Brevet FR2929783A1 — publié le 20091009

-1 Appareil de détection, de discri.mnation et de localisation d'objets. La présente invention décrit un appareil pour détecter de façon très 5 fiable un objet ou un corps dans une zone déterminée. Une application typique est la détection de personnes derrière un engin de chantier. La problématique est de détecter de façon fiable une personne derrière un engin de chantier lorsque celui-ci recule. Il ne 10 faut pas seulement détecter un obstacle mais bien détecter la présence d'un individu, la détection d'obstacles par des procédés ultrasonores ne donne pas d'information sur la nature de l'obstacle. Pour une même silhouette de détection, une bute de terre doit passer inaperçue, alors qu'un individu travaillant dans une tranchée doit être détecté. 15 L'invention, est composée de trois parties, une partie émettrice, une partie réceptrice et une partie cible placée sur l'objet à détecter. La partie émettrice, émet un faisceau lumineux contenant au moins une 20 longueur d'onde À0, la cible est recouverte en partie ou en totalité d'un matériau fluorescent qui réagit à l'excitation %p. Le matériau fluorescent, souvent appelé luminophore, excité, émet une onde lumineuse de longueur d'onde À1 propre au matériau utilisé et différente de À0. 25 La partie réceptrice, utilisant un filtre étroit, est sensible à cette longueur d'onde À1. Par ce procédé, il devient facile de détecter et discriminer un objet devant le détecteur. Il est évident que si les longueurs d'onde À0 et/ou Al sont déjà présentes sans l'appareil, la détection ne fonctionne plus. Il faut alors recourir 30 à une modulation de la source émettrice, soit par une modulation simple de la source et un filtrage électronique au niveau du récepteur ou utiliser un principe de modulation/démodulation synchrone. La figure 1 décrit une forme de réalisation possible de l'invention, plus 35 particulièrement le détecteur. Le détecteur (1) est composé d'un modulateur (3) et d'un amplificateur (4), ledit amplificateur commande une source d'émission lumineuse (5). L'émission (5) contient la longueur d'oncle d'excitation Ào de la surface fluorescente (9) de la cible. Le Photo-détecteur (8), après filtrage optique ou non, transforme le signal optique ÀL reçu en un signal électrique qui est amplifié et/ou filtré par le moyen (7). Un démodulateur synchrone (6) perrr.et. d'extraire l'information utile et la fournit à un contrôleur électronique (2). Ledit contrôleur (2) traite l'information, suivant un seuil, par exemple, et signale la présence de la cible. La source d'émission lumineuse (5) peut être une diode électroluminescente ou tout autre moyen d'émission de lumière, notamment et de façon non limitative, une feuille électroluminescente, un tube, une lampe à incandescence ou un laser. Il est également possible de placer un filtre optique devant la source pour rendre plus monochromatique l'émission. Dans certains cas simples de détection, il n'est pas nécessaire d'utiliser un filtre optique pour le photo-détecteur. Le filtrage et/ou la modulation et/ou démodulation synchrone n'est pas utile dans des cas de détections simples peu bruitées. Il est possible également d'émettre des pulses très courts de forte intensité pour augmenter la portée sans augmenter la puissance moyenne. La figure 2 décrit une forme de réalisation concrète de l'invention pour 25 la protection des individus. Le véhicule de chantier (1) est équipé de l'appareil de détection (2), lorsque le véhicule recule, ledit appareil de détection (2) émet une lumière modulée de longueur d'onde visible ou non permettant l'excitation 30 des parties de l'habit (3a), (3b; et (3c) du travailleur. Ces parties textiles, étant équipées de matériau fluorescent, vont briller à la longueur d'onde perçue par le photo--détecteur intégré dans l'appareil de détection (2). Après filtrage et démcdulation, l'appareil de détection signale au 35 condccteur du véhicule (1) qu'il y a un danger ou bloque le véhicule (1). Il devient possible également de prévenir de manière sonore ou autre le travailleur en danger. Une autre forme de réalisation de l'invention consiste en l'utilisation 40 d'une modulation plus complexe, voire un codage ou cryptage de l'information lumineuse émise pour identifier la source et/ou l'appareil 20 détecteur complet. Il en résulte la possibilité de ne détecter que les cibles éclairées par un émetteur connu. De cette manière, il est possible également d'utiliser plusieurs émetteurs/récepteurs distants ou non distants, pour obtenir plus d'informations sur l'objet à détecter. Ces informations peuvent être, par exemple et de façon non limitative, son orientation, sa position, sa distance ou sa forme. Une partie localisée sur l'objet peut être recouvert d'un matériau fluorescent, ce qui peut donner des informations sur le mouvement relatif 10 de l'objet. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, ce moyen de détection, placé à l'avant d'un véhicule A, peut servir à détecter de façon très fiable un autre véhicule B devant lui. Il suffit d'équiper la 15 plaque d'immatriculation ou tout autre partie arrière du véhicule B d'un matériau fluorescent qui réagit à l'excitation du détecteur. En mesurant le temps de parcours de l'onde incidente et de l'onde émise, il est possible de déterminer la distance inter-véhicule et d'en connaître la vitesse relative. Un calculateur permet d'en avertir le 20 conducteur en cas de vitesse relative trop élevée. Tous les obstacles naturels ne seraient pas perçus, par contre un individu sur la route équipé d'un habit recouvert du matériau fluorescent ad hoc, sera détecté bien avant le conducteur.. 25 Le matériau fluorescent peut être un dépôt d'une poudre sur une surface, peut entrer dans la composition d'une encre ou d'une peinture ou être intégré à une fibre textile pour en réaliser des vêtements de sécurité. Suivant l'application et les matériaux disponibles, il est possible 30 d'utiliser des longueurs d'ondes pour l'excitation et l'émission, dans le visible, les ultraviolets ou l'infrarouge. Il est possible également d'utiliser la fluorescence X, pour des applications spatiales, industrielles ou militaires sans nécessité de 35 marquer la cible. REVENDICATIONS1) Appareil de détection, de discrimination et de localisation d'objets, caractérisé en ce qu'il est composé d'une partie émettrice émettant un faisceau contenant au moins une longueur d'onde À , d'un photo-détecteur sensible à une longueur d'onde À1 et d'un matériau fluorescent qui réagit à l'excitation À0, recouvrant en partie ou en totalité l'objet à détecter. Le matériau fluorescent, excité par l'onde À0, émet une onde À1 propre au matériau utilisé. 2) Appareil de détection, de discrimination et de localisation d'objets selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'émission est modulée ou pulsée pour augmenter la distance de détection et/ou faciliter la détection. 3) Appareil de détection, de discrimination et de localisation d'objets selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le récepteur comporte un filtrage électronique pour augmenter la distance de détection et/ou faciliter la détection. 4) Appareil de détection, de discrimination et de localisation d'objets selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'émission et la détection se font par modulation/démodulation synchrone pour augmenter la distance de détection et/ou faciliter la détection. 5) Appareil de détection, de discrimination et de localisation d'objets selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le matériau fluorescent est un dépôt d'une poudre fluorescente sur une surface. 6) Appareil de détection, de discrimination et de localisation d'objets selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le matériau fluorescent entre dans la composition d'une encre ou d'une peinture. 35 7) Appareil de détection, de discrimination et de localisation d'objets selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le matériau fluorescent entre dans la composition d'une fibre textile pour en réaliser des vêtements de sécurité.30 8) Appareil de détection, de discrimination et de localisation d'objets selon les revendications 1 et 7, caractérisé en ce que l'émission est codee ou cryptée pour identifier ledit appareil de détection. 9) Appareil de détection, de discrimination et de localisation d'objets selon les revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit détecteur peut être associé à d'autres détecteurs de même type, distants ou non, pour obtenir plus d'informations sur la cible. 10) Appareil de détection, de discrimination et de localisation d'objets selon les revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit détecteur mesure le temps de réponse entre l'émission et la réception pour en déduire la distance entre le détecteur et l'objet ou une partie localisée sur l'objet. 11) Appareil de détection, de discrimination et de localisation d'objets selon les revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ledit détecteur mesurant la distance entre l'objet, déduit sa vitesse relative avec l'objet. 12) Appareil de détection, de discrimination et de localisation d'objets selon les revendications 1 à 11, caractérisé en ce que ledit détecteur placé sur un véhicule permet de prévenir des carambolages et de détecter des personnes de sécurité portant des vêtements également équipés de revêtements fluorescents. 13) Appareil de détection, de discrimination et de localisation d'objets selon les revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la longueur d'onde est dans la plage des rayons X pour induire une fluorescence X propre à l'objet à détecter sans avoir recours au marquage de l'objet.