Protection optoélectronique des personnes
Ouvre-toi
Le fait que les portes s'ouvrent et se ferment toutes seules au supermarché, dans le hall d'un hôtel ou dans le métro est désormais tellement banal que presque plus personne ne s'interroge sur leur fonctionnement.
Souvent, cela repose sur une technologie de capteurs intelligente et sophistiquée, qui est non seulement pratique, mais qui permet également d’éviter des accidents graves – et LASER COMPONENTS fournit les composants optoélectroniques nécessaires pour que tout fonctionne sans accroc.
De la barrière photoélectrique au rideau lumineux
Le système le plus simple est la barrière lumineuse à usage unique bien connue, qui détecte les obstacles à une certaine hauteur : commandée par un système électronique, une source lumineuse émet en permanence un faisceau qui est capté par un détecteur situé en face. Pour les portes coulissantes, on utilise à cet effet des sources lumineuses émettant un rayonnement infrarouge, invisible à l'œil nu. Le faisceau se trouve généralement à hauteur des chevilles. Dès qu’il est interrompu, le récepteur envoie le signal « obstacle » et la porte s’ouvre pendant un certain temps.
Pour les portes de plain-pied, cette sécurité est généralement suffisante. Dans d’autres situations, les barrières lumineuses sont en revanche souvent associées à des mécanismes de protection supplémentaires. Pour monter à bord de nombreux trains, par exemple, il faut franchir une marche. Les passagers âgés, en particulier, s’agrippent à la main courante avant d’avoir posé le pied sur la première marche. Si la barrière lumineuse est installée uniquement à hauteur des chevilles, il peut arriver que la porte se referme prématurément et que le bras du passager se coince. Des technologies supplémentaires telles que des capteurs de pression ou d’autres barrières lumineuses peuvent empêcher ce genre de situations.
De plus en plus souvent, les barrières immatérielles sont remplacées par ce qu'on appelle des barrières lumineuses. Dans ce cas, de nombreux émetteurs et récepteurs forment une fine grille de lignes, de sorte que rien ne peut plus se coincer dans une porte coulissante. Les barrières lumineuses sont également très répandues dans l'industrie, où elles permettent par exemple d'arrêter les machines dès que quelqu'un pénètre dans la zone dangereuse.
Système de capteurs sophistiqué
pour portes tournantes
Les portes tournantes limitent les courants d'air et permettent ainsi de réduire les coûts énergétiques. C'est pourquoi elles sont souvent utilisées dans les hôtels ou les grands immeubles de bureaux. Dans ce contexte, les exigences de sécurité prévues par la norme DIN 18650 sont nettement plus complexes que pour les portes coulissantes. La mesure électronique de la distance vise à offrir une sécurité supplémentaire et à empêcher que des personnes ne se coincent ou ne restent bloquées dans les portes tournantes. Deux procédés optoélectroniques sont les plus courants : le procédé de triangulation, peu coûteux, et l'utilisation de scanners laser complexes avec mesure du temps de vol.
Mesure de distance
par triangulation
Le procédé de triangulation est principalement utilisé sur les portes tournantes à rotation automatique : si une personne s'arrête dans un vantail, la porte cesse de tourner.
Le principe est similaire à celui d'une barrière lumineuse, mais on utilise comme récepteurs des capteurs permettant de déterminer la position, par exemple des PSD (Position Sensitive Detectors) ou des caméras CCD.
En simplifiant, le capteur mesure en continu la distance par rapport au sol. Dès que la distance mesurée diminue, un obstacle est détecté et le système de porte s'arrête.
Reconnaissance d'objets
à l'aide de scanners laser
Lorsque la précision et la rapidité sont de mise, les scanners laser entrent en jeu. Sur les portes tournantes, ils servent de protection anti-pincement ; dans l'industrie, ils protègent contre les machines : les capteurs détectent toute intrusion dans une zone dangereuse et déclenchent un arrêt (de la machine).
Les scanners laser fonctionnent selon le principe de la mesure optique du temps de vol. Dans la configuration typique des scanners laser industriels, un miroir rotatif balaye une surface bidimensionnelle afin de détecter l'environnement (voir illustration). Ces systèmes atteignent une résolution angulaire élevée, ce qui permet une mesure précise et détaillée des distances.
En général, les scanners laser industriels couvrent une plage angulaire allant jusqu'à 270°. L'industrie automobile utilise même, pour les véhicules autonomes, des systèmes couvrant 360°. Avec un miroir à trois faces, la surface de balayage est scannée trois fois par rotation. Si les surfaces du miroir étaient inclinées, il serait même possible de balayer des plans inclinés les uns par rapport aux autres au lieu d'une surface purement bidimensionnelle.
En général, les scanners laser industriels couvrent un angle allant jusqu'à 270°. Dans le secteur automobile, on utilise même, pour les véhicules autonomes, des systèmes couvrant 360°. Avec un miroir à trois faces, la surface à scanner est balayée trois fois par rotation. Si les faces du miroir étaient inclinées, il serait même possible de scanner des plans inclinés les uns par rapport aux autres, plutôt qu'une surface purement bidimensionnelle.
Émetteurs et récepteurs compatibles
le tout auprès d'un seul fournisseur
Les scanners laser sont utilisés pour surveiller des plages de distance très variées. Les diodes laser pulsées (PLD) servent de source lumineuse. Plus la distance à mesurer est courte, plus la largeur d'impulsion est faible. Les modèles classiques ont une largeur d'impulsion inférieure à 10 ns. En revanche, pour les longues distances, la puissance d'impulsion doit être suffisamment élevée pour permettre la détection du signal de retour.
LASER COMPONENTS fabrique au Canada des diodes laser pulsées selon les spécifications des clients. Pour la mesure de distance, on demande généralement des PLD de 905 nm. Différents détecteurs servent de récepteurs, notamment les photodiodes à avalanche (APD). Les APD captent même les signaux lumineux faibles et sont donc privilégiées. Le site de production des photodiodes, situé en Arizona, est également très actif dans le développement de détecteurs sur mesure. Les réseaux d'APD, particulièrement adaptés aux scanners laser, constituent un produit phare.
Pour une mesure de distance précise et fiable, le choix des composants adaptés est une condition préalable fondamentale. Ce qui semble simple peut souvent s'avérer être un piège : faites donc confiance aux spécialistes de LASER COMPONENTS – outre le développement et la fabrication des composants, nos experts vous fournissent des conseils complets et connaissent également l'importance du couplage entre la source et le récepteur.
Emetteurs simples, blocs et diodes laser pulsées et à jonctions multiples allant jusqu’à 650 W.
Diodes laser fonctionnant à 1550 nm jusqu’à 50 W
Les détecteurs Si-APD sont destinées à la bande spectrale 260 nm à 1100 nm.
1100 - 1700 nm
Efficacité maximale grâce à un excellent rapport signal/bruit.
LASER COMPONENTS S.A.S.
Produits associés
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