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Mesure de distance

Les divers capteurs

Plusieurs capteurs permettent de mesurer ou d'utiliser une variation de distance :

Ces capteurs ne sont pas tous spécifiquement des capteurs de distance (télémètres), mais les informations qu'ils donnent peuvent être utilisées / interprétées comme de la mesure de distance.

Spécificités de chaque capteur
Lequel choisir et pour quoi ?

Capteur
Portée
Cout
Nombre de détections simultanées
Complexité des traitements *
Télémètre à ultrason 0 - 3 m
0 - 10 m
++
1
++
Télémètre à triangulation optique 4 - 40 cm
10 - 80 cm
15 - 150 cm
1 - 5,5 m
++
1
++
Télémètre laser 0 - 30 m +++++
plusieurs
+++++
Dalles tactiles au choix +++
plusieurs
+
LDR fonction détournée +
1
++
Barrières infra-rouges fonction détournée ++
1
++

* Pour obtenir/utiliser l'information de distance avec ce capteur.

 

1 - Télémètre ultrason MIDI

Le télémètre à ultrason est un capteur pratique et assez peu onéreux. Nous en proposons un modèle qui envoie ses informations directement au protocole Midi (pour en savoir plus sur ce choix, voir la page Télémétrie ultrasonore).

Caractéristiques :

- Portée de 3 m à 10 m selon les types (3m à notre catalogue).
- Cône de mesure assez directif, 60°.
- Détection du premier obstacle rencontré : attention à ne pas mettre d'objet devant le capteur.
- Pour cumuler plusieurs télémètres à ultra-sons dans une même pièce, il faut les synchroniser.
- La zone de transition entre le secteur perçu par le capteur et la zone non perçue est impossible à définir précisément, car elle dépend de l'environnement, des matériaux, des tissus et de la distance par rapport au capteur (plus loin, plus floue).
- Le nombre de mesures par secondes est faible (20 à 25 mesures par seconde), le capteur peut être biaisé par un mouvement extrêmement rapide.

Avantages :

- Véritable proportionnalité entre la distance mesurée et le signal envoyé par le capteur : l'information est directement proportionnelle à la distance.
- Très bonne résolution, de l'ordre du cm.
- Facile à mettre en oeuvre.
- Disponibilité de patchs pour le traitement de données.
- Peu de connaissances techniques nécessaires (il faut juste savoir qu'il ne faut pas mettre d'obstacle au milieu ni de deuxième télémètre non synchronisé).
- Peu onéreux.

Inconvénients :

- Il peut parfois rater des mesures dans la zone de transition (nécessité de filtrage).
- Parasitage par les percussions métalliques aigues et les systèmes pneumatiques.
- Nécessité d'un ordinateur pour exploiter les données, envoyées sur 2 Control Change pour avoir plus de résolution.

 

2 - Proximètre à triangulation optique

Le télémètre à triangulation optique (infra-rouge) est un capteur de proximité. Nous en proposons plusieurs modèles qui peuvent être connectés à un module de type "1 entrée analogique" ou "12 analogiques / 16 numériques"..

Caractéristiques :

- Portées de 40 cm / 80 cm / 1,5 m / 5,5 m.
- Cône de mesure très directif.
- Il est possible d'en mettre plusieurs côte à côte mais pas en vis-à-vis.
- Pas de zone de transition floue.
- Le nombre de mesures par secondes est de 25 mesures par seconde.

Avantages :

- Difficile à parasiter, capteur très robuste.
- Il supporte les éclairages forts et les variations de luminosité violentes bien qu'il s'agisse d'un système optique.
- Excellente résolution à très courte distance, de l'ordre du mm..
- Facile à mettre en oeuvre (lorsque l'électronique de contrôle est fournie, comme pour notre version).
- Disponibilité de patchs pour le traitement de données.
- Aucune connaissance technique nécessaire
- Peu onéreux.

Inconvénients :

- Le signal n'est pas proportionnel à la distance. Le capteur est très sensible aux distances courtes et de moins en moins lorsque la distance augmente.
La non linéarité du capteur est cependant corrigeable par patchs.
- Il ne faut pas l'utiliser dans les premiers cm de distance, sinon il envoie des informations non exploitables, ou bien ne l'utiliser que dans la zone proche, où il est linéaire.

 

3 - Télémètre laser

Il s'agit d'un système de hautes performances et très onéreux. Nous ne commercialisons pas ce capteur.

Caractéristiques :

- Il mesure le temps de vol en observant le retard entre onde émise et onde reçue. Il mesure la distance entre le télémètre et le premier obstacle rencontré.
- Obtention d'une coupe de présence des gens autour de l'oeuvre

Avantages :

- C'est un capteur très précis.

Inconvénients :

- Très cher.
- Il faut le disposer au niveau des jambes des spectateurs car le rayonnement est dangereux pour les yeux.

 

4 - Dalles tactiles de tapis sensitif

Un tapis-contact permet plutôt une localisation précise qu'une mesure de distance, mais cette notion peut être extrapolée pour ne prendre en compte que l'idée de distance d'un spectateur par rapport à une installation.

Les différentes dalles d'un tapis sensitif peuvent ainsi être disposées en enfilade comme pour faire un couloir, ou bien en cercles concentriques autour de l'installation, ou encore en zones séparées et éloignées les unes des autres.

Caractéristiques :

- Portée et précision : la disposition des dalles, leur taille, leur nombre et leur éloignement sont laissés au choix de l'artiste.
- Chaque carte principale gère de 1 à 64 dalles, mais il est possible de combiner plusieurs cartes principales pour obtenir un découpage encore plus fin.
- Réponse en tout ou rien, pas de zone de transition, pas de flou.
- La réponse de chaque dalle est instantanée (temps réel).

Avantages :

- Possibilité de détecter plusieurs personnes en même temps.
- Difficile à parasiter, capteur très robuste, insensibles aux éclairages, sons, ondes, ...
- Capteur extrêmement discret : dissimulé sous une moquette ou un linoléum, il est invisible.
- Facile à mettre en oeuvre.
- Disponibilité de patchs pour le traitement de données.
- Peu de connaissances techniques nécessaires, juste de quoi découper et positionner le tapis à l'endroit souhaité.
- Pour moins de 8 zones, ce capteur peut aussi se brancher sur le module "8 analogiques / 8 numériques", en conjonction avec d'autres capteurs.

Inconvénients :

- Le signal n'est pas proportionnel à la distance. Il faut analyser les réponses de toutes les dalles, par exemple dans un patch, et exploiter les réponses en fonction de la disposition spécifique et unique de chaque tapis.
- Il est indispensable de recouvrir le tapis avec un revêtement quelconque (moquette, lino, tapis, ...) pour ne pas l'abîmer.

 

5 - LDR, capteurs d'intensité lumineuse

Les capteurs photoélectriques peuvent être utilisés pour mesurer une distance si l'on considère que l'intensité de l'ombre qui les masque dépend de la distance de l'objet/la personne/la main qui projette l'ombre.

Il s'agit là-aussi d'une extrapolation, qui peut être exploitée dans différents domaines : par exemple pour faire un instrument de musique qui fonctionne comme un thérémin à lumière (on utilise alors la proximité des mains qui change l'intensité de l'ombre), ou bien encore pour analyser la progression des spectateurs dans un espace où l'on a disposé plusieurs LDR directives (on détecte le passage du spectateur successivement d'un endroit à un autre, comme dans le cas des combinaisons de barrières infra-rouge).

Caractéristiques :

- Portée variable en fonction du type de LDR choisi, voir les différents types ici.
- Cône de mesure plus ou moins directif selon le type de LDR.
- Il est possible d'en mettre plusieurs côte à côte, mais pas trop proches, selon les besoins de l'installation.
- La zone de transition dépend du type de LDR, du système optique associé et de l'éclairage ambiant... analyse au cas par cas.
- Capteur rapide, détection de mouvement en temps réel.

Avantages :

- Très rapide, donc permet le jeu musical
- Bonne résolution.
- Facile à mettre en oeuvre (lorsque l'électronique de contrôle est fournie, comme pour notre version).
- Très faible coût.

Inconvénients :

- Parasitage par la lumière, par les variations de lumières, éviter d'avoir une installation lumineuse indépendante à proximité.
- Le signal n'est pas proportionnel à la distance. Le capteur est très sensible aux distances courtes et de moins en moins lorsque la distance augmente. La non linéarité du capteur est difficile à corriger dans une application de mesure de distance.

 

6 - Combinaison de barrières lumineuses infra-rouges

Les barrières infra-rouges peuvent être utilisés pour mesurer une distance lorsque l'on en utilise plusieurs disposées tout le long d'un trajet. Elles sont alors actionnées l'une après l'autre par quelqu'un qui passe.

Pour obtenir une barrière infra-rouge, on peut utiliser soit un proximètre longue portée, soit un capteur de lumière LDR ultra-directive associée à un éclairage infrarouge spécifique. Il est même possible d'utiliser des capteurs pyroélectriques à condition de régler les angles de détection (peu directifs à l'origine) pour qu'ils ne se superposent pas.

Le principe d'une barrière infra-rouge double est de même côte à côte deux barrières et d'analyser le sens de passage des gens à travers le système en fonction de la durée écoulée entre le déclenchement des deux barrières.

Caractéristiques :

- Largeur de la barrière : jusqu'à 8 m entre l'émetteur et le récepteur, selon la technique employée.
- Mesure directive : il s'agit d'une barrière invisible localisée.
- Pas d'information de distance à l'intérieur de la barrière par rapport à l'émetteur ou au récepteur.
- La zone de transition permet de différencier un effleurement d'un passage.
- Capteur rapide, détection de mouvement en temps réel. Il peut cependant ne pas détecter le sens de passage d'un mouvement extrêmement rapide (mais il détectera que quelque chose est passé).

Avantages :

- Excellente résolution à très courte distance, de l'ordre du mm..
- Facile à mettre en oeuvre (lorsque l'électronique de contrôle est fournie).
- Non parasitable par les variations brusques de lumière.

Inconvénients :

- Un peu délicat à mettre en oeuvre car il faut positionner très précisément les capteurs et/ou les sources de lumière (dans le cas de la LDR).

 

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Enfin...
Etes-vous bien certain que l'information que vous cherchez à récupérer, qui vous est utile, est réellement une information de distance ?
Si vous avez un doute, visitez nos pages "Mesure de vitesse", "Comptage / Passage" ou "Télémétrie ultrasonore".