WO2018115764A1 - Véhicule autonome de gestion de l'entretien des couches supérieures de la surface du sol - Google Patents

Véhicule autonome de gestion de l'entretien des couches supérieures de la surface du sol Download PDF

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WO2018115764A1
WO2018115764A1 PCT/FR2017/053767 FR2017053767W WO2018115764A1 WO 2018115764 A1 WO2018115764 A1 WO 2018115764A1 FR 2017053767 W FR2017053767 W FR 2017053767W WO 2018115764 A1 WO2018115764 A1 WO 2018115764A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
snowpack
measuring
control
autonomous vehicle
Prior art date
Application number
PCT/FR2017/053767
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-François GUILLEMIN
Marc CHIESA
Original Assignee
Cgx Aero
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cgx Aero filed Critical Cgx Aero
Priority to EP17832266.5A priority Critical patent/EP3557969A1/fr
Publication of WO2018115764A1 publication Critical patent/WO2018115764A1/fr

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01D—HARVESTING; MOWING
    • A01D34/00—Mowers; Mowing apparatus of harvesters
    • A01D34/006—Control or measuring arrangements
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0276—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle
    • G05D1/0278—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle using satellite positioning signals, e.g. GPS

Definitions

  • the invention relates to devices for analyzing and maintaining the upper layers of the soil. It is part of the field of robotic devices whose movements are guided remotely or self-guided, and more particularly relates to an autonomous vehicle for managing the maintenance of the upper layers of the soil and in particular the snowpack.
  • Robotic devices whose movements are guided remotely or self-guided and adapted to perform measurements for the analysis of the soil or its surface are known from the state of the art.
  • DE19932552 discloses a self-guided lawnmower having a cutting device whose cutting height and cutting power are adapted to evolve according to the results of the measurement of a device measuring the height and density turf.
  • this mower is not suitable for performing functions other than cutting turf.
  • the measurements must be reliable over time, regardless of the state of the soil surface and whatever the nature of the upper layers of the soil.
  • the present invention aims to overcome the aforementioned drawbacks by proposing a maintenance management system of the upper layers of the soil comprising:
  • an autonomous vehicle comprising: propulsion means adapted to move said vehicle,
  • control and control means for controlling the propulsion means as a function of instructions issued by vehicle guide means
  • soil level survey tools comprising means for measuring physical parameters of the ground connected to the control and control means, said probing tools further comprising a mechanical probe adapted to penetrate into the upper layers of the ground, associated with a force sensor and a position sensor, the measuring means being provided for making spot measurements.
  • the management system also comprises a database connected to the control and control means, designed to store data representative of measured values.
  • upper layers of soil in this text define the layer (s) of matter forming the soil surface, such as a vegetal cover, and any layers of material spread over the soil surface, such as a snowpack or the ice cover of a glacier.
  • autonomous vehicle is understood to mean that said vehicle is adapted to move and to carry out measurement operations while complying with instructions transmitted by a user so that it does not require the presence of said user in situ, nor of monitoring active during his travels.
  • the vehicle can advantageously carry out measurement successions at predefined frequencies, for example, every night, to have daily monitoring of the state of the upper layers of the ground, according to the measured physical parameters.
  • the invention also fulfills the following characteristics, implemented separately or in each of their technically operating combinations.
  • the guide means comprise a geolocation device connected to the means control and command.
  • Said control and control means are configured so as to time stamp the data representative of measured values and to associate said data with the geographical coordinates of the position occupied by the vehicle during each measuring operation.
  • the vehicle can move and make measurements without human intervention.
  • the instructions transmitted to the vehicle can then advantageously predict the movement of the vehicle and the measurement when no one is present on his work area, for example, at night.
  • the present invention relates to an autonomous vehicle for managing the maintenance of a snowpack comprising:
  • propulsion means adapted to move said vehicle
  • control and control means for controlling the propulsion means as a function of instructions issued by vehicle guide means
  • soil level survey tools comprising a mechanical probe adapted to penetrate the upper layers of the ground, associated with a force sensor and a position sensor, means for measuring the physical parameters of a snowpack, connected to a database adapted to store data representative of measured values, and connected to the control and control means.
  • the autonomous vehicle for managing maintenance of a snowpack comprises additional measurement means of snowpack physical parameters called “first measuring means".
  • the measurement means of the probing tools are called “second measuring means", the first and the second measuring means being provided for measuring the same physical parameter.
  • said first measuring means are different from the second measuring means, in that they present different technical and technological means of measurement.
  • the sounding tools can be used to verify the reliability of measurements of the physical parameters of the soil made by the first means of measurement of the upper layers of the soil and thus to obtain permanently reliable and accurate measurements.
  • the first measurement means comprise a signal generation and reception module configured to generate and receive signals.
  • the propagation of the signals depends on the physical properties of the medium in which they propagate. It is therefore advantageously possible, by analyzing the signals received by the signal generation and reception module, to determine the composition of the snowpack, in addition to knowing its thickness. Once the measurement is made, the value of the thickness of the snowpack is stored in a dedicated database.
  • the second measuring means comprise a differential geolocation device configured to perform an acquisition of the vehicle altitude in two stages, so as to perform a first and a second series of measures. Said first and second series of measurements are performed for the same latitudes and longitudes.
  • the control and control means are configured to determine the difference in altitude of the vehicle between these series of measurements. These altitude differences are representative, for each given pair of longitude / latitude coordinates, of the thickness of the snowpack or of its evolution.
  • control and control means are configured so as to compare the values measured by the first measuring means with a predetermined target value.
  • Said control and control means are also configured so as to perform a calibration of these first measuring means taking into account the values of the measurements made by the second measuring means if the difference between a value measured by the first measuring means measure and the target value is greater than an interval predefined. If the difference is greater than the predefined interval, it is representative of a measurement inconsistency of the first measurement means.
  • the probe is in the form of a stem moved by drive means so as to penetrate the snowpack to contact the ground surface, the measuring means comprising a position sensor adapted to measure the displacement distance of the probe.
  • the physical parameter measuring means comprise apparatus for measuring the humidity and the temperature so that they are able to measure the humidity and the temperature at any point of time. thickness of the snowpack.
  • the physical parameter measuring means comprise measuring instruments adapted to measure the degree of cohesion of the snow crystals of the snowpack and its degree of compression, said measuring instruments being coupled to the force sensor.
  • the autonomous vehicle comprises tool-carrying members adapted to drive a tool carried between a first position in which said tool is in contact with the snowpack and a second position in which it is at a distance from said mantle.
  • the vehicle is thus adapted to pull or push tools in order to carry out work meeting a need of a user.
  • the autonomous management vehicle comprises:
  • a tamping cutter for aerating the surface of the snowpack attached to a second tool holder member said tamping cutter is capped with a skirt for homogenizing the surface condition of the snowpack.
  • Figure 1 is a schematic side view of an autonomous vehicle according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a schematic side view of an autonomous vehicle according to FIG. 1 comprising particular tools
  • FIG. 3a a schematic view of the inside of a housing of a probe of a autonomous vehicle according to FIG. 1,
  • FIG. 3b a schematic view of a face of the outside of a housing of a probe of an autonomous vehicle according to FIG. 1,
  • FIG. 3c a schematic view of another face of the outside of a housing of a probe of an autonomous vehicle according to FIG. 1,
  • FIG. 4 is a diagrammatic side view of an autonomous vehicle according to another embodiment of the invention.
  • FIG. 5 a schematic view of a part of a tool-holder member of an autonomous vehicle according to FIG. 4,
  • FIG. 6 is a schematic view of the interior of a probe of an autonomous vehicle according to FIG.
  • the present invention relates to a maintenance management system of the upper layers of the ground surface comprising an autonomous vehicle 10 adapted to perform measurements, preferably punctual, predefined physical parameters of the upper layers of the soil surface.
  • Said autonomous vehicle 10 for managing the upper layers of the ground surface is hereinafter referred to as "vehicle”.
  • the vehicle 10 comprises a chassis 1 1 on which are fixed propulsion means 20 adapted to move said vehicle 10.
  • These propulsion means 20 may comprise motor elements such as rolling members actuated by a motor, for example of the electric type. , and steering elements such as rolling members for directing the vehicle 10.
  • the engine may be a combustion engine or a hydraulic motor known to those skilled in the art.
  • the guiding elements are also driven and actuated by an electric motor so as to maximize the adhesion of the vehicle 10 to the ground, during its movements, and thus to allow the vehicle to travel on uneven ground or slippery, such as wet soils.
  • the electric motor is supplied with electrical energy by an on-board power source, for example, electric batteries installed in the vehicle.
  • the running gear may be tracked gear trains 21, as represented by FIGS. 1 and 2, or wheels 22, as represented by FIG. 4.
  • the propulsion means 20 are controlled by control and control means 30 as a function of instructions delivered by means for guiding the vehicle 10.
  • the guide means may comprise a geo-location device, for example, by satellites making it possible to locate the vehicle 10 by acquiring its geographical coordinates and making it possible to drive it according to displacement instructions, in a work zone.
  • the work area represents at least the area in which the vehicle 10 is to perform the measurements.
  • the geolocation member may comprise data communication means by means of radio waves known per se, in communication relation with transmission and reception modules of radio signals installed on the vehicle 10 and connected to the control and command means 30.
  • the vehicle 10 is thus adapted to evolve autonomously in a given environment by moving according to a predetermined displacement circuit by the instructions of a user.
  • This displacement circuit can be developed and transmitted, in the form of instructions, to the means of control and control of the vehicle 10 by means of ad-hoc software within the reach of the skilled person.
  • mapping of the working area can be directly transmitted to the vehicle 10, as well as the displacement circuit to be made on this work area.
  • the vehicle displacement circuit 10 can be calculated and generated by the control and control means 30, without outside intervention, from predefined physical parameters by a user.
  • the control and control means 30 may be connected to display means, such as a screen, so that the movements of the vehicle 10 in the work area are represented on a digital map.
  • display means such as a screen
  • a follow-up of the movements of the vehicle 10 can be carried out by a user in a simple and rapid manner, in a manner delayed in time or simultaneously with the movements of the vehicle 10.
  • these display means are fixed on the vehicle 10.
  • the radio signal reception and transmission modules are configured to receive radio signals transmitted by portable control means comprising a signal transmission module.
  • the portable control means have the advantage of being able to be actuated by a user near the vehicle 10 during its guidance in motion, that is to say, to control the movements of the vehicle 10 in situ, manually.
  • control and control means 30 can be configured so that when the receiving modules no longer receive the radio signals emitted in view of guiding the vehicle 10, as mentioned above, said vehicle 10 is georepere by the geolocation device and is controlled by the control and control means 30 according to predetermined instructions and according to its geographical position.
  • the information is processed and sequenced by the control and control means 30 so that, if the reception of the signals is interrupted, the vehicle 10 is able to perform a predefined action or series of actions.
  • radio signal transmission and reception modules are able to transmit and receive information according to several communication modes, such as LTE (Long Term Evolution) wireless communication standards, Bluetooth and WIFI.
  • the control and control means 30 are configured so that, if the reception or the emission of signals according to a communication mode is interrupted, the radio signal transmission and reception modules are controlled so as to change their mode of communication. communication, for example, change the communication standard.
  • the movements of the vehicle 10 can be controlled according to the displacement instructions recorded on a removable storage medium connected to the control and control means 30.
  • the control and control means 30 can be configured so that if the reception or the transmission of signals according to a communication mode is interrupted, the movements of the vehicle are controlled by the instructions recorded on said removable storage medium.
  • the guiding means comprise only one or removable storage media connected to the control and control means 30, on which are recorded instructions for moving the vehicle 10.
  • said vehicle 10 comprises luminous signaling elements 12, as shown in Figures 1, 2 and 4, and possibly sound signaling elements.
  • the vehicle 10 also comprises first means for measuring physical parameters of the upper layers of the ground on which it evolves, called “first measuring means" in the rest of the text. These first measuring means are designed to perform one-off measurements and are chosen according to the type of soil on which the vehicle 10 evolves and according to the type of information desired for the soil.
  • the first measuring means are connected to the control and control means 30, via a communication module not shown in the figures, so that the vehicle 10 can perform measurement operations at predetermined locations and / or at predetermined times. according to instructions transmitted by a user, for example, via a dedicated software.
  • the first measurement means are connected to a database which is equipped with the management system.
  • the database is connected to the control and control means 30 and is adapted to store the information acquired during measurement operations, i.e. data representative of measured values.
  • the control and control means 30 are configured so as to time stamp these data and to associate them with the geographical coordinates of the position occupied by the vehicle 10 during each measuring operation.
  • This database can be integrated in the vehicle 10 or remote, for example, on a computer network.
  • the vehicle 10 can move and perform measurements without human intervention.
  • the instructions transmitted to the vehicle 10 can then advantageously provide for the movement of the vehicle 10 and the measurement when no one is present on his work area, for example, at night.
  • control and control means 30 are configured so as to generate a graphical representation of the measurements made on the map, in a time-delayed manner, with respect to the moment of their acquisition, or in real time, that is, to say as and when they are acquired.
  • the interpretation of the measurements can be performed simply and quickly.
  • the map may comprise a representation of the working area of the vehicle 10, on which is represented the circuit traversed by said vehicle 10, as well as the measurements made.
  • the vehicle 10 advantageously comprises probing tools 40 of the upper layers of the ground, comprising second measuring means of physical parameters of the upper layers of the soil, called “second means of measurement” in the rest of the text.
  • second measuring means are provided for making spot measurements and are connected to a database adapted to store data representative of measured values, and are connected to the control and control means 30 via a communication module 31.
  • the measurement instructions can be transmitted to a management module 32 connected to the first measurement means in order to control them.
  • These instructions can consist of the realization of a given number of measurements at predefined time intervals or at predefined geographical coordinates.
  • control and control means 30 are configured so as to compare the values measured by the first measuring means with a predetermined target value, and to perform a calibration of these first measurement means taking into account the values of the measurements. performed by the second measuring means if the difference between a value measured by the first measuring means and the target value is greater than a predefined interval.
  • the predefined interval is representative of an inconsistency of the measurements made.
  • the vehicle 10 may also comprise a platform 13 fitted on its chassis 1 1 intended, for example, to store tools.
  • This platform is only shown in Figure 2, but may advantageously be arranged on the vehicles of the embodiments shown in Figures 1 and 4.
  • the vehicle 10 may also comprise first and second toolholder members 60 and 61, respectively fixed to the front or the rear of the vehicle 10.
  • first and second toolholder members 60 and 61 respectively fixed to the front or the rear of the vehicle 10.
  • Vehicle 10 respectively denote the parts of the vehicle 10 located in a direction of advance and in the opposite direction to the direction of advance of said vehicle 10.
  • vehicle 10 is particularly suitable for managing a snowpack.
  • Snowpack refers to a snow cover consisting of snow and / or ice accumulation on the soil surface.
  • the first measurement means of the vehicle 10 comprise an instrument for measuring the thickness of the snowpack, that is to say the size of the snowpack in a direction close to a direction orthogonal to an osculating plane of the soil surface.
  • the instrument for measuring the thickness of the snowpack comprises, in an exemplary embodiment of the invention, a signal generation and reception module 50 configured to generate and receive signals.
  • the signal generation and reception module 50 is formed by a Doppler effect radar known per se to those skilled in the art.
  • the signal generation and reception module 50 is, in this embodiment, capable of generating and receiving signals formed by electromagnetic waves.
  • the value of the thickness of the snowpack is determined by the analysis of the signals received following a reflection of the signals from the ground of the transmitted signals.
  • An advantage of this measuring instrument is that the propagation of the signals depends on the physical properties of the medium in which they propagate. It is therefore possible, by analyzing the signals received by the signal generation and reception module 50, to determine the composition of the snowpack, in addition to knowing its thickness. More precisely, it is possible to determine at which position (s), in the snowpack, one or more layers of ice are found, and thus to determine the degree of stability of the snowpack and thus to prevent the risks of triggering avalanches.
  • the value of the thickness of the snowpack is stored in a dedicated database.
  • the signal generation and reception module 50 is attached to one of the first or second tool members 60 or 61. In the mode of embodiment shown in FIG. 1, the signal generation and reception module 50 is fixed to the first tool-holding member 60.
  • the first and second toolholder members 60 and 61 may comprise a mechanism for moving the tool, for example in the form of a deformable parallelogram.
  • the mechanism for moving the tool is adapted to drive a tool carried between a first position in which said tool is in contact with the snowpack and a second position in which it is remote from said snowpack.
  • the first and second toolholder members 60 and 61 may comprise any mechanism allowing the tool to move in one or more degrees of freedom so that the tool can be moved. in the space.
  • the displacement of the mounted tool is achieved by actuation of the displacement mechanism by motor means controlled by the control and control means 30.
  • first and second tool holder members 60 and 61 comprise means for interfacing with the tool to be carried, making it possible to hold the tool carried while moving it.
  • the second measurement means of the snowflake thickness sampling tools 40 may comprise a snowpack thickness measuring apparatus.
  • the apparatus for measuring the thickness of the snowpack is a differential geolocation device, for example of the type known to those skilled in the art under the name Differential Global. Positioning System (DGPS).
  • DGPS Differential Global. Positioning System
  • This differential geo-location device allows precise acquisition of the geographical coordinates of the vehicle 10, in order to determine its position in the space, that is to say, its longitude, its latitude and its altitude.
  • the coordinates of the vehicle 10 are acquired, at first, when it is moving on the ground surface, and in a second step, when it is moving on a snowpack, the measurements being made at the same latitude and longitude in the first and second time.
  • the vehicle 10 is driven to move in a work area by performing a predetermined circuit when there is no snowpack on the surface of the ground, for example, summer.
  • a mapping of the ground surface is then generated by acquiring the coordinates of the vehicle 10 at any point in the circuit made.
  • a snowpack is present on the surface of the ground of the work area, for example, in winter, the vehicle 10 is driven so as to perform the same circuit as that described above, while operating also a measure of his coordinates.
  • the altitude of the vehicle 10 traveling on the snowpack is compared with the altitude of the vehicle 10 traveling on the ground surface at the same latitude and longitude to determine the thickness of the snowpack.
  • a calibration of these first measuring means is performed by taking into account the values of the measurements made by the second measuring means. These criteria may consist in checking whether the value of the comparison of the values measured respectively by the first and second measurement means is greater or smaller than a predefined value.
  • the probing tools 40 may include a probe 41 in the form of a flexible rigid rod configured to be deployed to penetrate the snowpack to contact the ground surface.
  • the probe 41 may be wound around a drum, fixed to the frame 1 1 of the vehicle 10 and adapted to be rotated by motor means.
  • Appropriately arranged guide rails or stops can guide the probe 41 in translation, when deployed, in a direction orthogonal to an osculating plane of the ground surface.
  • the probe 41 is guided in translation in a guide sleeve 42 extending along a longitudinal axis.
  • the guide sleeve 42 is attached to one of the first or second tool holder members 60 or 61.
  • the guiding sheath 42 is fixed to the second tool-carrying member 61, such that its longitudinal axis is substantially perpendicular to an osculating plane of the soil surface.
  • the second tool-holder member 61 may be formed by a deformable parallelogram mechanism adapted to drive the guide sleeve 42 in a circular translation movement between a first position in which it is in contact with the snowpack and a second position in which it is at a distance from said snowpack.
  • the probe 41 is deployed when the guide sleeve 42 occupies the first position.
  • the second measuring means may comprise a position sensor adapted to measure the displacement distance of the probe 41.
  • a position sensor may be an angular position sensor integrated with the motor means or a linear position sensor of the probe 41.
  • the rigid rod of the probe 41 is intended to penetrate the snowpack by its free end, to which is fixed a housing 49, as shown in Figure 1, comprising an inner envelope covered 491 by an outer envelope 492 as represented by the figure 3.1.
  • a force sensor 44 adapted to measure the mechanical forces is disposed in the housing 49 so as to measure the mechanical stresses applied to said probe 41 during its penetration into the snowpack.
  • the force sensor 44 comprises for example a strain gauge known to those skilled in the art, and is chosen so that its measurement range, its resolution and its measurement accuracy are such that it can detect the penetration of the probe. 41 in the snowpack in which the vehicle 10 carries out the measurement. Some mechanical characteristics of the snowpack, by determining the degree of cohesion of the snow crystals, and the composition of said snowpack, including the presence and position of one or more layers of ice, are determined by the analysis of the values measured by position and force sensors 44.
  • the measurement of forces of an intensity greater than a predefined threshold value is representative of the contact of the probe 41 with an ice layer, and / or the penetration of the probe 41 in an ice layer.
  • the measurement of higher forces of another predefined threshold value is representative of the contact of the probe 41 with the ground.
  • the geolocation means make it possible to determine the geographical coordinates of the ice sheets, respectively according to the latitude and the longitude, with each measurement, and to associate with each of these coordinates, the altitude of the layers of ice.
  • the geo-location means make it possible to associate the geographical coordinates according to the latitude and the longitude with the measured thickness of said snowpack.
  • the value of the measurement made by the probe 41 is compared with the value of the measurement made by the first measuring means, a calibration operation is performed by the correction of the first measuring means if the difference between said values is greater than or equal to less than a predefined value.
  • the calibration operation is therefore performed when the vehicle 10 is at a standstill, the longitude and the latitude of the vehicle 10 must be identical for when carrying out the measurements.
  • a heating member 45 may be arranged between the inner and outer casings 491 492 of the casing 49, so as to penetrate into the snowpack, and in particular through the possible layers of ice without generating significant mechanical stresses on the probe 41.
  • Such an organ of heating may consist of resistive means adapted to generate heat when traversed by an electric current
  • the comparison of the values measured by the first measuring means and by the second measuring means is repeated at a predetermined frequency, for example, when the vehicle 10 has traveled a predetermined distance or realized a number of times. predetermined measure. In this way, the calibration operations are performed autonomously by the vehicle, when necessary.
  • the calibration operations may in particular be carried out systematically if the values of the measurements of the thickness of the snowpack do not correspond to predefined criteria.
  • criteria may consist of corresponding ranges of values representative of an inconsistency of the measurements made or of a sudden change in snowpack density that may cause measurement errors.
  • the measurements by the probe 41 and the differential geolocation device in combination. More precisely, it is possible to determine the position in space, from geographical coordinates obtained by the differential geolocation device, of each value of the thickness of the snowpack obtained by the probe 41.
  • the second measuring means are preferably arranged in the casing 49, within the inner casing 491.
  • the second measuring means may comprise a humidity measuring device 461 and an apparatus for measuring the temperature 462 of the snowpack.
  • the hygrometry measuring devices 461 and temperature 462 can advantageously respectively measure the humidity and temperature at any point in the thickness of the snowpack.
  • the housing 49 may comprise one or more additional locations 463 in order to be able to subsequently add measuring instruments of other physical parameters.
  • the second measuring means may, moreover, comprise instruments for measuring the ambient air temperature, for example fixed to the frame 1 1 of the vehicle 10.
  • These measuring instruments can be formed by sensors known to those skilled in the art.
  • the vehicle 10 comprises measuring instruments adapted to measure all or part, on the one hand, of the physical properties of the snow, such as its density or its liquid water content, and on the other hand on the other hand, the mechanical and thermal properties of the snow, thanks to suitable measuring devices.
  • the mechanical properties include the degree of cohesion of the snow crystals and its degree of settlement or compression, while the thermal properties include the thermal insulation quality of the snow.
  • the instruments for measuring the degree of settlement or compression of the snowpack can be coupled to the force sensor 44.
  • the vehicle 10 may be equipped with a high magnification optical instrument 48 for acquiring images representing the snow crystals, and recording these images on the databases to which the images are connected. control and control means 30.
  • the magnification level of the optical instrument is chosen so as to satisfy the level of detail desired by a user.
  • the optical instrument comprises a camera coupled with a light source, such as a light-emitting diode.
  • the optical instrument 48 is preferably arranged in the probe 41, as represented by FIG.
  • the optical instrument can be fixed to the frame 1 1 of the vehicle 10, by means appropriate to those of ordinary skill in the art, so that it can be deployed or folded depending on whether they are to be used or not. .
  • the vehicle 10 also comprises communication means with, for example, artificial snow production devices known as snow guns or snow cannons.
  • the communication means for example, signal transmission modules, are connected to the control and control means 30 of the vehicle 10. These signal transmission modules are adapted to transmit instructions in the form of signals to signal receiving modules able to actuate the snow production devices.
  • the control and control means 30 can thus be configured to transmit operating commands to the artificial snow production devices based, for example, on the values of the measured physical parameters. More specifically, the control and control means 30 can trigger the production of artificial snow in an area in which the value of the measured snow depth is less than a predefined value.
  • the tools equipping the vehicle 10 are snow-pack snow plowing tools in order to obtain a surface condition of the snowpack that meets the requirements of a user.
  • an articulated front blade 63 is fixed to the first tool holder 60.
  • This front blade 63 allows, in a manner known to those skilled in the art, to roughly smooth the surface of the snowpack and to form ski slopes.
  • a tamping cutter 64 for aeration of the surface of the snowpack is fixed to the second tool holder 61, and is capped with a skirt 65 for homogenizing the surface condition of the snowpack.
  • the vehicle 10 may be equipped with other tools depending on the type of task to be performed. For example, it can tow chassis suitable for making traces of cross-country ski trails. Since the guidance of the movements of the vehicle 10 is carried out by the transmission of instructions from the guide means, the circuit of the traces of cross-country skiing tracks is precisely made without the need for human intervention.
  • the vehicle 10 can be adapted to the management of the maintenance of ground cover crops, such as the growing surfaces of grasses, in particular lawns. More specifically, the vehicle 10 may be particularly suitable for managing the maintenance of the golf course carpet.
  • the term "vegetal carpet" refers to an area in which the lawn is cultivated so as to maintain a certain thickness and density in order to constitute a playground.
  • the vehicle 10 adapted to the maintenance of golf course carpet may advantageously include instruments for measuring the running speed of a golf ball on said plant carpet.
  • the instruments for measuring the speed of movement of a golf ball on the plant mat comprise means for propelling a golf ball and tools for measuring the distance traveled by said ball. of golf.
  • the vehicle 10 may comprise, as in the embodiment previously described, first and second tool holder members 60 and 61.
  • the vehicle 10 comprises first and second measuring means attached to the first or second toolholder 60 or 61.
  • the first tool holder 60 may comprise a support surface, extending in a plane substantially parallel to the osculating plane of the ground surface.
  • This support surface 600 comprises a lower planar face, disposed facing the ground, opposite an upper planar face, and is intended to carry the first measuring means by means of suitable means, such as fixing plates 601 and 602.
  • the fixing plates 601 and 602 are respectively fixed on the upper planar face and on the lower planar face and are hereinafter referred to as "top plate” 601 and "bottom plate” 602.
  • the support surface 600 may comprise a protective skirt 603 fixed on at least a part of its periphery.
  • the protective skirt 603 is intended to protect the first measuring means attached to the lower plate 602 and may be made of polymer or metal material.
  • the first measuring means attached to the lower plate 602 may include instruments for measuring the humidity 461 of the vegetation cover and instruments for measuring the temperature 462 of the vegetation cover. These said instruments for measuring the humidity 461 and the temperature 462 of the vegetal cover are preferably fixed on the bottom plate 602 and are connected to the control and control means 30.
  • the vehicle also comprises instruments for measuring the relative humidity 464 of the ambient air and the temperature 465 of the ambient air fixed on the upper plate 601 and connected to the control and control means 30.
  • the brightness 466 such as photocells, may also be attached to the upper platen 601.
  • At least one measurement of the hygrometry and the temperature respectively of the vegetation cover and / or the ambient air are carried out at a given geographical position of the vehicle 10.
  • the measurements of hygrometry and temperature are respectively carried out at the surface and at depth in the soil.
  • irrigation operations of the vegetation cover can be planned.
  • the irrigation operations are planned so as to respond as accurately as possible to the plant organisms constituting the plant cover, which allows a substantial saving of irrigation water.
  • the vehicle 10 also includes instruments for measuring the thickness of the plant cover 467 attached to the bottom plate 602.
  • mowing operations of the vegetation cover can be planned.
  • the use of products adapted to retard the growth of plant organisms constituting the cover plant or products adapted to accelerate their growth, such as fertilizer can be planned.
  • an optical instrument 468 comprising a camera coupled with a light source, such as a light emitting diode, is also attached to the lower plate.
  • the optical instrument 468 is advantageously configured for carrying out colorimetric evaluations of the plant organisms constituting the ground vegetation cover is attached to the frame 1 1 of the vehicle 10.
  • a colorimetric evaluation operation of the plant organisms allows in particular to determine the degree maturity of these organisms and to precisely determine the frequency of watering required for the development and maintenance of the vegetation cover.
  • a colorimetric evaluation can also detect the presence of insects harmful to the plant cover, and thus quickly take the necessary measures to eliminate them.
  • the use of the colorimetric optical evaluation instrument can be performed for a given size surface, depending on a desired accuracy.
  • the colorimetric evaluation can be performed when the vehicle 10 is moving.
  • the optical instrument is also configured to measure the density of the vegetation cover, that is, the number of plant organisms present on a given surface. Measuring the density of a vegetation cover can help determine the nutrient capacity of a certain area of vegetation cover, for example a parcel of a pasture, for livestock, such as livestock. Knowing the nutritive capacity of a pasture parcel makes it possible to estimate the number of days of grazing, according to the number of animals intended to graze on said parcel.
  • the probing tools 40 comprise a probe 41 intended to penetrate into the ground in order to carry out measurements.
  • the probe 41 is rigidly attached to one end of a handle 43 extending along a longitudinal axis.
  • the handle 43 is attached to one of the first or second tool holder members 60 or 61.
  • the handle 43 is fixed to the second tool-holder member 61, such that its longitudinal axis is substantially perpendicular to an osculating plane of the ground surface.
  • the second tool-holder member 61 is formed by a deformable parallelogram mechanism adapted to drive the handle 43, and consequently the probe 41, in a circular translational movement. between a first position in which it is in contact with the ground surface and a second position in which it is at a distance from said surface.
  • the probe 41 is deployed when the handle 43 occupies the first position.
  • the probe 41 comprises second measuring means arranged in a case in the form of a tip, said case being made of a material having sufficient rigidity to be able to penetrate the upper layers of the ground surface.
  • the second measuring means preferably comprise instruments for measuring the temperature 471 of the upper layers of the ground and instruments for measuring the hygrometry 472 of the upper layers of the ground. These instruments for measuring the temperature 471 and the humidity 472 are connected to the control and control means 30, via a communication module 31, so that the vehicle 10 can perform measurement operations at predetermined locations and / or at predetermined times according to instructions transmitted by a user, for example, via a dedicated software.
  • These instructions can be transmitted to one or more management modules 32 connected to the measuring instruments of the probe 41 in order to control them.
  • the data representative of the values measured by said measurement means are respectively associated with the geographical coordinates of the position occupied by the vehicle 10 during the realization of each measuring operation. , and these data are stored in a database.
  • these data are also time stamped.
  • control and control means 30 are adapted to generate a map representing the working area of the vehicle 10, that is to say the whole area of the plant cover to be analyzed.
  • This graphical representation can represent the zones in which it is necessary to carry out the aforementioned operations.
  • the vehicle 10 in other areas than those described above, for the management of other types of upper layers of the soil, such as agricultural crop surfaces or difficult vegetation layers. access, such as the edges of traffic lanes.
  • the vehicle 10 can also control the deterioration state of aerodrome floor coverings, for example, aircraft take-off and landing areas, runway aircraft taxiways, and taxiway parking areas. aircraft.

Landscapes

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Abstract

Le véhicule autonome (10) de gestion de l'entretien des couches supérieures du sol comprend : - des moyens de propulsion (20) adaptés à déplacer ledit véhicule, - des moyens de contrôle et de commande (30) destinés à piloter les moyens de propulsion (20) en fonction de consignes délivrées par des moyens de guidage du véhicule, - des moyens de mesure de paramètres physiques du sol connectés à une base de données adaptée à stocker des données représentatives de valeurs mesurées, et connectés aux moyens de contrôle et de commande (30), et - des outils de sondage (40) des couches supérieures du sol comprenant tout ou partie desdits moyens de mesure de paramètres physiques du sol.

Description

VÉHICULE AUTONOME DE GESTION DE l'ENTRETIEN DES COUCHES SUPÉRIEURES DE LA SURFACE DU SOL
Domaine de l'invention
L'invention relève des dispositifs d'analyse et d'entretien des couches supérieures du sol. Elle s'inscrit dans le domaine des dispositifs robotisés dont les déplacements sont guidés à distance ou autoguidés, et concerne plus particulièrement un véhicule autonome de gestion de l'entretien des couches supérieures du sol et notamment du manteau neigeux.
État de l'art
Des dispositifs robotisés dont les déplacements sont guidés à distance ou autoguidés et adaptés à réaliser des mesures pour l'analyse du sol ou de sa surface sont connus de l'état de la technique.
En particulier, le document DE19932552 décrit une tondeuse à gazon autoguidée comportant un dispositif de coupe dont la hauteur de coupe et la puissance de coupe sont adaptés à évoluer en fonction des résultats de la mesure d'un dispositif mesure de la hauteur et de la densité du gazon.
Toutefois, cette tondeuse n'est pas adaptée à la réalisation de fonctions autres que la coupe de gazon.
Un besoin s'est fait sentir de pouvoir employer un unique dispositif robotisé pour la réalisation de tâches multiples permettant la gestion de l'entretien de couches supérieures du sol pouvant être de différentes natures telles qu'un manteau neigeux et une couverture végétale.
En outre, les mesures réalisées doivent être fiables dans le temps, quel que soit l'état de surface du sol et quelle que soit la nature des couches supérieures du sol.
Exposé de l'invention
La présente invention a pour objectif de palier les inconvénients précités en proposant un système de gestion de l'entretien des couches supérieures du sol comprenant :
- un véhicule autonome comportant : - des moyens de propulsion adaptés à déplacer ledit véhicule,
- des moyens de contrôle et de commande destinés à piloter les moyens de propulsion en fonction de consignes délivrées par des moyens de guidage du véhicule,
- des outils de sondage des couches supérieures du sol comprenant des moyens de mesure de paramètres physiques du sol connectés aux moyens de contrôle et de commande, lesdits outils de sondage comprenant en outre une sonde mécanique adaptée à pénétrer dans les couches supérieures du sol, associée à un capteur de force et à un capteur de position, les moyens de mesure étant prévus pour réaliser des mesures ponctuelles.
Le système de gestion comprend également une base de données connectée aux moyens de contrôle et de commande, prévue pour stocker des données représentatives de valeurs mesurées.
Les termes « couches supérieures du sol » définissent, dans le présent texte, la ou les couches de matière formant la surface du sol, tel qu'une couverture végétale, et les couches éventuelles de matière étendues sur la surface du sol, telles qu'un manteau neigeux ou la couche de glace d'un glacier.
On entend par les termes «véhicule autonome » que ledit véhicule est adapté à se déplacer et à réaliser des opérations de mesure en respectant des consignes transmises par un utilisateur de sorte qu'il ne nécessite pas la présence dudit utilisateur in situ, ni de surveillance active lors de ses déplacements.
Le véhicule peut avantageusement réaliser des successions de mesures à des fréquences prédéfinies, par exemple, toutes les nuits, pour avoir un suivi quotidien de l'état des couches supérieures du sol, en fonction des paramètres physiques mesurés.
Dans des modes particuliers de réalisation, l'invention répond en outre aux caractéristiques suivantes, mises en œuvre séparément ou en chacune de leurs combinaisons techniquement opérantes.
Dans des modes particuliers de réalisation de l'invention, les moyens de guidage comprennent un organe de géo-localisation connecté aux moyens de contrôle et de commande. Lesdits moyens de contrôle et de commande sont configurés de sorte à horodater les données représentatives de valeurs mesurées et à associer lesdites données aux coordonnées géographiques de la position occupée par le véhicule lors de chaque opération de mesure.
Ainsi, le véhicule peut se déplacer et réaliser des mesures sans intervention humaine. Les consignes transmises au véhicule peuvent alors avantageusement prévoir le déplacement du véhicule et la réalisation de mesures lorsque personne n'est présent sur sa zone de travail, par exemple, la nuit.
Selon un autre aspect, la présente invention concerne un véhicule autonome de gestion de l'entretien d'un manteau neigeux comprenant :
- des moyens de propulsion adaptés à déplacer ledit véhicule,
- des moyens de contrôle et de commande destinés à piloter les moyens de propulsion en fonction de consignes délivrées par des moyens de guidage du véhicule,
- des outils de sondage des couches supérieures du sol comprenant une sonde mécanique adaptée à pénétrer dans les couches supérieures du sol, associée à un capteur de force et à un capteur de position, des moyens de mesure de paramètres physiques d'un manteau neigeux, connectés à une base de données adaptée à stocker des données représentatives de valeurs mesurées, et connectés aux moyens de contrôle et de commande.
Ces dispositions permettent, par exemple, une acquisition mécanique de la mesure de l'épaisseur d'un manteau neigeux ou d'une couche de glace en se développant à travers ledit manteau neigeux ou ladite couche de glace jusqu'à entrer en contact avec la surface du sol.
Dans des modes particuliers de réalisation de l'invention, le véhicule autonome de gestion de l'entretien d'un manteau neigeux comprend des moyens de mesure supplémentaires de paramètres physiques du manteau neigeux dits « premiers moyens de mesure ». Les moyens de mesure des outils de sondage sont dits « seconds moyens de mesure », les premiers et les seconds moyens de mesure étant prévus pour mesurer un même paramètre physique. Préférentiellement, lesdits premiers moyens de mesure sont différents des seconds moyens de mesure, en ce sens qu'ils présentent des moyens techniques et technologiques de mesure différents.
Les outils de sondage peuvent permettre de vérifier la fiabilité des mesures de paramètres physiques du sol réalisées par les premiers moyens de mesure des couches supérieures du sol et ainsi d'obtenir en permanence des mesures fiables et précises.
Dans des modes particuliers de réalisation de l'invention, les premiers moyens de mesure comprennent un module de génération et de réception de signaux configuré pour générer et recevoir des signaux.
La propagation des signaux dépend des propriétés physiques du milieu dans lequel ils se propagent, Il est donc avantageusement possible, en analysant les signaux reçus par le module de génération et de réception de signaux, de déterminer la composition du manteau neigeux, en plus de connaître son épaisseur. Une fois la mesure réalisée, la valeur de l'épaisseur du manteau neigeux est stockée dans une base de données dédiée.
Dans des modes particuliers de réalisation de l'invention, les seconds moyens de mesure comprennent un dispositif de géo-localisation différentiel configuré pour réaliser une acquisition de l'altitude du véhicule en deux temps, de sorte à effectuer une première et une seconde séries de mesures. Lesdites première et seconde séries de mesures sont réalisées pour des mêmes latitudes et longitudes. Les moyens de contrôle et de commande sont configurés de sorte à déterminer la différence d'altitude du véhicule entre ces séries de mesures. Ces différences d'altitude sont représentatives, pour chaque couple de coordonnées longitude/latitude donné, de l'épaisseur du manteau neigeux ou de son évolution.
Dans des modes particuliers de réalisation de l'invention, les moyens de contrôle et de commande sont configurés de sorte à comparer les valeurs mesurées par les premiers moyens de mesure à une valeur cible prédéterminée. Lesdits moyens de contrôle et de commande sont également configurés de sorte à réaliser un étalonnage de ces premiers moyens de mesure en prenant en compte les valeurs des mesures réalisées par les seconds moyens de mesure si l'écart entre une valeur mesurée par les premiers moyens de mesure et la valeur cible est supérieur à un intervalle prédéfini. Si l'écart est supérieur à l'intervalle prédéfini, il est représentatif d'une incohérence de mesure des premiers moyens de mesure.
Dans des modes de réalisation de l'invention, la sonde présente la forme d'une tige mue par des moyens d'entraînement de sorte à pénétrer dans le manteau neigeux jusqu'à entrer en contact avec la surface du sol, les moyens de mesure comprenant un capteur de position adapté à mesurer la distance de déplacement de la sonde.
Dans des modes de réalisation de l'invention, les moyens de mesure de paramètres physiques comprennent des appareils de mesure de l'hygrométrie et de la température de sorte qu'ils sont aptes à mesurer l'hygrométrie et la température en tout point de l'épaisseur du manteau neigeux.
Dans des modes particuliers de réalisation, les moyens de mesure de paramètres physiques comprennent des instruments de mesure adaptés à mesurer le degré de cohésion des cristaux de neige du manteau neigeux et son degré de compression, lesdits instruments de mesure étant couplés au capteur de force.
Dans des modes particuliers de réalisation, le véhicule autonome comprend des organes porte-outils adaptés à entraîner un outil porté entre une première position dans laquelle ledit outil est en contact avec le manteau neigeux et une seconde position dans laquelle il est à distance dudit manteau.
Le véhicule est ainsi adapté à tracter ou pousser des outils afin de réaliser des travaux répondant à un besoin d'un utilisateur.
Dans des modes particuliers de réalisation de l'invention, le véhicule autonome de gestion comprend :
- une lame frontale fixée à un premier organe porte-outil et
- une fraise de damage destinée à aérer la surface du manteau neigeux fixée à un second organe porte-outil, ladite fraise de damage est coiffée d'une jupe destinée à homogénéiser l'état de surface du manteau neigeux.
Présentation des figures
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple nullement limitatif, et faite en se référant aux figures qui représentent :
Figure 1 : une vue schématique de coté d'un véhicule autonome selon un premier mode de réalisation de l'invention,
Figure 2 : une vue schématique de coté d'un véhicule autonome selon la figure 1 comprenant des outils particuliers,
Figure 3a : une vue schématique de l'intérieur d'un boîtier d'une sonde d'un véhicule autonome selon la figure 1 ,
Figure 3b : une vue schématique d'une face de l'extérieur d'un boîtier d'une sonde d'un véhicule autonome selon la figure 1 ,
Figure 3c : une vue schématique d'une autre face de l'extérieur d'un boîtier d'une sonde d'un véhicule autonome selon la figure 1 ,
Figure 4 : une vue schématique de coté d'un véhicule autonome selon un autre mode de réalisation de l'invention,
Figure 5 : une vue schématique d'une partie d'un organe porte-outil d'un véhicule autonome selon la figure 4,
Figure 6 : une vue schématique de l'intérieur d'une sonde d'un véhicule autonome selon la figure 4.
Dans ces figures, des références numériques identiques d'une figure à l'autre désignent des éléments identiques ou analogues. Par ailleurs, pour des raisons de clarté, les dessins ne sont pas à l'échelle, sauf mention contraire.
Description détaillée de l'invention
La présente invention concerne un système de gestion de l'entretien des couches supérieures de la surface du sol comprenant un véhicule autonome 10 adapté à la réalisation de mesures, préférentiellement ponctuelles, de paramètres physiques prédéfinis des couches supérieures de la surface du sol. Ledit véhicule autonome 10 de gestion des couches supérieures de la surface du sol est désigné ci-après par le terme « véhicule ».
Le véhicule 10 comprend un châssis 1 1 sur lequel sont fixés des moyens de propulsion 20 adaptés à déplacer ledit véhicule 10. Ces moyens de propulsion 20 peuvent comprendre des éléments moteurs tels que des organes de roulement actionnés par un moteur, par exemple du type électrique, et des éléments directeurs tels que des organes de roulement destinés à diriger le véhicule 10.
Alternativement, le moteur peut être un moteur à combustion ou un moteur hydraulique connus de l'homme du métier.
Dans des exemples de réalisation, les éléments directeurs sont également moteurs et actionnés par un moteur électrique de sorte à maximiser l'adhérence du véhicule 10 au sol, lors de ses déplacements, et ainsi à autoriser les déplacements du véhicule 10 sur des sols accidentés ou glissants, tel que les sols humides.
Le moteur électrique est alimenté en énergie électrique par une source d'alimentation embarquée, par exemple, des batteries électriques installées dans le véhicule.
Selon le type de sol sur lequel est destiné à évoluer le véhicule 10, les organes de roulement peuvent être des trains de roulements à chenilles 21 , tels que représentés par les figures 1 et 2, ou des roues 22, tels que représentées par la figure 4.
Les moyens de propulsion 20 sont pilotés par des moyens de contrôle et de commande 30 en fonction de consignes délivrées par des moyens de guidage du véhicule 10.
Les moyens de guidage peuvent comprendre un organe de géo- localisation, par exemple, par satellites permettant de localiser le véhicule 10 en acquérant ses coordonnées géographiques et permettant de le piloter en fonction de consignes de déplacement, dans une zone de travail. La zone de travail représente au moins la surface dans laquelle le véhicule 10 doit réaliser les mesures.
L'organe de géo-localisation peut comprendre des moyens de communication de données par le biais d'ondes radioélectriques connus en soi, en relation de communication avec des modules d'émission et de réception de signaux radioélectriques installés sur le véhicule 10 et connectés aux moyens de contrôle et de commande 30.
Le véhicule 10 est ainsi adapté à évoluer en autonomie dans un environnement donné en se déplaçant selon un circuit de déplacement prédéterminé par les consignes d'un utilisateur. Ce circuit de déplacement peut être développé et transmis, sous la forme de consignes, aux moyens de contrôle et de commande 30 du véhicule 10 par le biais de logiciels ad-hoc à la portée de l'homme du métier.
Additionnellement ou alternativement, la cartographie de la zone de travail peut être directement transmise au véhicule 10, ainsi que le circuit de déplacement à réaliser sur cette zone de travail.
Dans des exemples de réalisation, le circuit de déplacement du véhicule 10 peut être calculé et généré par les moyens de contrôle et de commande 30, sans intervention extérieure, à partir de paramètres physiques prédéfinis par un utilisateur.
Les moyens de contrôle et de commande 30 peuvent être connectés à des moyens d'affichage, tel qu'un écran, de sorte que les déplacements du véhicule 10 dans la zone de travail soient représentés sur une cartographie numérique. Ainsi, un suivi des déplacements du véhicule 10 peut être réalisé par un utilisateur de façon simple et rapide, de manière différée dans le temps ou simultanément aux déplacements du véhicule 10.
Dans des exemples de réalisation, ces moyens d'affichage sont fixés sur le véhicule 10.
Alternativement, les modules de réception et d'émission de signaux radioélectriques sont configurés de sorte à recevoir des signaux radioélectriques émis par des moyens de commande portatifs comprenant un module de transmission de signaux. Les moyens de commande portatifs présentent l'avantage de pouvoir être actionnés par un utilisateur à proximité du véhicule 10 lors de son guidage en déplacement, c'est-à-dire, de piloter les déplacements du véhicule 10 in situ, manuellement.
Avantageusement, les moyens de contrôle et de commande 30 peuvent être configurés de sorte que lorsque les modules de réception ne reçoivent plus les signaux radioélectriques émis en vu de guider le véhicule 10, tel que mentionné ci-avant, ledit véhicule 10 est géorepéré par l'organe de géolocalisation et est piloté par les moyens de contrôle et de commande 30 suivant des consignes prédéterminées et selon sa position géographique.
Plus particulièrement, les informations sont traitées et séquencées par les moyens de contrôle et de commande 30 de sorte que, si la réception des signaux est interrompue, le véhicule 10 soit apte à réaliser une action ou une suite d'actions prédéfinie.
Dans des exemples de réalisation, des modules d'émission et de réception de signaux radioélectriques sont aptes à transmettre et recevoir des informations selon plusieurs modes de communication, tels que les standards de communication sans fils LTE (Long Term Evolution), Bluetooth et WIFI. Les moyens de contrôle et de commande 30 sont configurés de sorte que si la réception ou l'émission de signaux selon un mode de communication est interrompue, les modules d'émission et de réception de signaux radioélectriques sont pilotés de sorte à changer de mode de communication, par exemple, changer de standard de communication.
Alternativement ou de manière additionnelle, les déplacements du véhicule 10 peuvent être pilotés en fonction de consignes de déplacements enregistrées sur un support de stockage amovible connecté aux moyens de contrôle et de commande 30. Les moyens de contrôle et de commande 30 peuvent être configurés de sorte que si la réception ou l'émission de signaux selon un mode de communication est interrompue, les déplacements du véhicule sont pilotés par les consignes enregistrées sur ledit support de stockage amovible.
Dans des exemples de réalisation, les moyens de guidage ne comprennent que un ou des supports de stockage amovibles connectés aux moyens de contrôle et de commande 30, sur lesquels sont enregistrées des consignes de déplacement du véhicule 10.
Afin de pouvoir repérer facilement et rapidement le véhicule 10, notamment pour des raisons de sécurité vis-à-vis des personnes extérieures à son utilisation, ledit véhicule 10 comprend des éléments de signalisation lumineux 12, tel que représenté par les figures 1 , 2 et 4, et éventuellement des éléments de signalisation sonores.
Le véhicule 10 comprend également des premiers moyens de mesure de paramètres physiques des couches supérieures du sol sur laquelle il évolue, appelés « premiers moyens de mesure » dans la suite du texte. Ces premiers moyens de mesure sont prévus pour réaliser des mesures ponctuelles et sont choisis en fonction du type de sol sur lequel évolue le véhicule 10 et en fonction du type d'informations désirées concernant le sol.
Les premiers moyens de mesure sont connectés aux moyens de contrôle et de commande 30, via un module de communication non représenté sur les figures, de sorte que le véhicule 10 puisse réaliser des opérations de mesure à des endroits prédéterminés et/ou à des instants prédéterminés selon des consignes transmises par un utilisateur, par exemple, via un logiciel dédié.
En outre, les premiers moyens de mesure sont connectés à une base de données dont est doté le système de gestion. La base de données est connectée aux moyens de contrôle et de commande 30 et est adaptée à stocker les informations acquises lors des opérations de mesure, c'est-à-dire, les données représentatives de valeurs mesurées. Avantageusement, le moyens de contrôle et de commande 30 sont configurés de sorte à horodater ces données et à les associer aux coordonnées géographiques de la position occupée par le véhicule 10 lors de chaque opération de mesure.
Cette base de données peut être intégrée au véhicule 10 ou déportée, par exemple, sur un réseau informatique.
Grâce à ces caractéristiques, le véhicule 10 peut se déplacer et réaliser des mesures sans intervention humaine. Les consignes transmises au véhicule 10 peuvent alors avantageusement prévoir le déplacement du véhicule 10 et la réalisation de mesures lorsque personne n'est présent sur sa zone de travail, par exemple, la nuit.
Avantageusement, les moyens de contrôle et de commande 30 sont configurés de sorte à générer une représentation graphique des mesures réalisées sur la cartographie, de manière différée dans le temps, par rapport au moment de leur acquisition, ou en temps réel, c'est-à-dire au fur et à mesure de leur acquisition. Ainsi, l'interprétation des mesures peut être réalisée de manière simple et rapide.
A titre informatif, la cartographie peut comprendre une représentation de la zone de travail du véhicule 10, sur laquelle est représenté le circuit parcouru par ledit véhicule 10, ainsi que les mesures réalisées.
Le véhicule 10 comprend avantageusement des outils de sondage 40 des couches supérieures du sol, comprenant des seconds moyens de mesure de paramètres physiques des couches supérieures du sol, appelés « seconds moyens de mesure » dans la suite du texte. Ces seconds moyens de mesure sont prévus pour réaliser des mesures ponctuelles et sont connectés à une base de données adaptée à stocker des données représentatives de valeurs mesurées, et sont connectés aux moyens de contrôle et de commande 30 via un module de communication 31 .
Les consignes de mesure peuvent être transmises à un module de gestion 32 connecté aux premiers moyens de mesure afin de les piloter. Ces consignes peuvent consister en la réalisation d'un nombre donné de mesures à des intervalles de temps prédéfinis ou à des coordonnées géographiques prédéfinies.
Avantageusement, les moyens de contrôle et de commande 30 sont configurés de sorte à comparer les valeurs mesurées par les premiers moyens de mesure à une valeur cible prédéterminée, et à réaliser un étalonnage de ces premiers moyens de mesure en prenant en compte les valeurs des mesures réalisées par les seconds moyens de mesure si l'écart entre une valeur mesurée par les premiers moyens de mesure et la valeur cible est supérieur à un intervalle prédéfini.
L'intervalle prédéfini est représentatif d'une incohérence des mesures réalisées.
Ces caractéristiques permettent d'assurer la fiabilité des mesures réalisées.
Le véhicule 10 peut également comprendre une plate-forme 13 aménagée sur son châssis 1 1 destinée, par exemple, à stocker des outils. Cette plate-forme est uniquement représentée sur la figure 2, mais peut avantageusement être aménagée sur les véhicules des modes de réalisation représentés par les figures 1 et 4.
Avantageusement, le véhicule 10 peut également comprendre des premier et second organes porte-outils 60 et 61 , respectivement fixés à l'avant ou à l'arrière du véhicule 10. Dans la suite du texte, les termes « avant » et
« arrière » du véhicule 10 désignent respectivement les parties du véhicule 10 situées dans un sens d'avance et dans le sens opposé au sens d'avance dudit véhicule 10. Dans un mode particulier de réalisation représenté par les figures 1 et 2, le véhicule 10 est particulièrement adapté à la gestion d'un manteau neigeux. Par manteau neigeux, on entend une couverture neigeuse constituée de l'accumulation de neige et/ou de glace sur la surface du sol.
Dans ce mode de réalisation, les premiers moyens de mesure du véhicule 10 comprennent un instrument de mesure de l'épaisseur du manteau neigeux, c'est-à-dire de la dimension du manteau neigeux suivant une direction voisine d'une direction orthogonale à un plan osculateur de la surface du sol.
L'instrument de mesure de l'épaisseur du manteau neigeux comprend, dans un exemple de réalisation de l'invention, un module de génération et de réception de signaux 50 configuré pour générer et recevoir des signaux.
Dans des exemples de réalisation de l'invention, le module de génération et de réception de signaux 50 est formé par un radar effet Doppler connu en soi par l'homme du métier. Le module de génération et de réception de signaux 50 est, dans cet exemple de réalisation, apte à générer et à recevoir des signaux formés par des ondes électromagnétiques.
Dans ces exemples de réalisation, la valeur de l'épaisseur du manteau neigeux est déterminée par l'analyse des signaux reçus suite à une réflexion des signaux par le sol des signaux émis.
Un avantage de cet instrument de mesure réside dans le fait que la propagation des signaux dépend des propriétés physiques du milieu dans lequel ils se propagent. Il est donc possible, en analysant les signaux reçus par le module de génération et de réception de signaux 50, de déterminer la composition du manteau neigeux, en plus de connaître son épaisseur. Plus précisément, il est possible de déterminer à quelle(s) position(s), dans le manteau neigeux, se trouve(nt) une ou plusieurs couches de glace, et donc de déterminer le degré de stabilité du manteau neigeux et ainsi de prévenir les risques de déclanchement d'avalanches.
Une fois la mesure réalisée, la valeur de l'épaisseur du manteau neigeux est stockée dans une base de données dédiée.
Le module de génération et de réception des signaux 50 est fixé à un des premier ou second organes porte-outils 60 ou 61 . Dans le mode de réalisation représenté par la figure 1 , le module de génération et de réception des signaux 50 est fixé au premier organe porte-outil 60.
Comme représenté par la figure 1 , les premier et second organes porte-outils 60 et 61 peuvent comprendre un mécanisme de déplacement de l'outil, par exemple sous forme de parallélogramme déformable. Le mécanisme de déplacement de l'outil est adapté à entraîner un outil porté entre une première position dans laquelle ledit outil est en contact avec le manteau neigeux et une seconde position dans laquelle il est à distance dudit manteau neigeux.
De manière alternative, dans d'autres exemples de réalisation, les premier et second organes porte-outil 60 et 61 peuvent comprendre tout mécanisme permettant une mobilité de l'outil selon un ou plusieurs degrés de liberté, de sorte à pouvoir déplacer l'outil dans l'espace.
Le déplacement de l'outil porté est réalisé par actionnement du mécanisme de déplacement par des moyens moteurs pilotés par les moyens de contrôle et de commande 30.
Avantageusement, les premier et second organes porte-outils 60 et 61 comprennent des moyens d'interface avec l'outil à porter permettant le maintien de l'outil porté lors de son déplacement.
Les seconds moyens de mesure des outils de sondage 40 de l'épaisseur du manteau neigeux peuvent comprendre un appareil de mesure de l'épaisseur du manteau neigeux.
Dans un mode de réalisation de l'invention, l'appareil de mesure de l'épaisseur du manteau neigeux est un dispositif de géo-localisation différentielle, par exemple du type de celui connu de l'homme du métier sous le nom de Differential Global Positioning System (DGPS).
Ce dispositif de géo-localisation différentiel permet une acquisition précise des coordonnées géographiques du véhicule 10, afin de déterminer sa position dans l'espace, c'est-à-dire, sa longitude, sa latitude et son altitude. Afin de mesurer l'épaisseur du manteau neigeux, les coordonnées du véhicule 10 sont acquises, dans un premier temps, lorsqu'il évolue sur la surface du sol, et dans un second temps, lorsqu'il évolue sur un manteau neigeux, les mesures étant réalisées à la même latitude et longitude dans les premier et second temps.
Plus précisément, dans un premier temps, le véhicule 10 est piloté pour évoluer dans une zone de travail en réalisant un circuit prédéterminé lorsqu'il n'y a pas de manteau neigeux sur la surface du sol, par exemple, l'été. Une cartographie de la surface du sol est alors générée grâce à l'acquisition des coordonnées du véhicule 10 en tout point du circuit réalisé.
Dans un second temps, lorsqu'un manteau neigeux est présent sur la surface du sol de la zone de travail, par exemple, l'hiver, le véhicule 10 est piloté de sorte à réaliser le même circuit que celui décrit précédemment, tout en opérant également une mesure de ses coordonnées.
Enfin, l'altitude du véhicule 10 évoluant sur le manteau neigeux, à des longitude et latitude prédéterminées, est comparée avec l'altitude du véhicule 10 évoluant sur la surface du sol aux mêmes latitude et longitude afin de déterminer l'épaisseur du manteau neigeux.
Si les valeurs mesurées par les premiers moyens de mesure répondent à des critères prédéfinis, un étalonnage de ces premiers moyens de mesure est effectué en prenant en compte les valeurs des mesures réalisées par les seconds moyens de mesure. Ces critères peuvent consister à vérifier si la valeur de la comparaison des valeurs mesurées respectivement par les premiers et seconds moyens de mesure est supérieure ou inférieure à une valeur prédéfinie.
Pour réaliser l'opération d'étalonnage, une correction est apportée aux premiers moyens de mesure en fonction de la valeur de cette comparaison.
Dans ce mode de réalisation, les outils de sondage 40 peuvent comprendre une sonde 41 présentant la forme d'une tige rigide flexible configurée pour être déployée de sorte à pénétrer dans le manteau neigeux jusqu'à entrer en contact avec la surface du sol.
A cet effet, la sonde 41 peut être enroulée autour d'un tambour, fixé au châssis 1 1 du véhicule 10 et adapté à être entraîné en rotation par des moyens moteur. Des rails ou butées de guidage disposés de manière appropriée peuvent guider la sonde 41 en translation, lors de son déploiement, dans une direction orthogonale à un plan osculateur de la surface du sol. Dans le mode de réalisation représenté par la figure 1 , la sonde 41 est guidée en translation dans un fourreau de guidage 42 s'étendant selon un axe longitudinal. Le fourreau de guidage 42 est fixé à un des premier ou second organes porte-outils 60 ou 61 .
Préférentiellement, comme représenté par la figure 1 , le fourreau de guidage 42 est fixé au second organe porte-outils 61 , de tel manière que son axe longitudinal soit sensiblement perpendiculaire à un plan osculateur de la surface du sol.
Dans le mode de réalisation de l'invention représenté par la figure 1 , le second organe porte-outils 61 peut être formé par un mécanisme de parallélogramme déformable adapté à entraîner le fourreau de guidage 42 dans un mouvement de translation circulaire entre une première position dans laquelle il est en contact avec le manteau neigeux et une seconde position dans laquelle il est à distance dudit manteau neigeux. La sonde 41 est déployée lorsque le fourreau de guidage 42 occupe la première position.
Les seconds moyens de mesure peuvent comprendre un capteur de position adapté à mesurer la distance de déplacement de la sonde 41 . Un tel capteur peut être un capteur de position angulaire intégré aux moyens moteurs ou un capteur de position linéaire de la sonde 41 . Le positionnement et le fonctionnement des capteurs cités ci-avant et ci-après étant à la portée de l'homme du métier, ces aspects ne seront pas décrits.
La tige rigide de la sonde 41 est destinée à pénétrer le manteau neigeux par son extrémité libre, à laquelle est fixé un boîtier 49, tel que représenté sur la figure 1 , comprenant une enveloppe interne recouverte 491 par une enveloppe externe 492 comme représenté par la figure 3.1 .
Un capteur de force 44 adapté à mesurer les efforts mécaniques est disposé dans le boîtier 49 de sorte à mesurer les contraintes mécaniques appliquées sur ladite sonde 41 lors de sa pénétration dans le manteau neigeux. Le capteur de force 44 comprend par exemple une jauge de déformation connue de l'homme du métier, et est choisi de sorte que sa plage de mesure, sa résolution et sa précision de mesure soient telles qu'il puisse détecter la pénétration de la sonde 41 dans le manteau neigeux dans lequel le véhicule 10 réalise la mesure. Certaines caractéristiques mécaniques du manteau neigeux, par détermination du degré de cohésion des cristaux de neige, et la composition dudit manteau neigeux, notamment la présence et la position d'une ou plusieurs couches de glace, sont déterminées par l'analyse des valeurs mesurées par les capteurs de position et de force 44.
A titre d'exemple, plus les efforts de pénétration mesurés sont importants, plus la cohésion des cristaux de neige est importante. Aussi, la mesure d'efforts d'une intensité supérieure à une valeur seuil prédéfinie est représentative du contact de la sonde 41 avec une couche de glace, et/ou de la pénétration de la sonde 41 dans une couche de glace.
De la même manière, la mesure d'efforts supérieurs d'une autre valeur seuil prédéfinie est représentative du contact de la sonde 41 avec le sol.
Les moyens de géo-localisation permettent de déterminer les coordonnées géographiques des couches de glace, respectivement selon la latitude et la longitude, à chaque mesure, et d'associer à chacune de ces coordonnées, l'altitude des couches de glace.
De manière analogue, à chaque point de mesure de l'épaisseur du manteau neigeux, les moyens de géo-localisation permettent d'associer les coordonnées géographiques selon la latitude et selon la longitude avec l'épaisseur mesurée dudit manteau neigeux.
La valeur de la mesure réalisée par la sonde 41 est comparée avec la valeur de la mesure réalisée par les premiers moyens de mesure, une opération d'étalonnage est réalisée par la correction des premiers moyens de mesure si la différence entre lesdites valeurs est supérieure ou inférieure à une valeur prédéfinie.
L'opération d'étalonnage est donc réalisée lorsque le véhicule 10 est à l'arrêt, la longitude et la latitude du véhicule 10 devant être identique pour lors de la réalisation des mesures.
Un organe de chauffage 45 peut être agencé entre les enveloppes interne 491 et externe 492 du boîtier 49, de sorte à pénétrer dans le manteau neigeux, et notamment à travers les éventuelles couches de glace sans générer d'importantes contraintes mécaniques sur la sonde 41 . Un tel organe de chauffage peut être constitué de moyens résistifs adaptés à générer de la chaleur lorsqu'ils sont traversés par un courant électrique
Dans des exemples de mise en œuvre, la comparaison des valeurs mesurées par les premiers moyens de mesure et par les seconds moyens de mesure est répétée à une fréquence prédéterminée, par exemple, lorsque le véhicule 10 a parcouru une distance prédéterminée ou réalisé un nombre de mesure prédéterminé. De cette manière, les opérations d'étalonnage sont réalisées de manière autonome par le véhicule, lorsque nécessaire.
Alternativement ou de manière additionnelle, les opérations d'étalonnages peuvent être notamment réalisées systématiquement si les valeurs des mesures de l'épaisseur du manteau neigeux ne correspondent pas des critères prédéfinis. De tels critères peuvent consister à correspondre à des plages de valeurs représentatives d'une incohérence des mesures réalisées ou d'un changement brusque de densité du manteau neigeux pouvant provoquer des erreurs de mesure.
Dans des exemples de réalisation, les mesures par la sonde 41 et le dispositif de géo-localisation différentielle de manière combinée. Plus précisément, il est possible de déterminer la position dans l'espace, à partir de coordonnées géographique obtenues par le dispositif de géo-localisation différentielle, de chaque valeur de l'épaisseur du manteau neigeux obtenue par la sonde 41 .
Les seconds moyens de mesure sont préférentiellement disposés dans le boîtier 49, au sein de l'enveloppe interne 491 . Les seconds moyens de mesure peuvent comprendre un appareil de mesure de l'hygrométrie 461 et un appareil de mesure de la température 462 du manteau neigeux. Ainsi, les appareils de mesure de l'hygrométrie 461 et de la température 462 peuvent avantageusement respectivement mesurer l'hygrométrie et la température en tout point de l'épaisseur du manteau neigeux.
De manière avantageuse, le boîtier 49 peut comprendre un ou des emplacements supplémentaires 463 dans l'optique de pouvoir rajouter ultérieurement des instruments de mesure d'autres paramètres physiques. Les seconds moyens de mesure peuvent, par ailleurs, comprendre des instruments de mesure de la température de l'air ambiant, par exemple fixés au châssis 1 1 du véhicule 10.
Ces instruments de mesure peuvent être formés par des capteurs connus de l'homme du métier.
En outre, le véhicule 10 selon la présente invention comprend des instruments de mesure adaptés à mesurer tout ou partie, d'une part, des propriétés physiques de la neige, telles que sa masse volumique ou sa teneur en eau liquide, et d'autre part, des propriétés mécaniques et thermiques de la neige, grâce à des appareils de mesure adaptés. Les propriétés mécaniques comprennent notamment le degré de cohésion des cristaux de neige et son degré de tassement ou de compression, tandis que les propriétés thermiques comprennent notamment la qualité d'isolation thermique de la neige.
Par exemple, les instruments de mesure du degré de tassement ou de compression du manteau neigeux peuvent être couplés au capteur de force 44.
Dans ce mode de réalisation, le véhicule 10 peut être équipé d'un instrument optique 48 à fort grossissement permettant l'acquisition d'images représentant les cristaux de neige, et l'enregistrement de ces images sur les bases de données auxquelles sont connectés les moyens de contrôle et de commande 30. Le niveau de grossissement de l'instrument optique est choisi de sorte à satisfaire au niveau de détail désiré par un utilisateur. Avantageusement, l'instrument optique comprend une caméra couplée avec une source lumineuse, telle qu'une diode électroluminescente.
L'instrument optique 48 est préférentiellement disposé dans la sonde 41 , tel que représenté par la figure 1 .
Alternativement, l'instrument optique peut être fixé au châssis 1 1 du véhicule 10, par des moyens appropriés à la portée de l'homme du métier, de sorte à pouvoir être déployé ou replié en fonction selon qu'ils doivent être utilisés ou non.
Le véhicule 10 comprend également des moyens de communications avec, par exemple, des dispositifs de production de neige artificielle connus sous le nom d'enneigeurs ou de canons à neige. Les moyens de communication, par exemple, des modules de transmission de signaux, sont connectés aux moyens de contrôle et de commande 30 du véhicule 10. Ces modules de transmission de signaux sont adaptés à transmettre des consignes sous la forme de signaux à des modules de réception de signaux aptes à actionner les dispositifs de production de neige.
Les moyens de commande et de contrôle 30 peuvent ainsi être configurés de sorte à transmettre des ordres de fonctionnement aux dispositifs de production de neige artificielle en fonction, par exemple, des valeurs des paramètres physiques mesurés. Plus précisément, les moyens de contrôle et de commande 30 peuvent déclencher la production de neige artificielle dans une zone dans laquelle la valeur de l'épaisseur de neige mesurée est inférieure à une valeur prédéfinie.
A titre d'exemple non limitatif, les outils équipant le véhicule 10 sont des outils de damage du manteau neigeux afin d'obtenir un état de surface du manteau neigeux conforme aux exigences d'un utilisateur.
Plus précisément, dans le mode de réalisation représenté par la figure
2, une lame frontale 63 articulée est fixée au premier organe porte-outil 60. Cette lame frontale 63 permet, de façon connue de l'homme du métier, de lisser grossièrement la surface du manteau neigeux et de former des pistes de skis.
En outre, une fraise de damage 64 destinée à aérer la surface du manteau neigeux est fixée au second organe porte-outil 61 , et est coiffée d'une jupe 65 destinée à homogénéiser l'état de surface du manteau neigeux.
Le véhicule 10 peut être équipé d'autres outils en fonction du type de tâche à réaliser. Par exemple, il peut tracter des châssis adaptés à réaliser des traces de pistes de ski de fond. Le guidage des déplacements du véhicule 10 étant réalisé par la transmission de consignes des moyens de guidage, le circuit des traces de pistes de ski de fond est réalisé de façon précise, sans besoin d'intervention humaine.
Dans un autre mode particulier de réalisation, tel que représenté par la figure 4, le véhicule 10 peut être adapté à la gestion de l'entretien de couvertures végétales du sol, telles que les surfaces de cultures des graminées, notamment les pelouses. Plus précisément, le véhicule 10 peut être particulièrement adapté à la gestion de l'entretien du tapis végétal de golfs. Les termes « tapis végétal » désignent, dans le domaine du golf, une zone dans laquelle la pelouse est cultivée de sorte à respecter une certaine épaisseur et une certaine densité afin de constituer un terrain de jeu.
Le véhicule 10 adapté à l'entretien du tapis végétal de golfs peut avantageusement comprendre des instruments de mesure de la vitesse de roulement d'une balle de golf sur ledit tapis végétal.
Dans un exemple non limitatif de réalisation, les instruments de mesure de la vitesse de déplacement d'une balle de golf sur le tapis végétal comprennent des moyens de propulsion d'une balle de golf et des outils de mesure de la distance parcourue par ladite balle de golf.
Dans ce mode de réalisation de l'invention, le véhicule 10 peut comprendre, comme dans le mode de réalisation précédemment décrit, des premier et second organes porte-outils 60 et 61 .
De manière analogue au mode de réalisation précédemment décrit et comme représenté par la figure 4, le véhicule 10 comprend des premiers et des seconds moyens de mesure fixés au premier ou au second porte-outil 60 ou 61 .
Dans le mode de réalisation représenté par la figure 4, le premier porte-outil 60 peut comprend une surface support, s'étendant selon un plan sensiblement parallèle au plan osculateur de la surface du sol. Cette surface support 600 comprend une face plane inférieure, disposée en regard du sol, opposée à une face plane supérieure, et est destinée à porter les premiers moyens de mesure par l'intermédiaire de moyens adaptés, tels que des platines de fixation 601 et 602. Les platines de fixation 601 et 602 sont respectivement fixées sur la face plane supérieure et sur la face plane inférieure et sont appelées dans la suite du texte « platine supérieure » 601 et « platine inférieure » 602.
Additionnellement, comme représenté par les figures 4 et 5, la surface support 600 peut comprendre une jupe de protection 603 fixée sur au moins une partie de sa périphérie. La jupe de protection 603 est destinée à protéger les premiers moyens de mesure fixés à la platine inférieure 602 et peut être réalisée en matériau polymère ou métallique. Les premiers moyens de mesure fixés à la platine inférieure 602 peuvent comprendre des instruments de mesure de l'hygrométrie 461 de la couverture végétale et des instruments de mesure de la température 462 de la couverture végétale. Ces dits instruments de mesure de l'hygrométrie 461 et de la température 462 de la couverture végétale sont préférentiellement fixés sur la platine inférieure 602 et sont connectés aux moyens de contrôle et de commande 30.
Le véhicule comprend également des instruments de mesure de l'hygrométrie 464 de l'air ambiant et de la température 465 de l'air ambiant fixés sur la platine supérieure 601 et connectés aux moyens de contrôle et de commande 30. Des moyens de mesure de la luminosité 466, tel que des cellules photoélectriques, peuvent également être fixés à la platine supérieure 601 .
Dans des exemples de mise en œuvre, au moins une mesure de l'hygrométrie et de la température respectivement de la couverture végétale et/ou de l'air ambiant sont réalisées à une position géographique du véhicule 10 donnée. Par exemple, les opérations de mesure de l'hygrométrie et de la température sont respectivement réalisées en surface et en profondeur dans le sol.
En fonction des valeurs des mesures réalisées, par exemple, lorsque ces valeurs sont inférieures à des valeurs prédéfinies, des opérations d'irrigation de la couverture végétale peuvent être planifiées. Avantageusement, les opérations d'irrigation sont planifiées de sorte à répondre, de manière la plus fidèle possible, au besoin des organismes végétaux constituant la couverture végétale, ce qui permet de réaliser une économie substantielle d'eau d'irrigation.
Le véhicule 10 comprend également des instruments de mesure de l'épaisseur de la couverture végétale 467 fixés à la platine inférieure 602.
En fonction des valeurs des mesures réalisées, par exemple, lorsque ces valeurs sont supérieures à des valeurs prédéfinies, des opérations de tonte de la couverture végétale peuvent être planifiées. L'emploi de produits adaptés à retarder la croissance des organismes végétaux constituant la couverture végétale ou de produits adaptés à accélérer leur croissance, tel que des engrais peut être planifié.
Avantageusement, un instrument optique 468, comprenant une caméra couplée avec une source lumineuse, telle qu'une diode électroluminescente, est également fixé à la platine inférieure.
L'instrument optique 468 est avantageusement configuré pour la réalisation d'évaluations colorimétriques des organismes végétaux constituant la couverture végétale du sol est fixé au châssis 1 1 du véhicule 10. Une opération d'évaluation colorimétrique des organismes végétaux permet notamment de pouvoir déterminer le degré de maturité de ces organismes et de déterminer précisément la fréquence d'arrosage nécessaire au développement et à l'entretien de la couverture végétale.
Il est également possible grâce à l'évaluation colorimétrique, de réaliser une analyse sanitaire de la couverture végétale. En effet, avec l'application de filtres optiques, par exemple autorisant l'absorption d'un rayonnement de longueur d'onde donné, sur l'instrument optique, il est possible de déceler d'éventuelles maladies dont seraient affectés les organismes végétaux constituant la couverture végétale.
Ces dispositions permettent de prendre des mesures de traitement localisé de la couverture végétale, dans un intervalle de temps relativement réduit suite à l'apparition des éventuelles maladies.
La réalisation d'une évaluation colorimétrique permet également de repérer la présence d'insectes nuisibles à la couverture végétale, et ainsi, de prendre rapidement les mesures nécessaires pour les éliminer.
Dans des exemples de réalisation de l'invention, l'utilisation de l'instrument optique d'évaluation colorimétrique peut être réalisée pour une surface de dimension donnée, en fonction d'une précision désirée.
Avantageusement, l'évaluation colorimétrique peut être réalisée lorsque le véhicule 10 est en déplacement.
L'instrument optique est également configuré de sorte à pouvoir mesurer la densité de la couverture végétale, c'est à dire, le nombre d'organismes végétaux présents sur une surface donnée. Mesurer la densité d'une couverture végétale peut permettre de déterminer la capacité nutritive d'une certaine surface de couverture végétale, par exemple une parcelle d'un pâturage, pour des animaux d'élevage, tel que du bétail. Connaître la capacité nutritive d'une parcelle de pâturage permet de pouvoir estimer le nombre de jour de pâturage, en fonction du nombre d'animaux destinés à paître sur ladite parcelle.
Dans le mode de réalisation représenté par la figure 4, les outils de sondage 40 comprennent une sonde 41 destinée à pénétrer dans le sol pour réaliser des mesures.
Dans le mode de réalisation représenté par la figure 4, la sonde 41 est rigidement fixée à l'une des extrémités d'un manche 43 s'étendant selon un axe longitudinal. Le manche 43 est fixé à un des premier ou second organes porte-outils 60 ou 61 .
Préférentiellement, comme représenté par la figure 4, le manche 43 est fixé au second organe porte-outils 61 , de tel manière que son axe longitudinal soit sensiblement perpendiculaire à un plan osculateur de la surface du sol.
Dans le mode de réalisation de l'invention représenté par la figure 4, le second organe porte-outils 61 est formé par un mécanisme de parallélogramme déformable adapté à entraîner le manche 43, et par conséquent la sonde 41 , dans un mouvement de translation circulaire entre une première position dans laquelle il est en contact avec la surface du sol et une seconde position dans laquelle il est à distance de ladite surface.
Autrement dit, la sonde 41 est déployée lorsque le manche 43 occupe la première position.
La sonde 41 comprend des seconds moyens de mesure disposés dans un boîtier de la forme d'une pointe, ledit boîtier étant réalisé dans un matériau présentant une rigidité suffisante pour pouvoir pénétrer les couches supérieures de la surface du sol.
Les seconds moyens de mesure comprennent préférentiellement des instruments de mesure de la température 471 des couches supérieures du sol et des instruments de mesure de l'hygrométrie 472 des couches supérieures du sol. Ces instruments de mesure de la température 471 et de l'hygrométrie 472 sont connectés aux moyens de contrôle et de commande 30, via un module de communication 31 , de sorte que le véhicule 10 puisse réaliser des opérations de mesure à des endroits prédéterminés et/ou à des instants prédéterminés selon des consignes transmises par un utilisateur, par exemple, via un logiciel dédié.
Ces consignes peuvent être transmises à un ou des modules de gestion 32 connectés aux instruments de mesure de la sonde 41 afin de les piloter.
De la même manière que précédemment décrit, à la suite des opérations de mesure, les données représentatives des valeurs mesurées par lesdits moyens de mesure sont respectivement associées aux coordonnées géographiques de la position occupée par le véhicule 10 lors de la réalisation de chaque opération de mesure, et ces données sont stockées dans une base de données.
Avantageusement, ces données sont également horodatées.
De manière analogue au mode de réalisation précédemment décrit, dans ce mode de réalisation de l'invention les moyens de contrôle et de commande 30 sont adaptés à générer une cartographie représentant la zone de travail du véhicule 10, c'est-à-dire l'ensemble de la surface de la couverture végétale à analyser. Cette représentation graphique peut représenter les zones dans lesquelles il est nécessaire de réaliser les opérations précitées.
De manière plus générale, il est à noter que les modes de réalisation considérés ci-dessus ont été décrits à titre d'exemples non limitatifs, et que d'autres variantes sont par conséquent envisageables.
Notamment, rien n'exclut l'utilisation du véhicule 10 dans d'autres domaines que ceux décrits précédemment, pour la gestion d'autres types de couches supérieures du sol, telles que les surfaces de cultures agricoles ou les couches de végétation difficiles d'accès, tel que les bords des voies de circulation automobile. Le véhicule 10 peut également contrôler l'état de dégradation des revêtements du sol d'un aérodrome, par exemple des aires de décollage et d'atterrissage des aéronefs, des aires de circulation des aéronefs permettant de rallier la piste et des aires de stationnement des aéronefs. Rien n'exclut, en outre, que le véhicule 10 comprenne d'autre moyens de mesure adaptés à réaliser la mesure d'autres paramètres physiques, tels que le taux de salinité ou le potentiel hydrogène (pH) des couches supérieures du sol, et/ou davantage d'organes porte-outils.

Claims

REVENDICATIONS
Système de gestion de l'entretien des couches supérieures du sol caractérisée en ce qu'il comprend :
- un véhicule autonome (10) comportant :
- des moyens de propulsion (20) adaptés à déplacer ledit véhicule,
- des moyens de contrôle et de commande (30) destinés à piloter les moyens de propulsion (20) en fonction de consignes délivrées par des moyens de guidage du véhicule,
- des outils de sondage (40) des couches supérieures du sol comprenant des moyens de mesure de paramètres physiques du sol connectés aux moyens de contrôle et de commande (30), lesdits outils de sondage (40) comprenant en outre une sonde (41 ) mécanique adaptée à pénétrer dans les couches supérieures du sol, associée à un capteur de force (44) et à un capteur de position, les moyens de mesure étant prévus pour réaliser des mesures ponctuelles,
- une base de données connectée aux moyens de contrôle et de commande (30), prévue pour stocker des données représentatives de valeurs mesurées.
Système de gestion de l'entretien des couches supérieures du sol selon la revendication 1 , dans lequel les moyens de guidage comprennent un organe de géo-localisation connecté aux moyens de contrôle et de commande (30), lesdits moyens de contrôle et de commande (30) étant configurés de sorte à horodater les données représentatives de valeurs mesurées et à associer lesdites données aux coordonnées géographiques de la position occupée par le véhicule (10) lors de chaque opération de mesure.
Véhicule autonome (10) de gestion de l'entretien d'un manteau neigeux comprenant :
- des moyens de propulsion (20) adaptés à déplacer ledit véhicule, - des moyens de contrôle et de commande (30) destinés à piloter les moyens de propulsion (20) en fonction de consignes délivrées par des moyens de guidage du véhicule, le véhicule autonome étant caractérisé en ce qu'il comprend,
- des outils de sondage (40) des couches supérieures du sol comprenant une sonde (41 ) mécanique adaptée à pénétrer dans les couches supérieures du sol, associée à un capteur de force (44) et à un capteur de position, des moyens de mesure de paramètres physiques du sol comprenant un appareil de mesure de l'épaisseur du manteau neigeux, connectés à une base de données adaptée à stocker des données représentatives de valeurs mesurées et connectés aux moyens de contrôle et de commande (30).
Véhicule autonome (10) de gestion de l'entretien d'un manteau neigeux selon la revendication 3, comprenant des moyens de mesure supplémentaires de paramètres physiques du manteau neigeux dits « premiers moyens de mesure », les moyens de mesure des outils de sondage (40) étant dits « seconds moyens de mesure », les premiers et les seconds moyens de mesure étant prévus pour mesurer un même paramètre physique, et lesdits premiers moyens de mesure étant différents des seconds moyens de mesure.
Véhicule autonome (10) de gestion de l'entretien d'un manteau neigeux selon la revendication 4, dans lequel les premiers moyens de mesure comprennent un module de génération et de réception de signaux (50) configuré pour générer et recevoir des signaux.
Véhicule autonome (10) de gestion de l'entretien d'un manteau neigeux selon la revendication 4, dans lequel les seconds moyens de mesure comprennent un dispositif de géo-localisation différentiel configuré pour réaliser une acquisition de l'altitude du véhicule (10) en deux temps, de sorte à effectuer une première et une seconde séries de mesures, lesdites première et seconde séries de mesures étant réalisées à des mêmes latitudes et longitudes, les moyens de contrôle et de commande (30) étant configurés de sorte à déterminer la différence d'altitude du véhicule entre ces séries de mesures. 7 - Véhicule autonome (10) de gestion de l'entretien d'un manteau neigeux selon l'une des revendications 4 à 6, dans lequel les moyens de contrôle et de commande (30) sont configurés de sorte à comparer les valeurs mesurées par les premiers moyens de mesure à une valeur cible prédéterminée, et à réaliser un étalonnage de ces premiers moyens de mesure en prenant en compte les valeurs des mesures réalisées par les seconds moyens de mesure si l'écart entre une valeur mesurée par les premiers moyens de mesure et la valeur cible est supérieur à un intervalle prédéfini. 8 - Véhicule autonome (10) de gestion de l'entretien d'un manteau neigeux selon la revendication 3, dans lequel la sonde (41 ) présente la forme d'une tige mue par des moyens d'entraînement de sorte à pénétrer dans le manteau neigeux jusqu'à entrer en contact avec la surface du sol, les moyens de mesure comprenant un capteur de position adapté à mesurer la distance de déplacement de la sonde (41 ).
9 - Véhicule autonome (10) de gestion de l'entretien d'un manteau neigeux selon la revendication 3, dans lequel les moyens de mesure de paramètres physiques comprennent des appareils de mesure de l'hygrométrie (461 ) et de la température (462) de sorte qu'ils sont aptes à mesurer l'hygrométrie et la température en tout point de l'épaisseur du manteau neigeux.
10 - Véhicule autonome (10) de gestion de l'entretien d'un manteau neigeux selon la revendication 3, dans lequel les moyens de mesure de paramètres physiques comprennent des instruments de mesure adaptés à mesurer le degré de cohésion des cristaux de neige du manteau neigeux et son degré de compression, lesdits instruments de mesure étant couplés au capteur de force (44). - Véhicule autonome (10) de gestion de l'entretien d'un manteau neigeux selon l'une des revendications 3 à 10, comprenant des organes porte-outils (60, 61 ) adaptés à entraîner un outil porté entre une première position dans laquelle ledit outil est en contact avec le manteau neigeux et une seconde position dans laquelle il est à distance dudit manteau. - Véhicule autonome (10) de gestion de l'entretien des couches supérieures du sol selon la revendication 1 1 , comprenant :
- une lame frontale (63) fixée à un premier organe porte-outil (60) et
- une fraise de damage (64) destinée à aérer la surface du manteau neigeux fixée à un second organe porte-outil (61 ), ladite fraise de damage (64) est coiffée d'une jupe (65) destinée à homogénéiser l'état de surface du manteau neigeux.
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