FR3078774A3 - DEVICE AND METHOD FOR MEASURING PLANT COVER HEIGHT - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif et un procédé associé de mesure de hauteur de couvert végétal. Ce dispositif (2) comporte un dispositif de support (8) portatif, un dispositif d'acquisition de mesures (16) comportant capteur à ultrasons (18) fixé audit dispositif de support (8), un microprocesseur programmable (22) et une carte mémoire (24), la carte mémoire étant adaptée à mémoriser des mesures de hauteur acquises. Il comporte également un dispositif de commande (30), comportant une interface homme-machine (32), le dispositif de commande (30) étant adapté à commander le dispositif d'acquisition (16) et à recevoir des résultats de mesure de hauteur transmis par le dispositif d'acquisition de mesures. Ce dispositif de support (8) portatif comporte un premier bras de support (10) et un deuxième bras de support (12) perpendiculaire au premier bras de support (10), le dispositif d'acquisition (16) étant fixé sur le deuxième bras de support (12) de manière à ce que capteur à ultrasons (18) soit adapté à émettre des ultrasons (19) au-dessus dudit couvert végétal à mesurer.The invention relates to a device and an associated method for measuring the height of vegetation cover. The device (2) comprises a portable support device (8), a measurement acquisition device (16) comprising an ultrasonic sensor (18) fixed to said support device (8), a programmable microprocessor (22) and a card memory (24), the memory card being adapted to store acquired height measurements. It also comprises a control device (30), comprising a man-machine interface (32), the control device (30) being adapted to control the acquisition device (16) and to receive transmitted height measurement results. by the measurement acquisition device. This portable support device (8) comprises a first support arm (10) and a second support arm (12) perpendicular to the first support arm (10), the acquisition device (16) being fixed on the second arm support (12) so that the ultrasonic sensor (18) is adapted to emit ultrasound (19) above said vegetation cover to be measured.
Description
Dispositif et procédé de mesure de hauteur de couvert végétalDevice and method for measuring the height of vegetation cover
La présente invention concerne un dispositif de mesure de hauteur de couvert végétal et un procédé de mesure de hauteur de couvert végétal associé. L’invention se situe dans le domaine de la mesure de hauteur de couvert de plantes.The present invention relates to a device for measuring the height of vegetation cover and a method for measuring the height of the associated plant cover. The invention lies in the field of plant cover height measurement.
Elle trouve des applications dans la recherche agronomique et le suivi de cultures en général.It finds applications in agronomic research and crop monitoring in general.
En particulier, il est utile de relever régulièrement des hauteurs de couvert végétal sur des parcelles expérimentales, afin de suivre le développement des plantes le long d’une période d’observation.In particular, it is useful to regularly record plant cover heights on experimental plots, in order to follow the development of plants over a period of observation.
Une méthode simple et connue consiste à effectuer un relevé manuel en utilisant un instrument de mesure de hauteur, par exemple une perche ou une règle graduée. La réalisation d’un relevé est assez fastidieuse, car si une seule personne effectue les mesures, elle doit effectuer la mesure et ensuite en prendre note. En général, des équipes de deux personnes sont prévues pour effectuer cette tâche.A simple and known method is to perform a manual survey using a height measuring instrument, for example a pole or a ruler. The completion of a survey is quite tedious, because if only one person makes the measurements, it must take the measurement and then take note. In general, teams of two are planned to perform this task.
Le brevet US 8 370 075 décrit un système de mesure de hauteur de structures d’intérêt de plantes portable, qui inclut une caméra qui est portée par une perche de support, adaptée à capter des photos des plantes observées dans un plan sensiblement vertical. Dans des modes de réalisation plus sophistiqués plusieurs autres capteurs sont ajoutés, parmi lesquels un capteur à ultrasons utilisé pour déterminer la hauteur de système de mesure de hauteur comprenant la caméra, en remplacement d’une graduation de la perche. Le système de ce brevet est en particulier utilisé pour l’analyse du maïs. Pour une détermination de mesure de hauteur, l’utilisateur doit maintenir la perche verticale et modifier la hauteur de la caméra en surveillant visuellement l’image prise par la caméra jusqu’à l’alignement avec la hauteur maximale de la structure observée. C’est un processus qui exige une précision de positionnement et plusieurs réglages de hauteur de la caméra, ce qui semble fastidieux.U.S. Patent 8,370,075 discloses a portable plant structure height measurement system, which includes a camera that is carried by a support pole, adapted to capture photos of the observed plants in a substantially vertical plane. In more sophisticated embodiments several other sensors are added, among which an ultrasonic sensor used to determine the height measurement system height including the camera, replacing a graduation of the boom. The system of this patent is in particular used for corn analysis. For a determination of height measurement, the user must maintain the vertical boom and change the height of the camera by visually monitoring the image taken by the camera until alignment with the maximum height of the observed structure. This is a process that requires positioning accuracy and several camera height adjustments, which seems tedious.
Le dispositif de l’invention a pour objet de proposer un dispositif de mesure de hauteur de couvert végétal à ergonomie améliorée, et qui diminue l’effort à fournir par l’utilisateur. A cet effet, l’invention propose un dispositif de mesure de hauteur de couvert végétal comportant un dispositif de support portatif, un dispositif d’acquisition de mesures et un dispositif de commande du dispositif d’acquisition de mesures. Le dispositif d’acquisition de mesures comporte un capteur à ultrasons, un microprocesseur programmable et une carte mémoire, la carte mémoire étant adaptée à mémoriser des mesures de hauteur acquises. Le dispositif de commande comporte une interface homme-machine, le dispositif de commande étant adapté à commander le dispositif d’acquisition de mesures et à recevoir des résultats de mesure de hauteur transmis par le dispositif d’acquisition de mesures, le dispositif de support portatif comportant un premier bras de support, et un deuxième bras de support perpendiculaire au premier bras de support, le dispositif d’acquisition étant fixé sur le deuxième bras de support de manière à ce que capteur à ultrasons soit adapté à émettre des ultrasons au-dessus dudit couvert végétal à mesurer.The purpose of the device of the invention is to propose a device for measuring height of plant cover with improved ergonomics, and which reduces the effort to be provided by the user. For this purpose, the invention proposes a device for measuring the height of vegetation cover comprising a portable support device, a device for acquiring measurements and a device for controlling the device for acquiring measurements. The measurement acquisition device comprises an ultrasonic sensor, a programmable microprocessor and a memory card, the memory card being adapted to store acquired height measurements. The control device comprises a man-machine interface, the control device being adapted to control the measurement acquisition device and to receive height measurement results transmitted by the measurement acquisition device, the portable support device having a first support arm, and a second support arm perpendicular to the first support arm, the acquisition device being attached to the second support arm so that the ultrasonic sensor is adapted to emit ultrasound above of said vegetation cover to be measured.
Avantageusement, le dispositif mesure de hauteur de couvert végétal de l’invention permet d’obtenir et d’enregistrer des mesures de manière ergonomique, grâce à l’interface homme-machine du dispositif de commande.Advantageously, the plant height measurement device of the invention makes it possible to obtain and record measurements ergonomically, thanks to the human-machine interface of the control device.
Le dispositif de mesure de hauteur de couvert végétal selon l’invention peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous.The plant cover height measuring device according to the invention may have one or more of the characteristics below.
Le premier bras de support est formé d’au moins deux portions emboîtées de manière à être réglable en hauteur.The first support arm is formed of at least two nested portions so as to be adjustable in height.
Le dispositif de commande est attaché audit premier bras de support, de manière fixe ou par une liaison coulissante en translation.The control device is attached to said first support arm, fixedly or by a translationally sliding connection.
Le dispositif d’acquisition de mesures et le dispositif de commande sont connectés par une liaison filaire.The measurement acquisition device and the control device are connected by a wire connection.
Le dispositif d’acquisition de mesures et le dispositif de commande comportent chacun un module de communication sans fil et sont adaptés à communiquer par un protocole de communication sans fil. L’interface homme-machine comporte des boutons de commande, actionnables par un utilisateur, adaptés à commander une mesure de hauteur de calibration, une mesure de hauteur de couvert végétal, un enregistrement et/ou un effacement de mesures. L’interface homme-machine comporte un écran d’affichage tactile.The measurement acquisition device and the control device each comprise a wireless communication module and are adapted to communicate by a wireless communication protocol. The human-machine interface includes user-operable control buttons adapted to control a calibration height measurement, a canopy height measurement, a recording and / or erasure of measurements. The human-machine interface has a touch screen display.
Le capteur à ultrasons comporte un axe d’émission d’ultrasons, le dispositif comportant en outre une baguette en matériau transparent, fixée perpendiculairement de manière coulissante en translation au premier bras de support et adaptée à être positionnée au droit de l’axe d’émission d’ultrasons.The ultrasonic sensor comprises an ultrasonic emission axis, the device further comprising a rod of transparent material, fixed perpendicularly slidingly in translation to the first support arm and adapted to be positioned in line with the axis of ultrasound emission.
Selon un autre aspect, l’invention concerne un procédé de mesure de hauteur de couvert végétal par un dispositif de mesure de hauteur de couvert végétal tel que brièvement décrit ci-dessus, comportant des étapes de : -réception d’une commande d’acquisition de mesure de hauteur de couvert végétal, -émission d’au moins un faisceau d’ultrasons au-dessus du couvert végétal à mesurer par un capteur à ultrasons et obtention d’une mesure de distance entre le couvert végétal et une surface d’émission/réception dudit capteur, -calcul d’une hauteur de couvert végétal en fonction de la ou des mesures de distance obtenues et d’une mesure de calibration acquise préalablement.According to another aspect, the invention relates to a method of measuring plant cover height by a plant cover height measuring device as briefly described above, comprising steps of: -receiving an acquisition command measuring the height of the canopy, emitting at least one ultrasonic beam above the canopy to be measured by an ultrasonic sensor and obtaining a measurement of the distance between the canopy and an emission surface / reception of said sensor, -calculus of a height of vegetation cover as a function of the distance measurement or measurements obtained and a previously acquired calibration measurement.
Ce procédé comporte, dans un mode de réalisation, une étape préalable d’acquisition de mesure de calibration par émission d’au moins un faisceau d’ultrasons au-dessus d’une zone dépourvue de végétation.This method comprises, in one embodiment, a prior step of acquiring a calibration measurement by emitting at least one ultrasonic beam over a zone devoid of vegetation.
Ce procédé comporte, dans un mode de réalisation, l’acquisition d’un nombre N supérieur à un de mesures de distance entre le couvert végétal et une surface d’émission/réception dudit capteur, et le calcul d’une valeur moyenne desdites mesures. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : -la figure 1 est une représentation schématique d’un dispositif de mesure de hauteur de couvert végétal selon un premier mode de réalisation de l’invention ; -la figure 2 est une représentation schématique d’un dispositif de mesure de hauteur de couvert végétal selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ; -la figure 3 est une représentation schématique d’un dispositif de mesure de hauteur de couvert végétal selon un troisième mode de réalisation de l’invention.This method comprises, in one embodiment, the acquisition of a number N greater than one of distance measurements between the canopy and a transmission / reception surface of said sensor, and the calculation of an average value of said measurements. . Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description given below, by way of indication and in no way limiting, with reference to the appended figures, among which: FIG. 1 is a schematic representation of a device plant cover height measurement according to a first embodiment of the invention; FIG. 2 is a schematic representation of a plant cover height measuring device according to a second embodiment of the invention; FIG. 3 is a schematic representation of a plant cover height measuring device according to a third embodiment of the invention.
La figure 1 représente schématiquement un dispositif 2 de mesure de hauteur de couvert végétal selon un premier mode de réalisation de l’invention.Figure 1 shows schematically a device 2 for measuring the height of vegetation cover according to a first embodiment of the invention.
On appelle couvert végétal la partie la plus élevée d’un ensemble de végétaux recouvrant le sol. Par exemple, dans une utilisation de l’invention, il s’agit d’un ensemble de plantes cultivées sur une parcelle.Vegetation cover is the highest part of a group of plants covering the ground. For example, in one use of the invention, it is a set of plants grown on a plot.
Des plantes 4 sont représentées schématiquement dans la figure 1, sur un sol 7.Plants 4 are shown schematically in Figure 1, on a floor 7.
Bien entendu, le dispositif de l’invention est adapté pour mesurer la hauteur de couvert végétal pour divers types de plantes, par exemple pois, maïs, colza, blé, le dispositif 2 étant adapté pour des mesures de hauteur de couvert végétal entre 10 cm et 3 mètres du sol.Of course, the device of the invention is suitable for measuring the height of plant cover for various types of plants, for example peas, maize, rapeseed, wheat, the device 2 being suitable for height measurements of plant cover between 10 cm. and 3 meters from the ground.
Le dispositif 2 de mesure de hauteur de couvert végétal comporte un dispositif de support 8 composé d’un premier bras de support 10 et d’un deuxième bras de support 12, le deuxième bras de support 12 étant fixé sensiblement perpendiculairement au premier bras de support 10.The plant cover height measuring device 2 comprises a support device 8 composed of a first support arm 10 and a second support arm 12, the second support arm 12 being fastened substantially perpendicularly to the first support arm 10.
Le dispositif 2 de mesure est portatif, facile à déplacer d’un premier endroit à un deuxième endroit, car son poids est limité.The measuring device 2 is portable, easy to move from a first place to a second place, because its weight is limited.
Pour une prise de mesure, le dispositif de support 8 est par exemple maintenu dans une position statique à la main par un utilisateur (non représenté).For a measurement, the support device 8 is for example maintained in a static position by hand by a user (not shown).
En variante, le dispositif de support 8 est maintenu en position statique par un dispositif de stabilisation 14, qui présente par exemple des pieds 15a, 15b formant un socle.Alternatively, the support device 8 is held in a static position by a stabilizing device 14, which for example has feet 15a, 15b forming a base.
Dans le mode de réalisation représenté, le premier bras de support 10 est formé de deux parties emboîtées, une première partie 10a et une deuxième partie 10b, la première partie 10a ayant un diamètre supérieur au diamètre de la deuxième partie 10b. Le deuxième bras de support 12 est fixé à la deuxième partie 10b.In the embodiment shown, the first support arm 10 is formed of two nested portions, a first portion 10a and a second portion 10b, the first portion 10a having a diameter greater than the diameter of the second portion 10b. The second support arm 12 is fixed to the second part 10b.
Ainsi, le premier bras de support est télescopique, de hauteur réglable, ce qui rend le dispositif de mesure plus ergonomique, plus facile à porter et adaptable pour des prises de mesures par rapport à des couverts végétaux de hauteur variable.Thus, the first support arm is telescopic, adjustable height, which makes the measuring device more ergonomic, easier to wear and adaptable for measurements compared to plant covers of varying height.
Selon une variante non représentée, le premier bras de support comporte un nombre supérieur à deux de parties emboîtées, ce qui améliorer encore son adaptabilité par rapport à un réglage en hauteur.According to a variant not shown, the first support arm has a number greater than two nested parts, which further improve its adaptability compared to a height adjustment.
Selon un mode de réalisation, le premier bras de support 10 comporte des graduations visibles en surface, permettant à l’utilisateur de lire la hauteur Z du deuxième bras de support.According to one embodiment, the first support arm 10 has graduations visible on the surface, allowing the user to read the height Z of the second support arm.
Le dispositif de support 8 est adapté à porter un dispositif d’acquisition de mesures 16.The support device 8 is adapted to carry a measurement acquisition device 16.
Le dispositif d’acquisition de mesures 16 comporte un capteur à ultrasons 18, placé dans un boîtier 20. Le capteur 18 est adapté à émettre des un faisceau d’ultrasons 19 à une fréquence donnée, par exemple à 40 kHz, et à capter des ultrasons à la même fréquence.The measurement acquisition device 16 comprises an ultrasonic sensor 18, placed in a housing 20. The sensor 18 is adapted to emit an ultrasound beam 19 at a given frequency, for example at 40 kHz, and to pick up ultrasound at the same frequency.
Le faisceau 19 balaie une zone de diamètre donné. Avantageusement, un capteur à ultrasons disponible dans le commerce peut être utilisé.The beam 19 scans an area of given diameter. Advantageously, a commercially available ultrasonic sensor can be used.
Par exemple, on peut utiliser un capteur de type SEN10737P de Grove ®, fonctionnant à une fréquence d’émission d’ultrasons égale à 40 kHz, et ayant une portée comprise entre 3cm et 400 cm.For example, a Grove ® SEN10737P type sensor, operating at an ultrasound emission frequency of 40 kHz, and having a range of between 3 cm and 400 cm can be used.
De préférence, le premier bras de support 10 est ajusté de manière à ce que le capteur 18 soit placé entre 30 cm et 1m environ au-dessus du couvert végétal dont la hauteur est à mesurer.Preferably, the first support arm 10 is adjusted so that the sensor 18 is placed between 30 cm and 1 m above the plant cover whose height is to be measured.
Le capteur à ultrasons 18 est lui-même placé à une hauteur X par rapport au sol.The ultrasonic sensor 18 is itself placed at a height X with respect to the ground.
Le capteur à ultrasons 18, suite à l’émission d’un faisceau d’ultrasons 19 et à la réception d’ondes réfléchies est adapté à mesurer avec précision la distance Y entre le couvert végétal au droit duquel il est positionné et la surface d’émission/réception, matérialisée dans la figure par la paroi inférieure du boîtier.The ultrasonic sensor 18, following the emission of an ultrasound beam 19 and the reception of reflected waves is adapted to accurately measure the distance Y between the plant cover to the right of which it is positioned and the surface of the transmission / reception, materialized in the figure by the lower wall of the housing.
La mesure précise de la distance Y permet de calculer la hauteur H du couvert végétal.The precise measurement of the distance Y makes it possible to calculate the height H of the vegetal cover.
En effet, selon un premier mode de réalisation, lors d’une phase de calibrage le dispositif d’acquisition de mesures 16 est commandé pour émettre des ultrasons en direction du sol, dans une zone sans végétation, ce qui permet de mesurer la hauteur X. La valeur de la hauteur X par rapport au sol est mémorisée.Indeed, according to a first embodiment, during a calibration phase the measurement acquisition device 16 is controlled to emit ultrasound towards the ground, in a zone without vegetation, which makes it possible to measure the height X The value of the height X with respect to the ground is memorized.
De manière connue, il est possible de calculer une distance d par un tel capteur, par exemple en centimètres, en fonction de la célérité C des ondes émises par la capteur à ultrasons et du temps dT écoulé entre un instant d’émission et un instant de réception d’onde réfléchie sur l’obstacle rencontré par la formule : d=(C x dT)/2, où ‘x’ représente la multiplication.In known manner, it is possible to calculate a distance d by such a sensor, for example in centimeters, as a function of the velocity C of the waves emitted by the ultrasonic sensor and the time elapsed between a moment of emission and a moment of receiving wave reflected on the obstacle encountered by the formula: d = (C x dT) / 2, where 'x' represents the multiplication.
La distance mesurée peut être affinée en fonction du capteur.The measured distance can be fine-tuned according to the sensor.
La hauteur de couvert végétal H est alors calculée simplement par la différence entre X et Y.The vegetation cover height H is then calculated simply by the difference between X and Y.
Selon une variante de réalisation, lorsque le premier bras de support 10 est gradué, il est possible de lire la hauteur Z par rapport au sol. Les dimensions du boîtier 20 étant connues, la hauteur X par rapport au sol peut en être déduite, puis la hauteur de couvert végétal est calculée en fonction de la hauteur X et de la distance Y mesurée en utilisant le capteur à ultrasons 18, comme expliqué ci-dessus.According to an alternative embodiment, when the first support arm 10 is graduated, it is possible to read the height Z relative to the ground. Since the dimensions of the housing 20 are known, the height X with respect to the ground can be deduced from it, and then the height of vegetation cover is calculated as a function of the height X and the distance Y measured using the ultrasonic sensor 18, as explained above.
Le dispositif d’acquisition comporte un microprocesseur programmable 22 adapté à effectuer des calculs lorsqu’il est mis sous tension, et une carte mémoire 24.The acquisition device comprises a programmable microprocessor 22 adapted to perform calculations when it is powered up, and a memory card 24.
Par exemple, un microprocesseur de type ARDUINO® est utilisé.For example, an ARDUINO® type microprocessor is used.
Dans le mode de réalisation de la figure 1, le dispositif d’acquisition de mesures 16 est connecté par une liaison filaire 26 à un dispositif de commande 30.In the embodiment of FIG. 1, the measurement acquisition device 16 is connected by a wire link 26 to a control device 30.
Par exemple, la liaison filaire 26 est un câble USB (« Universal Serial Bus >>) permettant de transmettre des données.For example, the wired link 26 is a USB ("Universal Serial Bus") cable for transmitting data.
Le dispositif de commande 30 est attaché au premier bras de support 10, par une liaison 28 fixe ou coulissante en translation de manière à pouvoir régler la hauteur. De préférence, le dispositif de commande est positionné à une hauteur ergonomique pour l’utilisateur, pour lui permettre une manipulation répétée sans fatigue.The control device 30 is attached to the first support arm 10 by a connection 28 fixed or sliding in translation so as to adjust the height. Preferably, the control device is positioned at an ergonomic height for the user, to allow repeated handling without fatigue.
Le dispositif de commande 30 comporte une interface homme-machine 32, par exemple un écran à cristaux liquides, ainsi que des boutons de commande 34.The control device 30 comprises a man-machine interface 32, for example a liquid crystal display, as well as control buttons 34.
Les boutons de commande 34, actionnables par un utilisateur, sont adaptés à commander une mesure de hauteur de calibration, une mesure de hauteur de couvert végétal, un enregistrement et/ou un effacement de mesures de hauteur.The user-actuable control buttons 34 are adapted to control a calibration height measurement, a canopy height measurement, a recording and / or erasure of height measurements.
Dans un mode de réalisation l’écran 32 est un écran tactile et les boutons de commande sont affichés sur l’écran et sont sélectionnâmes par l’utilisateur.In one embodiment the screen 32 is a touch screen and the control buttons are displayed on the screen and are selected by the user.
Les commandes sont transmises au dispositif d’acquisition 16 par l’intermédiaire de la liaison filaire 26.The commands are transmitted to the acquisition device 16 via the wire link 26.
Le dispositif de commande comporte également un module d’alimentation électrique 36, par exemple une pile 9V.The control device also comprises a power supply module 36, for example a 9V battery.
Ainsi, le dispositif de commande est autonome.Thus, the control device is autonomous.
Le dispositif d’acquisition 16 est également alimenté électriquement par le module d’alimentation 36, par l’intermédiaire de la liaison filaire 26.The acquisition device 16 is also electrically powered by the power supply module 36, via the wire link 26.
En complément optionnel, au moins certains des boutons de commande sont munis d’un avertisseur sonore/vibreur (appelé « buzzer >> en anglais), ce qui augmente l’ergonomie du dispositif. Par exemple, une première fréquence d’avertissement est utilisée pour une validation de mesure, et une deuxième fréquence d’avertissement, par exemple plus grave, est utilisée lorsque l’utilisateur demande un effacement ou une correction de mesure de hauteur.In addition optional, at least some of the control buttons are provided with a buzzer / buzzer (which is called "buzzer" in English), which increases the ergonomics of the device. For example, a first warning frequency is used for a measurement enable, and a second warning frequency, for example more severe, is used when the user requests an erase or correction of the height measurement.
La figure 2 représente schématiquement un dispositif 2’ de mesure de hauteur de couvert végétal selon un deuxième mode de réalisation de l’invention.FIG. 2 diagrammatically represents a device 2 'for measuring the height of vegetation cover according to a second embodiment of the invention.
Les parties communes avec la figure 1 conservent les mêmes numéros de référence. A la différence du premier mode de réalisation, dans ce mode de réalisation le dispositif d’acquisition de mesures 40 comporte en outre un module d’alimentation électrique 42 et un module de communication sans fil 50.The common parts with Figure 1 retain the same reference numbers. Unlike the first embodiment, in this embodiment the measurement acquisition device 40 further comprises a power supply module 42 and a wireless communication module 50.
De préférence, le module 50 est adapté à communiquer selon le protocole de communication Bluetooth ®.Preferably, the module 50 is adapted to communicate according to the Bluetooth ® communication protocol.
Le dispositif de commande 52 est dans ce mode de communication adapté à communiquer selon le protocole de communication sans fil mentionné ci-dessus avec le dispositif d’acquisition 40. A cet effet, le dispositif de commande 52 comporte un module de communication sans fil 54.The control device 52 is in this communication mode adapted to communicate according to the wireless communication protocol mentioned above with the acquisition device 40. For this purpose, the control device 52 comprises a wireless communication module 54 .
Dans un mode de réalisation, le dispositif de commande 52 est par exemple une tablette tactile, ou un ordinateur portable ou un smartphone qui implémente des instructions de code permettant de commander le dispositif d’acquisition de mesures 40 et de recevoir et enregistrer des données de mesures reçues.In one embodiment, the controller 52 is for example a touch pad, or a laptop or smartphone that implements code instructions to control the measurement acquisition device 40 and to receive and store data from the device. received.
Le dispositif de commande 52 comporte également une interface homme-machine 56, des boutons de commande 55 du dispositif d’acquisition de mesures 40, par exemple affichés sur l’interface homme-machine 56. Il comporte également un microprocesseur 58 et une unité de mémoire électronique 60, ainsi qu’un module d’alimentation électrique 62.The control device 52 also comprises a man-machine interface 56, control buttons 55 of the measurement acquisition device 40, for example displayed on the man-machine interface 56. It also comprises a microprocessor 58 and a control unit. electronic memory 60, as well as a power supply module 62.
En complément optionnel, comme expliqué en référence à la figure 1, au moins certains des boutons de commande 55 sont munis d’un avertisseur sonore/vibreur, ce qui augmente l’ergonomie du dispositif.In addition optional, as explained with reference to Figure 1, at least some of the control buttons 55 are provided with a buzzer / buzzer, which increases the ergonomics of the device.
La figure 3 illustre schématiquement un dispositif 2” de mesure de hauteur de couvert végétal selon un troisième mode de réalisation de l’invention.Figure 3 schematically illustrates a device 2 "for measuring the height of vegetation cover according to a third embodiment of the invention.
Dans ce troisième mode de réalisation, le dispositif de mesure 2” comporte des éléments du premier mode de réalisation, mais il comporte en plus une baguette 64 en matériau adapté à réfléchir les ondes émises par le capteur à ultrasons, de préférence transparent, par exemple en plexiglas ®. La baguette 64 est fixée perpendiculairement et de manière coulissante en translation au premier bras de support 10, et en vis-à-vis de la zone d’émission du capteur à ultrasons 18, de manière à ce que les ondes émises par le capteur à ultrasons traversent ladite baguette 64.In this third embodiment, the measuring device 2 "comprises elements of the first embodiment, but it also comprises a rod 64 of material adapted to reflect the waves emitted by the ultrasonic sensor, preferably transparent, for example in Plexiglas ®. The rod 64 is fixed perpendicularly and slidably in translation to the first support arm 10, and vis-à-vis the emission zone of the ultrasonic sensor 18, so that the waves emitted by the sensor to ultrasound pass through said rod 64.
Dans ce mode de réalisation, le premier bras de support 10 a par exemple une hauteur fixe, et le deuxième bras de support 12 est fixé à une hauteur maximale prédéterminée.In this embodiment, the first support arm 10 has for example a fixed height, and the second support arm 12 is fixed at a predetermined maximum height.
Avantageusement, la baguette 64 permet d’améliorer la réflexion des ondes émises par le capteur à ultrasons.Advantageously, the rod 64 makes it possible to improve the reflection of the waves emitted by the ultrasonic sensor.
Avantageusement, la hauteur de la baguette 64 est réglable.Advantageously, the height of the rod 64 is adjustable.
Ainsi, dans la phase de calibration, la baguette 64 est positionnée au ras du sol, ce qui permet de mesurer la hauteur X.Thus, in the calibration phase, the rod 64 is positioned flush with the ground, which makes it possible to measure the height X.
Dans la phase de mesure l’utilisateur peut ajuster la hauteur de la baguette 64 de manière à la positionner au niveau du point le plus haut du couvert végétal à mesurer, comme illustré à la figure 3.In the measurement phase the user can adjust the height of the rod 64 so as to position it at the highest point of the canopy to be measured, as shown in FIG.
Dans un mode de réalisation, un dispositif de rainure sur le boîtier 20 et sur la baguette 64 permet de positionner la baguette 64 par rapport à l’axe d’émission A du capteur à ultrasons 18, de manière à ce que la baguette soit positionnée au droit du faisceau 19 émis.In one embodiment, a groove device on the housing 20 and on the rod 64 makes it possible to position the rod 64 with respect to the emission axis A of the ultrasonic sensor 18, so that the rod is positioned to the right of beam 19 emitted.
Selon un quatrième mode de réalisation non représenté, une baguette en matériau réfléchissant, de préférence transparent, analogue est ajoutée au dispositif de mesure 2’ décrit en référence à la figure 2.According to a fourth embodiment not shown, a strip of reflective material, preferably transparent, analog is added to the measuring device 2 'described with reference to Figure 2.
Le dispositif de mesure 2, 2’, 2” de l’invention est adapté à mettre en oeuvre un procédé de mesure de hauteur de couvert végétal selon l’invention.The measuring device 2, 2 ', 2 "of the invention is adapted to implement a method of measuring height of plant cover according to the invention.
Le procédé est mis en œuvre par l’exécution d’instructions logicielles par les processeurs 22, et 58 le cas échéant, en fonction des commandes d’utilisateur acquises par l’intermédiaire de l’interface homme-machine 32, 56 et de l’activation des boutons de commande 34, 55.The method is implemented by the execution of software instructions by the processors 22, and 58 as appropriate, depending on the user commands acquired via the man-machine interface 32, 56 and the controller. activation of the control buttons 34, 55.
Le procédé comporte une étape initiale de calibration de la hauteur X par rapport au sol, suite à la réception d’une commande de calibration.The method comprises an initial step of calibrating the height X with respect to the ground, following the reception of a calibration command.
Ensuite le procédé comporte la réception d’une commande d’acquisition de mesure de hauteur.Then the method comprises receiving a height measurement acquisition command.
La commande est transmise au capteur à ultrasons 18 qui effectue la mesure de la hauteur Y par rapport au point de sommet du couvert végétal placé en dessous du capteur, dans le faisceau émis.The command is transmitted to the ultrasonic sensor 18 which measures the height Y relative to the crown point of the canopy placed below the sensor, in the emitted beam.
La hauteur de couvert végétal H est ensuite calculée en effectuant la différence entre X et Y, et mémorisée.The height of vegetation cover H is then calculated by taking the difference between X and Y, and stored.
De préférence, le relevé de mesure est horodaté, et la hauteur de couvert végétal mesurée est mémorisée en lien avec l’information d’horodatage.Preferably, the measurement record is time stamped, and the measured vegetation cover height is stored in connection with the timestamp information.
Dans un mode de réalisation, pour consolider la mesure, suite à une commande d’acquisition de hauteur, le capteur est actionné un nombre N de fois, et des mesures Y1,Y2...YN sont obtenues. La mesure de hauteur de couvert végétal mémorisée est, dans une mode de réalisation, la moyenne des valeurs Yi à YN acquises. Par exemple, N=3.In one embodiment, to consolidate the measurement, following a height acquisition command, the sensor is actuated an N number of times, and Y1, Y2 ... YN measurements are obtained. The stored vegetation height measurement is, in one embodiment, the average of the values Y1 to YN acquired. For example, N = 3.
Dans un mode de réalisation, un parcours de terrain est proposé, chaque parcelle de terrain ayant un identifiant associé.In one embodiment, a field trip is proposed, each parcel of land having an associated identifier.
Dans ce mode de réalisation, sur commande de l’utilisateur, la mesure de hauteur de couvert végétal est mémorisée en association avec l’identifiant de parcelle et l’information d’horodatage.In this embodiment, on user command, the vegetation height measurement is stored in association with the parcel identifier and the time stamp information.
Il est ensuite possible de récupérer l’ensemble des données mémorisées, par exemple dans un format de tableur, ce qui facilite leur exploitation ultérieure.It is then possible to recover all the stored data, for example in a spreadsheet format, which facilitates their subsequent operation.
Il ressort clairement des modes de réalisation de l’invention décrits que l’invention permet d’effectuer des mesures de hauteur de couvert végétal de manière simplifiée et ergonomique, plus rapidement que par les procédés connus et sans fatigue de l’utilisateur.It is clear from the embodiments of the invention described that the invention makes it possible to measure plant cover height in a simplified and ergonomic way, faster than by known methods and without fatigue of the user.
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CN113670166A (en) * | 2021-08-23 | 2021-11-19 | 浏阳河集团股份有限公司 | Device and method for detecting growth parameters of dry coarse cereal crops |
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- 2018-03-09 FR FR1852043A patent/FR3078774B3/en active Active
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