Optoelectronic Personal Protection via Distance Measurements
Les mesures de distances par triangulation
La triangulation est utilisée pour les portes tournantes automatiques : si une personne s’arrête à l’intérieur du vantail, le mécanisme automatique de rotation stoppe automatiquement pour éviter la collision entre la porte et la personne.
Le capteur optoélectronique comprend une diode laser et un récepteur qui peut détecter la position ; les détecteurs sensibles à la position ou les caméras CCD sont utilisées à cet effet.
Reconnaissance des objets
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En termes simples, la reconnaissance des objets est effectuée de la manière suivante : dans la figure ci-contre, vous pouvez observer les capteurs qui sont déployés les uns après les autres à l’arrière du vantail pour mesurer en continu la distance par rapport au sol. Dès que la distance mesurée est réduite, on reconnaît un obstacle et le système de la porte s’arrête.
Scanner laser
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Si haute précision et rapidité sont requises, alors il faut se tourner vers le scanner laser au lieu de la triangulation. Dans le cas des portes tournantes, le scanner laser est utilisé pour éviter de rester coincé ; dans l’automatisation industrielle, on l’utilise pour protéger les gens des machines. Les capteurs reconnaissent l’intrusion dans une zone dangereuse et forcent la machine à s’arrêter.
Reconnaissance des objets par le scanner laser
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Le scanner laser est utilisé pour les mesures optiques du temps de vol (voir page 011). Le montage typique de scanners laser industriels requière un miroir tournant pour installer une surface à deux dimensions afin de détecter l’environnement (voir la figure). Ce type de système atteint une haute résolution angulaire qui permet d’effectuer une mesure précise de la distance et offre un haut degré de précision du balayage.
Généralement, le scanner laser industriel détecte une plage angulaire jusqu’à 270° ; dans les applications automobile, il s’agit de 360°.
Dans le cas des miroirs triples, la zone à balayer est scannée 3 fois par rotation. Si les surfaces du miroir sont inclinées, il serait même possible de balayer les surfaces inclinées les unes vers les autres plutôt qu’une simple surface bidimensionnelle.
Diodes laser pulsées : caractéristiques de qualité
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Les scanners laser sont utilisés pour surveiller une variété de plages de distances. Tel qu’indiqué dans le calcul de la page précédente, si un objet est mesuré à une distance de 75 m et à un décalage de 500 ns, l’impulsion pour les objets situés à une distance de 2 m est détectée après seulement 13 ns !
Par conséquent, les diodes laser pulsées doivent avoir la largeur d’impulsion la plus petite possible pour les mesures à courtes distances. Plus l’impulsion laser est courte, plus la précision est grande. Les versions classiques ont une largeur de moins de 10 ns – les nouvelles technologies sont déjà disponibles.
Toutefois, à grande distance, il faut s’assurer que la puissance d’impulsion est assez forte pour détecter le signal renvoyé.
Dans les deux cas, il s’agit de sélectionner les composants appropriés et d’opérer la source laser et le récepteur correctement.
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