Mouvement / Pyro

Capteurs à seuil réglable
Capteurs analogiques
Capteurs tout ou rien

Tableau résumé

vidéo

Capteur Pyroélectrique - Détecteur de mouvement chez Interface-z

Caractéristiques des détecteurs pyroélectriques

Un capteur pyroélectrique est en fait un détecteur de mouvements de chaleur. Il est sensible aux ondes infra-rouges lointaines, c'est-à-dire qu'il est capable de percevoir les radiations de chaleur émises dans son environnement. Il s'équilibre lentement par rapport à la configuration de température qu'il perçoit dans son champ d'action. Il est activé par toute variation de température rapide, même infime, par rapport à cette configuration de repos. Ce capteur ne mesure pas de distance, cette information est donnée par les proximètres ou télémètres.

Dans la vie quotidienne, on rencontre ce genre de capteurs dans les systèmes d'alarme, les allumages automatiques de lampes de jardin, les ouvertures de portes automatiques.

Ce type de capteur peut être utilisé en extérieur pour détecter le passage de personnes ou de voitures. Utilisé en intérieur il peut être un capteur d'appoint pour confirmer les informations données par un autre capteur, ou encore pour réagir aux mouvements d'êtres vivants.

C'est un détecteur de mouvements.

Son principe de fonctionnement en fait un détecteur de mouvement uniquement et non pas de présence immobile. En effet, il s'agit d'une détection de variation de chaleur par rapport à un état de repos. Or le capteur s'équilibre en permanence par rapport à son environnement. Par exemple, si une personne arrive devant le capteur, il réagit et envoie un signal. Si cette personne ensuite s'immobilise et si rien ne paraît bouger devant le capteur, ce dernier finit par la considérer comme faisant partie de son environnement de référence, s'équilibre rapidement sur la configuration de température qu'il perçoit et cesse donc de la détecter. Ensuite, lorsque la personne s'en va, le capteur perçoit son départ (variation par rapport à la nouvelle configuration de repos) et s'active à nouveau. Cette mise à jour permanente de l'état de repos explique aussi que ce capteur puisse avoir un comportement imprévisible en présence d'une foule dense (Attention aux vernissages...). Programmation : des patchs pour ce capteur sont disponibles ici.

Ce n'est pas un détecteur de présence.

C'est un capteur assez lent mais complètement indépendant de la lumière ambiante.

Un capteur pyroélectrique est généralement associé à une lentille de Fresnel (la surface striée), qui oriente son champ de vision et qui lui donne un cône de détection spécifique. Nous proposons dans notre gamme plusieurs capteurs pyroélectriques, avec différents angles de détection.

Astuce : avec de l'adhésif opaque, il est possible de masquer des zones sur la lentille de Fresnel, pour créer des zones aveugles sur le capteur. Cela permet de personnaliser l'angle de détection.

Utilisation artistique

Capter le mouvement des êtres vivants (ou des voitures...) par la chaleur dégagée :
- Détection de mouvement
- Détection de passage

En conjonction avec un autre type de capteur, un détecteur pyroélectrique permet de confirmer une analyse. Son inactivité pendant un certain temps (2 minutes) sert d'indicateur d'absence de spectateur dans une pièce, ce qui permet de remettre discrètement à zéro une animation. Par exemple si le spectateur se met hors de portée de l'autre capteur (LDR, Télémètre, ...), le capteur pyroélectrique permettra de distinguer s'il est toujours présent dans la pièce ou s'il est vraiment sorti.

Visualisation des données envoyées par ce capteur : video Pyro-60-IZ.mov.

Cet affichage a été fait dans Isadora, avec un capteur analogique 60°. La données la plus récente est à gauche et les autres montrent l'évolution du capteur au cours du temps. Un mouvement, dont on perçoit fugitivement l'ombre, à 2 m du capteur (donc hors du champ de la caméra), est perçu et provoque une variation des valeurs envoyées par le capteur.

Exemple d'utilisation

Cléa Coudsi et Éric Herbin, Turnletters Spirit (2009) :
- Présentation de l'œuvre

Les différents capteurs pyroélectriques

En résumé :

Remarque : Le capteur 180° est asymétrique et fonctionne plutôt sur 160°.

1 - Capteurs à seuil réglable

Le signal envoyé est de type tout ou rien, c'est-à-dire "0" en absence de mouvement et "valeur maximale" lors de la détection d'un mouvement. Par exemple, en Midi, les valeurs des messages envoyés sont 0 lorsque rien ne bouge et 127 en cas de mouvement devant le capteur.

Dans ce capteur, un micro-contrôleur analyse l'évolution au cours du temps du module sensible analogique. Il sépare les signaux restant dans la zone de repos du capteur de ceux qui en sortent. La zone de repos définit une fourchette (un seuil minimum et un seuil maximum) dans laquelle le signal peut varier sans que le capteur soit activé. La largeur de cette zone de repos est ajustable grâce au potentiomètre.

Si le signal du module sort de la zone de repos, la sortie du capteur s'active.

Ce capteur est disponible en trois variantes, avec des angles de détection différents : 180°, 60° ou 45°. Tous deux nécessitent un temps de stabilisation après branchement d'environ 30 secondes.

Intérêts :
- dans les cas où le capteur est parasité par son environnement, le seuil réglable permet d'éviter des activations du capteur dénuées de sens (faibles mouvements d'air, parasites électromagnétiques, etc).
- le réglage permet aussi de cibler grossièrement l'ampleur du mouvement détecté. Il n'est pas possible avec un capteur pyroélectrique d'avoir une idée de la distance, du sens ou de l'amplitude du mouvement détecté, mais des mouvements lointains ou très lents provoquent une variation de signal plus faible que des mouvements très proches ou très vifs. Le seuil ajustable permet de cibler la détection sur les mouvements rapides et amples plutôt que sur les autres. Ces différences de variations sont observables directement avec un capteur analogique (voir ci-dessous).

2 - Capteurs analogiques

Un mouvement provoque une variation de signal, plus ou moins grande selon la distance et la rapidité du mouvement. Ce capteur permet d'observer les données et de choisir logiciellement un seuil à partir duquel on considère qu'on prend en compte le mouvement détecté. Son signal de repos se situe au milieu de la gamme possible (63 en Midi).

Ces capteurs ont un champ de détection asymétrique, en forme de bandeau, avec deux zones sensibles.

Champ de détection du capteur pyroélectrique 180°.

L'angle de détection latéral varie selon les modèles : 180°, 60°, 45° ou 30°. Tous nécessitent un temps de stabilisation après branchement d'environ 30 secondes.

Capteur pyro analogique 30°

Documentation et ressources

Téléchargements :

- Documentation des capteurs simples analogiques
- Documentations de quelques cartes concernées
- Patchs Max, Isadora et Processing + docs
- Patchs Max, Isadora et Processing, avec explications

3 - Capteur tout ou rien (Ancienne version)

Le signal envoyé est de type tout ou rien, c'est-à-dire 0 en absence de mouvement et 84 (en Midi standard) lors de la détection d'un mouvement.
Par exemple, si le capteur est branché sur un module "2 entrée analogique vers Midi" ou bien sur une carte "4 entrées analogiques / 8 numériques" en mode 7 bits, les valeurs des messages midi envoyés sont 0 lorsque rien ne bouge et 84 en cas de mouvement devant le capteur.

Attention, bien que fonctionnant en tout ou rien, ce capteur n'est pas un simple interrupteur et ne peut donc être branché sur une entrée numérique à deux points car il a besoin d'être alimenté. Il doit être connecté sur une entrée analogique à 3 points de la carte interface.

Ce capteur nécessite un temps de stabilisation après branchement d'environ 1 minute. Son champ de détection est très large : cône de 120°. Il peut être disposé au plafond ou en haut d'un mur pour surveiller toute une pièce.

Caractéristiques : lentille de Fresnell hémisphérique, Ø 25 mm avec angle d'ouverture/de détection de 120°. Portée : 8 m. Petites dimensions et grande sensibilité.

Le capteur hémisphérique dispose de plus d'un réglage par cavalier qui se place sur des picots à l'arrière de la plaque :

- Normal, Position L-milieu : le signal passe à On quand il y a un mouvement puis revient à Off. Des mouvements continus donnent une suite répétée de On/Off.
- Persistant, Position H-milieu : le signal passe à On lors d'un mouvement et y reste si le mouvement continue. Il ne repasse à Off qu'à l'arrêt de tout mouvement.

Pour information,il y eu deux versions précédentes :

Ancienne version du capteur, jusqu'en 2010.

Ancienne version du capteur, jusqu'en 2007.