Brevet FR3083147A1 — publié le 20200103

Procédé de commande de pulvérisation, dispositif et programme correspondant 1. Domaine L'invention se rapporte au domaine des traitements de végétaux. L'invention se rapporte plus particulièrement au traitement des haies foliaires ou de tous types de végétaux comprenant des portions foliaires plus ou moins denses, comme par exemple des plantations de type arboriculture (vergers), sapinières, etc. et plus généralement aux plantes pérennes et sarclées. L'invention se rapporte ainsi à un procédé et à un dispositif de commande de pulvérisation ainsi qu'à un dispositif de mise en oeuvre. 2. Art Antérieur 10 La réduction de l'utilisation de produit phytosanitaire est au coeur des préoccupations de la société, des pouvoirs publics et des professionnels. En effet, de nombreux produits se révèlent avoir des impacts négatifs sur la santé (toxicologiques et/ou cancérogène) à l'usage ou à la consommation et de nombreux consommateurs marquent leur désapprobation quant à l'usage massif qui est fait de ces produits. 15 Cependant, de tels produits sont souvent utiles à la préservation de la culture, notamment lorsque celle-ci est soumise à de nombreux nuisible, comme c'est par exemple le cas de la vigne ou des cultures fruitières. Il est ainsi peu envisageable, compte tenu des modes de production actuels, de se passer totalement de l'utilisation de produit phytosanitaires. En revanche, la diminution de l'utilisation de ceux-ci est très bénéfique. 20 Pour ce faire des dispositifs ont été envisagés. Par exemple, pour ce qui est de la vigne, des dispositifs de diffusion adaptés ont été proposés, afin de rendre la pulvérisation plus efficace. C'est notamment le cas du document de brevet AU2017202725. De tels dispositifs, cependant, n'empêchent nullement un surdosage de produit phytosanitaire. Ce surdosage est souvent le fait de l'agriculteur ou du professionnel lui- 25 même qui a parfois des difficultés à jauger la quantité de produit à appliquer au regard des végétaux à traiter. Par ailleurs la réglementation actuelle se basant sur des doses à l'hectare ne tient pas compte des situations différentes d'une parcelle à l'autre ou tout au long du cycle végétatif. De plus, les végétaux ne sont pas tous dotés des mêmes caractéristiques et les traitements à appliquer sont également différents : certains vont se 30 concentrer sur le pied du végétal tandis que d'autres vont directement viser les feuilles de celui-ci. Dans ce dernier cas, généralement, il est important que le produit phytosanitaire atteigne le maximum de feuilles. Le nombre de feuilles d'un végétal ou d'un groupe de 2 végétaux est généralement traduit par un volume foliaire. Récemment, une corrélation a été établie entre la densité foliaire et le volume foliaire, notamment pour certain type de végétaux comme la vigne. Il a été démontré que l'on est capable d'inférer le volume foliaire à partir de la densité foliaire. Il s'agit d'une preuve importante puisque la quantité de produit phytosanitaire à appliquer sur un végétal pour garantir sa protection dépend en grande partie du volume foliaire et non de la densité foliaire. Il n'empêche que bien que cette corrélation ait été établie, les dosages inadaptés à la situation et des pulvérisateurs mal réglés restent des sources potentielles de pollution. Ainsi, bien que la corrélation densité/volume soit importante pour une bonne utilisation des produit phytosanitaire, il n'en reste pas moins que les techniques existantes d'application de ces produits sont globalement les mêmes que celles proposées par le passé et que la quantité de produit utilisée dépend encore beaucoup du réglage du pulvérisateur et du professionnel qui utilise ce dispositif de pulvérisation. Lune des seules différences est la capacité à réduire la dose de produit phytosanitaire à appliquer par le calcul, c'est-à-dire en amont de l'application. En démontrant que le volume foliaire est interprétable à partir de la surface foliaire, des études antérieures ont permis de réduire les doses appliquées sur les plantations. En revanche, quand bien même la corrélation entre le volume foliaire et la surface foliaire permet de réduire les doses de produit phytosanitaire à appliquer sur les plantations, il n'en reste pas moins que dans une optique de protection de l'environnement, il est nécessaire d'accroitre la réduction des doses de produit phytosanitaire appliquées sur les végétaux. En effet, une réduction de la dose à l'échelle de la plantation, doit encore être obtenue. Lorsque la plantation est caractérisée par une disparité de végétaux dans les plans (trous dans des rangs de vignes par exemple), cela entraine une dose réellement appliquée sur les feuilles inférieure à celle calculée puisque qu'une partie de produit est pulvérisée dans le vide. Pour pallier à ce problème, le viticulteur applique un coefficient de sécurité et donc produit un éventuel surdosage. Il existe donc un besoin d'un dispositif et d'un procédé permettant de réduire encore la quantité de produit phytosanitaire appliquée sur les végétaux, et notamment les haies foliaires. 3 3. Résumé L'invention a été conçue en considérant ces problèmes de l'art antérieur. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un procédé de commande de distribution de produit phytosanitaire sur un alignement de végétaux. 5 Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un procédé de commande de distribution de produit phytosanitaire sur un alignement de végétaux, procédé mis en oeuvre par l'intermédiaire d'un dispositif de commande connecté à au moins un dispositif de pulvérisation. Selon l'invention, un tel procédé comprend les étapes : 10 d'obtention d'une donnée représentative d'une densité foliaire ; et Lorsque la donnée représentative de la densité foliaire est non nulle ou excède un seuil prédéterminé : de génération d'au moins une commande d'activation d'au moins une buse de pulvérisation dudit dispositif de pulvérisation ; et 15 de transmission de ladite au moins une commande de pulvérisation audit dispositif de pulvérisation. Ainsi, l'invention permet de réguler de manière efficace la pulvérisation de produit phytosanitaire en fonction de la densité foliaire et/ou de la présence d'une densité foliaire. Il est ainsi possible de réduire la consommation de tels produits en fonction de la 20 présence ou non de feuillage et de manière plus précise en fonction de la densité de ce feuillage. On économise ainsi des quantités non négligeables de produit phytosanitaire. Selon un mode de réalisation particulier, l'obtention d'une donnée représentative d'une densité foliaire comprend : une caractérisation d'un environnement végétal, délivrant un nuage de points 25 denses dudit environnement végétal ; une analyse dudit nuage de points denses délivrant ladite donnée représentative de ladite densité foliaire. Selon une caractéristique particulière, l'analyse dudit nuage de points délivrant ladite donnée représentative de ladite densité foliaire comprend : 30 une extraction d'au moins une zone d'intérêt à partir dudit nuage de points denses dudit environnement végétal, 4 une estimation, à partir de ladite au moins une zone d'intérêt, de ladite donnée représentative de ladite densité foliaire. Selon un mode de réalisation particulier, la caractérisation d'un environnement végétal comprend : - un déplacement d'un porteur instrumenté embarquant un capteur sans contact délivrant une pluralité d'échantillons de données géométriques en trois dimensions ; une reconstruction dudit environnement végétal à partir de ladite pluralité d'échantillons de données géométriques en trois dimensions, délivrant le nuage 10 de points denses dudit environnement végétal. Selon une caractéristique particulière, l'extraction d'au moins une zone d'intérêt à partir dudit nuage de points denses dudit environnement végétal comprend : - une suppression, dudit nuage de points denses, des points situés en dehors d'un volume prédéterminé, délivrant un nuage de points délimité ; 15 une estimation, au sein du nuage de points délimité, d'une densité de points, délivrant ladite densité foliaire. Selon un autre aspect, l'invention se rapporte également à un dispositif de commande de distribution de produit phytosanitaire sur un alignement de végétaux, ledit dispositif étant connecté à au moins un dispositif de pulvérisation. Un tel dispositif 20 comprend des moyens : - d'obtention d'une donnée représentative d'une densité foliaire ; et - de génération d'au moins une commande d'activation d'au moins une buse de pulvérisation dudit dispositif de pulvérisation ; et de transmission de ladite au moins une commande de pulvérisation audit 25 dispositif de pulvérisation, lesdits moyens de génération et de transmission étant activés lorsque la donnée représentative de la densité foliaire excède un seuil prédéterminé. Selon une caractéristique particulière, lesdits moyens d'obtention d'une donnée représentative d'une densité foliaire comprennent des moyens de captation dudit 30 environnement végétal, lesdits moyens de captation comprenant un capteur de géométrie tridimensionnelle. 5 Selon un mode de réalisation particulier, le capteur de géométrie tridimensionnelle comprend un LiDAR. Selon un autre aspect, l'invention se rapporte également à un système de distribution de produit phytosanitaire sur un alignement de végétaux. Un tel système comprend : au moins un porteur mobile ; un dispositif de commande de distribution de produit phytosanitaire tel que décrit précédemment, situé sur ledit au moins un porteur mobile ; un système de pulvérisation de produit phytosanitaire lié audit dispositif de 10 commande de de distribution de produit phytosanitaire, situé sur ledit au moins un porteur mobile ; et des moyens permettant le déplacement dudit au moins un porteur mobile. Selon une implémentation préférée, les différentes étapes des procédés selon l'invention sont mises en oeuvre par un ou plusieurs logiciels ou programmes 15 d'ordinateur, comprenant des instructions logicielles destinées à être exécutées par un processeur de données selon l'invention et étant conçu pour commander l'exécution des différentes étapes des procédés. En conséquence, l'invention vise aussi un programme, susceptible d'être exécuté par un ordinateur ou par un processeur de données, ce programme comportant des 20 instructions pour commander l'exécution des étapes d'un procédé tel que mentionné ci- dessus. Ce programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle 25 autre forme souhaitable. L'invention vise aussi un support d'informations lisible par un processeur de données, et comportant des instructions d'un programme tel que mentionné ci-dessus. Le support d'informations peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, 30 tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique ou un disque dur ou une carte mémoire. 6 D'autre part, le support d'informations peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet. 5 Alternativement, le support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question. Selon un mode de réalisation, l'invention est mise en oeuvre au moyen de composants logiciels et/ou matériels. Dans cette optique, le terme "module" peut 10 correspondre dans ce document aussi bien à un composant logiciel, qu'à un composant matériel ou à un ensemble de composants matériels et logiciels. Un composant logiciel correspond à un ou plusieurs programmes d'ordinateur, un ou plusieurs sous-programmes d'un programme, ou de manière plus générale à tout élément d'un programme ou d'un logiciel apte à mettre en oeuvre une fonction ou un 15 ensemble de fonctions, selon ce qui est décrit ci-dessous pour le module concerné. Un tel composant logiciel est exécuté par un processeur de données d'une entité physique (terminal, serveur, passerelle, routeur, etc.) et est susceptible d'accéder aux ressources matérielles de cette entité physique (mémoires, supports d'enregistrement, bus de communication, cartes électroniques d'entrées/sorties, interfaces utilisateur, etc.). 20 De la même manière, un composant matériel correspond à tout élément d'un ensemble matériel (ou hardware) apte à mettre en oeuvre une fonction ou un ensemble de fonctions, selon ce qui est décrit ci-dessous pour le module concerné. Il peut s'agir d'un composant matériel programmable ou avec processeur intégré pour l'exécution de logiciel, par exemple un circuit intégré, une carte à puce, une carte à mémoire, une carte 25 électronique pour l'exécution d'un micrologiciel (firmware), etc. 4. Dessins D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels : 30 la figure 1 présente de manière générale le principe de commande de distribution de produit phytosanitaire selon l'invention ; 7 la figure 2 expose brièvement un dispositif apte à mettre en oeuvre le procédé présenté en figure 1 ; la figure 3 décrit une méthode d'obtention d'un nuage de points à partir d'un LiDAR dans un mode de réalisation ; la figure 4 est une représentation d'un nuage de points denses dudit environnement végétal ; la figure 5 présente un nuage de points délimité, obtenu à partir d'un nuage de point denses selon un mode de réalisation particulier de l'invention ; la figure 6 présente le principe de traitement des données du nuage de points 10 denses à partir de fenêtres glissantes ; la figure 7 expose brièvement l'architecture d'un dispositif de commande selon un mode de réalisation. 5. Description 5.1. Rappels des caractéristiques générales 15 Le principe général de l'inventions consiste à différencier la pulvérisation de produit phytosanitaire en fonction de la densité foliaire (dont on a vu qu'elle est liée au volume foliaire) d'un ensemble de végétaux alignées sous la forme par exemple d'une haie. L'invention, dans son principe général, est applicable à tout type de végétaux, se présentant sous la forme d'un alignement, qu'il s'agisse de haies, de vignes, ou encore 20 d'arbres fruitiers plantés dans un verger, mais également aux plantes sarclées. Les modes de configuration du système de captation et du système de pulvérisation sont directement liés aux végétaux à traiter. Plus particulièrement, il est décrit un procédé et un dispositif de commande de distribution de produit phytosanitaire sur un alignement de végétaux. Ce procédé et ce 25 dispositif sont avantageusement mis en oeuvre sur un porteur, se déplaçant le long de l'alignement de végétaux de manière à permettre l'application du produit phytosanitaire en continu, tout au long du déplacement du porteur. Le procédé comprend les étapes suivantes, décrites en relation avec la figure 1 : obtention (10) d'une donnée représentative d'une densité foliaire de l'alignement 30 de végétaux ou d'une portion de l'alignement de végétaux ; et lorsque la donnée représentative de la densité foliaire est non nulle ou qu'elle excède un seuil prédéterminé : 8 génération (20) d'au moins une commande d'activation d'au moins une buse de pulvérisation dudit dispositif de pulvérisation ; et transmission (30) de ladite au moins une commande de pulvérisation audit dispositif de pulvérisation. 5 Le procédé permet donc de corréler la distribution de produit phytosanitaire à la présence de végétaux dans une densité (et donc un volume) foliaire suffisant (c'est-à-dire au-dessus d'un seuil prédéterminé) ou alors en tout ou rien lorsque seule la présence est prise en compte. Naturellement, l'obtention d'une donnée représentative d'une densité foliaire de l'alignement de végétaux ou d'une portion de l'alignement de végétaux peut 10 être mise en oeuvre en fonction de plusieurs modes de réalisation différents. Elle nécessite cependant l'utilisation de capteurs, qui en fonction de leur nature, vont permettre d'obtenir des données ayant des caractéristiques différentes. Par ailleurs, l'obtention des données représentatives de la densité foliaire peut être mise en oeuvre en temps réel, c'est-à-dire au fur et à mesure du déplacement d'un porteur sur lequel le 15 dispositif de commande est installé ; l'obtention des données représentatives de la densité foliaire peut être mise en oeuvre préalablement au passage du porteur, par exemple en obtenant des données à l'aide d'un système de capture évoluant indépendamment du dispositif de commande, le système de capture disposant d'un mécanisme de positionnement qui permet de localiser précisément les densités foliaires. 20 En tout état de cause, une fois les densités foliaires obtenues (en temps réel ou non), celles-ci sont utilisées pour commander l'activation de la pulvérisation en générant des commandes adaptées, notamment par exemple en termes de hauteur par rapport à l'emplacement de la buse sur le côté du dispositif de pulvérisation ou en termes de localisation. La transmission des commandes est réalisée au moment où la (ou les) buse(s) 25 concernées se trouve à l'emplacement où la densité foliaire mesurée nécessite une pulvérisation. On économise ainsi une quantité non négligeable de produit potentiellement néfaste pour l'environnement (lorsqu'utilisé en trop grande quantité) et qui par ailleurs ont un coût relativement élevé (financièrement, en termes d'image du produit, en termes de subventions éventuelles perdues ou diminuées, etc.), tout en 30 s'assurant d'une dose minimale pulvérisée. L'obtention d'une donnée représentative d'une densité foliaire comprend, dans un mode de réalisation, une caractérisation (10-1) d'un environnement végétal, délivrant 9 un nuage de points denses dudit environnement végétal et une analyse (10-2) dudit nuage de points dense délivrant ladite donnée représentative de ladite densité foliaire. Le nuage de points est obtenu par l'intermédiaire d'un capteur qui a la capacité à fournir de telles données. Plus particulièrement, le nuage de points denses est un nuage de points 5 en trois dimensions, dans lequel les points représentent la présence d'un élément, végétal ou non, qui est caractérisé. Comme expliqué en relation avec le mode de réalisation décrit par la suite, l'analyse suivant la caractérisation consiste notamment à délimiter une zone d'intérêt représentative de la densité foliaire, et elle comprend notamment : 10 une extraction (10-21) d'au moins une zone d'intérêt à partir dudit nuage de points denses dudit environnement végétal ; la zone d'intérêt extraite est par exemple un volume (compris dans le nuage de points), volume qui est paramétré à l'avance en fonction de la nature des végétaux à traiter (haie, vigne, verger). une estimation (10-22), à partir de ladite au moins une zone d'intérêt, de ladite 15 donnée représentative de ladite densité foliaire : les points (du nuage de points) qui sont compris dans ce volume servent à déterminer la densité foliaire ; par exemple, il peut être décidé que la densité de points est directement liée à la densité foliaire (méthode directe); d'autres méthodes d'estimation à partir de la densité de points du nuage de points peuvent également être mises en oeuvre. 20 La densité étant obtenue pour cette zone d'intérêt, on peut alors commander la pulvérisation en fonction de la valeur de cette densité, dans la zone d'intérêt considérée. Bien que le procédé objet de l'invention ait été décrit dans la cadre de l'application de produit phytosanitaire sur des vignes, il est bien entendu que ce procédé peut également être mis en oeuvre dans le cadre de l'application d'autres substances sur 25 d'autres types de végétaux, à commencer par l'application d'une pulvérisation aqueuse, par exemple dans le cadre d'opérations d'hydratation. La pulvérisation aqueuse peut être effectuée soit sur les feuilles (si cela présente une utilité), soi à la base de la plante, en fonction de la densité foliaire de celle-ci (en considérant par exemple qu'un plant ayant une densité foliaire importante aura besoin d'un apport d'eau plus important). 30 5.2. Description d'un mode de réalisation Dans ce mode de réalisation décrit en relation avec la figure 2, on présente un système (SysC) de commande de pulvérisation, mettant en oeuvre le procédé de 10 commande de pulvérisation présenté précédemment. Plus précisément, dans ce mode de réalisation, un dispositif de commande (DispC) de pulvérisation est mis en oeuvre sur un porteur (Port), qui se déplace le long de rangs de vignes. Il s'agit dans ce mode de réalisation d'un porteur autonome. Cependant, cette caractéristique d'autonomie n'est 5 pas indispensable à la mise en oeuvre du procédé de pulvérisation et le porteur peut tout à fait être tracté par un engin agricole motorisé et conduit par un utilisateur ; ou bien encore le porteur peut être l'engin agricole lui-même. Quoi qu'il en soit, le dispositif de commande de pulvérisation est monté sur un porteur et comprend les moyens nécessaires à la mise en oeuvre de l'invention et notamment, des moyens de 10 caractérisation de l'environnement en trois dimensions, comprenant un ou plusieurs capteurs (CapT), dont la nature est précisée ci-après. Ces capteurs sont utilisés pour obtenir de l'information « brute » de l'environnement végétal (foliaire). Ces informations brutes sont combinées et segmentées (débarrassées du bruit, des artefacts) pour délivrer une densité foliaire effective, qui prend la forme d'un pourcentage de plan ou de volume 15 occupé par des feuilles de vigne. Les moyens permettant de segmenter l'information brute et de la caractériser (par exemple sous la forme d'un pourcentage) se présentent typiquement sous la forme d'un module de calcul comprenant un processeur, une (des) mémoire(s) et des entrées/sorties. En fonction du pourcentage (donc de la densité foliaire de la zone observée par les capteurs), le dispositif génère ensuite des signaux de 20 commande à destination de buses (ou d'électrovannes couplées à des buses) afin d'activer la pulvérisation de manière binaire ou de manière proportionnelle (en fonction de la densité foliaire). Le système de pulvérisation (SPul) en tant que tel (par exemple le réservoir de produit phytosanitaire, les durites de conduite du produit phytosanitaire vers les buses (BU) de pulvérisation, les bras de suspensions, les moyens de commandes de la 25 pulvérisation (électrovannes), etc.) est par exemple agencé sur un porteur additionnel ou sur le même porteur (Port) que celui qui dispose du dispositif de commande de pulvérisation. Dans ce mode de réalisation, le porteur (et donc le dispositif) se déplace dans le rang de vigne et calcule, en temps réel et en continu (au fur et à mesure du déplacement) 30 la densité foliaire dans ce rang (soit d'un seul côté, soit des deux côtés). Cette densité est utilisée pour activer les buses de pulvérisation. Le calcul de la densité foliaire est réalisé en effectuant des regroupements (fusions, combinaisons, recalages) de plusieurs 11 captations successives de données, captations réalisées par l'intermédiaire des moyens de caractérisation de l'environnement en trois dimensions. Le recalage est réalisé à partir de l'estimation de déplacement décrite ci-après. Dans la mesure où la transformation entre le repère du capteur et le repère du porteur est connue, il est possible de recaler les 5 différentes captations successives. A partir du déplacement du porteur entre deux captations, le recalage est réalisé en transformant les captations successives. 5.2.1. Caractérisation 3D Comme exposé précédemment, la caractérisation 3D consiste, dans ce mode de réalisation, à disposer d'une représentation en trois dimensions de l'environnement au 10 sein duquel le porteur se déplace. Plus particulièrement, il s'agit de disposer d'une représentation de la haie végétale se trouvant sur l'un au moins des deux côtés du porteur. Dans ce mode de réalisation, la technologie d'acquisition en trois dimensions mise en oeuvre est basée sur l'utilisation d'un LiDAR. Compte tenu des contraintes existantes et 15 des limitations actuelles des techniques alternatives, cette technologie bénéficie de plusieurs avantages, et notamment la possibilité d'analyser directement un nuage de points (plutôt que de devoir dériver ce nuage de points d'un ensemble d'images ou de données obtenues par l'intermédiaire d'une autre technologie). Par ailleurs, les inventeurs ont constaté que cette technologie est éprouvée en environnement extérieur 20 et se montre robuste par rapport à des conditions variables (variations de la météorologie, de la luminosité, de l'amplitude des vibrations,...). Bien que la technique employée puisse être sensible aux vibrations, l'impact de celles-ci est limité, notamment du fait de la précision/résolution de mesure relativement "grossière", comme explicité par la suite. Le poids du porteur est également un facteur limitatif des impacts des 25 vibrations. En outre, cette technologie délivre des mesures en temps réel - de l'ordre de quelques dizaines de millisecondes par capture de profil. Afin de permettre une caractérisation satisfaisante, le capteur est physiquement monté sur le porteur afin que la captation soit effectuée en visant le sol. Le capteur est en effet dirigé vers le sol afin d'obtenir une coupe verticale (ou un profil) du rang de vigne à 30 un instant donné. En déplaçant le capteur LiDAR à l'intérieur d'un rang de vigne à l'aide du porteur, et en recalant les profils capturés en fonction du déplacement, une partie du 12 rang est caractérisé : cette partie du rang est alors composée de plusieurs coupes (C1, Cn) comme illustré dans la Figure 3. Un des problèmes à résoudre consiste à construire, une représentation satisfaisante d'une ou partie de l'ensemble de feuillage, à partir de ces coupes. 5 L'utilisation d'un dispositif de positionnement très précis n'est pas envisageable, notamment pour des raisons de coût, et n'est pas indispensable à la mise en oeuvre de la technique porposée. Ainsi, la construction d'un nuage de points représentatif de l'ensemble du feuillage est effectuée en estimant le déplacement du porteur sur lequel le dispositif de captation (le LIDAR en l'occurrence) est positionné. D'une manière générale, 10 le déplacement du porteur est utilisé pour construire les ensembles de points à partir des différentes coupes. Plusieurs mécanismes de mesure de déplacement peuvent être mis en oeuvre pour solutionner ce problème. Dans ce mode de réalisation, le déplacement du porteur est estimé à partir de l'odométrie des roues et d'un gyroscope. L'odométrie étendue (chemin) est donc issue de la mesure individuelle de capteurs (par exemple 15 présents dans chaque roue, mais un ou deux capteurs peuvent suffire) combinée à l'orientation absolue issue d'un gyroscope. Cette mesure combinée permet de reconstituer le mouvement global du porteur à partir d'un modèle propre. En partant d'une position initiale connue et en intégrant les déplacements et orientations mesurés, il est ainsi possible de calculer à chaque instant la pose courante du porteur (position et 20 orientation) et donc d'estimer le chemin absolu parcouru par le porteur dans le repère « monde » (i.e. depuis la position connue). Selon la présente technique, on notera que bien que la méthode proposée peut comprendre quelques limitations, notamment du fait de glissement, de pente (et donc d'estimation du chemin absolu sur une longue distance), celle-ci reste valable sur de courtes distances, et donc plus particulièrement sur la 25 distance séparant le capteur (par exemple le LiDAR) des buses de pulvérisation. En d'autres termes, il faut et il suffit que la distance soit correctement estimée entre la captation de la densité et la pulvérisation afin de remplir l'objectif de pulvérisation intelligente. Parmi les autres possibilités de mesure de déplacement, des techniques de RGB-D 30 SLAM qui consistent en un déplacement d'un capteur de profondeur et une reconstruction 3D dense sans avoir recours à l'odométrie du porteur peuvent également être mises en oeuvre. Les avantages sont de pouvoir utiliser des capteurs à moindre coût 13 (Caméras Time Of Flight) et d'être indépendant de l'instrumentation du porteur (l'odométrie est intrinsèquement calculée par la méthode). Les inconvénients résident principalement dans la capacité de calcul importante nécessaire à la reconstruction 3D dense et dans une résolution spatiale et précision inférieure obtenue par rapport au LiDAR. En revanche, lorsque la densité foliaire intrinsèque de l'environnement végétal est connue (par exemple sur une haie constituée de végétaux dont on sait que la densité foliaire est constante aux emplacements où il y a des feuilles), les conséquences de cette moindre précision sont limitées. En conséquence, le choix d'un type de capteur par rapport à un ensemble de 10 capteurs disponibles dépend essentiellement des conditions de mise en oeuvre opérationnelles et de la qualité attendue dans l'estimation. Le choix du LiDAR, effectué par les inventeurs, fournit de bons résultats, mais d'autres capteurs, moins couteux, peuvent également être mis en oeuvre lorsque la précision de l'estimation de la densité foliaire n'est pas un critère déterminant (par exemple parce que cette densité est plus ou 15 moins constante). 5.2.2. Prétraitements et Analyse Les données issues du ou des capteurs sont obtenues en temps réel. La construction du nuage points de l'environnement se situant autour du porteur est réalisée en cumulant les points issus des captations successives, au fur et à mesure du 20 déplacement. Un exemple de nuage de points est présenté en relation avec la figure 4. La résolution spatiale (distance séparant chaque point capturé) est définie selon deux paramètres indépendants : La résolution verticale et horizontale est déterminée par la résolution angulaire du capteur ainsi que par la distance séparant la haie du capteur. 25 La résolution longitudinale, définie le long de l'axe du rang (ou de l'axe de déplacement), qui est déterminée par la vitesse d'avance du porteur. Les données sont ensuite segmentées afin de ne conserver que les données utiles de la haie foliaire. Ainsi une méthode de prétraitement de données est mise en oeuvre. Elle consiste à créer une boîte englobante autour du capteur (zones d'intérêt), afin de 30 supprimer le sol ainsi que tout autre élément se trouvant en dehors de cette boîte (rangs de vigne autres que les deux rangs adjacents au porteur, ou autres données non pertinentes se trouvant en dehors de l'espace important). Les résultats obtenus en 14 appliquant les prétraitements aux données illustrées en Figure 4 sont représentés en Figure 5. Ainsi, comme illustré en figure 5, on dispose, après le prétraitement, d'un nuage de points délimité à un volume déterminé. En l'occurrence, on dispose d'un nuage de 5 points représentatif des deux rangs adjacents au porteur dans l'exemple de la figure 4. Bien entendu, lorsqu'un seul rang est concerné, le nuage de points délimité ne se rapporte qu'à ce seul rang. La densité foliaire est estimée à partir de ce nuage de points délimité. Dans ce mode de réalisation, elle est estimée en fonction de la densité de points capturés dans un 10 volume donné. On considère en effet que la densité du feuillage est directement proportionnelle à la densité de points mesurés dans un volume donné. D'autres indicateurs permettant d'affiner l'estimation ont été mis au point dans la littérature traitant des caractéristiques agronomiques (tels que le volume foliaire ou encore LAD). Ils ne sont pas exploités dans ce mode de réalisation. Dans d'autres modes de réalisation, 15 qui disposeraient par exemple de ressources de calcul complémentaires ou de méthodes de captation différentes, ces indicateurs pourraient être dérivés des mesures effectuées et conduire à l'obtention de densité foliaire tout comme dans ce premier mode de réalisation. Dans ce mode de réalisation, l'approche choisie pour l'analyse de la densité 20 foliaire consiste en une implémentation d'un mécanisme de fenêtres glissantes d'analyse des points 3D capturés. Le cycle de fonctionnement du système de fenêtres glissantes est représenté sur la Figure 6. Il y est illustré le principe de fonctionnement d'une fenêtre glissante. Sur la figure, on détaille un exemple de réalisation par une fenêtre glissante (F1, F2, Fn) et un jeu de données composé de douze valeurs. Dans cet exemple, la fenêtre 25 englobe plusieurs ensembles de données à la fois, soit par exemple au début les huit premières, puis un déplacement d'un pas vers la droite pour englober les huit données suivantes, et ainsi de suite de façon itérative. A chaque déplacement, un calcul est réalisé avec les valeurs englobées. La densité foliaire est estimée à l'aide des fenêtres glissantes. Cette estimation est 30 réalisée selon plusieurs paramètres géométriques : la hauteur minimale (zini,i) et la hauteur maximale (zmax) permettent de fixer une plage de valeurs à analyser sur la hauteur. Il n'est par exemple pas utile de 15 conserver le sol ou les points situés à plus de deux mètres quand une haie (par exemple de vigne) mesure typiquement 1,20 mètre de hauteur par rapport au sol. le nombre de blocs (p) sur la hauteur (différence (zr,,,,,) moins (zain)) et la hauteur maximale permet de contrôler la résolution verticale : le nombre de blocs 5 est directement corrélé au nombre de buses ; si par exemple on dispose de six buses réparties sur la hauteur maximale, la fenêtre englobée est divisée (en hauteur) en six blocs, chaque bloc pour lequel on calcule une densité foliaire correspondant à une buse susceptible d'être activée pour ce bloc. Ainsi, on obtient un ensemble de cubes « englobants » résultant d'un sous- 10 échantillonnage spatial du nuage de points analysé. L'estimation de la valeur de la densité s'effectue par la comptabilisation du nombre de points contenus dans la fenêtre glissante. On conditionne les données sous la forme d'un pourcentage de remplissage du volume considéré. Ce conditionnement permet de rester générique vis à vis de la résolution spatiale du capteur 3D employé. 15 Quoi qu'il en soit, la densité foliaire est déterminée par glissement de la fenêtre (et donc de la progression du porteur). Les données de densité par bloc peuvent avantageusement être conservées (soit au sein du porteur soit ailleurs) à des fins de comptabilisation ultérieure (par exemple pour créer une carte de densité foliaire globale. Cette carte globale peut être comparée tout au long de la croissance de la haie foliaire, afin par 20 exemple d'établir des statistiques de croissance ou de tendances de croissance. La densité foliaire peut être estimée de manière instantanée. La mise oeuvre des fenêtres glissantes d'analyse permet de calculer la densité des blocs à chaque échantillonnage temporel donc pour chaque profil et en temps réel. La densité est ainsi délivrée pour chaque profil. Mais elle n'est pas seulement estimée sur le profil en cours 25 mais sur une fenêtre glissante afin d'intégrer plusieurs valeurs et réduire ainsi le bruit engendré par la mesure. Dans la mesure où l'on dispose d'une forte résolution spatiale, il est donc possible d'appliquer une intégration par fenêtres glissantes. La largeur des fenêtres dépend directement de la résolution spatiale (définie précédemment) : la résolution longitudinale, définie le long de l'axe du rang (ou de l'axe de déplacement), qui 30 est déterminée par la vitesse d'avance du porteur. Dans le cas d'une analyse statique, on effectue plusieurs mesures et l'on extrait une valeur à partir de statistiques sur les mesures. 16 5.2.3. Génération des Signaux de Commandes Les valeurs de densité foliaire estimées dans le module précédent sont converties en un ensemble de signaux de commande associés. Les signaux générés peuvent être de types : 5 binaires pour une commande en Tout Ou Rien (activation/désactivation des buses de pulvérisation) analogiques (modulation du débit de la buse de pulvérisation, permettant de modifier le volume (la quantité) de produit phytosanitaire pulvérisé). Commande en Tout Ou Rien 10 Les valeurs binaires sont calculées en appliquant un seuil de densité minimale à la valeur de densité foliaire. Ce seuil est évalué en fonction de l'application (de 5% à 30%) par exemple après analyse des résultats préliminaires. Ce seuil permet ainsi d'affecter : une valeur 0 (Rien) dans les zones à densité foliaire faible ou nulle (situées sous une valeur de seuil prédéterminée, par exemple de 5 à 30%) ; 15 une valeur 1 (Tout) dans les zones présentant une densité foliaire significative (situées sous une valeur de seuil prédéterminée, par exemple au-dessus de 5 à 30%). La génération de signaux de commande en Tout Ou Rien est réalisée à l'aide d'une carte de commande de relais de puissance. (La carte est pilotée depuis le calculateur 20 embarqué sur lequel est implanté l'algorithme de calcul de la densité foliaire) qui transmet un signal électrique de commande au relais lequel active par exemple une électrovanne reliée à une durite du système de pulvérisation, cette électrovanne permettant de laisser s'écouler le produit phytosanitaire vers la buse de pulvérisation. En fonction des modes de réalisation, plusieurs électrovannes peuvent être utilisées, par 25 exemple une par buse. Essentiellement, le dimensionnement du nombre de buses et d'électrovannes dépend des conditions de mise en oeuvre opérationnelles. Commande Analogique Une alternative à ce mode de réalisation consiste à générer des signaux de commande analogiques. Les valeurs analogiques sont ici directement issues des valeurs 30 de densité foliaire exprimées en pourcentage. La génération de signaux de commande analogiques peut être est réalisée à l'aide d'une carte à sorties analogiques ou à sorties PWM (La carte est pilotée depuis le 17 calculateur embarqué sur lequel est implanté l'algorithme de calcul de la densité foliaire). Dans ce cas, une électrovanne à débit variable peut être utilisée sur le système de pulvérisation afin de refléter la variation de la quantité de produit phytosanitaire à appliquer en fonction de la variation de la densité foliaire. Dans un autre mode de 5 réalisation, une buse à débit variable peut être utilisée en lieu et place de l'électrovanne à débit variable. 5.2.4. Pulvérisation Commandée Les signaux de commande générés en fonction de la densité foliaire sont exploités pour piloter un ensemble de buses commandables de pulvérisation de produit 10 phytosanitaire. Le système permet une commande en ouverture et fermeture des buses (commande en "Tout ou Rien"). Pour réaliser le pilotage de chaque buse par une commande en Tout-Ou-Rien, il est possible de mettre en oeuvre un système spécifique d'alimentation du liquide constamment sous pression, conçu par les inventeurs. Chaque buse est alors alimentée 15 en continu et un système complémentaire d'électrovannes est utilisé pour permettre le retour du produit dans la cuve dès lors que la pulvérisation n'est pas activée. Dans un mode de réalisation spécifique, on utilise, pour la commande de chaque buse, une combinaison de deux électrovannes deux voies. Le mode de réalisation choisi, fonction de la hauteur des végétaux, consiste par exemple en une intégration d'un 20 ensemble de quatre buses réparties par couple de chaque côté sur une rampe verticale. Cela permet ainsi d'avoir une commande de pulvérisation différenciée sur le haut et le bas de la rampe ainsi que sur les faces gauche et droite du porteur. Le système met en oeuvre une pulvérisation à jet projeté utilisant des buses à turbulences. Une alternative à ce mode de réalisation, comme précédemment explicité, 25 consiste en une modulation du débit des buses à partir des signaux de commande analogiques (signaux électriques analogiques ou numériques de type PWM). 5.3. Autres caractéristiques et avantages On décrit, en relation avec la figure 7, les principaux composants d'un dispositif de commande de distribution de produit phytosanitaire, dans un mode de réalisation 30 particulier. Un tel dispositif comprend des moyens de détermination d'une densité foliaire d'un alignement de végétaux en fonction de mesures réalisées par un dispositif de captation. Il comprend également des moyens de génération de commandes à 18 destination d'un dispositif de pulvérisation électro-commandé en fonction de la densité foliaire estimée. Par exemple, le dispositif de commande de distribution de produit phytosanitaire selon la technique proposée comprend une mémoire 71 constituée d'une mémoire tampon (M), une unité de traitement 72, équipée par exemple d'un microprocesseur (Mn), et pilotée par le programme d'ordinateur (Pg) 73, mettant en oeuvre le procédé de traitement de données selon l'invention. À l'initialisation, les instructions de code du programme d'ordinateur 73 sont par exemple chargées dans une mémoire avant d'être exécutées par le processeur de l'unité 10 de traitement 72. L'unité de traitement 72 reçoit en entrée (E) par exemple des données correspondant aux valeurs issues des capteurs de l'environnement (de l'alignement de végétaux). Ces valeurs évoluent au cours du temps, en fonction du déplacement du dispositif sur un porteur. Le microprocesseur de l'unité de traitement 72 réalise les étapes du procédé de commande pour l'obtention de la densité foliaire, en temps réel ou en 15 temps différé, selon les instructions du programme d'ordinateur 73, pour déterminer au moins une commande et la transmettre finalement en sortie (T) à un dispositif de pulvérisation. Plus particulièrement, le microprocesseur de l'unité de traitement 72 est apte à, ou comprend des moyens : 20 - d'obtention d'une donnée représentative d'une densité foliaire à partir des capteurs externes ; et - de génération d'au moins une commande d'activation d'au moins une buse de pulvérisation dudit dispositif de pulvérisation ; REVENDICATIONS1. Procédé de commande de distribution de produit phytosanitaire sur un alignement de végétaux, procédé mis en oeuvre par l'intermédiaire d'un dispositif de commande connecté à au moins un dispositif de pulvérisation, procédé caractérisé en ce qu'il comprend les étapes : d'obtention (10) d'une donnée représentative d'une densité foliaire ; et lorsque la donnée représentative de la densité foliaire est non nulle ou excède un seuil prédéterminé : 10 de génération (20) d'au moins une commande d'activation d'au moins une buse de pulvérisation dudit dispositif de pulvérisation ; et de transmission (30) de ladite au moins une commande de pulvérisation audit dispositif de pulvérisation. 15 2. Procédé de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'obtention d'une donnée représentative d'une densité foliaire comprend : une caractérisation (10-1) d'un environnement végétal, délivrant un nuage de points denses dudit environnement végétal ; une analyse (10-2) dudit nuage de points denses délivrant ladite donnée 20 représentative de ladite densité foliaire. 3. Procédé de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'analyse dudit nuage de points délivrant ladite donnée représentative de ladite densité foliaire comprend : 25 une extraction (10-21) d'au moins une zone d'intérêt à partir dudit nuage de points denses dudit environnement végétal, une estimation (10-22), à partir de ladite au moins une zone d'intérêt, de ladite donnée représentative de ladite densité foliaire. 30 4. Procédé de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que la caractérisation d'un environnement végétal comprend : 20 un déplacement d'un porteur instrumenté embarquant un capteur sans contact délivrant une pluralité d'échantillons de données géométriques en trois dimensions ; une reconstruction dudit environnement végétal à partir de ladite pluralité d'échantillons de données géométriques en trois dimensions, délivrant le nuage de points denses dudit environnement végétal. 5. Procédé de commande selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'extraction d'au moins une zone d'intérêt à partir dudit nuage de points denses dudit environnement végétal comprend : une suppression, dudit nuage de points denses, des points situés en dehors d'un volume prédéterminé, délivrant un nuage de points délimité ; une estimation, au sein du nuage de points délimité, d'une densité de points, délivrant ladite densité foliaire. 6. Dispositif de commande de distribution de produit phytosanitaire sur un alignement de végétaux, ledit dispositif étant connecté à au moins un dispositif de pulvérisation, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend des moyens : d'obtention d'une donnée représentative d'une densité foliaire ; et de génération d'au moins une commande d'activation d'au moins une buse de pulvérisation dudit dispositif de pulvérisation ; et de transmission de ladite au moins une commande de pulvérisation audit dispositif de pulvérisation, lesdits moyens de génération et de transmission étant activés lorsque la donnée représentative de la densité foliaire excède un seuil prédéterminé. 7. Dispositif de commande de distribution de produit phytosanitaire sur un alignement de végétaux, selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens d'obtention d'une donnée représentative d'une densité foliaire comprennent des moyens de captation dudit environnement végétal, lesdits moyens de captation comprenant un capteur de géométrie tridimensionnelle. 21 8. Dispositif de commande de distribution de produit phytosanitaire sur un alignement de végétaux, selon la revendication 7, caractérisé en ce que le capteur de géométrie tridimensionnelle comprend un LiDAR. 5 9. Système de distribution de produit phytosanitaire sur un alignement de végétaux, système caractérisé en ce qu'il comprend : au moins un porteur mobile ; un dispositif de commande de distribution de produit phytosanitaire selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, situé sur ledit au moins un porteur mobile ; 10 un système de pulvérisation de produit phytosanitaire lié audit dispositif de commande de de distribution de produit phytosanitaire, situé sur ledit au moins un porteur mobile ; et des moyens permettant le déplacement dudit au moins un porteur mobile. 15 10. Produit programme d'ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou stocké sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un microprocesseur, caractérisé en ce qu'il comprend des instructions de code de programme pour l'exécution d'un procédé de commande de pulvérisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 lorsqu'il est 20 exécuté par un processeur.