FR2574188A1 - Procede de mesure de la distance jusqu'a un tracteur porte-outils commande et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE LA CONSTRUCTION DES TRACTEURS ET MACHINES AGRICOLES. LE DISPOSITIF, FAISANT L'OBJET DE L'INVENTION, EST CARACTERISE NOTAMMENT EN CE QUE L'EMETTEUR-RECEPTEUR 3 COMPORTE UN CAPTEUR PRINCIPAL 15 DE LA DISTANCE ENTRE LES ISOPHASES DU CHAMP ELECTROMAGNETIQUE, SE RELIANT A L'ENTREE 11 DU GENERATEUR PRINCIPAL DE SIGNAUX 5 ALTERNATIVEMENT AVEC LE MODULATEUR 14, ET UN INDICATEUR 10 DE SIGNAL D'ECART DES COORDONNEES INSTANTANEES DU TRAJET DU TRACTEUR PORTE-OUTILS PAR RAPPORT AUX COORDONNEES PREDETERMINEES, LE REPETEUR 4 COMPORTANT UN CAPTEUR SUPPLEMENTAIRE 26 DE LA DISTANCE ENTRE LES ISOPHASES DU CHAMP ELECTROMAGNETIQUE, SE RELIANT A L'ENTREE 22 DU GENERATEUR SUPPLEMENTAIRE DE SIGNAUX 21 ALTERNATIVEMENT AVEC LE MODULATEUR SUPPLEMENTAIRE 25. L'INVENTION PEUT ETRE UTILISEE NOTAMMENT DANS LES TRAVAUX D'AGRICULTURE, POUR L'AMENAGEMENT DES SOLS, DANS LE GENIE CIVIL, LES EXPLOITATIONS CHARBONNIERES A CIEL OUVERT.
Description
La présente invention se rapporte à l'industrie de la construction des tracteurs et des machines agricoles et a notamment pour objets un procédé de mesure de la distance jusqu'à un tracteur porte-outils commandé et un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.
L'invention peut ête utilisée notamment dans les travaux d'agriculture pour l'aménagement des sols, dans le génie civil, les exploitations charbonnières à ciel ouvert, c'est-à-dire dans tous les cas où une orientation est nécéssaire pour assurer le mouvement d'un tracteur porteoutils suivant des trajets déterminés sur une aire dégagée et exempte d'obstacles pour le passage des ondes électromagnétiques.
On connaît un procédé de mesure de la distance jusqu'à un tracteur porte-outils commandé (voir, par exemple, le certificat d'auteur URSS nO 260207, Classification internationale des brevets AO1B 69/04, 1968), qui comprend l'émission d'un signal par un émetteur-récepteur, la re- ception et la réémission de ce signal par au moins un répéteur en engendrant entre eux un champ électromagnétique, la réception du signal en provenance du répéteur par l'émetteur-récepteur, la comparaison des phases du signal émis par l'emetteur-recepteur et de celui reçu par ce même émetteur-récepteur et provenant du répéteur en convertissant simultanément leur fréquences par hétérodynage, la détermination des valeurs instantanées de ladite distance d'après le retard de phase du signal provenant du répéteur par rapport à la phase du signal émis par l'émetteur-récepteur, pour obtenir les coordonnées instantanées du trajet parcouru par le tracteur porte-outils et définir le signal de décalage des coordonnées instantanées du trajet du tracteur porte-outils par rapport à des coordonnées pré dé- terminées afin de pouvoir appliquer au tracteur porteoutils une action de commande.
Selon ce procédé,la détermination du signal d'écart des coordonnées instantanées du trajet parcouru par le tracteur porte-outils par rapport aux coordonnées prédéter minées se fait en se référant à un trajet quelconque préétabli pour pouvoir mesurer ensuite, décade par décade, la distance séparant chacun des deux -répéteurs de l'émetteur-récepteur, de même que la distance de base entre ces répéteurs en procédant à cet effet à une mesure grossière et univoque de la phase des signaux pour une distance maximale, et à une mesure précise, à la dernière décade, la zone de lecture univoque de la phase étant limitée par la distance entre les isophases du champ magnétique, pour mesurer ensuite la variation de la distance en utilisant un régime de loch permettant l'accumulation du nombre de cycles de phase.
On connaît également un dispositif pour la mesure de la distance jusqu'à un tracteur porte-outils commandé (voir le même certificat d'auteur URSS n0 260207, C.I.B. 3, A01 B 69/04, 1968) pour la mise en oeuvre de ce procédé connu, qui comporte un émetteur-récepteur et au moins un répéteur, couplés électromagnétiquement l'un à l'autre au moyen de leurs propres antennes d'émission-réception, respectivement, principale et supplémentaire, l'émetteur-récepteur comprenant en série: un générateur de signaux principal auquel sont reliés un modulateur principal et l'antenne d'émissionréception principale, un récepteur principal auquel sont reliés l'antenne d'émission-réception principale et un détecteur de fréquence, un détecteur d'amplitude principal, un déphaseur et un détecteur de phase relié au détecteur de fréquence, tandis que le répéteur comprend, en série, un récepteur supplémentaire relié à l'antenne d'émissionréception supplémentaire, un détecteur d'amplitude supplémentaire, un convertisseur, un générateur de signaux supplémentaire sur lequel sont branchées l'antenne d'émissionréception supplémentaire et un modulateur supplémentaire.
Or, selon le procédé connu précité et à l'aide du dispositif pour sa mise en oeuvre, la détermination du signal d'écart des coordonnées instantanées du trajet du tracteur porte-outils, lors de la mesure, décade par décade, de la distance séparant l'émetteur-récepteur des répéteurs, et de la distance de base entre ces derniers, par mesure d'abord grossière et ensuite précise (à la dernière décade), se fait avec une rapidité insuffisante et sa réalisation est compliquée.
De plus, le recours à un régime de loch consistant à mesurera variation de la distance-en accumulant le nombre de cycles de phase, est susceptible de donner lieu à des déroutements qui ne se prêtent pas au dépannage.
La présente invention à donc pour objectif de mettre au point un procédé de mesure de la distance jusqu'à un tracteur porte-outils commandé, dans lequel la détermination du signal d'écart des coordonnées instantanées du trajet dudit tracteur porte-outils par rapport à des coordonnées prédéterminées serait réalisée en suivant un trajet permettant de simplifier cette détermination du signal d'écart.L'invention vise également un dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé, comportant des unités supplémentaires qui permettraient de prérégler le trajet du tracteur porte-outils de manière à rendre plus simple la détermination du signal d'écart des Coordonnées instantanées des trajets parcourus par le tracteur porte-outils, par rapport auxdites coordonnées prédéterminées
Le problème ainsi posé est résolu à l'aide d'un procédé de mesure de la distance jusqu'à un tracteur porteoutils commandé, comprenant l'émission d'un signal par un émetteur-récepteur,la réception et la reémission de ce signal par au moins un répéteur, en engendrant entre eux un champ électromagnétique, la réception, par l'emetteur- récepteur, du signal en provenance du répéteur, la comparaison des phases du signal émis par l'émetteur-récepteur et de celui recueilli par ce meme émetteur-récepteur et provenant du répéteur, en convertissant simultanémentleurs fréquences par hétérodynage, la détermination des valeurs instantanées de la distance d'après le retard de phase du signal provenant du répéteur, par rapport à la phase du signal fourni parl'émetteur-récepteur, pour obtenir les coordonnées instantanées du trajet parcouru par le tracteur porte-outils et déterminer le signal d'écart des coordonnées instantanées du trajet du tracteur porte-outils par rapport à des coordonnées prédéterminées, afin de pouvoir appliquer au tracteur porte-outils une action de commande, procédé dans lequel, selon l'invention, la détermination du signal d'écart des coordonnées instantanées du trajet du tracteur porte-outils par rapport aux coordonées prédéterminées se fait par référence à un trajet prédéterminé coïncidant avec les isophases équidistantes du champ électromagnétique.
Le problème ainsi posé est résolu à l'aide d'un procédé de mesure de la distance jusqu'à un tracteur porteoutils commandé, comprenant l'émission d'un signal par un émetteur-récepteur,la réception et la reémission de ce signal par au moins un répéteur, en engendrant entre eux un champ électromagnétique, la réception, par l'emetteur- récepteur, du signal en provenance du répéteur, la comparaison des phases du signal émis par l'émetteur-récepteur et de celui recueilli par ce meme émetteur-récepteur et provenant du répéteur, en convertissant simultanémentleurs fréquences par hétérodynage, la détermination des valeurs instantanées de la distance d'après le retard de phase du signal provenant du répéteur, par rapport à la phase du signal fourni parl'émetteur-récepteur, pour obtenir les coordonnées instantanées du trajet parcouru par le tracteur porte-outils et déterminer le signal d'écart des coordonnées instantanées du trajet du tracteur porte-outils par rapport à des coordonnées prédéterminées, afin de pouvoir appliquer au tracteur porte-outils une action de commande, procédé dans lequel, selon l'invention, la détermination du signal d'écart des coordonnées instantanées du trajet du tracteur porte-outils par rapport aux coordonées prédéterminées se fait par référence à un trajet prédéterminé coïncidant avec les isophases équidistantes du champ électromagnétique.
Il est avantageux,dans le procédé selon l'invention, d'effectuer, après l'hétérodynaqe, une multiplication des fréquences des signaux émis par l'emetteur-recepteur et reçus par ce meme émetteur-récepteur en provenance du répéteur.
Il est souhaitable,dans le procédé selon l'invention, que la multiplication des fréquences des signaux émis par l'émetteur-récepteur et reçus par ce meme émetteur-récepteur en provenance du répéteur, soit réalisée avec un facteur de multiplication donné correspondant à la distance entre les isophases équidistantes du champ électromagnétique.
Il est avantageux, selon le procédé revendiqué, dans le cas où le signal émis par l'émetteur-récepteur est reçu par deux répéteurs, que les facteurs de multiplication de la fréquence soient prédéterminés suivant un trajet obtenu en additionnant les isophases des-champs électromagnétiques engendrés respectivement entre l'émetteur-récepteur et chacun des répéteurs.
Il est également avantageux, selon le procédé reven diqué, que dans le cas où le signal émis par l'emetteur- récepteur est reçu par deux répéteurs, que les facteurs de multiplication soient prédéterminés suivant la distance maximale entre l'émetteur-récepteur et chacun des répéteurs.
Les prohlèmes exposés plus haut sont résolus aussi à l'aide d'un dispositif de mesure de la distance jusqu'à un tracteur porte-outils commandé, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, comprenant un émetteur récepteur et au moins un répéteur reliés électromagnétiquement l'un à l'autre au moyen de leurs propres antennes de réception-émission, respectivement principale et supplémentaire, l'émetteur-récepteur comportant, en série, tin générateur de signaux principal auquel sont reliés un modulateur principal et l'antenne d'émission-réception principale, un récepteur principal auquel sont reliés l'antenne d'émissionréception principale et un détecteur de fréquence, un détecteur d'amplitude principal, un déphaseur et un détecteur de phase relié au détecteur de fréquence, tandis que le répéteur comporte, en série, un récepteur supplémentaire relié à l'antenne d'émission-réception supplémentaire, un détecteur d'amplitude supplémentaire, un convertisseur, un générateur de signaux supplémentaire auquel sont reliés l'antenne d'emission-réception supplémentaire et un modulateur supplémentaire, dispositif, dans lequel, selon l'invention, ltémetteur-récepteur comporte un capteur principal de la distance entre les isophases du champ électromagnétique, qui est relié à l'entrée du générateur principal de signaux alternativement avec le modulateur principal, et un indicateur de signal d'écart des coordonnées instantanées du trajet du tracteur porte-outils par rapport à des coordonnées prédéterminées, ledit répéteur comportant un capteur supplémentaire de la distance entre les isophases du champ électromagnétique, qui est relié à l'entrée du générateur de signaux supplémentaire alternativement avec le modulateur supplémentaire.
Il est avantageux que, dans le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, l'émetteur-récepteur comporte deux multiplicateurs de fréquence dont les entrées sont reliées respectivement aux sorties du déphaseur et du détecteur de fréquence, et les sorties, aux entrées du détecteur de phase.
Il est souhaitable que, dans le dispositif conforme à l'invention, le détecteur de phase appartenant à l'émetteur-recepteur comporte, reliés entre eux, un phasemètre et un circuit de séparation d'intervalles de phase prédeterminés.
La présente invention permet de simplifier la détermination du signal d'écart des coordonnées instantanées du trajet parcouru par le tracteur porte-outils, par rapport aux coordonnées prédéterminées, ce qui améliore la fiabilité et la rapidité d'action du dispositif mettant en oeuvre le procédé revendiqué.
De plus, la présente invention permet de réaliser le réglage de la distance entre les passages voisins du tracteur porte-outils.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va su ire de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels
- la figure 1 représente un organigramme d'un dispositif de mesure de la distance jusqu'à un tracteur porteoutils commandé, pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention;
- la figure 2 représente un organigramme d'un dispositif de mesure de la distance jusqu'à un tracteur porteoutils commandé, objet de la présente invention, comportant des multiplicateurs de fréquence conformément à l'invention;;
- la figure 3 représente un organigramme d'un dispositif de mesure de la distance jusqu'à un tracteur porteoutils commandé, objet de la présente invention, comportant un phasemètre conformément à l'invention;
- la figure 4 représente un organigramme du dispositif montré sur la figure 2, avec deux répéteurs conformément à l'invention;
- la figure 5 est un schéma illustrant le mouvement du tracteur porte-outils suivant un trajet prédéterminé colncidant avec des isophases équidistantes, en forme d'arc de cercle, du champ électromagnétique;;
- la figure 6 est un schéma illustrant le mouvement du tracteur porte-outils suivant un trajet prédéterminé coïncidant avec des isophases équidistantes quasi-rectilignes du champ électromagnétiguet - - la figure 7 est un schéma illustrant le mouvement du tracteur porte-outils suivant un trajet prédéterminé coïncidant avec des isophases équidistantes, sous forme de segment de droite, du champ électromagnétique.
- la figure 1 représente un organigramme d'un dispositif de mesure de la distance jusqu'à un tracteur porteoutils commandé, pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention;
- la figure 2 représente un organigramme d'un dispositif de mesure de la distance jusqu'à un tracteur porteoutils commandé, objet de la présente invention, comportant des multiplicateurs de fréquence conformément à l'invention;;
- la figure 3 représente un organigramme d'un dispositif de mesure de la distance jusqu'à un tracteur porteoutils commandé, objet de la présente invention, comportant un phasemètre conformément à l'invention;
- la figure 4 représente un organigramme du dispositif montré sur la figure 2, avec deux répéteurs conformément à l'invention;
- la figure 5 est un schéma illustrant le mouvement du tracteur porte-outils suivant un trajet prédéterminé colncidant avec des isophases équidistantes, en forme d'arc de cercle, du champ électromagnétique;;
- la figure 6 est un schéma illustrant le mouvement du tracteur porte-outils suivant un trajet prédéterminé coïncidant avec des isophases équidistantes quasi-rectilignes du champ électromagnétiguet - - la figure 7 est un schéma illustrant le mouvement du tracteur porte-outils suivant un trajet prédéterminé coïncidant avec des isophases équidistantes, sous forme de segment de droite, du champ électromagnétique.
Le procédé de mesure de la distance jusqu'à un tracteur porte-outils commandé consiste en ce qu'un émetteurrécepteur émet un signal, au moins un répéteur reçoit et réémet ce signal, engendrant ainsi un champ électromagnétique entre eux, après quoi l'émetteur-récepteur reçoit ledit signal Ensuite on compare les phases des signaux émis par l'emetteur-rXcepteur et reçu par ce mme émetteurrécepteur en provenance du répéteur, en convertissant simultanément leurs fréquences par hétérodynage, et on détermine les valeurs instantanées de la distance d'après le retard de phase du signal reçu du répéteur par rapport à la phase du signal eis par l'émetteur-récepteur, pour déterminer les coordonnées instantanées du trajet du tracteur porte-outils.Ensuite on détermine lé signal d'écart des coordonnées instantanées du trajet du tracteur porte-outils par rapport aux coordonnées d'un trajet prédéterminé coïncidant avec les isophases équidistantes du champ électromagnétique.
Selon le procédé conforme à l'invention, en vue de régler la distance entre les isophases équidistantes du champ électromagnétique après l'hétérodynage, on multiplie les fréquences des signaux émis par l'émetteur-ré- cepteur et reçu du répéteur par ce meme émetteur-récepteur.
Selon le procédé conforme à l'invention, la multiplication des fréquences des signaux émis par l'emetteur- récepteur et reçus du récepteur par ce même émetteurrécepteur se fait avec un facteur de multiplication déterminé correspondant à une distance prédéterminée entre les isophases du champ électromagnétique.
Selon le procédé conforme à l'invention, dans le cas où le signal émis par l'émetteur-récepteur est reçu par deux répéteurs, les facteurs de multiplication de fréquence sont prédéterminés suivant un trajet obtenu par l'addition-des isophases des champs electrommanetiques engendrés entre l'emetteur-rEcepteur et chacun des répéteurs.
S'il est nécessaire que le tracteur porte-outils suive un trajet droit, dans le cas ou,selon le procédé conforme à l'invention, le signal émis par l'émetteur-- récepteur est reçu par deux répéteurs, on détermine les facteurs de multiplication de fréquence pour une distance maximale entre 1 'émetteur-récepteur et chacun des répéteurs.
A titre d'exemple, on va examiner maintenant un dispositif de mesure de la distance jusqu'à un tracteur porte-outils commandé, utilisé pour l'enfouissement d'engrais, de produits phytosanitaires, le traitement des sols et des plantes.
Le dispositif de mesure mettant en oeuvre le procédé conforme à la présente-invention comporte un émetteur-récepteur 3 et un répéteur 4 couplés électromagnétiquement l'un a l'autre au moyen de leurs propres antennes de récep- tion-emission, respectivement principale 1 (figure l)-et supplémentaire 2. L'émetteur-récepteur 3 comporte, en série, un générateur de signaux principal 5, un récepteur principal 6, un détecteur d'amplitude principal 7, an déphaseur 8, un détecteur de phase 9 et un indicateur 10 de signal d'écart des coordonnées instantanées du trajet du tracteur porte-outils par rapport aux coordonnées prédéterminées.
L'entrée 11 du générateur 5 est reliée alternativement aux sorties 72 et 13, respectivement, d'un modulateur principal 14 et d'un capteur principal 15 de la distance entre les isophases du champ électromagnétique. Le générateur 5 et le récepteur 6 sont branchés sur l'antenne d'émission-réception principale 1. Le récepteur 6 est relié à l'entrée 17 d'un détecteur de fréquence 16. Le détecteur de fréquence 16 est relié au détecteur de phase, 9. Le répéteur 4 comporte, en série, un récepteur supplé mentaire 18, un détecteur d'amplitude supplémentaire 19, un convertisseur 20 et un générateur de signaux 21. Le récepteur 18 et le générateur 21 sont branchés sur l'antenne d'émission-réception supplémentaire 2.A l'entrée 22 du générateur 21 sont reliées alternativement les sorties 23 et 24, respectivement, d'un modulateur supplémentaire 25 et d'un capteur supplémentaire 26 de la distance entre les isophases du champ électromagnétique.
Selon une variante de réalisation du dispositif de mesure conforme à l'invention, l'émetteur-récepteur 3 comporte des multiplicateurs de fréquence 27 et 28 (figure 2) dont les entrées 29, 30 sont reliées respectivement au détecteur de fréquence principal 16 et au déphaseur 8.
Les sorites 31, 32, respectivement, des multiplicateurs 27, 28 sont reliées an détecteur de phase 9.
Selon une autre variante de réalisation du dispositif de mesure conforme à l'invention, le détecteur de phase 9 faisant partie de l'émetteur-récepteur 3 comporte, reliés entre eux, un phasemètre 33 (figure 3) et un circuit 34 de séparation d'intervalles de phase prédéterminés.
Selon encore une autre variante de réalisation du dispositif de mesure conforme à la présente invention, le dispositif comporte en plus un répéteur 35 (figure 4) relié électromagnétiquement à l'émetteur-récepteur 3.
La figure 5 est une vue schématique montrant une parcelle cultivée 36 et un tracteur porte-outils 37. Le mouvement du tracteur porte-outils 37 se fait suivant un trajet 38 coïncidant avec les isophases équidistantes 39 du champ électromagnétique, qui se présentent sous forme d'arcs de cercles ayant leur centre au point où se trouve le répéteur 4. Le trajet 38 comporte (en traits tiretés 40) les trajets éventuels pour les demi-tours du tracteur porteoutils 37.
La figure 6 illustre schématiquement la parcelle cultivée 36 et la position des répéteurs 4 et 35 aux points
A et B respectivement. L'axe 41 de symétire de la position des répéteurs 4 et 35 aux point P et B, respectivement, correspond à la position del'isophase sommaire 42. Les arcs de cercle ayant leurs centres respectifs aux points A et B représentent respectivement les isophases 43 du champ électromagnétique engendré entre le répéteur 4 et l'emetteur-recepteur 3 (non représente) et les isophases 44 du champ électromagnétique engendré entre le répéteur 35 et l'emetteur-recepteur 3. Les lignes 45 et 46 sont les courbes d'écart de l'isophase sommaire 42 par rapport à la rectitude.
A et B respectivement. L'axe 41 de symétire de la position des répéteurs 4 et 35 aux point P et B, respectivement, correspond à la position del'isophase sommaire 42. Les arcs de cercle ayant leurs centres respectifs aux points A et B représentent respectivement les isophases 43 du champ électromagnétique engendré entre le répéteur 4 et l'emetteur-recepteur 3 (non représente) et les isophases 44 du champ électromagnétique engendré entre le répéteur 35 et l'emetteur-recepteur 3. Les lignes 45 et 46 sont les courbes d'écart de l'isophase sommaire 42 par rapport à la rectitude.
La figure 7 représente schématiquement la parcelle cultivée 36 et le tracteur porte-outils 37 dont le trajet 47 se fait suivant des isophases 48.
Le dispositif de mesure conforme à l'invention, selon les figures 1 et 5, fonctionne de la manière suivante.
Dans l'emetteur-récepteur 3, le signal issu du modulateur principal 14 ou du capteur principal 15 de la distance entre les isophases du champ électromagnétique, et correspondant à une distance précise (que l'on cherche à obtenir) entre les isophases 38 du champ électromagnétique, effectue la modulation de fréquence d'un signal d'hyperfréquence qui est débité par le générateur de signaux principal 5. Ledit signal est émis par l'antenne d'émission réception principale 1. En meme temps, en direction inverse, l'antenne d'émission-réception supplémentaire 2 appartenant au répéteur 4 émet un signal à modulation de fréquence.Les signaux d'hyperfréquence produits par les générateurs principal 5 et supplémentaire 21, différent entre eux d'une valeur de fréquence intermédiaire qui apparaît lors de l'hétérodynage (battements en l'occurrence)
Les signaux modulateurs de fréquence produits par le modulateur principal 14 ou par le capteur principal 15 de la distance entre les isophases du champ électromagnétique, ainsi que par le modulateur supplémentaire 25 ou par le capteur supplémentaire 26 de la distance entre les isophases du champ électromagnétique, différent entre eux d'une valeur correspondant à la fréquence des battements.Les signaux d'hyperfrequence modulés en fréquence, émis par l'emetteur-recepteur 3 et reçus par l'antenne 2, sont appliqués au récepteur supplémentaire 18 du répéteur 4 en meme temps qu'une partie du signal émis par le répéteur 4; ils sont donc amplifiés à la fréquence intermédåaire et apparaissent à la sortie du détecteur a d'amplitude 19 sous la forme d'un signal de fréquence de battements. Après avoir passé par le convertisseur 20, le signal de battements réalise la modulation de la fréquence des signaux issus du générateur 21.C'est ainsi que le signal d'hyperfréquence issu du répéteur 4 et ayant subi une double modulation en fréquence est divisé en deux signaux par les signaux du modulateur 26 ou du capteur 25 et par le signal de battements, après l'émission par l'antenne 2 et la réception par l'antenne 1 de l'émetteur-récepteur 3 et après le passage par le récepteur principal G (avec la partie du s ignal émis par l'émetteur-recepteur 3). L'un des deux signaux ainsi obtenus traverse le détecteur d'amplitude 7 et le déphaseur 8 et se caractérise par la phase du signal du modulateur 14 ou du capteur 15.
Les signaux modulateurs de fréquence produits par le modulateur principal 14 ou par le capteur principal 15 de la distance entre les isophases du champ électromagnétique, ainsi que par le modulateur supplémentaire 25 ou par le capteur supplémentaire 26 de la distance entre les isophases du champ électromagnétique, différent entre eux d'une valeur correspondant à la fréquence des battements.Les signaux d'hyperfrequence modulés en fréquence, émis par l'emetteur-recepteur 3 et reçus par l'antenne 2, sont appliqués au récepteur supplémentaire 18 du répéteur 4 en meme temps qu'une partie du signal émis par le répéteur 4; ils sont donc amplifiés à la fréquence intermédåaire et apparaissent à la sortie du détecteur a d'amplitude 19 sous la forme d'un signal de fréquence de battements. Après avoir passé par le convertisseur 20, le signal de battements réalise la modulation de la fréquence des signaux issus du générateur 21.C'est ainsi que le signal d'hyperfréquence issu du répéteur 4 et ayant subi une double modulation en fréquence est divisé en deux signaux par les signaux du modulateur 26 ou du capteur 25 et par le signal de battements, après l'émission par l'antenne 2 et la réception par l'antenne 1 de l'émetteur-récepteur 3 et après le passage par le récepteur principal G (avec la partie du s ignal émis par l'émetteur-recepteur 3). L'un des deux signaux ainsi obtenus traverse le détecteur d'amplitude 7 et le déphaseur 8 et se caractérise par la phase du signal du modulateur 14 ou du capteur 15.
Le second desdits signaux est appliqué à l'entrée 17 du détecteur d'amplitude 16, délivrant à la fréquence de battements un signal qui se caractérise par un retard de phase du signal reçu du répéteur 4 par rapport au signal modulant du modulateur 14 ou du capteur 15. Après avoir traversé le détecteur de phase 9 et après la comparaison de phase des signaux des détecteurs 7 et 16, un signal d'écart est délivré par l'indicateur 10 de signal d'écart des coordonnées du trajet du tracteur porte-outils par rapport aux coordonnées prédéterminées.
Le retard de phase t est dans ce cas lié à la distance r par la simple relation analytique:
1 1 est la longueur d'onde du capteur 15 de mesure de la distance entre les isophase du champ électromagnétique.
1 1 est la longueur d'onde du capteur 15 de mesure de la distance entre les isophase du champ électromagnétique.
Dans le cas général le retard de phase t peut dépas ser sensiblement une valeur égale au cycle de phase com plet 2 # , et le détecteur de phase 9 n'assure le calcul que dans les limites d'un seul cycle de phase. Aussi aurat-on, dans le cas général: où
N est le nombre de cycles complets de retard de phase
## est écart de phase correspondant à l'écart du tracteur porte-outils 37 par rapport au trajet prédéterminé de référence.
## est écart de phase correspondant à l'écart du tracteur porte-outils 37 par rapport au trajet prédéterminé de référence.
Les trajets prédéterminés correspondent à des arcs des cercles dont les rayons sont
RN = N . = const., pour ##= o.
RN = N . = const., pour ##= o.
Le signal d'écart r par rapport au trajet prédéter miné est proportionnel à la valeur -"
Ce signal est utilise pour effectuer l'action de commande.
En vue d'assurer le réglage de la distance entre les passages contigus lorsque le tracteur porte-outils 37 suit, dans sa marche, les isophases 39 équidistantes (par exemple, quand la phase est égale à zéro) du champ électromagnétique, on multiplie la fréquence des signaux à la sortie du détecteur d'amplitude 7 après le passage à travers le déphaseur 8 et à la sortie du détecteur de fréquence 16. Dans ce cas, la distance entre deux isophases 39 (la phase étant zéro) ne varie pas, alors que la multiplication (variation) de la fréquence du signal aux sorties des détecteurs 7 et 16 conduit à une variation proportionnelle du retard de phase du signal reçu et, finalement, à l'imitation de la variation de la distance entre les isophases 39 choisies.
Le dispositif de mesure de la distance jusqu'à un tracteur porte-outils commandé, mettant en oeuvre le procédé selon les figures 2 et 5, fonctionne d'une manière analogue, à cette différence près que les signaux en provenance des sorties du déphaseur 8 et du détecteur de fréquence 16 attaquent les entrées 29, 30 des multiplicateurs de fréquence 27 et 28, après lesquels ils sont appliqués aux entrées 31, 32 du détecteur de phase 9.Si, par exemple, à un moment donné, le déplacement du tracteur porte-outils 37, dans le sens radial, d'une isophase 39 vers une autre isophase est de 1 à 1 , et si la
3 fréquence des signaux à la sortie des détecteurs 7 et 16 est multipliée par 3, alors le retard de phase à la sortie des multiplicateurs de fréquence sera égal à 2W. Le facteur de multiplication de la fréquence correspond à la distance prédéterminée entre les isophases 39 équidistantes du champ électromagnétique.
3 fréquence des signaux à la sortie des détecteurs 7 et 16 est multipliée par 3, alors le retard de phase à la sortie des multiplicateurs de fréquence sera égal à 2W. Le facteur de multiplication de la fréquence correspond à la distance prédéterminée entre les isophases 39 équidistantes du champ électromagnétique.
La multiplication de la fréquence du signal de battements aux sorties des détecteurs 7, 16 n'assure le réglage de la distance requise entre les passages contigus que par l'emetteur-recepteur 3, à la différence de la transformation des fréquences par hétérodynage, qui exige une commutation échantillonnée des fréquences des capteurs 15 et 26 de l'émetteur-récepteur 3 et du répéteur 4.
Le dispositif de mesure de la distance jusqu'à un tracteur porte-outils commandé, mettant en oeuvre le procédé selon l'invention illustré sur les figures 2, 4, 6, fonctionne d'une manière analogue, à cette différence près que le champ électromagnétique est engendré entre l'emetteur-recepteur 3 et chacun des deux répéteurs 4, 35.
Dans ce cas, on compare le retard de phase du signal émis par I'émetteur-récepteur 3 et du signal réémis, par exemple, par le répéteur 4.
L'axe de symétrie 41 représente l'isophase sommaire 42 c'est-à-dire t = O. Pour "rectifier" les trajets de ce système de phase, il est nécessaire, lors de chaque passage à une nouvelle isophase 42 quasi linéaire équidistante, de faire varier de façon correspondante la fréquence du signal, par exemple, de l'emetteur-récepteur 3 qui fonctionne avec le répéteur 35. Il convient alors de tenir compte de deux faits.
Premièrement, la nécessité de faire varier la fréquence du signal chaque fois que l'on passe à un nouveau trajet prédéterminé (quasi linéaire). La multiplication de la fréquence des signaux, subissant la comparaison de phase, après la transformation des fréquences par hétérodynage-battements apporte la solution a ce problème.
Deuxièmement, le décalage de l'isophase 42 à la suite de la comparaison du retard de phase des signaux à fréquences différentes, ayant des facteurs de multiplication de la fréquence prédéterminés d'apres le trajet obtenu par addition des isophases (l'isophase 42) des champs électromagnétiques engendrés entre l'émetteur-recepteur 3 et chacun des répéteurs 4 et 35, conduit à des trajets équidistants quasi rectilignes (courbes 45, 46) dont l'écart par rapport à la rectitude augmente lorsqu'on s'éloigne de l'axe de symétrie 41.Comme il ressort de la représentation praphique, dans une parcelle cultivée 36 ayant des dimensions, par exemple, égales à 500 x 1 000 m, la partie centrale à des isophases 42 qui sont pratiquement linéaires, tandis que la partie située près des répéteurs 4 et 35 se caractérise par des écartslpar rapport à la rectitude (courbes 45, 46)qui atteignent, dans ce cas particulier, leur valeur maximale près du répéteur 35. C'est pour cette raison qu'en fonction des écarts admissibles par rapport à la rectitude des trajets prédéterminés, et en fonction des erreurs de jonction des passages contigus, on choisit la distance de mise en place des répéteurs 4, 35 par rapport aux hords de la parcelle cultivée 36.
Le dispositif de mesure de la distance jusqu'à un tracteur porte-outils commandé, mettant en oeuvre le procédé selon les figures 2, 4, 7, conforme à la présente invention, fonctionne d'une manière analogue, mais fait appel à des facteurs de multiplication de la fréquence qui correspondent à la distance maximale entre l'émetteurrécepteur 3 et chacun des répéteurs 4 et 35.
Le dispositif de mesure de la distance jsuqu'à un tracteur porte-outils commandé, mettant en oeuvre le procédé selon les figures 3, 7, conforme à la présente invention, fonctionne d'une manière analogue, sauf que la variation de la distance entre les isophase contiguës se fait au moyen d'un phasemètre 33.
Le phasemètre 33 détermine le retard de phase du signal reçu par l'émetteur-rdsepteur provenant des répéteurs 4, 35, et quand le retard de phase atteint une valeur de consigne, le circuit 34 de séparation d'intervalles de phase prédéterminés indique une valeur du signal d'écart égale à zéro, et l'écart par rapport à cette valeur est utilisé par orienter le tracteur porte-outils 37.
La présente invention permet d'augmenter l'effica- cité du traitement des sols et des semis grâce à l'économie de matières utilisées, à la possibilité de travailler à tout moment du jour et de la nuit, et ce1 indépendamment du temps qu'il fait, et ce qui compte surtout-grâce à l'amélioration du rendement des cultures.
Claims (8)
1. Procédé de mesure de la distance jusqu'à un tracteur porte-outils commandé, du type consistant en l'émission d'un signal par un émetteur-récepteur-(3), la réception et la réémission de ce signal par au moins un répéteur (4), engendrant ainsi entre eux un champ électromagnétique, la réception par l'émetteur-récepteur (3) du signal en provenance du répéteur (4), la comparaison des phases des signaux émis par l'émetteur-récepteur (3) et reçus du répéteur 4 par ce même émetteur-récepteur (3),avec
conversion simultanée de leurs fréquences par hetérodynage, la détermination des valeurs instantanées de la distance d'après le retard de phase du signal fourni par le répéteur (4) par rapport à la phase du signal fourni par l'émetteur- récepteur (3), afin de détermir.er les coordonnées instantanées du trajet du tracteur porte-outils (37) et de déterminer le signal d'écart desdites coordonnées instantanées du trajet du tracteur porte-outils (37) par rapport aux coordonnées prédéterminées, afin d'appliquer ensuite au tracteur porte-outils (37)- une action de commande, carac térisé en ce que la détermination du signal d'écart des coordonnées instantanées du trajet du tracteur porte-outils (37) par rapport aux coordonnées prédéterminées se fait par rapport à un trajet (38) de référence qui est prédéterminé de façon à coïncider avec les isophases (39) équidistantes du champ électromagnétique.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, après héterodynage, on multiplie les fréquences des signaux émis par l'emetteur-tecepteur (3) et reçus du répéteur (4) par ce même émetteur-récepteur (3).
3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, carac térisé en ce que la multiplication des fréquences des signaux émis par l'emetteur-recepteur (3) et reçus du répéteur (4) par ce meme émetteur-récepteur (3) est--réalisée avec un facteur de multiplication prédéterminé correspondant à la distance entre les isophases (39) équidistantes du champ électromagnétique.
4. Procédé selon 1 'une des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que, dans le cas où le signal emis par l'émetteur-récepteur (3) est recru par deux répéteurs (4, 35), les facteurs de multiplication de la fréquence sont prédéterminés d'après un trajet obtenu par addition des isophases (43, 44) des champs électromagnétiques engendrés entre l'emetteur-recepteur (3) et chacun des répéteurs (4, 35).
5. Procédé selon l'une des revendications 1, 2, 3 et 4, caractérisé en ce que, dans le cas où le signal émis par l'émetteur-récepteur (3) est reçu par deux répéteurs (4, 35), les facteurs de multiplication de la fréquence sont prédéterminés d'après la distance maximale entre l'emetteur- récepteur (3) et chacun des répéteurs (4, 35).
6. Dispositif de mesure de la distance jusqu'à un tracteur porte-outils commandé, du type comprenant un émetteur-récepteur (3) et au moins un répéteur (4) couplés l'un à l'autre électromagnétiquement au moyen de leur antennes d'émission-réception propres, respectivement principale (1) et supplémentaire (2), l'emetteur-recepteur (3) comportant, en série : un générateur de signaux principal (5) auquel sont reliés un modulateur (14) et l'antenne d'émissionréception principale (1), un récepteur principal (6) auquel sont reliés l'antenne d'émission-réception principale (1) et un détecteur de fréquence (16), un détecteur d'amplitude principal (7), un déphaseur (8) et un détecteur de phase (9) relié au détecteur de fréquence (16), tandis que le répéteur (4) comporte, en série: un récepteur supplémentaire (18) relié à l'antenne d'émission-réception supplémentaire (2), un détecteur d'amplitude supplémentaire (19), un convertisseur (20), un générateur supplémentaire de signaux (21) auquel sont reliés l'antenne d'émission-réception supplémentaire (2) et un modulateur supplémentaire (25), caractérisé en ce que l'émetteur-rEcepteur (3) comporte un capteur principal (15) de la distance entre les isophases du champ électromagnétique, se reliant à l'entrée (11) du générateur principal de signaux (5) alternativement avec le modulateur (14), et un indicateur (10) de signal d'écart des coordonnées instantanées du trajet du tracteur porte-outils par rapport aux coordonnées prédéterminées, le répéteur (4) comportant un capteur supplémentaire (26) de la distance entre les isophases du champ électromagnétique, se reliant à l'entrée (22) du générateur supplélentaire de signaux (21) alternativement avec le modulateur supplémentaire (25).
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que son émetteur-récepteur (3) comporte deux multiplicateurs de fréquence (27, 28) dont les entrées (29 et 30) sont reliées respectivement au détecteur de fréquence (16) et au déphaseur (8), et dont les sorties sont reliées aux entrées (31, 32) du détecteur de phase (9).
8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le détecteur de phase (9), appartenant à l'émetteur-récepteur (3) comporte,relies entre eux, un phasemètre (33) et un circuit (34) de séparation d'intervalles de phase prédéterminés.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8418339A FR2574188B1 (fr) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | Procede de mesure de la distance jusqu'a un tracteur porte-outils commande et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| FR8418339A FR2574188B1 (fr) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | Procede de mesure de la distance jusqu'a un tracteur porte-outils commande et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2574188A1 true FR2574188A1 (fr) | 1986-06-06 |
| FR2574188B1 FR2574188B1 (fr) | 1987-02-27 |
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ID=9310137
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8418339A Expired FR2574188B1 (fr) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | Procede de mesure de la distance jusqu'a un tracteur porte-outils commande et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede |
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| FR (1) | FR2574188B1 (fr) |
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| US7733239B2 (en) | 2006-05-08 | 2010-06-08 | Bfs Diversified Products, Llc | Distance determining system and method |
Also Published As
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| FR2574188B1 (fr) | 1987-02-27 |
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