FR3141310A1 - Engin agricole comprenant un dispositif de détection d’obstacle avec organe de contact au sol - Google Patents

Engin agricole comprenant un dispositif de détection d’obstacle avec organe de contact au sol Download PDF

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Bruno Mathieu
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Denis MOINDRAULT
Gaëtan SÉVERAC
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B69/00—Steering of agricultural machines or implements; Guiding agricultural machines or implements on a desired track
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Abstract

L’invention concerne un engin(100) agricole autonome comprenant un châssis (110) et des moyens de déplacement (120) de l’engin destinés à reposer sur un sol, ainsi qu’un dispositif de détection d’obstacles (130) fixé audit châssis (110) par un côté, le dispositif de détection d’obstacles (130) comprenant une bordure sensible (131) configurée pour détecter un obstacle dans l’environnement de l’engin par contact avec ledit obstacle, le dispositif de détection d’obstacles (130) comprend en outre un organe de contact (132) avec le sol, disposé sur le dispositif de détection d’obstacles (130) entre la bordure sensible (131) et le côté fixé au châssis (110), et de sorte qu’une extrémité inférieure de l’organe de contact (132) soit plus proche d’un plan d’appui au sol (P) des moyens de déplacement de l’engin qu’une extrémité inférieure de la bordure sensible (131). figure pour l’abrégé : figure 1

Description

Engin agricole comprenant un dispositif de détection d’obstacle avec organe de contact au sol DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
Le domaine de l’invention est celui des véhicules terrestres, notamment celui des engins agricoles, notamment autonomes.
Plus précisément, l’invention concerne un engin agricole comprenant un dispositif de détection d’obstacle avec organe de contact au sol.
L’invention trouve notamment des applications dans le domaine de l’agriculture.
 ÉTAT DE LA TECHNIQUE
Il est connu de l’art antérieur des techniques d’engins agricoles. Ces engins possèdent en général des dispositifs de détection d’obstacles, afin de détecter des obstacles dans l’environnement de l’engin, pour des raisons de sécurité, et d’intégrité physique de l’engin et/ou de son environnement.
On connaît des dispositifs de détection d’obstacles de type comprenant une bordure sensible de sécurité. Une telle bordure sensible permet de détecter un obstacle par contact avec ce dernier, afin notamment de commander un arrêt de l’engin.
Toutefois, un tel dispositif de détection d’obstacles présente le risque de se déclencher de manière intempestive, notamment lorsque l’engin évolue sur un sol carrossé.
Un tel déclenchement est fortement préjudiciable, car cela implique de vérifier la cause de l’arrêt de l’engin, puis éventuellement de le remettre en marche. De plus, la productivité de l’engin s’en retrouve grandement réduite.
La présente invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l’état de la technique cités ci-dessus.
À cet effet, l’invention vise, un engin agricole comprenant un châssis et des moyens de déplacement de l’engin destinés à reposer sur un sol, ainsi qu’un dispositif de détection d’obstacles fixé audit châssis par un côté, le dispositif de détection d’obstacles comprenant une bordure sensible configurée pour détecter un obstacle dans l’environnement de l’engin par contact avec ledit obstacle, le dispositif de détection d’obstacles comprend en outre un organe de contact avec le sol, disposé sur le dispositif de détection d’obstacles entre la bordure sensible et le côté fixé au châssis, et de sorte qu’une extrémité inférieure de l’organe de contact soit plus proche d’un plan d’appui au sol des moyens de déplacement de l’engin, c’est-à-dire du plan passant par les points ou surfaces de contact des moyens de déplacement avec un sol plan, qu’une extrémité inférieure de la bordure sensible .
De cette manière, par la position particulière de l’organe de contact vis-à-vis de la bordure sensible, il peut être assuré que l’organe de contact entre en contact avec le sol avant la bordure sensible lorsque l’engin évolue sur un sol carrossé, ondulé ou vallonné.
Ceci permet d’éviter que la bordure sensible ne détecte des obstacles de manière intempestive lorsque l’engin est fortement incliné. Ainsi, il est également possible d’éviter tout arrêt intempestif de l’engin lorsque ce dernier est commandé de façon à s’arrêter lorsque la bordure sensible.
Ainsi, la productivité de l’engin est fortement améliorée, tout en garantissant une utilisation sécurisée de l’engin grâce à la présence de la bordure sensible.
De plus, on précise que l’organe de contact est passif, c’est-à-dire purement mécanique. Ainsi, une solution très simple et peu couteuse peut être mise en œuvre.
Selon une variante préférentielle, l’extrémité inférieure de l’organe de contact est située à une distance du plan d’appui des moyens de déplacement de l’engin comprise entre 50 et 300 mm.
Selon une variante préférée, l’organe de contact comprend au moins une roulette de contact avec le sol.
Un tel organe de contact est très peu couteux et permet d’éviter toute résistance de l’organe lorsque ce dernier entre en contact avec le sol.
Selon une variante, l’organe de contact comprend deux roulettes, une première et une seconde roulette étant disposée respectivement sensiblement au niveau d’une première extrémité et d’une seconde extrémité de la bordure sensible de sécurité.
Selon une alternative, l’organe de contact comprend au moins un galet de contact avec le sol.
 BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
D’autres avantages, buts et caractéristiques particulières de la présente invention ressortiront de la description non limitative qui suit d’au moins un mode de réalisation particulier des dispositifs et procédés objets de la présente invention, en regard des dessins annexés, dans lesquels :
  • la illustre un engin agricole autonome selon l’invention évoluant sur un sol carrossé, à trois instants distincts (a), (b) et (c),
  • la est une vue de détail du dispositif de détection d’obstacles de l’engin de la ,
  • la est une vue en perspective du dispositif de détection d’obstacles de la .
  • la illustre l’engin de la et le plan d’appui au sol, ainsi que les distances de la bordure sensible et de l’organe de contact avec le plan d’appui au sol.
 DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L’INVENTION
La présente description est donnée à titre non limitatif, chaque caractéristique d’un mode de réalisation pouvant être combinée à toute autre caractéristique de tout autre mode de réalisation de manière avantageuse.
Tel que cela est illustré à la , un engin 100 agricole autonome comprend un châssis 110 et des moyens de déplacement 120.
Par exemple, l’engin 100 est autonome, c’est-à-dire qu’il est apte à exécuter une ou plusieurs tâches agricoles sans nécessiter d’action humaine. Plus généralement, l’engin 100 peut être un robot agricole, un véhicule agricole automoteur ou un véhicule agricole tracté, etc.
Les moyens de déplacement 120 sont destinés à reposer sur un sol, sur lequel évolue l’engin 100.
Par exemple, le sol est un champ de cultures. Un tel champ peut comprendre des sillons et/ou monticules, le sol est alors dit vallonné, ou carrossé.
Comme cela est visible sur la , à un instant (a) l’engin 100 évolue sur un sol sensiblement horizontal.
A un instant (b), l’engin 100 rencontre un sillon, et se trouve en pente vers le bas selon sa direction d’avancement.
L’engin 100 comprend un dispositif de détection d’obstacles 130. Le dispositif de détection d’obstacles 130 est configuré pour détecter un obstacle dans l’environnement de l’engin 100 par contact avec ledit obstacle. A cet effet, le dispositif de détection d’obstacles 130 comprend une bordure sensible 131. La bordure sensible 131 est disposée en avant de l’engin 100, de manière à ce que la bordure sensible 131 entre en contact en premier avec un obstacle se dressant sur le passage de l’engin 100.
On précise ici que le dispositif de détection d’obstacles 130, et donc la bordure sensible 131, peut être disposé à l’arrière, à l’avant ou encore sur les côtés de l’engin 100, selon les besoins nécessités par les circonstances.
Une telle bordure sensible 131 est connue de la technique, notamment en association avec une unité de commande de robot pour commander l’arrêt de l’engin lors de la détection d’un obstacle.
Le dispositif de détection d’obstacles 130 comprend en outre un organe de contact 132 avec le sol.
L’organe de contact 132 est disposé de sorte à ce que l’organe de contact 132 entre en contact avec le sol avant la bordure sensible 131 lorsque l’engin 100 évolue sur un sol carrossé, comme l’illustre la à l’instant (b).
Ainsi, à l’instant (b), la bordure sensible 131 n’entre pas en contact avec le sol malgré la forte pente du sol. La bordure sensible 131 ne détecte alors aucun obstacle, et en particulier aucun arrêt de l’engin 100 n’est commandé. L’engin 100 peut poursuivre son chemin, et regagner par un exemple un sol sensiblement horizontal comme le montre la à l’instant (c), sans perturbation ni arrêt intempestif.
Bien entendu, le dispositif de détection d’obstacles 130 fonctionne de manière parfaitement équivalente lorsque l’engin 100 évolue dans une direction opposée, c’est-à-dire depuis l’instant (c) vers l’instant (a) sur la .
L’organe de contact 132 joue donc le rôle d’un premier élément de contact avec le sol lorsque l’engin 100 s’incline. De plus, il permet de repousser légèrement l’engin 100 dans un sens opposé à sa direction d’inclinaison, ce qui participe à éviter un déclenchement de la bordure sensible 131.
Plus précisément, en se référant aux figures 2 et 3, le dispositif de détection d’obstacles 130 comprend une structure de support 133. La structure de support 133 est sensiblement longiforme et s’étend sensiblement sur la même longueur que la bordure sensible 131, c’est-à-dire sensiblement sur la largeur de l’engin 100. La structure de support 133 est fixée au châssis 110 par un premier côté longitudinal.
La bordure sensible 131 est fixée à la structure de support 133 au niveau d’un deuxième côté longitudinal de la structure de support 133, opposé au premier côté longitudinal.
L’organe de contact 132 est fixé à la structure de support 133 au niveau d’un troisième côté longitudinal de la structure de support 133, orienté vers le sol lorsque l’engin 100 est en utilisation.
Ainsi, l’organe de contact 132 est disposé entre la bordure sensible 131 et le châssis 110.
De plus, l’organe de contact 132 est ainsi disposé de sorte qu’une extrémité inférieure de l’organe de contact 132 soit plus proche d’un plan d’appui au sol P des moyens de déplacement 120 de l’engin qu’une extrémité inférieure de la bordure sensible 131. L’organe de contact 132 ne touche toutefois pas le sol lorsque l’engin 100 évolue sur un sol horizontal et plan.
Tel que cela est représenté à la , le plan d’appui au sol P des moyens de déplacement 120 est défini comme le plan passant par les points ou surfaces de contact des moyens de déplacement 120 de l’engin 100 avec un sol plan. Ici, les moyens de déplacement 120 sont des chenilles, toutefois n’importe quel autre type de moyens de déplacement, tel que des roues, peut être envisagé ici.
Lorsque les moyens de déplacement 120 sont deux chenilles, le plan d’appui au sol P est défini comme le plan passant par les surfaces de contact au sol de chacune des chenilles. Lorsque les moyens de déplacement 120 sont des roues, par exemple au nombre de 4, le plan d’appui au sol P est défini comme le plan passant par les points de contact (ou surfaces de dimension réduites, assimilables à des points) des roues avec un sol plan.
L’extrémité inférieure de la bordure sensible 131, c’est-à-dire l’extrémité de la bordure sensible qui est orientée vers le sol lorsque l’engin 100 évolue sur un sol, est située à une distance h1 du plan d’appui au sol P, tel que représenté à la . L’extrémité inférieure de l’organe de contact 132, c’est-à-dire l’extrémité de l’organe de contact 132 qui est orientée vers le sol lorsque l’engin 100 évolue sur un sol, est située à une distance h2 du plan d’appui au sol P, tel que représenté à la .
La distance h2 est inférieure à la distance h1.
Comme cela est représenté à la , les distances h1 et h2 sont mesurées orthogonalement au plan d’appui au sol P.
En d’autres termes, lorsque l’engin 100 est en utilisation avec ses moyens de déplacement 120 qui reposent sur le sol, l’extrémité inférieure de l’organe de contact 132 est située plus basse sur l’engin 100, que l’extrémité inférieure de la bordure sensible 131.
On précise ici qu’il n’est pas envisageable de simplement fixer la bordure sensible 131 plus à distance du plan d’appui au sol des moyens de déplacement, afin d’éviter son déclenchement.
En effet, dans de nombreux Etats, les réglementations locales imposent la présence de dispositifs de détection d’obstacles, et prescrivent leur position sur les véhicules. La position prescrite en France est de maximum 200 à 300 mm du plan d’appui au sol des moyens de déplacement. Une telle position ne permet pas une utilisation satisfaisant d’un engin 100 sans la présence de l’organe de contact 132.
Ainsi, l’extrémité inférieure de l’organe de contact 132 est de préférence située sensiblement à une distance comprise entre 50 et 300 mm du plan d’appui au sol des moyens de déplacement de l’engin.
On précise que les distances précitées sont des distances orthogonales au plan d’appui au sol des moyens de déplacement de l’engin.
La distance de l’extrémité inférieure de l’organe de contact 132 du plan d’appui au sol P sera choisie en fonction de la distance de l’extrémité inférieure de la bordure sensible 131 du plan d’appui au sol P, et de la distance des moyens de déplacement 120 de la bordure sensible 131.
Sur la , la droite passant par le point le plus éloigné de l’engin 100 à l’extrémité inférieure de la bordure sensible 131, et par le point de contact au sol d’un moyen de déplacement 120 le plus proche de la bordure sensible 131, est représentée en pointillé. Le point de contact au sol d’un moyen de déplacement 120 le plus proche de la bordure sensible 131 correspond à un point de bascule de l’engin 100. Dans le cas de moyens de déplacement 120 qui sont des chenilles, ce point correspond à point (ou ligne) de contact au sol proximale de la bordure sensible 131. Dans le cas de roues comme moyens de déplacement 120, le point correspond au point de contact au sol de la roue la plus proche de la bordure sensible 131.
La position précise de l’organe de contact 131 est choisie de manière à ce que son extrémité inférieure se situe sous la droite susmentionnée, lorsque l’engin 100 est repose sur le sol, tel que cela est illustré à la .
De préférence, l’organe de contact 132 comprend au moins une roulette. La roulette est fixée à la structure de support 133 par une fourche de la roulette, de manière à ce que la roue de la roulette puisse rouler sur le sol lorsque cette dernière touche le sol.
L’organe de contact 132 peut comprendre deux roulettes. Une première roulette est disposée sensiblement au niveau d’une première extrémité de la bordure sensible 131. Une deuxième roulette est disposée sensiblement au niveau d’une deuxième extrémité de la bordure sensible 131. Ici, comme décrit auparavant, les roulettes de l’organe de contact 132 sont fixées sur la structure de support 133, qui court sensiblement le long de la bordure sensible 131.
Alternativement, l’organe de contact 132 peut comprendre au moins un galet (non représenté) de contact avec le sol. Un tel galet peut être monté mobile, par exemple rotatif, ou non, sur la structure de support 133. Le galet peut également prendre la forme d’un bloc de matière, notamment de matière élastique.
On rappelle plus généralement que l’invention ne se limite pas aux exemples décrits ci-avant.

Claims (5)

  1. Engin (100) agricole comprenant un châssis (110) et des moyens de déplacement (120) de l’engin destinés à reposer sur un sol, ainsi qu’un dispositif de détection d’obstacles (130) fixé audit châssis (110) par un côté, le dispositif de détection d’obstacles (130) comprenant une bordure sensible (131) configurée pour détecter un obstacle dans l’environnement de l’engin par contact avec ledit obstacle,
    caractérisé en ce que le dispositif de détection d’obstacles (130) comprend en outre un organe de contact (132) avec le sol, disposé sur le dispositif de détection d’obstacles (130) entre la bordure sensible (131) et le côté fixé au châssis (110), et de sorte qu’une extrémité inférieure de l’organe de contact (132) soit plus proche d’un plan d’appui au sol (P) des moyens de déplacement de l’engin, c’est-à-dire du plan passant par les points ou surfaces de contact des moyens de déplacement (120) avec un sol plan, qu’une extrémité inférieure de la bordure sensible (131).
  2. Engin (100) selon la revendication 1, dans lequel l’extrémité inférieure de l’organe de contact (132) est située à une distance du plan d’appui au sol (P) des moyens de déplacement (120) de l’engin comprise entre 50 et 300 mm.
  3. Engin (100) selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel l’organe de contact (132) comprend au moins une roulette de contact avec le sol.
  4. Engin (100) selon la revendication 3, comprenant deux roulettes, une première et une seconde roulette étant disposée respectivement sensiblement au niveau d’une première extrémité et d’une seconde extrémité de la bordure sensible de sécurité (131).
  5. Engin (100) selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel l’organe de contact (132) comprend au moins un galet de contact avec le sol.
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