Comment fonctionnent la détection de personnes par scrutateur laser ? 

La technologie des systèmes anti-collisions par scrutateur laser consiste à exploiter la réflexion d’un faisceau laser sur les obstacles. Les faisceaux infrarouge analysent la zone de détection dans une direction fixée. Si le faisceau rencontre une cible ayant un pouvoir de réflexion suffisant, celle-ci est détectée par le capteur. Il est possible de connaître la distance avec l’obstacle par calcule du temps de réponse. S’il n’y a pas de réponse du capteur, c’est qu’il n’y a pas d’obstacle. 

Le faisceau est alors décalé d’une valeur angulaire donnée par un miroir tournant. Un nouveau faisceau est émis et une nouvelle mesure de temps déclenché. La répétition du décalage permet un balayage de l’espace sur un plan circulaire défini et lié au produit. Cette technologie permet de connaître de façon précise la position de l’objet dans la zone d’évolution. Il déclenche ainsi une alarme sonore et/ou visuelle aux conducteurs et/ou aux piétons à proximité.

Schéma du principe de fonctionnement

La zone de détection

Une ou plusieurs zones de détection de dimensions souhaitée peuvent être paramétrées par l’utilisation à l’aide d’un ordinateur et d’un logiciel dédié. Ces zones peuvent détecter des formes complexes, notamment lorsqu’elles sont connues, définies, téléchargées et mémorisées dans le scrutateur.

Ce système a l’avantage de pouvoir définir plusieurs zones de détection, de dimensions de zones en fonction de position de manœuvre de l’engin. Les signaux lasers envoyés permettront de donner les informations au conducteur en cas d’obstacle dans l’environnement des zones définies. 

Vue de dessus, schéma de principe

Capacité de détection

La capacité de détection des dispositifs de détection par infrarouge dépend de paramètres géométriques : 

  • La forme et la taille de l’obstacle ;

  • L’orientation de la cible dans l’environnement et la distance ;

  • La résolution angulaire : L’angle séparant deux émissions consécutives dans lors de la phase de scrutation ;

Nature de l’objetCoefficient de réflexion
Papier blanc100%
Carton gris20%
Carton noir mat10%
Caoutchouc mousse noirEnviron 2%
Gilet de sécurité jaune ou orange Environ 60%

Qu’est-ce que le coefficient de réflexion

Le coefficient de réflexion d’une cible exprime la capacité à la lumière d’être réfléchie vers le récepteur. L’environnement peut atténuer la réémission de la source infrarouge (brouillard, particules, etc…) ainsi que l’état de l’optique du scrutateur. Afin d’assurer l’énergie suffisante pour une bonne détection, il est important d’observer une puissance à minima accrue lors du paramétrage.

Comment paramétrer le scrutateur laser ?

Le paramétrage d’un scrutateur est délicat car les options possibles ont des conséquences directes sur la détection et le temps de réponse. Il existe différents paramètres pouvant être accessible à un réglage direct : 

  • Résolution angulaire

  • Sensibilité

  • Filtrages

Un bon réglage en amont permet de réduire les risques de détections parasites notamment lors de la présence de pluie, de neige et de particules. Ces éléments peuvent significativement augmenter le temps de réponse. Les réglages doivent rester cohérents avec les dimensions des zones à surveiller. Toute modification des paramètres doit faire l’objet d’une vérification.

Quand mettre en place un système de détection par laser infrarouge ?

Les dispositifs utilisant la réflexion d’un faisceau infrarouge comme technologie de détection est une solution viable pour la détection des personnes et des obstacles. Cette solution doit être réservée à des sites où les variations des conditions de visibilité sont minimes. Dans d’autres conditions, des alarmes intempestives peuvent rendre ce système inexploitable.

Performances

Les performances sont directement liées au paramétrage en influent particulièrement sur le temps de réponse (de quelques millisecondes à plusieurs secondes). La propreté du capteur est également un facteur. Ils doivent régulièrement être contrôlés.

Caractéristiques

Fonction de détectionPiétons et obstacles
Principe de détectionRéflexion d’un faisceau laser infrarouge par les obstacles de la zone de détection
Zone de détectionPlan
PortéeDe 1m à 30m
Géométrie réglableOui
Dimensions réglablesOui
Fluctuation possible des dimensionsOui
Observations
  • Réglage précis des zones de détection
  • Possibilités de plusieurs zones de détection actives simultanément 
Temps de réponseVariable de quelques millisecondes à plusieurs secondes
Possibilité de non détectionFaible

  • Eclairage direct dans l’axe du capteur
  • Salissures de l’optique
  • Masquage par des obstacles sombres ou très réfléchissants
Possibilité de fausse détectionÉlevée

  • Variation des conditions de visibilité
  • Éclairage 
  • Salissures
  • Fumée, pluie, neige, brouillard.

Synthèse

CaractéristiquesRecommandations
Éléments à prendre en compte dans votre choix Détection piétons et obstaclesÉvaluer l’intérêt de la détection d’obstacle dans la situation
Pas de rétablissement de visibilité pour le conducteurPrévoir un dispositif dédié
Sensible aux conditions d’éclairement, de visibilité et aux salissurePrivilégier un environnement peu perturbé
Éléments à prendre en compte pour se mise en œuvre Impact des fonctions de filtrage diminuant le taux de fausses détections sur le temps de réponseS’assurer que les performances du produit correspondent à vos besoins
Zone de détection planeLa détection des personnes couchées ou allongés est déterminée par la hauteur du plan de détection par rapport au sol
Précautions d’utilisationsSensibles aux salissures Prévoir le nettoyage fréquent des optique