FR2825577A1 - Self-propelled irrigation machine, positions steerable drive wheels to predetermined steer angle with respect to movement of main boom using ultrawide band guidance system - Google Patents

Abstract

An ultrawide band (UWB) guidance system has a controller comprising a UWB receiver and a computer (32), located on a drive tower (25). The computer determines the optimal steer angle of the steerable drive wheels of the tower in relation to main boom movement, according to the UWB radio signals from a UWB transmitter (30). The controller positions the drive wheels according to the optimal steer angle.

Description

Translated fromFrench

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SYSTEME D'IRRIGATION DE COIN COMPRENANT UN SYSTEME DE GUIDAGE A BANDE ULTRALARGE La présente invention se rapporte à un système d'irrigation à pivot central offrant la possibilité d'irriguer les coins du champ qui est irrigué.The present invention relates to a central pivot irrigation system offering the possibility of irrigating the corners of the field which is being irrigated.

Plus particulièrement, la présente invention se rapporte à un moyen amélioré servant à guider le déplacement de la portée d'irrigation de coin par rapport à la partie de pivot central du système qui comprend un système de guidage à bande ultralarge (UWB (pour Ultra Wide Band)).More particularly, the present invention relates to an improved means for guiding the movement of the corner irrigation span relative to the central pivot part of the system which comprises an ultra wide band guidance system (UWB (for Ultra Wide Band)).

Les systèmes d'irrigation à pivot central classiques comprennent une perche principale allongée reliée pivotante, au niveau de son extrémité intérieure, à une structure de pivot central et s'étendant vers l'extérieur de celle-ci. La perche principale du système d'irrigation à pivot central classique est constituée de plusieurs tuyaux raccordés les uns aux autres, d'une manière bout à bout, qui sont supportés sur plusieurs tours d'entraînement. Dans la plupart des systèmes d'irrigation à pivot central classiques, la tour d'entraînement la plus à l'extérieur est la tour maître,Conventional central pivot irrigation systems include an elongated main pole pivotally connected at its inner end to and extending outwardly from a central pivot structure. The main pole of the conventional central pivot irrigation system is made up of several pipes connected to each other, in an end-to-end fashion, which are supported on several drive towers. In most conventional center pivot irrigation systems, the outermost drive tower is the master tower,

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les autres tours d'entraînement étant entraînées sélectivement en réponse à un décalage angulaire de la section de perche qui lui est adjacente. the other drive turns being selectively driven in response to an angular offset of the pole section adjacent to it.

Dans les années 1970, les systèmes d'irrigation de coin de systèmes d'irrigation à pivot central ont été développés pour permettre d'irriguer les coins d'un champ carré. Voir, par exemple, les brevets US numéro 3 797 517 ; 3 802 726 ; et 3 902 668. Les systèmes d'irrigation de coin sont habituellement constitués d'un prolongement de perche, ou bras, que l'on appelle quelquefois portée d'irrigation de coin, qui est relié pivotant à l'extrémité extérieure de la perche principale et qui est supporté sur au moins une tour d'entraînement dirigeable. Un système de guidage est nécessaire pour guider, ou diriger, le prolongement de tour et le prolongement de perche, dans les coins du champ et hors de ceux-ci lorsque le bras principal se déplace dans le champ. Il se peut que le procédé le plus populaire de guidage du prolongement de tour soit le système à fils enterrés décrit dans le brevet US numéro 3 902 668. Cependant, de nombreux types différents de systèmes d'entraînement et de direction des roues du prolongement de tour ont été proposés au préalable. Voir, par exemple, les brevets US numéro 4 508 269 et 4 674 681.In the 1970s, corner irrigation systems with central pivot irrigation systems were developed to allow the irrigation of the corners of a square field. See, for example, US Patents 3,797,517; 3,802,726; and 3,902,668. Corner irrigation systems usually consist of a boom extension, or arm, sometimes referred to as a corner irrigation reach, which is pivotally connected to the outer end of the boom. and which is supported on at least one airship training tower. A guidance system is required to guide, or direct, the lap extension and the pole extension, in and out of the corners of the field as the main arm moves through the field. The most popular method of guiding the tower extension may be the buried wire system described in US Patent Number 3,902,668. However, many different types of drive and steering systems for the extension wheels tour have been proposed beforehand. See, for example, U.S. Patents 4,508,269 and 4,674,681.

Bien que les systèmes de l'art antérieur effectuent globalement de manière satisfaisante l'entraînement et la direction des prolongements de perches, on pense que la présente invention, utilisant un système de guidage à bande ultralarge (UWB) est plus fiable et plus précis que les systèmes de l'art antérieur. Although the prior art systems generally perform satisfactorily the training and direction of pole extensions, it is believed that the present invention, using an ultra wide band guidance system (UWB) is more reliable and more precise than prior art systems.

L'invention décrit un système d'irrigation à propulsion automatique qui comprend une perche principale allongée montée pivotante, à une extrémité, sur un dispositif de pivot central, supportée sur plusieurs tours d'entraînement non dirigeables auto-propulsées, un prolongement de perche (portée d'irrigation de coin) étant fixé pivotant à l'autre extrémité de la perche principale pour irrigation de zones de coin du champ. Une The invention describes an automatic propulsion irrigation system which comprises an elongated main pole pivotally mounted, at one end, on a central pivot device, supported on several self-propelled non-steerable training towers, a pole extension ( corner irrigation scope) being pivotally attached to the other end of the main pole for irrigation of corner areas of the field. A

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tour d'entraînement dirigeable supporte le prolongement de perche et comporte deux roues dirigeables. Un moyen de direction est prévu pour diriger les roues motrices dirigeables dans le but de guider la tour d'entraînement dirigeable suivant un trajet préchoisi, en provoquant ainsi le déploiement pivotant du prolongement de perche dans les zones de coin du champ lorsque la perche principale s'approche de celles-ci, et un retrait pivotant du prolongement de perche hors des zones de coin du champ lorsque la perche principale s'en éloigne. Un moyen de commande est prévu pour commander la direction des roues motrices de la tour d'entraînement dirigeable. Le moyen de commande comprend un récepteur à bande ultralarge (UWB) et un moyen informatique destiné à recevoir et à traiter de l'information de bande ultralarge en tant quant à la position de la tour d'entraînement dirigeable et à déterminer l'angle de direction optimal des roues motrices dirigeables par rapport au déplacement de la perche principale pour placement des roues motrices dirigeables suivant l'angle de direction optimal, par exemple par le moyen de direction. Le récepteur à bande ultralarge et l'ordinateur peuvent être placés sur la tour d'entraînement dirigeable. Un ou plusieurs émetteurs à bande ultralarge sont situés à portée de réception du récepteur à bande ultralarge. Des signaux émis par les émetteurs à bande ultralarge sont reçus par le récepteur à bande ultralarge situé sur la tour d'entraînement dirigeable. Ils sont utilisés pour déterminer la position et l'angle de direction optimal instantanés par rapport à la perche principale. airship training tower supports the pole extension and has two steerable wheels. Steering means is provided to steer the steerable drive wheels for the purpose of guiding the steerable drive tower along a pre-selected path, thereby causing the pole extension to pivotally deploy in the corner areas of the field when the main pole 'approach, and a pivoting withdrawal of the pole extension out of the corner areas of the field when the main pole moves away. A control means is provided for controlling the direction of the driving wheels of the steerable drive tower. The control means includes an ultra wide band receiver (UWB) and computer means for receiving and processing ultra wide band information as to the position of the airship training tower and determining the angle of optimal direction of the steerable driving wheels with respect to the displacement of the main pole for placement of the steerable driving wheels according to the optimal steering angle, for example by the steering means. The ultra-wide band receiver and the computer can be placed on the airship training tower. One or more ultra-wideband transmitters are located within reception range of the ultra-wideband receiver. Signals from the ultra-wideband transmitters are received by the ultra-wideband receiver on the airship training tower. They are used to determine the instantaneous position and optimal steering angle relative to the main pole.

Par conséquent, c'est un objet principal de l'invention que de proposer un système d'irrigation de coin incluant un système de guidage à bande ultralarge. Therefore, it is a main object of the invention to provide a corner irrigation system including an ultra wide band guidance system.

C'est un objet supplémentaire de l'invention que de proposer un système d'irrigation de coin incluant un moyen formant récepteur à bande ultralarge et un moyen informatique pour recevoir et traiter de l'information de bande ultralarge quant à la position de la perche principale et It is an additional object of the invention to provide a corner irrigation system including an ultra wide band receiver means and a computer means for receiving and processing ultra wide band information as to the position of the pole main and

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déterminer l'angle de direction optimal des roues motrices dirigeables du prolongement de perche pour la position instantanée de la perche principale, et placer les roues motrices dirigeables suivant l'angle de direction optimal. determine the optimum steering angle of the steerable drive wheels of the pole extension for the instantaneous position of the main pole, and place the steerable drive wheels at the optimum steering angle.

C'est un objet supplémentaire de l'invention que de proposer un système du type décrit qui utilise un moyen de guidage à bande ultralarge pour placer précisément le prolongement de perche par rapport à la perche principale. It is an additional object of the invention to provide a system of the type described which uses an ultra wide band guide means for precisely positioning the pole extension relative to the main pole.

Ces objets, ainsi que d'autres, apparaîtront à l'homme du métier à la lecture de la description détaillée suivante et en se référant à la figure du dessin annexé, dans lequel : la figure 1 est une vue en perspective d'un système d'irrigation de coin classique incluant un système de guidage à bande ultralarge. These objects, as well as others, will appear to a person skilled in the art on reading the following detailed description and with reference to the figure of the appended drawing, in which: FIG. 1 is a perspective view of a system classic corner irrigation system including an ultra wide band guidance system.

A la figure 1, le repère 10 désigne un système d'irrigation mécanisé qui, dans ce cas, est un système à pivot central comportant un système d'irrigation de coin, ou portée d'irrigation de coin, 12 situé à son extrémité extérieure. Le système 10 comprend un pivot stationnaire 14 autour duquel le système pivote dans le champ à irriguer. Le système 10 comprend une perche principale, globalement désignée par 16, comprenant une conduite d'eau 18 qui s'étend vers l'extérieur du pivot 14 et qui est supportée sur plusieurs tours d'entraînement non dirigeables 20 qui comprennent chacune des roues motrices 22 et 24. Bien que la figure 1 ne représente que deux tours d'entraînement 20, la perche principale 16 peut utiliser un nombre quelconque de tours d'entraînement. In Figure 1, the reference 10 designates a mechanized irrigation system which, in this case, is a central pivot system comprising a corner irrigation system, or corner irrigation scope, 12 located at its outer end . The system 10 comprises a stationary pivot 14 around which the system pivots in the field to be irrigated. The system 10 comprises a main pole, generally designated by 16, comprising a water pipe 18 which extends towards the outside of the pivot 14 and which is supported on several non-steerable drive towers 20 which each comprise driving wheels 22 and 24. Although FIG. 1 represents only two training turns 20, the main pole 16 can use any number of training turns.

Le système d'irrigation de coin, ou portée d'irrigation de coin, 12 est relié pivotant, au niveau de son extrémité intérieure, au dernier module d'entraînement régulier (LRDU pour"Last Regular Drive Unit") 27 et est supporté sur une tour, ou module, d'entraînement dirigeable (SDU pour "Steerable Drive Unit") 25 comprenant deux roues motrices dirigeables 26 et 28 qui sont dirigées mécaniquement par un moteur électrique de façon The corner irrigation system, or corner irrigation scope, 12 is pivotally connected, at its inner end, to the last regular drive module (LRDU for "Last Regular Drive Unit") 27 and is supported on a steerable drive unit (SDU) 25 comprising two steerable driving wheels 26 and 28 which are mechanically driven by an electric motor so

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classique, à l'exception du moyen de commande ou de guidage pour cela. conventional, except for the control or guide means for this.

Normalement, le procédé classique de commande de déploiement et de retrait de la portée d'irrigation de coin 12 repose sur la détection du champ électrique généré par un câble enterré le long du trajet souhaité de la tour d'entraînement dirigeable (SDU) 25, sur un système d'irrigation à pivot central équipé d'un bras d'irrigation de coin comme le décrit le brevet US numéro 3 902 668. Avec cette approche, un oscillateur, situé au niveau du pivot 14, est utilisé pour générer un signal basse fréquence dans un câble enterré, une antenne et de l'électronique de traitement de signaux étant montés sur la tour d'entraînement dirigeable pour détecter le champ électrique qui rayonne du câble enterré et pour déterminer l'angle de direction approprié des roues 26 et 28 de la tour d'entraînement dirigeable (SDU) qui maintiennent la tour d'entraînement dirigeable (SDU) 25 audessus du câble enterré. Les dépenses de câble et d'installation, de même que la réparation de rupture de câble, constituent des inconvénients pour ce procédé. C'est pour cette raison que le système d'irrigation à pivot central équipé d'un bras d'irrigation de coin classique utilise le système de guidage à bande ultralarge de la présente invention.Normally, the conventional method of controlling the deployment and withdrawal of the corner irrigation scope 12 is based on the detection of the electric field generated by a cable buried along the desired path of the airship training tower (SDU) 25, on a central pivot irrigation system equipped with a corner irrigation arm as described in US patent number 3,902,668. With this approach, an oscillator, located at pivot 14, is used to generate a signal low frequency in buried cable, antenna and signal processing electronics being mounted on the steerable drive tower to detect the electric field radiating from the buried cable and to determine the appropriate steering angle of the wheels 26 and 28 of the airship drive tower (SDU) which hold the airship drive tower (SDU) 25 above the buried cable. Cable and installation expenses, as well as repairing cable breaks, are disadvantages for this process. It is for this reason that the central pivot irrigation system equipped with a conventional corner irrigation arm uses the ultra wide band guidance system of the present invention.

Le système de guidage de la présente invention comprend un moyen de commande servant à diriger les roues motrices 26 et 28 de la tour d'entraînement dirigeable (SDU) 25. Le moyen de commande comprend un moyen formant récepteur à bande ultralarge (UWB) et un ordinateur 32 destiné à recevoir et à traiter de l'information de bande ultralarge (UWB) quant à la position de la tour d'entraînement dirigeable et à déterminer l'angle de direction optimal des roues motrices dirigeables 26 et 28 par rapport au déplacement de la perche principale 16. Le moyen formant récepteur à bande ultralarge et le moyen informatique 32 sont situés sur, ou immédiatement adjacents à, la tour d'entraînement dirigeable (SDU) 25. Un ou plusieurs émetteurs à bande ultralarge 30 sont situés à portée de réception du récepteur à bande ultralarge 32. Dans un The guidance system of the present invention comprises control means for directing the drive wheels 26 and 28 of the airship drive tower (SDU) 25. The control means comprises an ultra wideband receiver (UWB) means and a computer 32 for receiving and processing ultra wide band (UWB) information regarding the position of the steerable drive tower and determining the optimal steering angle of the steerable drive wheels 26 and 28 relative to the displacement of the main boom 16. The ultra wide band receiver means and the computer means 32 are located on, or immediately adjacent to, the airship drive tower (SDU) 25. One or more ultra wide band transmitters 30 are located within range for receiving the ultra-wideband receiver 32. In a

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mode particulier de réalisation, au moins deux émetteurs à bande ultralarge sont prévus. Des signaux radioélectriques émis par les émetteurs à bande ultralarge 30 sont reçus par le récepteur à bande ultralarge 32 situé sur le module d'entraînement dirigeable 25 et sont utilisés pour déterminer la position et l'angle de direction optimal instantanés par rapport à la perche principale. Dès que l'ordinateur a déterminé l'angle de direction optimal des roues motrices 26 et 28 par rapport à la perche principale, le moyen de commande provoque un déplacement des roues motrices 26 et 28 vers cet angle de direction optimal, de sorte que la portée d'irrigation de coin 12 suit son trajet souhaité par rapport à la perche principale. particular embodiment, at least two transmitters with ultra wide band are provided. Radio signals from the ultra-wideband transmitters 30 are received by the ultra-wideband receiver 32 located on the airship drive module 25 and are used to determine the instantaneous position and optimum angle of steering relative to the main boom . As soon as the computer has determined the optimum steering angle of the driving wheels 26 and 28 relative to the main pole, the control means causes the driving wheels 26 and 28 to move towards this optimal steering angle, so that the corner irrigation scope 12 follows its desired path relative to the main boom.

On peut donc voir que l'invention propose un nouveau système de guidage à bande ultralarge servant à guider le déplacement d'une portée d'irrigation de coin par rapport à la perche principale du système d'irrigation. It can therefore be seen that the invention proposes a new guidance system with an ultra-wide band used to guide the movement of a corner irrigation span relative to the main boom of the irrigation system.

Par conséquent, on peut constater que l'invention atteint au moins tous ses objectifs mentionnés ci-dessus. Consequently, it can be seen that the invention achieves at least all of the above-mentioned objectives.

Claims (3)

Translated fromFrench

REVENDICATIONS1. Système d'irrigation auto-propulsé (10) comportant une perche principale allongée (16) montée pivotante à une extrémité à un dispositif de pivot central (14) et montée sur une pluralité de tours d'entraînement non dirigeables auto-propulsée (20), un prolongement de perche étant fixé pivotant à l'autre extrémité de la perche principale (16) pour irriguer des zones de coin de champ, une tour d'entraînement dirigeable (25) supportant ledit prolongement de perche incluant deux roues motrices dirigeables (26,28) et un moyen de direction servant à diriger lesdites roues motrices dirigeables (26,28) pour guider ladite tour d'entraînement dirigeable (25) le long d'un trajet préchoisi en provoquant ainsi un déploiement pivotant dudit prolongement de perche dans les zones de coin du champ lorsque ladite perche principale (16) s'approche de celles-ci, et un retrait pivotant dudit prolongement de perche hors des zones de coin du champ lorsque ladite perche principale (16) s'en éloigne, l'amélioration comprenant : un moyen de commande servant à commander le fonctionnement dudit moyen de direction desdites roues motrices d'entraînement (26, 28) ; ledit moyen de commande incluant au moins un émetteur à bande ultralarge (UWB) (30) qui émet des signaux radioélectriques à bande ultralarge vers ladite tour d'entraînement dirigeable (25) ; ledit moyen de commande incluant également un récepteur à bande ultralarge (32) et un moyen informatique (32) pour recevoir et traiter de l'information de bande ultralarge provenant dudit émetteur à bande ultralarge (30) quant à la position de ladite tour d'entraînement dirigeable (25) et déterminer l'angle de direction optimal desdites roues motrices dirigeables (26,28) par rapport au déplacement de ladite perche principale (16) et amener le moyen de direction à placer lesdites roues motrices dirigeables (26,28) suivant l'angle de direction optimal.1. Self-propelled irrigation system (10) comprising an elongated main pole (16) pivotally mounted at one end to a central pivot device (14) and mounted on a plurality of self-propelled non-steerable drive towers ( 20), a pole extension being pivotally attached to the other end of the main pole (16) for irrigating corner of field areas, an airship drive tower (25) supporting said pole extension including two steerable driving wheels (26,28) and steering means for directing said steerable drive wheels (26,28) to guide said steerable drive tower (25) along a pre-selected path thereby causing pivoting deployment of said boom extension in the corner areas of the field when said main pole (16) approaches them, and a pivoting withdrawal of said pole extension out of the corner areas of the field when said main pole (16) away therefrom, the improvement comprising: control means for controlling the operation of said steering means of said driving drive wheels (26, 28); said control means including at least one ultra wide band transmitter (UWB) (30) which transmits ultra wide band radio signals to said airship training tower (25); said control means also including an ultra wide band receiver (32) and computer means (32) for receiving and processing ultra wide band information from said ultra wide band transmitter (30) as to the position of said tower steerable drive (25) and determining the optimum steering angle of said steerable driving wheels (26,28) relative to the displacement of said main pole (16) and causing the steering means to place said steerable driving wheels (26,28) at the optimum steering angle.<Desc/Clms Page number 8><Desc / Clms Page number 8> 2. Système d'irrigation auto-propulsé (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins deux émetteurs à bande ultralarge (30) sont prévus, lesquels émettent des signaux radioélectriques vers ledit récepteur à bande ultralarge (32). 2. Self-propelled irrigation system (10) according to claim 1, characterized in that at least two ultra wide band transmitters (30) are provided, which transmit radio signals to said ultra wide band receiver (32). 3. Système d'irrigation auto-propulsé (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit récepteur à bande ultralarge (32) est situé sur ladite tour d'entraînement dirigeable (25). 3. Self-propelled irrigation system (10) according to claim 1 or 2, characterized in that said ultra wide band receiver (32) is located on said steerable drive tower (25).