Dispositif pour la transmission d'informations provenant d'au moins un capteur place sur un véhicule tel qu'une machine agricole

Abstract

 L'invention concerne un procédé de transmission d'informations depuis au moins un capteur (A, B, C) présent sur un véhicule tel qu'une machine agricole vers des moyens d'enregistrement et de stockage desdites informations.
L'invention consiste en ce que chaque signal (a, b, c) émis par un capteur (A, B, C) est traité pour être converti en un signal binaire, le ou les signaux binaires (a, b, c) étant ensuite assemblés pour former un mot numérique (U), celui-ci étant ensuite transmis vers les moyens d'enregistrement et de stockage.
Application au suivi de matériel agricole.

Description

[0001] La présente invention concerne un dispositif pour la transmission d'informations provenant d'au moins un capteur placé sur véhicule tel qu'une machine agricole vers des moyens d'enregistrement, en particulier pour leur traitement et analyse ultérieurs en corrélation avec d'autres informations telles que des informations de positionnement dudit véhicule.

[0002] Les machines agricoles telles que des épandeurs sont de plus en plus équipées de capteurs qui permettent soit de réaliser des automatismes pour certaines fonctions, soit d'indiquer l'état, le positionnement physique de certains organes de la machine. Ces capteurs peuvent donner une information sur la vitesse, l'état des dispositifs (l'ouverture ou la fermeture d'un dispositif par exemple), sur la pression, la position, l'effort, le couple. Les informations valorisées sont pour la plupart issues de capteurs, sous la forme d'informations analogiques, par exemple une valeur de vitesse de la rotation d'un arbre, l'ouverture d'une trappe en mm, etc.

[0003] A l'heure actuelle, les outils visant à tracer les opérations agricoles effectuées se développent de plus en plus soit comme outils d'aide dédiés au respect de l'environnement et au suivi de la qualité des produits et des productions soit pour justifier et certifier les opérations effectuées par les agriculteurs, les entrepreneurs, Coopératives d'Utilisation de Matériel Agricole et autres.

[0004] Ainsi dans le cadre de suivis des épandages, certains systèmes permettent de tracer les zones épandues mais nécessitent des manipulations fastidieuses et répétitives sur les systèmes d'acquisitions de données.

[0005] On utilise alors les capteurs présents sur la machine comme mentionné ci-dessus, ceux-ci étant tous reliés au système d'acquisition. Les dispositifs embarqués proposés sont des terminaux d'ordinateurs développés par les constructeurs ou les équipementiers et sont de ce fait très coûteux. Ils sont, d'autre part, très souvent dédiés à d'autres tâches, par exemple la régulation du fonctionnement d'organes de machine, et la fonctionnalité de suivi de la machine ainsi que la traçabilité ne sont qu'annexes.

[0006] L'invention a donc pour but de proposer un procédé d'acquisition et de traitement des informations provenant des divers capteurs présents sur un véhicule tel qu'une machine agricole pour réaliser ensuite un suivi des tâches que la machine accomplit.

[0007] Ainsi, la présente invention a pour but un procédé de transmission d'informations, depuis au moins un capteur présent sur un véhicule tel qu'une machine agricole, vers des moyens d'enregistrement et de stockage desdites informations, chaque capteur mesurant un paramètre de fonctionnement de la machine, chaque signal émis par un capteur étant traité pour être converti en un signal binaire, caractérisé en ce que le signal émis par chaque capteur est converti en un bit unique représentatif d'un état d'un paramètre de fonctionnement correspondant de la machine, et les bits uniques correspondant à l'ensemble des paramètres mesurés sont assemblés pour former un mot numérique représentatif de l'état de fonctionnement de la machine, et transmis vers les moyens d'enregistrement et de stockage.

[0008] Ainsi, de manière avantageuse selon l'invention, le signal émis par un capteur de vitesse de rotation positionné sur un épandeur qui se présente sous forme d'un signal sinusoïdal ou carré variant en fréquence en fonction de la vitesse de rotation d'un arbre de l'appareil est transformé en code unique « tout » ou « rien » vers les moyens d'enregistrement. En effet, par exemple pour la vitesse d'avancement, l'information souhaitée n'est pas la vitesse d'avancement mais uniquement le fait que l'épandeur se déplace ou est à l'arrêt.

[0009] Par conséquent, chaque signal émis par un capteur est traité pour être transformé en un code unique binaire correspondant à une information telle que : trappe ouverte ou fermée, machine en déplacement ou à l'arrêt, éparpilleurs en rotation ou non, fond mouvant en déplacement ou à l'arrêt, dans le cas d'un épandeur.

[0010] De préférence, un seul signal est émis en sortie, sur une seule voie, et codant la phase de travail en cours (épandage, déplacement, chargement, par exemple).

[0011] Le mot numérique transmis vers les moyens d'enregistrement et de stockage correspond donc à un état synthétique donné, et peut se présenter sous la forme d'un signal multiplexé simple, chaque bit de donnée correspondant à un état.

[0012] Le procédé selon l'invention permet donc d'utiliser les capteurs présents sur une machine agricole pour réaliser un suivi des différentes tâches qu'elle réalise.

[0013] De préférence, chaque mot numérique représentatif de l'état de la machine est concaténé aux données de positions délivrées par un système de localisation tel qu'un GPS avant transmission aux moyens d'enregistrement et de stockage.

[0014] De préférence, les informations enregistrées et stockées sont ensuite transférées vers des moyens de traitement et d'analyse desdites informations.

[0015] Ainsi, le procédé selon l'invention permet d'obtenir un enregistrement global des données d'une journée de travail de la machine agricole qui permet de connaître en fin de journée le nombre réel d'opérations réalisées ainsi que la répartition des temps passés dans chacune des phases de travail telles qu'épandage, demi-tour, parcours sur route, au champ, en charge à vide, chargement, etc., dans le cas d'un épandeur.

[0016] Le procédé selon l'invention permet donc de faire évoluer et d'optimiser la gestion des chantiers. En effet, à la fin d'une journée de travail, les paramètres enregistrés, une fois transférés et traités par les moyens de traitement et d'analyse permettront d'élaborer, par exemple, de façon automatique une facture de prestation, par exemple, en fonction des informations agrégées.

[0017] De manière avantageuse, la facturation ainsi obtenue reflète au plus près l'utilisation des véhicules et n'est plus limitée à un seul critère tel que le nombre de tours de tapis de fond mouvant ou le nombre d'épandeurs réalisés, comme cela pouvait être le cas au préalable.

[0018] De plus, le procédé selon l'invention permet de raisonner le renouvellement de matériel en tenant compte des données d'utilisation réelles durant une ou plusieurs années complètes en offrant la possibilité d'utiliser les informations enregistrées pour calculer de manière précise les coûts d'utilisation des machines et la charge utile optimale de la machine.

[0019] De préférence, les moyens d'enregistrement et de stockage enregistrent également les données de position délivrées par un système de localisation spatiale tel qu'un GPS ou un DGPS. Il est alors possible d'obtenir une traçabilité totale des opérations effectuées grâce à l'enregistrement simultané par les moyens d'enregistrement, de la trame du message GPS et du mot numérique représentatif des différents capteurs.

[0020] L'invention concerne également un dispositif de transmission d'informations depuis au moins un capteur présent sur un véhicule tel qu'une machine agricole vers des moyens d'enregistrement et de stockage desdites informations, caractérisé en ce qu'il comporte dans un boîtier de conditionnement des moyens de réception d'au moins un signal émis depuis au moins un capteur positionné sur la machine, des moyens de traitement dudit signal pour le convertir en un bit unique, des moyens d'assemblage pour assembler lesdits bits uniques afin de former un mot numérique, et des moyens de transmission dudit mot numérique vers les moyens d'enregistrement et de stockage.

[0021] De manière avantageuse, le boîtier de conditionnement permet sur la base d'une table de vérité d'émettre une seule valeur en sortie, sur une seule voie pour coder la phase de travail en cours. Le boîtier de conditionnement présente au moins une suite d 'opérateurs logiques, des relais, un multiplexage, etc.

[0022] La transmission des signaux entre le boîtier de conditionnement et les moyens d'enregistrement peut être réalisée à l'aide de moyens de transmission sans fil ou de moyens de transmission filaire.

[0023] De préférence, les moyens d'enregistrement et de stockage sont constitués par un assistant personnel de poche.

[0024] Avantageusement, les moyens de transmission du code unique entre le boîtier de conditionnement et l'assistant personnel sont des moyens de transmission sans fil compatibles avec les liaisons filaires de type RS232 ou similaire.

[0025] De préférence, l'assistant personnel de poche est associé ou en liaison avec un système de localisation spatial tel qu'un GPS ou DGPS.

[0026] Un tel assistant personnel de poche constitue des moyens d'acquisition et de stockage des informations transmises depuis les capteurs par l'intermédiaire du boîtier de conditionnement qui sont peu encombrants, peu coûteux et d'une utilisation très simple. En effet, il suffit d'initialiser les moyens d'enregistrement et de stockage en début de chantier, l'opérateur n'ayant pas besoin d'intervenir avant la fin du chantier. Une fois, le chantier achevé, l'assistant personnel est connecté aux moyens de traitement et d'analyse pour transférer vers ceux-ci les informations acquises au cours du chantier.

[0027] De plus, un même assistant personnel de poche peut servir sur plusieurs machines comportant respectivement un boîtier de conditionnement adéquat source d'une certaine compatibilité.

[0028] On décrira maintenant l'invention plus en détail en référence aux dessins dans lesquels :

• la figure 1 est un diagramme représentant de manière schématique le procédé de l'invention,
• la figure 2 représente la transformation d'un signal sinusoïdal en un signal significatif de l'état de fonctionnement binaire d'un organe de la machine agricole,
• la figure 3 représente la transformation d'un signal en créneau en un signal significatif de l'état de fonctionnement binaire d'un organe de la machine agricole.

[0029] Des capteurs A, B, C sont positionnés sur la machine agricole telle qu'un épandeur et mesurent par exemple, A la vitesse de rotation des roues, B la position de la trappe, C le nombre de tours du tapis d'épandage. Il existe différents types de capteurs pouvant être utilisés aux fins de l'invention. Ces différents types sont par exemple : les capteurs tout ou rien, ces capteurs permettent par exemple de déterminer si une porte est ouverte ou non, les capteurs événementiels, qui détectent le passage du hérisson, et les capteurs analogiques qui permettent de mesurer la vitesse du fond mouvant.

[0030] Chaque capteur A, B, C émet un signal représentant ce qu'il a mesuré sous forme de signaux a, b, c. Ces signaux sont de formes différentes la plupart du temps : binaires, sinusoïdaux, en créneaux ou analogiques.

[0031] Ils sont transmis vers un boîtier de conditionnement 1 dans lequel chaque signal reçu va être converti sous une forme binaire a', b', c' représentant une information « tout » ou « rien » telle que : tourne / ne tourne pas, fermé / ouvert, pour pouvoir former après assemblage un mot numérique U en sortie du boîtier de conditionnement 1 représentatif de l'état synthétique de l'épandeur.
Selon la nature du signal transmis au boîtier de conditionnement, le procédé de conversion ne sera pas le même. Un signal issu d'un capteur du type tout ou rien ne subira aucune conversion puisqu'il s'agit déjà d'un signal simple et binaire.

[0032] Deux types de signaux peuvent sortir d'un capteur événementiel, soit un signal sinusoïdal soit un signal en créneaux. Quel que soit le type de signal, la fréquence de celui-ci augmente avec la vitesse de rotation de l'organe étudié : plus la vitesse augmente plus la période du signal diminue. Le principe de conversion de ces signaux consiste à mesurer en permanence la période un signal et à la comparer à une valeur mémorisée dite période critique. Selon le résultat de la comparaison, l'état binaire du capteur passe de 0 à 1 ou réciproquement.
Un capteur analogique délivre un signal proportionnel à une caractéristique physique comme par exemple un débit ou une masse. Le principe de conversion d'un tel signal consiste à mesurer celui-ci en continu et à comparer sa valeur à un instant donné avec celle d'un seuil préalablement déterminée. Selon le résultat de la comparaison, l'état binaire du capteur passe de 0 à 1 ou réciproquement.

[0033] Une fois les signaux issus des différents capteurs convertis en signaux binaires, ils sont acheminés vers un micro - contrôleur ou un réseau de portes logiques dont le rôle est de les assembler afin d'aboutir à un mot numérique U reflétant la phase de travail en cours. Cet assemblage est établi selon une table de vérité indépendante de la machine à suivre et permet d'obtenir un mot numérique U de N bits, ou N représente le nombres capteurs en cours de fonctionnement.

[0034] Ce mot numérique U est représentatif d'un état synthétique de la machine et est alors transmis vers des moyens d'enregistrement et de stockage constitués soit par une mémoire de masse (non représentée) couplée au boîtier de conditionnement 1 soit par un assistant personnel de poche 2. La transmission est réalisée par des moyens de transmission sans fil, par exemple de type « Bluetooth », IEEE 802.11 (WI-FI) ou similaire et demeure compatible avec une liaison filaire de type RS232.

[0035] les moyens d'enregistrement reçoivent un ensemble concaténé d'informations constitué par le mot numérique représentatif de l'état de fonctionnement de la machine et, les informations émises par un système 3 (GPS ou DGPS), par exemple par l'intermédiaire d'une liaison série de type RS 232 ou USB ou par le système GPS ou DGPS qui y est associé.

[0036] Une fois le chantier achevé, les informations acquises par les moyens d'enregistrement tant du point de vue des états de l'épandeur que de la localisation simultanée dudit épandeur sont transférées vers des moyens de traitement et d'analyse (non représentés). Une transmission peut être aussi envisagée en s'appuyant sur un réseau de communication sans fil à partir de moyens de transmission sans fil, par exemple du type IEEE 802.11 (WI-FI), GPRS, UMTS, satellites ou similaire. L'apport de cette communication sans fil est de limiter les interventions humaines et les risques matériels liés aux connexions mais aussi de permettre une transmission et un éventuel traitement des informations en temps réel.

[0037] Ces moyens de traitement et d'analyse permettent de réaliser les opérations suivantes :

• stockage et archivage des données du chantier d'épandage,
• traitement des informations, différents états successifs des capteurs avec leur assemblage et une concaténation avec les positions GPS pour déterminer précisément les phases de travail successives, leur durée, le nombre d'épandages, ...
• impression d'une fiche de travail ou de la facture automatiquement en fonction du temps de parcours, de la distance parcourue, du nombre d'épandages réalisés,...
• traçabilité totale assurée (sur champ, sur route) y compris la mémorisation des zones d'épandage (contours) et des trajectoires ainsi qu'une approche des doses épandues possibles (surface épandue par l'épandeur connue et rapportable au tonnage global épandu).

[0038] Le procédé et le dispositif selon l'invention peuvent être utilisés sur tout type de machine agricole comme presse à fourrage, tonnes de lisier, distributeur d'engrais, outil de travail du sol et de semis, matériels de transport des intrants et des produits récoltés, etc. mais également sur tout autre type de véhicule.

Revendications

1. Procédé de transmission d'informations, depuis au moins un capteur présent sur un véhicule tel qu'une machine agricole, vers des moyens d'enregistrement et de stockage desdites informations, chaque capteur mesurant un paramètre de fonctionnement de la machine, chaque signal émis par un capteur étant traité pour être converti en un signal binaire, caractérisé en ce que le signal émis par chaque capteur est converti en un bit unique représentatif d'un état d'un paramètre de fonctionnement correspondant de la machine, et les bits uniques correspondant à l'ensemble des paramètres mesurés sont assemblés pour former un mot numérique représentatif de l'état de fonctionnement de la machine, et transmis vers les moyens d'enregistrement et de stockage.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque mot numérique représentatif de l'état de la machine est concaténé aux données de positions délivrées par un système de localisation tel qu'un GPS avant transmission aux moyens d'enregistrement et de stockage.

3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les informations enregistrées et stockées sont ensuite transférées vers des moyens de traitement et d'analyse desdites informations.

4. Dispositif de transmission d'informations, depuis au moins un capteur présent sur un véhicule tel qu'une machine agricole, vers des moyens d'enregistrement et de stockage desdites informations, caractérisé en ce qu'il comporte dans un boîtier de conditionnement (1), des moyens de réception d'au moins un signal (a, b, c) émis depuis au moins un capteur (A, B, C) positionné sur la machine, des moyens de traitement dudit signal (a, b, c) pour le convertir en un bit unique, des moyens d'assemblage pour assembler lesdits bits uniques afin de former un mot numérique (U), et des moyens de transmission dudit mot numérique vers les moyens d'enregistrement et de stockage.

5. Dispositif selon la revendication 4,
caractérisé en ce que la transmission des signaux entre le boîtier de conditionnement et les moyens d'enregistrement est réalisée à l'aide de moyens de transmission sans fil.

6. Dispositif selon la revendication 4,
caractérisé en ce que la transmission des signaux entre le boîtier de conditionnement et les moyens d'enregistrement est réalisée à l'aide de moyens de transmission filaire.

7. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6,
caractérisé en ce que les moyens d'enregistrement et de stockage sont constitués par un assistant personnel de poche.

8. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6,
caractérisé en ce que les moyens d'enregistrement et de stockage sont constitués par une mémoire de masse couplée au boîtier de conditionnement (1).

9. Dispositif selon les revendications 7 à 8,
caractérisé en ce que les moyens de transmission du mot numérique entre le boîtier de conditionnement (1) et les moyens d'enregistrement sont des moyens de transmission sans fil compatibles avec les liaisons filaires de type RS232 ou similaire.

10. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 9,
caractérisé en ce que les moyens d'enregistrement sont associés ou en liaison avec un système de localisation spatiale tel qu'un GPS ou DGPS.

Dessins