EP4659049A1 - Capteur optoélectronique - Google Patents

Capteur optoélectronique

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Publication number
EP4659049A1
EP4659049A1 EP24705727.6A EP24705727A EP4659049A1 EP 4659049 A1 EP4659049 A1 EP 4659049A1 EP 24705727 A EP24705727 A EP 24705727A EP 4659049 A1 EP4659049 A1 EP 4659049A1
Authority
EP
European Patent Office
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stage
output voltage
voltage
subtractor
light beams
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24705727.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jacques Bernard
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tmss France
Original Assignee
Tmss France
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Filing date
Publication date
Application filed by Tmss France filed Critical Tmss France
Publication of EP4659049A1 publication Critical patent/EP4659049A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/46—Indirect determination of position data
    • G01S17/48—Active triangulation systems, i.e. using the transmission and reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G—PHYSICS
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    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/04—Systems determining the presence of a target
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01S7/483—Details of pulse systems
    • G01S7/486—Receivers
    • G01S7/487—Extracting wanted echo signals, e.g. pulse detection
    • G01S7/4876—Extracting wanted echo signals, e.g. pulse detection by removing unwanted signals

Definitions

  • Optoelectronic sensor Technical field
  • the present disclosure concerns the field of optoelectronic sensors configured to detect the presence of an object in a predetermined detection zone by reflection of a light beam on this object.
  • Prior technique [0002] Optoelectronic sensors are today used to detect the presence of an object in a predetermined detection zone. [0003] These sensors emit a light beam in the predetermined detection zone and monitor the electrical output signal of a photodiode in response to the emission of the light beam. In this case, the electrical output signal from the photodiode is proportional to the light flux received by the photodiode.
  • This electrical output signal is different when the object is or is not in the predetermined detection zone to the extent that the object will reflect the light beam emitted by the sensor. Consequently, monitoring the electrical output signal of the photodiode can make it possible to detect the presence or absence of the object in the predetermined detection zone.
  • the electrical output signal from the photodiode is generally very weak, so that this output signal is relatively sensitive to noise.
  • the light flux surrounding the sensor and the intrinsic reflective nature of the object to be detected which depends in part on its color can sometimes alter the operation of the sensor. [0005] The present disclosure improves this situation.
  • an optoelectronic sensor configured to detect the presence of an object in a predetermined detection zone by reflection of at least one light beam on said object, the optoelectronic sensor comprising: - a source light adapted to emit at least one light beam in a predetermined orientation; - a first photodiode configured to generate a first electric current as a function of a first light flux on the first photodiode; - a second photodiode configured to generate a second electric current as a function of a second light flux on the second photodiode; - a converter stage configured to convert the first and second electrical currents into first and second electrical voltages; - a subtractor stage configured to generate an output voltage by subtracting the second electrical voltage from the first electrical voltage; - a summing stage configured to generate an output voltage by adding the first electrical voltage to the second electrical voltage; in which the optoelectronic sensor is configured: - so that a difference between the first light flux received
  • the optoelectronic sensor further comprises a signal amplifier stage capable of amplifying the first and second electrical currents or capable of amplifying the first and second electrical voltages.
  • the converter stage is also an amplifier stage and comprises a first transimpedance amplifier capable of amplifying and converting the first electric current into a first electrical voltage and a second transimpedance amplifier capable of amplifying and converting the second electric current into second electrical voltage.
  • the optoelectronic sensor further comprises an ambient light compensation stage configured to reduce the share of the current induced by ambient light in the current generated by the photodiodes.
  • the subtractor stage and the summing stage also include an amplifier amplifying their respective output voltage.
  • the optoelectronic sensor further comprises a filtering stage configured to filter the first and second electrical voltages.
  • the optoelectronic sensor further comprises: - an emission lens arranged opposite the light source so as to be crossed by the light beam emitted by the light source; And - a reception lens arranged opposite the first and second photodiodes so as to be crossed by the flows received by the first and second photodiodes.
  • the optoelectronic sensor is configured to detect an object in the predetermined detection zone when: a) the output voltage of the subtractor stage is positive during the emission of a light beam, and b) the output voltage of the summing stage is greater than a first predetermined voltage threshold when emitting the light beams.
  • the first voltage threshold is a hysteresis threshold having a low terminal and a high terminal, the difference between the low terminal and the high terminal being greater than a voltage amplitude predetermined as corresponding to a voltage amplitude due to noise on the output voltage of the summing stage.
  • the optoelectronic sensor further comprises a controlled inverter stage and an integrator stage, the controlled inverter stage comprising: - a first controlled inverter connected to the subtractor stage and configured to invert the output voltage of the subtractor stage during the time intervals between the emission of two consecutive light beams of the temporal sequence of light beams; - a second controlled inverter connected to the summing stage and configured to invert the output voltage of the summing stage during the time intervals between the emission of two consecutive light beams of the temporal sequence of light beams; the integrator stage comprising: - a first integrator connected to the first controlled inverter and configured to integrate the output voltage of the subtractor stage partly inverted by the first controlled inverter stage, so as to obtain a subtractor detection signal; and - a second integrator connected to the second controlled inverter and configured to integrate the output voltage of the summation stage partly inverted by the second controlled inverter stage, so as to obtain a detection signal from
  • the application also relates to a method of detecting an object in a predetermined detection zone by reflection of at least one light beam on the object using any of the examples of optoelectronic sensors presented in the present disclosure, the method comprising: emitting the at least one light beam in a predetermined time interval using the light source; obtain the output voltage of the subtractor stage during the predetermined time interval, the output voltage of the subtractor stage being composed of amplitudes generated by the at least one light beam; obtain the output voltage of the summing stage during the predetermined time interval, the output voltage of the summing stage being composed of amplitudes generated by the at least one light beam of the sequence of light beams; and detecting an object in the predetermined detection area from the output voltages of the subtractor stage and the summation stage obtained.
  • the method is implemented using an optoelectronic sensor according to the second option, and the method comprises: emitting a temporal sequence of light beams in a predetermined time interval using the source bright; obtaining the output voltage of the subtractor stage during the predetermined time interval, the output voltage of the subtractor stage being composed of amplitudes generated by the light beams of the light beam sequence; process the output voltage of the subtractor stage by inverting the output voltage of the subtractor stage during the time intervals between the emission of two consecutive light beams of the temporal sequence of light beams and then integrating the partially rectified voltage to obtain a subtractor detection signal from the first controlled inverter and the first integrator; obtaining the output voltage of the summing stage during the predetermined time interval, the output voltage of the summing stage being composed of amplitudes generated by the light beams of the light beam sequence; process the output voltage of the summing stage by inverting the output voltage of the stage summer during the time intervals between the emission of two consecutive light beams of the
  • the examples of optoelectronic sensor and detection method presented in the present disclosure thus make it possible to guarantee stability of detection (object detected or not detected) by ensuring a sufficient signal-to-noise ratio, whether they are the electronic noise introduced by the different electronic components of the optoelectronic sensor, or noise introduced by ambient light in the generation of current by the photodiodes.
  • the optoelectronic sensor according to the present disclosure uses the output voltage of a summing stage adding the voltages resulting from the currents generated by the first and the second photodiodes in the detection of an object in the zone of predetermined detection makes it possible to guarantee the stability of the detection by ensuring a sufficient signal-to-noise ratio making it possible to avoid going from one state to another (detection or not detected) due to noise. Furthermore, in the second examples of an optoelectronic sensor based on the emission of a temporal sequence of light beams to detect an object in the predetermined zone, the influence of noise on the stability of the detection is further reduced.
  • Fig.1 schematically represents an example of an optoelectronic sensor configured to detect the presence of an object in a predetermined detection zone by reflection of a light beam on said object.
  • FIG.2 represents a principle diagram for detecting an object by triangulation based on an example of an optoelectronic sensor.
  • Fig.3 [0022] [Fig.3] schematically represents another example of an optoelectronic sensor configured to detect the presence of an object in a predetermined detection zone by reflection of a sequence of light beams on said object.
  • Fig.4 [0023] [Fig.4] represents a flowchart of an example of a method of detecting an object in a predetermined detection zone by reflection of at least one light beam on the object using an optoelectronic sensor according to the present disclosure.
  • Fig.5a represents a temporal evolution of the voltage signals measured at the output of different electronic stages of an optoelectronic sensor in response to the emission of a temporal sequence of light beams when a reflecting object the light beams are positioned in a predetermined detection zone.
  • Fig.5b [0025]
  • FIG.5b represents a temporal evolution of the voltage signals measured at the output of different electronic stages of the optoelectronic sensor in response to the emission of the same temporal sequence of light beams as that used in Figure 5a when the object reflecting the light beams is positioned beyond the predetermined detection zone.
  • an optoelectronic sensor 1 configured to detect the presence of an object 10 in a predetermined detection zone by reflection of at least one light beam is now described with reference to Figures 1 to 3. on said object.
  • the optoelectronic sensor 1 may correspond to a background suppressing sensor (known under the English name “background suppressing sensors”) detecting the presence of an object by triangulation.
  • the optoelectronic sensor 1 comprises a light source 2 adapted to emit at least one light beam in a predetermined orientation.
  • the light source 2 is adapted to emit a temporal sequence of light beams.
  • the light source 2 can for example correspond to a light-emitting diode.
  • the predetermined detection zone Zd is defined as a function of the predetermined orientation of the light beam when using the sensor 1.
  • a light beam can for example correspond to a red light beam or to an infrared light beam.
  • the optoelectronic sensor 1 comprises a first photodiode 3a and a second photodiode 3b.
  • the first photodiode 3a is configured to generate a first electric current i a as a function of a first light flux received by the first photodiode 3a.
  • the second photodiode 3b is configured to generate a second electric current ib as a function of a second light flux received by the second photodiode 3b.
  • Each of the photodiodes is connected to a ground of the optoelectronic sensor, as shown in Figure 3.
  • the optoelectronic sensor 1 comprises a converter stage 4 configured to convert the first and second electric currents, generated respectively by the first 3a and the second 3b photodiode, in first va and second vb electrical voltages.
  • the converter stage 4 thus converts the first electric current ia, generated by the first photodiode 3a from the light flux that it receives into first electric voltage va.
  • the optoelectronic sensor 1 comprises a subtractor stage 5.
  • the subtractor stage 5 is configured to generate an output voltage by subtracting the second electrical voltage vb from the first electrical voltage va.
  • the subtractor stage 5 can also include an amplifier making it possible to amplify the output voltage of the subtractor stage.
  • the subtractor stage 5 may include an operational amplifier.
  • the optoelectronic sensor 1 comprises a summing stage 6.
  • the summing stage 6 is configured to generate an output voltage by adding the first electrical voltage v a to the second electrical voltage v b .
  • the summing stage 6 may also include an amplifier making it possible to amplify the output voltage of the summing stage.
  • the summing stage 6 may include an operational amplifier.
  • the optoelectronic sensor 1 is configured so that a difference between the first light flux received by the first photodiode and the second light flux received by the second photodiode is positive when the light beam is reflected by an object positioned in the predetermined detection zone.
  • a position of the photodiodes 3a and 3b relative to each other is determined so that a difference between the first light flux received by the first photodiode and the second light flux received by the second photodiode is positive when the light beam is reflected by an object positioned in the predetermined detection zone.
  • the photodiodes are arranged next to each other, contiguously, as shown in Figure 2.
  • the arrangement of the photodiodes 3, and the predetermined detection area directly depend on the application in which the optoelectronic sensor 1 will be used.
  • the optoelectronic sensor 1 presented can thus be used to detect an object passing at a given position opposite the sensor on a conveyor path. We think, for example, of a suitcase moving on an airport conveyor belt or a part moved on a production line.
  • the presence of an object in a detection zone can be detected by triangulation from an electronic sensor 1.
  • Figure 2 represents a principle diagram of detection of an object by triangulation from an example of optoelectronic sensor 1 according to the present disclosure.
  • the d axis represents the distance between the sensor 1 and the object 10 to be detected, and the predetermined detection zone Zd extends between two extrema Zd1 and Zd2.
  • the light source 2 of the sensor 10 thus emits a light beam initially passing through an emission lens 21, the beam then being reflected by the object 10, then directed towards the photodiodes 3a and 3b by a reception lens 31, an angle ⁇ being formed between the light beam emitted by the light source 2 and the light beam reflected by the object 10.
  • the reflected light flux is received with more or less intensity by both photodiodes 3 as a function of the distance at which the object 10 is located from the sensor 1. It is therefore by then comparing these light fluxes, via the currents generated by the photodiodes, that the optoelectronic sensor 1 is capable of detecting whether or not the object 10 is in the predetermined detection zone Zd.
  • the extrema Zd2 is determined as corresponding to an equivalent received light flux between the two photodiodes 3 so that when the object 10 approaches the sensor 1 along the optical axis from this extrema Zd2, the first photodiode 3a receives more reflected light flux than the second photodiode 3b, thus signifying the presence of the object 10 in the predetermined detection zone Zd. Conversely, when the object 10 moves away from the sensor 1 along the optical axis from this extrema Zd2, the first photodiode 3a receives less reflected light flux than the second photodiode 3b, signifying the absence of the object 10 in the predetermined detection zone Zd.
  • the optoelectronic sensor 1 is configured to detect an object in the predetermined detection zone Zd from the output voltages of the subtractor stage 5 and the summing stage 6.
  • the optoelectronic sensor 1 is configured to detect an object in the predetermined detection zone Zd when: a) the output voltage of the subtractor stage 5 is positive during the emission of a light beam, and b) the output voltage of the summing stage 6 is greater than a first predetermined voltage threshold vth1 during the emission of the light beams.
  • the optoelectronic sensor 1 can comprise a comparator stage 7 comprising a first comparator 7a configured to compare the output voltage of the subtractor stage 5 to a zero voltage and a second comparator 7b configured to compare the voltage of output of the summing stage 6 at the first predetermined voltage threshold vth1.
  • the optoelectronic sensor 1 can further comprise a logic gate 8 applying an AND function, receiving as input the outputs of the first 7a and the second 7b comparators, and transmitting a logic signal to a detection unit 9 triggering detection of an object 10 in the predetermined detection zone Zd when the logic signal of gate 8 AND that it receives is at 1.
  • a positive output voltage of the subtractor stage 5 corresponds to the fact that the first current i a generated is greater than the second current i b generated which, in theory, means that the light flux received by the first photodiode 3a is greater than the light flux received by the second photodiode 3b.
  • the arrangement of the photodiodes 3 is determined so that a light flux received by the first photodiode 3a is greater than a light flux received by the second photodiode 3b when the object 10 is in the predetermined detection zone Zd, an object 10 should simply be detected in the predetermined detection zone when this condition is met. This is the detection principle explained above.
  • This detection condition makes it possible to make the detection distance of an object 10 in a detection zone Zd predetermined by the optoelectronic sensor 1 independent of the reflective nature of the object 10 considered.
  • the detection principle used by the optoelectronic sensor 1 presented is based on a difference in luminous flux received by the photodiodes so that even when the luminous flux is reflected by an object 10 whose reflective nature is weak, for example when the object is black in color, there will still be a difference in light flux received between each of the photodiodes 3 depending on the position of the object 10, even if the light fluxes received independently by each of the photodiodes are attenuated.
  • the optoelectronic sensor 1 presented makes it possible to detect an object 10 at a detection distance independent of the intrinsic reflective nature of the object 10 considered in this detection.
  • the inventors noticed that electronic noise introduced by the photodiodes 3 and the electronic stages of the optoelectronic sensor could induce a negative output voltage of the subtractor stage while the object to be detected was still in the zone predetermined detection rate, after a first detection of the object, which made the detection character of the optoelectronic sensor potentially unstable.
  • the optoelectronic sensor 1 is also configured to check condition b) before detecting an object 10 in the predetermined detection zone.
  • the optoelectronic sensor 1 according to the present disclosure comprises a summing stage 6 adding the first v a and the second v b electrical voltages, and the optoelectronic sensor is further configured to compare this sum to the first predetermined voltage threshold vth1 .
  • the fact of verifying that the sum of the first v a and the second v b electrical output voltages is greater than a threshold (v th1 ) also makes it possible to discriminate a situation in which the object is positioned at a distance corresponding to the extrema Zd2 of the predetermined zone Zd for which the currents generated by the photodiodes are equal; and therefore the output voltage of the subtractor stage is zero; of a situation in which there is no object facing the sensor at all, the light beam therefore not being reflected and the currents generated by the photodiodes being zero, also inducing an output voltage from the stage null subtractor.
  • the summing stage 6 makes it possible to stabilize the detection of an object in the predetermined detection zone Zd by ensuring a signal-to-noise ratio sufficient to make a detection decision and also makes it possible to discriminate a situation in in which the object is positioned at a distance from the sensor corresponding to the extrema Zd2 of a situation in which no object reflects the light beam.
  • the first predetermined voltage threshold vth1 can be determined from an average output voltage of the summing stage 5 when there is no object in the detection zone Zd and/or an average output voltage of the summing stage 5 when there is an object beyond the detection zone Zd reflecting the light beam.
  • the first predetermined voltage threshold vth1 can for example be determined as greater than a determined percentage of the average output voltage of the summing stage 5 when there is no object in the detection zone and /or to a percentage of the average output voltage of the summing stage 5 when there is an object beyond the detection zone Zd reflecting the light beam.
  • the first predetermined voltage threshold vth1 can be determined to ensure a signal-to-noise ratio greater than a determined ratio.
  • the first predetermined voltage threshold v th1 is a hysteresis threshold having a high terminal and a low terminal.
  • the optoelectronic sensor is configured to detect the object in the predetermined detection zone Zd when the output voltage of the subtractor stage is positive and when the output voltage of the summing stage 6 is greater than the terminal height of the first threshold predetermined voltage v th1 when emitting the light beams.
  • the optoelectronic sensor is also configured to interrupt the detection of the object when the output voltage of the summing stage 6 is lower than the lower limit of the hysteresis threshold of the first predetermined voltage threshold v th1 during the emission of light beams.
  • the lower limit of the hysteresis threshold can for example be determined from a maximum noise voltage generated by the electronic components of the sensor on the output voltage of the summing stage 6.
  • the lower limit of the hysteresis threshold can be determined so that a difference between the low terminal and the high terminal is greater than a voltage amplitude predetermined as corresponding to a voltage amplitude due to noise on the output voltage of the summing stage.
  • This voltage amplitude due to noise on the output voltage of the summing stage can be predetermined from tests carried out on the optoelectronic sensor.
  • the optoelectronic sensor 1 considers a temporal sequence of light beams emitted by the light source 2 to detect whether or not an object is present in the predetermined detection zone.
  • the light beam sequence designates the emission, by the light source 2, of a plurality of light beams at a determined frequency.
  • the temporal sequence of light beams is notably represented in Figures 5a and 5b by the reference FL.
  • Figure 5a represents a temporal evolution of the voltage signals measured at the output of different electronic stages of an optoelectronic sensor in response to the emission of the temporal sequence of light beams when an object reflecting the light beams is positioned in the zone of predetermined Zd detection.
  • Figure 5b represents a temporal evolution of the same voltage signals in response to the emission of the temporal sequence of light beams when the object reflecting the light beams is positioned beyond the predetermined detection zone Zd.
  • the optoelectronic sensor 1 can comprise a controlled inverter stage 11 configured to invert the output voltage of the subtractor stage 5 and to do the same with the output voltage of the summing stage 6 during the time intervals between the emission of two consecutive light beams of the temporal sequence of light beams.
  • the output voltage of the controlled inverter stage 11 acting on the output voltage (v a - v b ) of the subtractor stage is in particular represented in Figures 3, 5a and 5b by the reference V-.
  • the controlled inverter stage 11 applies a gain of -1 to the output voltages of the subtractor 5 and summing stages 6 during the time intervals between two consecutive light beams of the temporal sequence of light beams and does not modify the other parts forming these output voltages, which amounts to considering that the controlled inverter stage 11 applies a gain of 1 to these other parts.
  • the controlled inverter stage 11 can thus comprise a first controlled inverter 11a connected to the output voltage of the subtractor stage 5 and configured to invert the output voltage (v a - v b ) of the subtractor stage 5 during the time intervals between the emission of two consecutive light beams of the temporal sequence of light beams.
  • the controlled inverter stage 11 may also include a second controlled inverter 11b connected to the output voltage of the summing stage 6 and configured to invert the output voltage (va + vb) of the summing stage 6 during the time intervals between the emission of two consecutive light beams of the temporal sequence of light beams.
  • the output voltage of the second controlled inverter 11b is thus represented by the reference V+ in Figure 3.
  • the optoelectronic sensor 1 can comprise an integrator stage 14 connected to the controlled inverter stage 11 and configured to integrate the output voltages V- and V+ of the controlled inverter stage 11.
  • the integrator stage 14 may comprise a first integrator 14a connected to the first controlled inverter 11a and configured to integrate the voltage V-, corresponding to the output voltage of the subtractor stage 5 (va - vb) partly inverted by the controlled inverter stage 11, so as to obtain a first detection signal VDIFF called “subtractor detection signal”.
  • the integrator stage 14 can also include a second integrator 14b connected to the second controlled inverter 11b and configured to integrate the voltage V+, corresponding to the output voltage of the summing stage 6 (va + vb) partly inverted by the stage controlled inverter 11, so as to obtain a second detection signal VSUM called “summer detection signal”.
  • the subtractor detection signal is a label to designate the output voltage of the integrator stage 14, associated with the subtractor stage 5 of the optoelectronic sensor 1 while the summation detection signal is another label designating the output voltage of the integrator stage 14, associated with the summing stage 6 of the optoelectronic sensor 1.
  • the optoelectronic sensor 1 can thus comprise a comparator stage of the integrator stage 12 comprising a first comparator 12a configured to compare the output voltage of the first integrator 14a of the integrator stage 14 to a zero voltage and comprising a second comparator 12b configured to compare the output voltage of the second integrator 14b of the integrator stage 14 to the second predetermined voltage threshold v th2 .
  • the optoelectronic sensor 1 can further comprise in these examples the logic gate 8 applying an AND function and receiving as input the outputs of the first 14a and the second 14b comparators, which is configured to transmit a logic signal to the detection unit 9 triggering detection of an object 10 in the predetermined detection zone when the logic signal from the AND gate that it receives is at 1.
  • the logic gate 8 applying an AND function and receiving as input the outputs of the first 14a and the second 14b comparators, which is configured to transmit a logic signal to the detection unit 9 triggering detection of an object 10 in the predetermined detection zone when the logic signal from the AND gate that it receives is at 1.
  • the amplitude of the noise of the signal generated by the photodiode and the electronic stages which follow varies for each light beam of a sequence of light beams emitted by the light source 2.
  • the fact of partly inverting then integrating the voltages generated at the output of the subtractor stage 5 and/or the summing stage 6 in response to the reception of several light beams emitted by the light source 2 makes it possible to make the voltages at the output of the integrators less dependent variable noise that a single light beam could generate since the noise variability is averaged by considering several beams.
  • the comparison of these output voltages to a threshold is largely less dependent on the electronic noise introduced by the different elements of the optoelectronic sensor 1.
  • the output voltages V DIFF and V SUM of the integrator stage are continuous so that once the temporal sequence of light beams has been emitted, and before the release of these voltages for the emission of the next temporal sequence, the comparison of these voltages at their respective threshold (zero voltage for V DIFF and v th2 for V SUM ) can be carried out without the need to be precise about the moment when these voltages are compared.
  • the second voltage threshold v th2 is determined from the number of light beams emitted by the light source 2.
  • the second voltage threshold v th2 is a hysteresis threshold presenting a high limit and a low limit.
  • the optoelectronic sensor is configured to detect the object in the predetermined detection zone Zd when the detection signal of the subtractor VDIFF is positive and when the detection signal of the adder VSUM is greater than the upper limit of the second threshold of vth2 voltage. In these examples, the optoelectronic sensor is also configured to interrupt the detection of the object when the detection signal of the adder VSUM is lower than the lower limit of the hysteresis threshold of the second voltage threshold vth2. [0055] In this case, the combination of the controlled inverter stage 11 and the integrator stage 14 making it possible to obtain the detection signals of the subtractor VDIFF and the adder VSUM forms a synchronous demodulation stage of the temporal sequence of light beams.
  • the emission of a temporal sequence of light beams making it possible to detect the presence of an object in the predetermined detection zone Zd can be considered as a way of modulating the presence or absence information of the object in the predetermined detection zone Zd on the different beams of the time sequence. Consequently, the fact of recombining the information coming from each of these beams and translated onto the voltages by operating a controlled inversion of these voltages and their integration can be considered as a synchronous demodulation of the presence or presence information. absence of the object.
  • the combined use of the controlled inverter stage 11 and the integrator stage 14 also acts as a filter on a continuous external signal or one having a low frequency which would disturb the first va and second vb electrical voltages generated by the reflected light beams from the sequence.
  • the controlled inverter stage 11 applying a positive or negative unit gain to the frequency of the sequence, therefore makes the disturbing signal alternating, so that its integration by the integrator stage 14 is zero.
  • the optoelectronic sensor 1 according to the present disclosure thus makes it possible to guarantee the stability of the detection while making the difference in detection distance of an object by the sensor 1 negligible when this object is poorly reflective or very reflective to the luminous flux. .
  • the optoelectronic sensor 1 comprises an emission lens 21, as shown in Figure 2.
  • the emission lens 21 is arranged opposite the light source 2 so as to pass through it by the light beam emitted by the light source. It makes it possible to deflect the light rays of the light beam emitted by the light source 2 so as to make them converge at the output.
  • the optoelectronic sensor 1 also comprises a reception lens 31, as shown in Figure 2.
  • the reception lens 31 is arranged opposite the first 3a and second 3b photodiodes so as to be crossed by the flows received by the first 3a and second 3b photodiodes.
  • the reception lens 31 makes it possible to concentrate these luminous fluxes towards the photodiodes 3.
  • the sensor 1 comprises a signal amplifier stage capable of amplifying the first ia and second ib electrical currents or capable of amplifying the first va and second vb electrical voltages.
  • the signal amplifier stage can for example be placed between the photodiodes 3 and the converter stage 4, in which case it will amplify the first ia and second ib electric currents.
  • the signal amplifier stage can also be placed between the converter 4 and the summing 6 and subtractor 5 stages, in this case it will amplify the first va and second vb electrical voltages.
  • the subtractor stage 5 and/or the summing stage 6 comprise an amplifier, there are therefore at least two signal amplifications, one applied to the level of the currents or voltages, and one applied to amplify the voltage output of the subtractor stages 5 and/or adder 6.
  • the converter stage 4 is also an amplifier stage and comprises a first transimpedance amplifier 41a capable of amplifying and converting the first electric current ia into a first voltage electric va and a second transimpedance amplifier 41b capable of amplifying and converting the second electric current ib into second electric voltage vb.
  • a first transimpedance amplifier 41a capable of amplifying and converting the first electric current ia into a first voltage electric va
  • a second transimpedance amplifier 41b capable of amplifying and converting the second electric current ib into second electric voltage vb.
  • the optoelectronic sensor 1 may comprise an ambient light compensation stage 13 configured to compensate for the current induced by the ambient light in the current generated by the photodiodes 3.
  • the compensation stage of ambient light 13 may comprise a first compensation stage 13a connected antiparallel to the first transimpedance amplifier 41a of the converter stage and a second compensation stage 13b connected antiparallel to the second transimpedance amplifier 41b of the converter stage 4.
  • the first compensation stage 13a may comprise a first low pass filter 131a connected to a first amplifier 132a, the first amplifier 132a being also connected to a first voltage current converter 133a, as illustrated in Figure 3.
  • the second compensation stage 13b may comprise a second low pass filter 131b connected to a second amplifier 132b, the first amplifier 132a also being connected to a second voltage current converter 133b.
  • the optoelectronic sensor 1 may comprise a filtering stage F configured to filter the first va and the second vb electrical voltages. The filtering is carried out before these voltages are subtracted by the subtractor stage 5 or summed by the summing stage 6.
  • the filtering stage F therefore comprises two filters.
  • the filtering stage comprises a first filter F1 for filtering the first electrical voltage va in order to obtain a filtered voltage vaF as shown in Figure 3.
  • the filtering stage F comprises a second filter F2 for filtering the second electrical voltage vb in order to obtain a filtered voltage vbF as shown in Figure 3.
  • the first and second filters are band-pass filters. These filters are substantially centered around the frequency of the sequence of the light beam in the second examples. In this way, the impact of the spectral components induced by light sources other than the light source 2 of the optoelectronic sensor 1 on the first va and second vb electrical voltages is reduced. To the extent that the detection of an object 10 in the predetermined detection zone is based on the exploitation of the first va and second vb electrical voltages, the detection is made more precise.
  • the bandpass filter also makes it possible to largely filter the noise introduced by the electronic components used in the sensor on the first electrical voltage v a and the second electrical voltage v b , in particular the noise introduced by the photodiodes 3, the noise introduced by the converter stage 4 and the noise introduced by the amplifier stage or the ambient light compensation stage 13 where appropriate.
  • the noise can be considered as substantially constant over all the frequencies of the signal so that the application of a band-pass filter on the voltages makes it possible to remove the spectral components. noise outside the frequency band considered, low compared to the set of frequencies making up the signal.
  • the method 100 comprises an operation 110 of emitting at least one light beam in a predetermined time interval using the light source 2.
  • the method 100 comprises an operation 120 of obtaining the output voltage of the subtractor stage 5 during the predetermined time interval.
  • the output voltage of the subtractor stage 5 is thus composed of amplitudes generated by the at least one light beam emitted by the light source 2.
  • the method 100 comprises an operation 130 d obtaining the output voltage of the summing stage 6 during the predetermined time interval.
  • the output voltage of the summing stage 6 is also composed of amplitudes generated by the at least one light beam.
  • the method 100 comprises an operation 140 of detecting an object 10 in the detection zone Zd predetermined from the output voltages of the subtractor stage 5 and the summation stage 6 obtained.
  • an object 10 can be detected in the predetermined detection zone when: a) the output voltage of the subtractor stage is positive during the emission of the light beams, and b) the output voltage of the summing stage is greater than the first predetermined voltage threshold when of the emission of light beams.
  • the operation 110 of emitting at least one light beam may include an emission operation 111 of a temporal sequence of light beams in a predetermined time interval using the light source 2.
  • the output voltage of the subtractor stage 5 and the output voltage of the summing stage 6 include amplitudes generated by the light beams of the sequence of light beams.
  • the method 100 may further comprise an operation 131 of processing the output voltage of the subtractor stage 5 by inverting the output voltage (v a - v b ) of the subtractor stage 5 during the time intervals between the emission of two consecutive light beams of the temporal sequence of light beams then by integrating the partially rectified voltage (V-) to obtain the detection signal of the subtractor VDIFF.
  • the detection signal of the subtractor VDIFF is therefore dependent on the number of light beams in the temporal sequence. It can be obtained from the first controlled inverter 11a of the controlled inverter stage 11 and the first integrator 14a of the integrator stage 14.
  • the method 100 can also include an operation 132 for processing the output voltage of the summing stage 6 by inverting the output voltage (va + vb) of the summing stage 6 during the time intervals between the emission of two consecutive light beams of the temporal sequence of light beams then integrating the partially rectified voltage (V+) to obtain the detection signal of the summation VSUM.
  • the detection signal of the summator VSUM is therefore dependent on the number of light beams in the time sequence. It can be obtained from the second controlled inverter 11b of the controlled inverter stage 11 and the second integrator 14b of the integrator stage 14.
  • the operation 140 of detection an object 10 in the predetermined detection zone can further comprise an operation 141 of detecting an object 10 in the predetermined detection zone when: a) the detection signal of the subtractor VDIFF is positive, and b) the signal of detection of the adder is greater than the second voltage threshold vth2 determined.
  • the examples of optoelectronic sensor 1 and detection method 100 presented in the present disclosure make it possible to guarantee the stability of the detection by ensuring a sufficient signal-to-noise ratio, whether it concerns the electronic noise introduced by the different electronic components of the optoelectronic sensor, or noise introduced by ambient light in the generation of current by the photodiodes.
  • the fact that the optoelectronic sensor 1 according to the present disclosure uses the output voltage of a summing stage 6 adding the voltages resulting from the currents generated by the first 3a and the second 3b photodiodes in the detection of an object 10 in the predetermined detection zone makes it possible to guarantee the stability of the detection (object detected or not detected) by ensuring a sufficient signal-to-noise ratio to avoid switching from one state to another due to noise. Furthermore, in the second examples of optoelectronic sensor 1 based on the emission of a temporal sequence of light beams to detect an object 10 in the predetermined zone Zd, the influence of noise on the stability of the detection is further reduced .
  • the noise on the voltages is filtered by the combination of the controlled inverter stage 11 and the integrator stage 14 and the output voltages compared to detect or not an object, that is to say the signals of VDIFF and VSUM detection, present an increased level compared to the first examples, which further increases the signal-to-noise ratio, thus improving the stability of the detection.

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Abstract

Des exemples présentent un capteur optoélectronique configuré pour détecter la présence d'un objet dans une zone prédéterminée par réflexion d'au moins un faisceau lumineux, le capteur comprenant : - un étage soustracteur configuré pour générer une tension de sortie par soustraction d'une deuxième tension générée à partir d'une deuxième photodiode à une première tension générée à partir d'une première photodiode suite à l'émission d'au moins un faisceau; - un étage sommateur configuré pour générer une tension de sortie par addition de la première tension à la deuxième tension; le capteur optoélectronique est configuré : - de sorte qu'une différence entre un premier flux lumineux reçu par la première photodiode et un deuxième flux reçu par la deuxième photodiode est positive lorsqu'un faisceau est reflété quand l'objet est dans la zone prédéterminée; et - pour détecter l'objet à partir des tensions de sortie de l'étage soustracteur et de l'étage sommateur.

Description

Description Titre : Capteur optoélectronique Domaine technique [0001] La présente divulgation concerne le domaine des capteurs optoélectroniques configurés pour détecter la présence d’un objet dans une zone de détection prédéterminée par réflexion d’un faisceau lumineux sur cet objet. Technique antérieure [0002] Des capteurs optoélectroniques sont aujourd’hui utilisés pour détecter la présence d’un objet dans une zone de détection prédéterminée. [0003] Ces capteurs émettent un faisceau lumineux dans la zone de détection prédéterminée et surveillent le signal électrique de sortie d’une photodiode en réponse à l’émission du faisceau lumineux. En l’occurrence, le signal électrique de sortie de la photodiode est proportionnel au flux lumineux reçu par la photodiode. Ce signal électrique de sortie est différent lorsque l’objet est ou non dans la zone de détection prédéterminée dans la mesure où l’objet va réfléchir le faisceau lumineux émis par le capteur. Par conséquent, surveiller le signal électrique de sortie de la photodiode peut permettre de détecter la présence ou l’absence de l’objet dans la zone de détection prédéterminée. [0004] Toutefois, le signal électrique de sortie de la photodiode est en général très faible, de sorte que ce signal de sortie est relativement sensible au bruit. Notamment, le flux lumineux environnant le capteur et le caractère réflectif intrinsèque de l’objet à détecter qui dépend pour partie de sa couleur peuvent parfois altérer le fonctionnement du capteur. [0005] La présente divulgation vient améliorer cette situation. Résumé [0006] A cet égard, il est proposé un capteur optoélectronique configuré pour détecter la présence d’un objet dans une zone de détection prédéterminée par réflexion d’au moins un faisceau lumineux sur ledit objet, le capteur optoélectronique comprenant : - une source lumineuse adaptée pour émettre l’au moins un faisceau lumineux selon une orientation prédéterminée ; - une première photodiode configurée pour générer un premier courant électrique en fonction d’un premier flux lumineux sur la première photodiode ; - une deuxième photodiode configurée pour générer un deuxième courant électrique en fonction d’un deuxième flux lumineux sur la deuxième photodiode ; - un étage convertisseur configuré pour convertir les premier et deuxième courants électriques en première et deuxième tensions électriques ; - un étage soustracteur configuré pour générer une tension de sortie par soustraction de la deuxième tension électrique à la première tension électrique ; - un étage sommateur configuré pour générer une tension de sortie par addition de la première tension électrique à la deuxième tension électrique ; dans lequel le capteur optoélectronique est configuré : - de sorte qu’une différence entre le premier flux lumineux reçu par la première photodiode et le deuxième flux lumineux reçu par la deuxième photodiode est positive lorsqu’un faisceau lumineux est reflété par un objet positionné dans la zone de détection prédéterminée ; et - pour détecter un objet à partir des tensions de sortie de l’étage soustracteur et de l’étage sommateur. [0007] Optionnellement, le capteur optoélectronique comprend en outre un étage amplificateur de signaux apte à amplifier les premier et deuxième courants électriques ou apte à amplifier les première et deuxième tensions électriques. [0008] Optionnellement, l’étage convertisseur est également un étage amplificateur et comprend un premier amplificateur de transimpédance apte à amplifier et convertir le premier courant électrique en première tension électrique et un deuxième amplificateur de transimpédance apte à amplifier et convertir le deuxième courant électrique en deuxième tension électrique. [0009] Optionnellement, le capteur optoélectronique comprend en outre un étage de compensation de la lumière ambiante configuré pour réduire la part du courant induit par la lumière ambiante dans le courant généré par les photodiodes. [0010] Optionnellement, l’étage soustracteur et l’étage sommateur comprennent également un amplificateur amplifiant leur tension de sortie respective. [0011] Optionnellement, le capteur optoélectronique comprend en outre un étage de filtrage configuré pour filtrer la première et la deuxième tensions électriques. [0012] Optionnellement, le capteur optoélectronique comprend en outre : - une lentille d’émission disposée en vis-à-vis de la source lumineuse de façon à être traversée par le faisceau lumineux émis par la source lumineuse ; et - une lentille de réception disposée en vis-à-vis des première et deuxième photodiodes de façon à être traversée par les flux reçus par les première et deuxième photodiodes. [0013] Dans une première option, le capteur optoélectronique est configuré pour détecter un objet dans la zone de détection prédéterminée lorsque : a) la tension de sortie de l’étage soustracteur est positive lors de l'émission d’un faisceaux lumineux, et b) la tension de sortie de l’étage sommateur est supérieure à un premier seuil de tension prédéterminé lors de l’émission du faisceaux lumineux. [0014] Dans la première option, le premier seuil de tension est un seuil en hystérésis présentant une borne basse et une borne haute, l’écart entre la borne basse et la borne haute étant supérieure à une amplitude de tension prédéterminée comme correspondant à une amplitude de tension due à un bruit sur la tension de sortie de l’étage sommateur. [0015] Dans une deuxième option, le capteur optoélectronique comprend en outre un étage inverseur commandé et un étage intégrateur, l’étage inverseur commandé comprenant : - un premier inverseur commandé connecté à l’étage soustracteur et configuré pour inverser la tension de sortie de l’étage soustracteur durant les intervalles de temps entre l’émission de deux faisceaux lumineux consécutifs de la séquence temporelle de faisceaux lumineux ; - un deuxième inverseur commandé connecté à l’étage sommateur et configuré pour inverser la tension de sortie de l’étage sommateur durant les intervalles de temps entre l’émission de deux faisceaux lumineux consécutifs de la séquence temporelle de faisceaux lumineux ; l’étage intégrateur comprenant : - un premier intégrateur connecté au premier inverseur commandé et configuré pour intégrer la tension de sortie de l’étage soustracteur en partie inversée par le premier étage inverseur commandé, de façon à obtenir un signal de détection du soustracteur ; et - un deuxième intégrateur connecté au deuxième inverseur commandé et configuré pour intégrer la tension de sortie de l’étage sommateur en partie inversée par le deuxième étage inverseur commandé, de façon à obtenir un signal de détection du sommateur ; et dans lequel le capteur optoélectronique est configuré pour détecter un objet dans la zone de détection prédéterminée lorsque : a) le signal de détection du soustracteur est positif, et b) le signal de détection du sommateur est supérieur à un deuxième seuil de tension déterminé. [0016] La demande porte également sur un procédé de détection d’un objet dans une zone de détection prédéterminée par réflexion d’au moins un faisceau lumineux sur l’objet à l’aide d’un quelconque des exemples de capteurs optoélectroniques présentés dans la présente divulgation, le procédé comprenant : émettre l’au moins un faisceau lumineux dans un intervalle de temps prédéterminé à l’aide de la source lumineuse ; obtenir la tension de sortie de l’étage soustracteur durant l’intervalle de temps prédéterminé, la tension de sortie de l’étage soustracteur étant composée d’amplitudes générées par l’au moins un faisceau lumineux ; obtenir la tension de sortie de l’étage sommateur durant l’intervalle de temps prédéterminé, la tension de sortie de l’étage sommateur étant composée d’amplitudes générées par l’au moins un faisceau lumineux de la séquence de faisceaux lumineux ; et détecter un objet dans la zone de détection prédéterminée à partir des tensions de sortie de l’étage soustracteur et de l’étage sommateur obtenues. [0017] Optionnellement, le procédé est mis en œuvre à l’aide d’un capteur optoélectronique selon la deuxième option, et le procédé comprend : émettre une séquence temporelle de faisceaux lumineux dans un intervalle de temps prédéterminé à l’aide de la source lumineuse ; obtenir la tension de sortie de l’étage soustracteur durant l’intervalle de temps prédéterminé, la tension de sortie de l’étage soustracteur étant composée d’amplitudes générées par les faisceaux lumineux de la séquence de faisceaux lumineux ; traiter la tension de sortie de l’étage soustracteur en inversant la tension de sortie de l’étage soustracteur durant les intervalles de temps entre l’émission de deux faisceaux lumineux consécutifs de la séquence temporelle de faisceaux lumineux puis en intégrant la tension partiellement redressée pour obtenir un signal de détection du soustracteur, à partir du premier inverseur commandé et du premier intégrateur ; obtenir la tension de sortie de l’étage sommateur durant l’intervalle de temps prédéterminé, la tension de sortie de l’étage sommateur étant composée d’amplitudes générées par les faisceaux lumineux de la séquence de faisceaux lumineux ; traiter la tension de sortie de l’étage sommateur en inversant la tension de sortie de l’étage sommateur durant les intervalles de temps entre l’émission de deux faisceaux lumineux consécutifs de la séquence temporelle de faisceaux lumineux puis en intégrant la tension partiellement redressée pour obtenir un signal de détection du sommateur, à partir du deuxième inverseur commandé et du deuxième intégrateur ; et détecter l’objet dans la zone de détection prédéterminée lorsque : a) le signal de détection du soustracteur est positif ; et b) le signal de détection du sommateur est supérieur à un deuxième seuil de tension déterminé. [0018] Les exemples de capteur optoélectronique et de procédé de détection présentés dans la présente divulgation permettent ainsi de garantir une stabilité de la détection (objet détecté ou non détecté) en assurant un rapport signal à bruit suffisant, qu’ils s’agissent du bruit électronique introduit par les différents composants électroniques du capteur optoélectronique, ou du bruit introduit par la lumière ambiante dans la génération du courant par les photodiodes. En l’occurrence, le fait que le capteur optoélectronique selon la présente divulgation utilise la tension de sortie d’un étage sommateur additionnant les tensions issues des courants générés par la première et la deuxième photodiodes dans la détection d’un objet dans la zone de détection prédéterminée permet de garantir la stabilité de la détection en assurant un rapport signal à bruit suffisant permettant d’éviter de passer d’un état à un autre (détection ou non détecté) du fait du bruit. Par ailleurs, dans les deuxièmes exemples de capteur optoélectronique se basant sur l’émission d’une séquence temporelle de faisceaux lumineux pour détecter un objet dans la zone prédéterminée, l’influence du bruit dans la stabilité de la détection est encore réduite. En effet, le bruit sur les tensions est filtré par la combinaison de l’étage inverseur commandé et de l’étage intégrateur et les tensions de sortie comparées pour détecter ou non un objet (les signaux de détection) présentent un niveau d’amplitude augmenté par rapport aux premiers exemples, ce qui augmente encore le rapport signal à bruit, améliorant ainsi la stabilité de la détection. Brève description des dessins [0019] D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels : Fig.1 [0020] [Fig. 1] représente schématiquement un exemple de capteur optoélectronique configuré pour détecter la présence d’un objet dans une zone de détection prédéterminée par réflexion d’un faisceau lumineux sur ledit objet. Fig.2 [0021] [Fig.2] représente un schéma de principe de détection d’un objet par triangulation à partir d’un exemple de capteur optoélectronique. Fig.3 [0022] [Fig.3] représente schématiquement un autre exemple de capteur optoélectronique configuré pour détecter la présence d’un objet dans une zone de détection prédéterminée par réflexion d’une séquence de faisceaux lumineux sur ledit objet. Fig.4 [0023] [Fig.4] représente un logigramme d’un exemple de procédé de détection d’un objet dans une zone de détection prédéterminée par réflexion d’au moins un faisceau lumineux sur l’objet à l’aide d’un capteur optoélectronique selon la présente divulgation. Fig.5a [0024] [Fig.5a] représente une évolution temporelle des signaux de tensions mesurés en sortie de différents étages électroniques d’un capteur optoélectronique en réponse à l’émission d’une séquence temporelle de faisceaux lumineux lorsqu’un objet réfléchissant les faisceaux lumineux est positionné dans une zone de détection prédéterminée. Fig.5b [0025] [Fig.5b] représente une évolution temporelle des signaux de tensions mesurés en sortie de différents étages électroniques du capteur optoélectronique en réponse à l’émission de la même séquence temporelle de faisceaux lumineux que celle utilisée en figure 5a lorsque l’objet réfléchissant les faisceaux lumineux est positionné au-delà de la zone de détection prédéterminée. Description des modes de réalisation [0026] Il est maintenant décrit en référence aux figures 1 à 3 un exemple de capteur optoélectronique 1 configuré pour détecter la présence d’un objet 10 dans une zone de détection prédéterminée par réflexion d’au moins un faisceau lumineux sur ledit objet. Le capteur optoélectronique 1 peut correspondre à un capteur à élimination de l’arrière-plan (connus sous la dénomination anglaise « background suppressing sensors ») détectant la présence d’un objet par triangulation. [0027] Le capteur optoélectronique 1 comprend une source lumineuse 2 adaptée pour émettre l’au moins un faisceau lumineux selon une orientation prédéterminée. Dans des exemples détaillés ci-après, la source lumineuse 2 est adaptée pour émettre une séquence temporelle de faisceaux lumineux. La source lumineuse 2 peut par exemple correspondre à une diode électroluminescente. C’est la réflexion d’au moins un faisceau lumineux sur l’objet 10 qui va permettre de déterminer sa présence, notamment par triangulation comme expliqué dans la suite. Par conséquent, la zone de détection Zd prédéterminée est définie en fonction de l’orientation prédéterminée du faisceau lumineux lors de l’utilisation du capteur 1. Un faisceau lumineux peut par exemple correspondre à un faisceau lumineux rouge ou à un faisceau lumineux infrarouge. [0028] Le capteur optoélectronique 1 comprend une première photodiode 3a et une deuxième photodiode 3b. La première photodiode 3a est configurée pour générer un premier courant électrique ia en fonction d’un premier flux lumineux reçu par la première photodiode 3a. De la même façon, la deuxième photodiode 3b est configurée pour générer un deuxième courant électrique ib en fonction d’un deuxième flux lumineux reçu par la deuxième photodiode 3b. Chacune des photodiodes est connectée à une masse du capteur optoélectronique, comme représenté sur la figure 3. [0029] Le capteur optoélectronique 1 comprend un étage convertisseur 4 configuré pour convertir les premier et deuxième courants électriques, générés respectivement par la première 3a et la deuxième 3b photodiode, en première va et deuxième vb tensions électriques. L’étage convertisseur 4 convertit ainsi le premier courant électrique ia, généré par la première photodiode 3a à partir du flux lumineux qu’elle reçoit en première tension électrique va. Il convertit également le deuxième courant électrique ib, généré par la deuxième photodiode 3b à partir du flux lumineux qu’elle reçoit en deuxième tension électrique vb. [0030] Le capteur optoélectronique 1 comprend un étage soustracteur 5. L’étage soustracteur 5 est configuré pour générer une tension de sortie par soustraction de la deuxième tension électrique vb à la première tension électrique va. L’étage soustracteur 5 peut également comprendre un amplificateur permettant d’amplifier la tension de sortie de l’étage soustracteur. Dans des exemples, l’étage soustracteur 5 peut comprendre un amplificateur opérationnel. [0031] Le capteur optoélectronique 1 comprend un étage sommateur 6. L’étage sommateur 6 est configuré pour générer une tension de sortie par addition de la première tension électrique va à la deuxième tension électrique vb. L’étage sommateur 6 peut également comprendre un amplificateur permettant d’amplifier la tension de sortie de l’étage sommateur. Dans des exemples, l’étage sommateur 6 peut comprendre un amplificateur opérationnel. [0032] Le capteur optoélectronique 1 est configuré de sorte qu’une différence entre le premier flux lumineux reçu par la première photodiode et le deuxième flux lumineux reçu par la deuxième photodiode est positive lorsque le faisceau lumineux est reflété par un objet positionné dans la zone de détection prédéterminée. En l’occurrence, une position des photodiodes 3a et 3b l’une par rapport à l’autre est déterminée de sorte qu’une différence entre le premier flux lumineux reçu par la première photodiode et le deuxième flux lumineux reçu par la deuxième photodiode soit positive lorsque le faisceau lumineux est reflété par un objet positionné dans la zone de détection prédéterminée. Les photodiodes sont disposées l’une à côté de l’autre, de manière contigüe, comme représenté sur la figure 2. L’agencement des photodiodes 3, et la zone de détection prédéterminée dépendent directement de l’application dans laquelle le capteur optoélectronique 1 va être utilisé. Le capteur optoélectronique 1 présenté peut ainsi être utilisé pour détecter un objet passant à une position donnée en vis-à-vis du capteur sur un chemin de convoyage. On pense par exemple à une valise circulant sur un tapis roulant d’aéroport ou à une pièce déplacée sur une chaîne de production. [0033] En particulier, et comme illustré sur la figure 2, on peut détecter la présence d’un objet dans une zone de détection par triangulation à partir d’un capteur électronique 1. La figure 2 représente un schéma de principe de détection d’un objet par triangulation à partir d’un exemple de capteur optoélectronique 1 selon la présente divulgation. Il s’agit d’une vue de côté, perpendiculaire à l’axe optique du faisceau lumineux émis par la source lumineuse 2, d’un exemple de capteur 1 lorsque l’objet 10 est dans la zone de détection Zd prédéterminée (représentation du haut), et lorsqu’il est en dehors (représentation du bas). L’axe d représente la distance entre le capteur 1 et l’objet 10 à détecter, et la zone de détection Zd prédéterminée s’étend entre deux extrema Zd1 et Zd2. La source lumineuse 2 du capteur 10 émet ainsi un faisceau lumineux traversant dans un premier temps une lentille d’émission 21, le faisceau étant ensuite réfléchi par l’objet 10, puis dirigé vers les photodiodes 3a et 3b par une lentille de réception 31, un angle θ étant formé entre le faisceau lumineux émis par la source lumineuse 2 et le faisceau lumineux réfléchi par l’objet 10. On comprend, comme illustré par la figure 2, que l’angle θ varie en fonction de la distance à laquelle l’objet 10 se trouve par rapport au capteur 1, tout comme le flux lumineux reçu par les photodiodes 3 qui dépend de cet angle. Sur la figure 2, il est montré schématiquement que lorsque l’objet 10 se trouve dans la zone de détection Zd prédéterminée, seule la première photodiode 3a reçoit le faisceau lumineux réfléchi tandis que lorsque l’objet 10 est en dehors de la zone de détection Zd prédéterminée, seule la deuxième photodiode 3b reçoit le flux lumineux réfléchi. L’objet 10 est donc détecté lorsque la première photodiode 3a reçoit le flux lumineux réfléchi. Il s’agit toutefois d’une représentation schématique permettant de comprendre le principe de détection utilisé. En réalité, le flux lumineux réfléchi est reçu avec plus ou moins d’intensité par les deux photodiodes 3 en fonction de la distance à laquelle se trouve l’objet 10 du capteur 1. C’est donc en comparant ensuite ces flux lumineux, par l’intermédiaire des courants générés par les photodiodes, que le capteur optoélectronique 1 est capable de détecter si l’objet 10 est ou non dans la zone de détection Zd prédéterminée. Notamment, l’extrema Zd2 est déterminé comme correspondant à un flux lumineux reçu équivalent entre les deux photodiodes 3 de sorte que lorsque l’objet 10 s’approche du capteur 1 le long de l’axe optique depuis cet extrema Zd2, la première photodiode 3a reçoit davantage de flux lumineux réfléchi que la deuxième photodiode 3b, signifiant ainsi la présence de l’objet 10 dans la zone de détection Zd prédéterminée. A l’inverse, lorsque l’objet 10 s’éloigne du capteur 1 le long de l’axe optique depuis cet extrema Zd2, la première photodiode 3a reçoit moins de flux lumineux réfléchi que la deuxième photodiode 3b, signifiant l’absence de l’objet 10 dans la zone de détection Zd prédéterminée. [0034] Dans la présente divulgation, le capteur optoélectronique 1 est configuré pour détecter un objet dans la zone de détection Zd prédéterminée à partir des tensions de sortie de l’étage soustracteur 5 et de l’étage sommateur 6. [0035] Notamment, dans des premiers exemples, le capteur optoélectronique 1 est configuré pour détecter un objet dans la zone de détection Zd prédéterminée lorsque : a) la tension de sortie de l’étage soustracteur 5 est positive lors de l'émission d’un faisceaux lumineux, et b) la tension de sortie de l’étage sommateur 6 est supérieure à un premier seuil de tension prédéterminé vth1 lors de l'émission du faisceaux lumineux. [0036] Ces premiers exemples sont représentés sur la figure 1 et peuvent permettre de détecter un objet 10 dans la zone de détection prédéterminée à l’aide de l’émission d’un seul faisceau lumineux émis par la source lumineuse 2. [0037] Ainsi, dans ces premiers exemples, le capteur optoélectronique 1 peut comprendre un étage comparateur 7 comprenant un premier comparateur 7a configuré pour comparer la tension de sortie de l’étage soustracteur 5 à une tension nulle et un deuxième comparateur 7b configuré pour comparer la tension de sortie de l’étage sommateur 6 au premier seuil de tension prédéterminé vth1. Le capteur optoélectronique 1 peut en outre comprendre une porte logique 8 appliquant une fonction ET, recevant en entrée les sorties du premier 7a et du deuxième 7b comparateurs, et transmettant un signal logique à une unité de détection 9 déclenchant une détection d’un objet 10 dans la zone de détection Zd prédéterminée lorsque le signal logique de la porte 8 ET qu’il reçoit est à 1. [0038] Une tension de sortie de l’étage soustracteur 5 positive (condition a) correspond au fait que le premier courant ia généré est supérieur au deuxième courant ib généré ce qui, en théorie, signifie que le flux lumineux reçu par la première photodiode 3a est supérieur au flux lumineux reçu par la deuxième photodiode 3b. Dans la mesure où l’agencement des photodiodes 3 est déterminé pour qu’un flux lumineux reçu par la première photodiode 3a soit supérieur à un flux lumineux reçu par la deuxième photodiode 3b lorsque l’objet 10 est dans la zone de détection Zd prédéterminée, un objet 10 devrait être simplement détecté dans la zone de détection prédéterminée lorsque cette condition est remplie. Il s’agit du principe de détection expliqué ci-dessus. Cette condition de détection permet de rendre la distance de détection d’un objet 10 dans une zone de détection Zd prédéterminée par le capteur optoélectronique 1 indépendante du caractère réflectif de l’objet 10 considéré. En effet, le principe de détection utilisé par le capteur optoélectronique 1 présenté se base sur une différence de flux lumineux reçus par les photodiodes de sorte que même lorsque le flux lumineux est réfléchi par un objet 10 dont le caractère réflectif est faible, par exemple lorsque l’objet est de couleur noire, il y aura tout de même une différence de flux lumineux reçu entre chacune des photodiodes 3 en fonction de la position de l’objet 10, même si les flux lumineux reçus indépendamment par chacune des photodiodes sont atténués. Dans cette mesure, le capteur optoélectronique 1 présenté permet de détecter un objet 10 à une distance de détection indépendante du caractère réflectif intrinsèque de l’objet 10 considéré dans cette détection. [0039] Toutefois, les inventeurs ont remarqué qu’un bruit électronique introduit par les photodiodes 3 et les étages électroniques du capteur optoélectronique pouvait induire une tension de sortie de l’étage soustracteur négative alors que l’objet à détecter était toujours dans la zone de détection prédéterminée, après une première détection de l’objet, ce qui rendait le caractère de détection du capteur optoélectronique potentiellement instable. En d’autres termes, les inventeurs ont remarqué que le capteur optoélectronique pouvait détecter la présence d’un objet dans la zone de détection Zd à un instant t, puis détecter son absence à l’instant t+1 du fait d’un bruit sur la tension de sortie de l’étage soustracteur 5, rendant l’interprétation de l’information de détection de l’objet relativement compliquée. [0040] Par conséquent, dans les premiers exemples, le capteur optoélectronique 1 est également configuré pour vérifier la condition b) avant de détecter un objet 10 dans la zone de détection prédéterminée. Comme expliqué ci-dessus, le capteur optoélectronique 1 selon la présente divulgation comprend un étage sommateur 6 additionnant la première va et la deuxième vb tensions électriques, et le capteur optoélectronique est en outre configuré pour comparer cette somme au premier seuil de tension prédéterminé vth1. Le fait de comparer si la tension de sortie (va + vb) de l’étage sommateur 6 est supérieure au premier seuil de tension prédéterminé vth1 pour détecter un objet dans la zone de détection Zd prédéterminée permet de garantir une bonne stabilité de la détection en assurant un rapport signal à bruit suffisant. [0041] Par ailleurs, le fait de vérifier que la somme de la première va et de la deuxième vb tensions électriques de sortie soit supérieure à un seuil (vth1) permet également de discriminer une situation dans laquelle l’objet est positionné à une distance correspondant à l’extrema Zd2 de la zone Zd prédéterminée pour laquelle les courants générés par les photodiodes sont égales ; et donc la tension de sortie de l’étage soustracteur est nulle ; d’une situation dans laquelle il n’y a pas du tout d’objet face au capteur, le faisceau lumineux n’étant donc pas réfléchi et les courants générés par les photodiodes étant nuls, induisant également une tension de sortie de l’étage soustracteur nulle. [0042] Dans cette mesure, l’étage sommateur 6 permet de stabiliser la détection d’un objet dans la zone de détection Zd prédéterminée en assurant un rapport signal sur bruit suffisant pour prendre une décision de détection et permet également de discriminer une situation dans laquelle l’objet est positionné à une distance du capteur correspondant à l’extrema Zd2 d’une situation dans laquelle aucun objet ne réfléchit le faisceau lumineux. [0043] Dans les premiers exemples, le premier seuil de tension prédéterminé vth1 peut être déterminé à partir d’une tension moyenne de sortie de l’étage sommateur 5 lorsqu’il n’y a pas d’objet dans la zone de détection Zd et/ou d’une tension moyenne de sortie de l’étage sommateur 5 lorsqu’il y a un objet au-delà de la zone de détection Zd réfléchissant le faisceau lumineux. En particulier, le premier seuil de tension prédéterminé vth1 peut par exemple être déterminé comme supérieur à un pourcentage déterminé de la tension moyenne de sortie de l’étage sommateur 5 lorsqu’il n’y a pas d’objet dans la zone de détection et/ou à un pourcentage de la tension moyenne de sortie de l’étage sommateur 5 lorsqu’il y a un objet au-delà de la zone de détection Zd réfléchissant le faisceau lumineux. Dans ces premiers exemples, le premier seuil de tension prédéterminé vth1 peut être déterminé pour assurer un rapport signal à bruit supérieur à un ratio déterminé. Ces alternatives permettent de garantir la stabilité de la détection d’un objet dans la zone de détection Zd prédéterminée en assurant un rapport signal à bruit suffisant sur la tension de sortie de l’étage additionneur 6 pour respecter la condition b) de détection présentée ci- dessus. [0044] Dans des exemples, le premier seuil de tension prédéterminée vth1 est un seuil en hystérésis présentant une borne haute et une borne basse. Dans ces exemples, le capteur optoélectronique est configuré pour détecter l’objet dans la zone de détection Zd prédéterminée lorsque la tension de sortie de l’étage soustracteur est positive et lorsque la tension de sortie de l’étage sommateur 6 est supérieure à la borne haute du premier seuil de tension prédéterminé vth1 lors de l’émission du faisceaux lumineux. Dans ces exemples, le capteur optoélectronique est également configuré pour interrompre la détection de l’objet lorsque la tension de sortie de l’étage sommateur 6 est inférieure à la borne basse du seuil en hystérésis du premier seuil de tension prédéterminé vth1 lors de l’émission du faisceaux lumineux. La borne basse du seuil en hystérésis peut par exemple être déterminée à partir d’une tension de bruit maximale générée par les composants électroniques du capteur sur la tension de sortie de l’étage sommateur 6. En particulier, la borne basse du seuil en hystérésis peut être déterminée de sorte qu'un écart entre la borne basse et la borne haute est supérieure à une amplitude de tension prédéterminée comme correspondant à une amplitude de tension due à un bruit sur la tension de sortie de l’étage sommateur. Cette amplitude de tension due à un bruit sur la tension de sortie de l’étage sommateur peut être prédéterminée à partir de tests effectués sur le capteur optoélectronique. [0045] Dans des deuxièmes exemples, le capteur optoélectronique 1 considère une séquence temporelle de faisceaux lumineux émis par la source lumineuse 2 pour détecter si un objet est ou non présent dans la zone de détection prédéterminée. La séquence de faisceau lumineux désigne l’émission, par la source lumineuse 2, d’une pluralité de faisceaux lumineux à une fréquence déterminée. La séquence temporelle de faisceaux lumineux est notamment représentée sur les figures 5a et 5b par la référence FL. La figure 5a représente une évolution temporelle des signaux de tensions mesurés en sortie de différents étages électroniques d’un capteur optoélectronique en réponse à l’émission de la séquence temporelle de faisceaux lumineux lorsqu’un objet réfléchissant les faisceaux lumineux est positionné dans la zone de détection Zd prédéterminée. La figure 5b représente quant à elle une évolution temporelle des mêmes signaux de tensions en réponse à l’émission de la séquence temporelle de faisceaux lumineux lorsque l’objet réfléchissant les faisceaux lumineux est positionné au-delà de la zone de détection Zd prédéterminée. [0046] Dans ces deuxièmes exemples, le capteur optoélectronique 1 peut comprendre un étage inverseur commandé 11 configuré pour inverser la tension de sortie de l’étage soustracteur 5 et pour faire de même avec la tension de sortie de l’étage sommateur 6 durant les intervalles de temps entre l’émission de deux faisceaux lumineux consécutifs de la séquence temporelle de faisceaux lumineux. La tension de sortie de l’étage inverseur commandé 11 agissant sur la tension de sortie (va - vb) de l’étage soustracteur est notamment représentée sur les figures 3, 5a et 5b par la référence V-. Comme on peut le constater sur les figures 5a et 5b, seules les parties des signaux de tensions de sortie correspondant aux intervalles de temps entre l’émission de deux faisceaux lumineux de la séquence sont inversées, les autres parties des signaux de tension ne sont pas modifiées. En d’autres termes, l’étage inverseur commandé 11 applique un gain de -1 aux tensions de sortie des étages soustracteur 5 et sommateur 6 pendant les intervalles de temps entre deux faisceaux lumineux consécutifs de la séquence temporelle de faisceaux lumineux et ne modifie pas les autres parties formant ces tensions de sortie, ce qui revient à considérer que l'étage inverseur commandé 11 applique un gain de 1 sur ces autres parties. [0047] L’étage inverseur commandé 11 peut ainsi comprendre un premier inverseur commandé 11a connecté à la tension de sortie de l’étage soustracteur 5 et configuré pour inverser la tension de sortie (va - vb) de l’étage soustracteur 5 durant les intervalles de temps entre l’émission de deux faisceaux lumineux consécutifs de la séquence temporelle de faisceaux lumineux. L’étage inverseur commandé 11 peut également comprendre un deuxième inverseur commandé 11b connecté à la tension de sortie de l’étage sommateur 6 et configuré pour inverser la tension de sortie (va + vb) de l’étage sommateur 6 durant les intervalles de temps entre l’émission de deux faisceaux lumineux consécutifs de la séquence temporelle de faisceaux lumineux. La tension de sortie du deuxième inverseur commandé 11b est ainsi représentée par la référence V+ sur la figure 3. [0048] Dans les deuxièmes exemples, le capteur optoélectronique 1 peut comprendre un étage intégrateur 14 connecté à l’étage inverseur commandé 11 et configuré pour intégrer les tensions de sortie V- et V+ de l’étage inverseur commandé 11. L'étage intégrateur 14 peut comprendre un premier intégrateur 14a connecté au premier inverseur commandé 11a et configuré pour intégrer la tension V-, correspondant à la tension de sortie de l’étage soustracteur 5 (va - vb) en partie inversée par l’étage inverseur commandé 11, de façon à obtenir un premier signal de détection VDIFF dit « signal de détection du soustracteur ». L'étage intégrateur 14 peut également comprendre un deuxième intégrateur 14b connecté au deuxième inverseur commandé 11b et configuré pour intégrer la tension V+, correspondant à la tension de sortie de l’étage sommateur 6 (va + vb) en partie inversée par l’étage inverseur commandé 11, de façon à obtenir un deuxième signal de détection VSUM dit « signal de détection du sommateur ». [0049] Le signal de détection du soustracteur est une étiquette pour désigner la tension de sortie de l’étage intégrateur 14, associée à l’étage soustracteur 5 du capteur optoélectronique 1 tandis que le signal de détection du sommateur est une autre étiquette désignant la tension de sortie de l’étage intégrateur 14, associée à l’étage sommateur 6 du capteur optoélectronique 1. [0050] Dans ces deuxièmes exemples, un objet 10 est détecté dans la zone de détection Zd prédéterminée lorsque : a) le signal de détection du soustracteur VDIFF est positif ; et b) le signal de détection du sommateur VSUM est supérieur à un deuxième seuil de tension vth2 déterminé. [0051] Dans ces deuxièmes exemples, le capteur optoélectronique 1 peut ainsi comprendre un étage comparateur de l’étage intégrateur 12 comprenant un premier comparateur 12a configuré pour comparer la tension de sortie du premier intégrateur 14a de l’étage intégrateur 14 à une tension nulle et comprenant un deuxième comparateur 12b configuré pour comparer la tension de sortie du deuxième intégrateur 14b de l’étage intégrateur 14 au deuxième seuil de tension vth2 prédéterminé. Le capteur optoélectronique 1 peut en outre comprendre dans ces exemples la porte logique 8 appliquant une fonction ET et recevant en entrée les sorties du premier 14a et du deuxième 14b comparateurs, laquelle est configurée pour transmettre un signal logique à l’unité de détection 9 déclenchant une détection d’un objet 10 dans la zone de détection prédéterminée lorsque le signal logique de la porte ET qu’il reçoit est à 1. [0052] Il s’agit dans ces deuxièmes exemples de considérer une séquence temporelle de faisceaux lumineux pour détecter si un objet 10 est ou non présent dans la zone de détection prédéterminée. En l’occurrence, l’amplitude du bruit du signal généré par la photodiode et les étages amplificateurs qui suivent en réponse à un flux lumineux reçu varie dans le temps. Par conséquent, l’amplitude du bruit du signal généré par la photodiode et les étages électroniques qui suivent varie pour chaque faisceau lumineux d’une séquence de faisceaux lumineux émis par la source lumineuse 2. Dans cette mesure, le fait d’inverser en partie puis d'intégrer les tensions générées en sortie de l’étage soustracteur 5 et/ou de l’étage sommateur 6 en réponse à la réception de plusieurs faisceaux lumineux émis par la source lumineuse 2 permet de rendre les tensions en sortie des intégrateurs moins dépendantes du bruit variable qu’un unique faisceau lumineux pourrait générer puisque la variabilité du bruit est moyennée en considérant plusieurs faisceaux. A ce titre, la comparaison de ces tensions de sortie à un seuil est largement moins dépendante du bruit électronique introduit par les différents éléments du capteur optoélectronique 1. En particulier, et ceci est clairement représenté sur les figures 5a et 5b, on comprend qu’un écart de tension entre un signal de tension VDIFF dans une situation dans laquelle l’objet est positionné dans la zone de détection Zd prédéterminée (figure 5a) et un signal de tension VDIFF dans une situation dans laquelle l’objet est positionné au-delà de cette zone (figure 5b) est d’autant plus grand qu’il y a de faisceaux lumineux dans la séquence temporelle de faisceaux lumineux de sorte qu’une confusion de ces deux situations dues à un bruit électronique est largement réduite. [0053] Par ailleurs, il n’est plus nécessaire de synchroniser les comparaisons des seuils avec l’émission d’un faisceaux lumineux comme proposé dans les premiers exemples. En effet, les tensions de sortie VDIFF et VSUM de l’étage intégrateur sont continues de sorte qu’une fois la séquence temporelle de faisceaux lumineux émise, et avant le relâchement de ces tensions pour l’émission de la prochaine séquence temporelle, la comparaison de ces tensions à leur seuil respectif (tension nulle pour VDIFF et vth2 pour VSUM) peut être effectuée sans la nécessité d’être précis sur l’instant où ces tensions sont comparées. [0054] Dans ces deuxièmes exemples, le deuxième seuil de tension vth2 est déterminé à partir du nombre de faisceaux lumineux émis par la source lumineuse 2. Notamment, dans des exemples, le deuxième seuil de tension vth2 est un seuil en hystérésis présentant une borne haute et une borne basse. Dans ces exemples, le capteur optoélectronique est configuré pour détecter l’objet dans la zone de détection Zd prédéterminée lorsque le signal de détection du soustracteur VDIFF est positif et lorsque le signal de détection du sommateur VSUM est supérieur à la borne haute du deuxième seuil de tension vth2. Dans ces exemples, le capteur optoélectronique est également configuré pour interrompre la détection de l’objet lorsque le signal de détection du sommateur VSUM est inférieur à la borne basse du seuil en hystérésis du deuxième seuil de tension vth2. [0055] En l’occurrence, la combinaison de l’étage inverseur commandé 11 et de l’étage intégrateur 14 permettant l’obtention des signaux de détection du soustracteur VDIFF et du sommateur VSUM forme un étage de démodulation synchrone de la séquence temporelle de faisceaux lumineux. En effet, l’émission d’une séquence temporelle de faisceaux lumineux permettant de détecter la présence d’un objet dans la zone de détection Zd prédéterminée peut être considérée comme une manière de moduler l’information de présence ou d’absence de l’objet dans la zone de détection Zd prédéterminée sur les différents faisceaux de la séquence temporelle. Par conséquent, le fait de recombiner l’information issue de chacun de ces faisceaux et traduite sur les tensions en opérant à une inversion commandée de ces tensions et à leur intégration peut être considérée comme une démodulation synchrone de l’information de présence ou d’absence de l’objet. Par ailleurs, l’utilisation combinée de l’étage inverseur commandé 11 et de l’étage intégrateur 14 agit également comme un filtre sur un signal extérieur continu ou présentant une fréquence faible qui viendrait perturber les premières va et deuxième vb tensions électriques générées par les faisceaux lumineux réfléchis de la séquence. En effet, l’étage inverseur commandé 11, appliquant un gain unitaire positif ou négatif à la fréquence de la séquence, rend donc le signal perturbateur alternatif, de sorte que son intégration par l’étage intégrateur 14 est nulle. [0056] Le capteur optoélectronique 1 selon la présente divulgation permet ainsi de garantir la stabilité de la détection tout en rendant négligeable la différence de distance de détection d’un objet par le capteur 1 lorsque cet objet est peu réflectif ou très réflectif au flux lumineux. [0057] Les différents exemples présentés dans les prochains paragraphes de la présente divulgation peuvent être combinés indépendamment avec les premiers ou les deuxièmes exemples décrits précédemment sauf lorsque le contraire est expressément indiqué. [0058] Dans des exemples, le capteur optoélectronique 1 comprend une lentille d’émission 21, comme représenté sur la figure 2. La lentille d’émission 21 est disposée en vis-à-vis de la source lumineuse 2 de façon à être traversée par le faisceau lumineux émis par la source lumineuse. Elle permet de faire dévier les rayons lumineux du faisceau lumineux émis par la source lumineuse 2 de façon à les faire converger en sortie. [0059] Dans des exemples, le capteur optoélectronique 1 comprend également une lentille de réception 31, comme représenté sur la figure 2. La lentille de réception 31 est disposée en vis-à-vis des première 3a et deuxième 3b photodiodes de façon à être traversée par les flux reçus par les première 3a et deuxième 3b photodiodes. La lentille de réception 31 permet de concentrer ces flux lumineux vers les photodiodes 3. [0060] Dans des exemples, le capteur 1 comprend un étage amplificateur de signaux apte à amplifier les premier ia et deuxième ib courants électriques ou apte à amplifier les première va et deuxième vb tensions électriques. L’étage amplificateur de signaux peut par exemple être disposé entre les photodiodes 3 et l’étage convertisseur 4, il amplifiera auquel cas les premier ia et deuxième ib courants électriques. L’étage amplificateur de signaux peut également être disposé entre le convertisseur 4 et les étages sommateur 6 et soustracteur 5, il amplifiera dans ce cas les première va et deuxième vb tensions électriques. Dans des exemples dans lesquels l’étage soustracteur 5 et/ou l’étage sommateur 6 comprennent un amplificateur, il y a donc au moins deux amplifications de signaux, une appliquée au niveau des courants ou des tensions, et une appliquée pour amplifier la tension de sortie des étages soustracteurs 5 et/ou sommateur 6. [0061] Dans des exemples, l’étage convertisseur 4 est également un étage amplificateur et comprend un premier amplificateur de transimpédance 41a apte à amplifier et convertir le premier courant électrique ia en première tension électrique va et un deuxième amplificateur de transimpédance 41b apte à amplifier et convertir le deuxième courant électrique ib en deuxième tension électrique vb. Ces exemples permettent, en utilisant un même élément électronique, d’amplifier et de convertir un courant en une tension, ce qui permet de réduire le coût du capteur et de simplifier sa conception. Notamment, l’étage convertisseur 4 présentant le premier amplificateur de transimpédance 41a et le deuxième amplificateur de transimpédance 41b peut donc correspondre à l’étage amplificateur de signaux mentionné précédemment. [0062] Dans des exemples, le capteur optoélectronique 1 peut comprendre un étage de compensation de la lumière ambiante 13 configuré pour compenser le courant induit par la lumière ambiante dans le courant généré par les photodiodes 3. Dans des exemples, l’étage de compensation de la lumière ambiante 13 peut comprendre un premier étage de compensation 13a connecté en antiparallèle du premier amplificateur de transimpédance 41a de l’étage convertisseur et un deuxième étage de compensation 13b connecté en antiparallèle du deuxième amplificateur de transimpédance 41b de l’étage convertisseur 4. Plus précisément, le premier étage de compensation 13a peut comprendre un premier filtre passe bas 131a connecté à un premier amplificateur 132a, le premier amplificateur 132a étant par ailleurs connecté à un premier convertisseur tension courant 133a, comme illustré sur la figure 3. De la même façon, le deuxième étage de compensation 13b peut comprendre un deuxième filtre passe bas 131b connecté à un deuxième amplificateur 132b, le premier amplificateur 132a étant également connecté à un deuxième convertisseur tension courant 133b. [0063] Dans des exemples, le capteur optoélectronique 1 peut comprendre un étage de filtrage F configuré pour filtrer la première va et la deuxième vb tensions électriques. Le filtrage est opéré avant que ces tensions soient soustraites par l’étage soustracteur 5 ou sommées par l’étage sommateur 6. L’étage de filtrage F comprend donc deux filtres. L’étage de filtrage comprend un premier filtre F1 pour filtrer la première tension électrique va afin d’obtenir une tension filtrée vaF comme représenté sur la figure 3. L’étage de filtrage F comprend un deuxième filtre F2 pour filtrer la deuxième tension électrique vb afin d’obtenir une tension filtrée vbF comme représenté sur la figure 3. Les premiers et deuxièmes filtres sont des filtres passe-bandes. Ces filtres sont sensiblement centrés autour de la fréquence de la séquence du faisceau lumineux dans les deuxièmes exemples. De cette façon, l’impact des composantes spectrales induit par d’autres sources lumineuses que la source lumineuse 2 du capteur optoélectronique 1 sur les première va et deuxièmes vb tensions électriques est réduit. Dans la mesure où la détection d’un objet 10 dans la zone de détection prédéterminée se base sur l’exploitation des première va et deuxièmes vb tensions électriques, la détection est rendue plus précise. Par ailleurs, le filtre passe-bande permet également de filtrer en grande partie le bruit introduit par les composants électroniques utilisés dans le capteur sur la première tension électrique va et la deuxième tension électrique vb, notamment le bruit introduit par les photodiodes 3, le bruit introduit par l’étage convertisseur 4 et le bruit introduit par l’étage amplificateur ou l’étage de compensation de la lumière ambiante 13 le cas échéant. En effet, le bruit peut être considéré comme sensiblement constant sur l’ensemble des fréquences du signal de sorte que l’application d’un filtre passe-bande sur les tensions permet de supprimer les composantes spectrales du bruit en dehors de la bande de fréquences considérée, faible par rapport à l'ensemble de fréquences composant le signal. [0064] Est désormais présenté en référence à la figure 4 un exemple de procédé 100 de détection d’un objet 10 dans une zone de détection prédéterminée par réflexion d’au moins un faisceau lumineux sur l’objet 10 à l’aide d’un capteur optoélectronique 1 selon la présente divulgation. [0065] Comme illustré par la figure 4, le procédé 100 comprend une opération 110 d’émission d’au moins un faisceau lumineux dans un intervalle de temps prédéterminé à l’aide de la source lumineuse 2. [0066] Comme illustré par la figure 4, le procédé 100 comprend une opération 120 d’obtention de la tension de sortie de l’étage soustracteur 5 durant l’intervalle de temps prédéterminé. La tension de sortie de l’étage soustracteur 5 est ainsi composée d’amplitudes générées par l’au moins un faisceau lumineux émis par la source lumineuse 2. [0067] Comme illustré par la figure 4, le procédé 100 comprend une opération 130 d’obtention de la tension de sortie de l’étage sommateur 6 durant l’intervalle de temps prédéterminé. La tension de sortie de l’étage sommateur 6 est également composée d’amplitudes générées par l’au moins un faisceau lumineux. [0068] Comme illustré par la figure 4, le procédé 100 comprend une opération 140 de détection d’un objet 10 dans la zone de détection Zd prédéterminée à partir des tensions de sortie de l’étage soustracteur 5 et de l’étage sommateur 6 obtenues. [0069] Notamment, dans des premiers exemples de procédé 100 dans lequel le capteur optoélectronique 1 à l’aide duquel le procédé 100 peut être effectué correspond au capteur optoélectronique 1 selon les premiers exemples décrits ci-dessus, un objet 10 peut être détecté dans la zone de détection prédéterminée lorsque : a) la tension de sortie de l’étage soustracteur est positive lors de l'émission du faisceaux lumineux , et b) la tension de sortie de l’étage sommateur est supérieure au premier seuil de tension prédéterminé lors de l'émission du faisceaux lumineux. [0070] Dans des deuxièmes exemples de procédé 100 dans lequel le capteur optoélectronique 1 à l’aide duquel le procédé 100 peut être effectué correspond au capteur optoélectronique 1 selon les deuxièmes exemples décrits ci-dessus, l’opération 110 d’émission d’au moins un faisceau lumineux peut comprendre une opération 111 d’émission d’une séquence temporelle de faisceaux lumineux dans un intervalle de temps prédéterminé à l’aide de la source lumineuse 2. [0071] Dans ces deuxièmes exemples de procédé 100, la tension de sortie de l’étage soustracteur 5 et la tension de sortie de l’étage sommateur 6 comprennent des amplitudes générées par les faisceaux lumineux de la séquence de faisceaux lumineux. [0072] Dans ces deuxièmes exemples de procédé 100, le procédé 100 peut en outre comprendre une opération 131 de traitement de la tension de sortie de l’étage soustracteur 5 en inversant la tension de sortie (va - vb) de l’étage soustracteur 5 durant les intervalles de temps entre l’émission de deux faisceaux lumineux consécutifs de la séquence temporelle de faisceaux lumineux puis en intégrant la tension partiellement redressée (V-) pour obtenir le signal de détection du soustracteur VDIFF. Le signal de détection du soustracteur VDIFF est donc dépendant du nombre de faisceaux lumineux de la séquence temporelle. Il peut être obtenu à partir du premier inverseur commandé 11a de l’étage inverseur commandé 11 et du premier intégrateur 14a de l’étage intégrateur 14. [0073] Dans ces deuxièmes exemples de procédé 100, le procédé 100 peut en outre comprendre une opération 132 de traitement de la tension de sortie de l’étage sommateur 6 en inversant la tension de sortie (va + vb) de l’étage sommateur 6 durant les intervalles de temps entre l’émission de deux faisceaux lumineux consécutifs de la séquence temporelle de faisceaux lumineux puis en intégrant la tension partiellement redressée (V+) pour obtenir le signal de détection du sommateur VSUM. Le signal de détection du sommateur VSUM est donc dépendant du nombre de faisceaux lumineux de la séquence temporelle. Il peut être obtenu à partir du deuxième inverseur commandé 11b de l’étage inverseur commandé 11 et du deuxième intégrateur 14b de l’étage intégrateur 14. [0074] Enfin, dans ces deuxièmes exemples de procédé 100, l’opération 140 de détection d’un objet 10 dans la zone de détection prédéterminée peut en outre comprendre une opération 141 de détection d’un objet 10 dans la zone de détection prédéterminée lorsque : a) le signal de détection du soustracteur VDIFF est positif, et b) le signal de détection du sommateur est supérieur au deuxième seuil de tension vth2 déterminé. [0075] Par conséquent, les exemples de capteur optoélectronique 1 et de procédé de détection 100 présentés dans la présente divulgation permettent de garantir la stabilité de la détection en assurant un rapport signal à bruit suffisant, qu’ils s’agissent du bruit électronique introduit par les différents composants électroniques du capteur optoélectronique, ou du bruit introduit par la lumière ambiante dans la génération du courant par les photodiodes. En l’occurrence, le fait que le capteur optoélectronique 1 selon la présente divulgation utilise la tension de sortie d’un étage sommateur 6 additionnant les tensions issues des courants générés par la première 3a et la deuxième 3b photodiodes dans la détection d’un objet 10 dans la zone de détection prédéterminée permet de garantir la stabilité de la détection (objet détecté ou non détecté) en assurant un rapport signal à bruit suffisant permettant d’éviter de passer d’un état à un autre du fait du bruit. Par ailleurs, dans les deuxièmes exemples de capteur optoélectronique 1 se basant sur l’émission d’une séquence temporelle de faisceaux lumineux pour détecter un objet 10 dans la zone prédéterminée Zd, l’influence du bruit dans la stabilité de la détection est encore réduite. En effet, le bruit sur les tensions est filtré par la combinaison de l’étage inverseur commandé 11 et de l’étage intégrateur 14 et les tensions de sortie comparées pour détecter ou non un objet, c’est-à-dire les signaux de détection VDIFF et VSUM, présentent un niveau augmenté par rapport aux premiers exemples, ce qui augmente encore le rapport signal à bruit, améliorant ainsi la stabilité de la détection.

Claims

Revendications [Revendication 1] Capteur optoélectronique (1) configuré pour détecter la présence d’un objet (10) dans une zone de détection (Zd) prédéterminée par réflexion d’au moins un faisceau lumineux sur ledit objet (10), le capteur optoélectronique (1) comprenant : - une source lumineuse (2) adaptée pour émettre l’au moins un faisceau lumineux selon une orientation prédéterminée ; - une première photodiode (3a) configurée pour générer un premier courant électrique (ia) en fonction d’un premier flux lumineux sur la première photodiode (3a) ; - une deuxième photodiode (3b) configurée pour générer un deuxième courant électrique (ib) en fonction d’un deuxième flux lumineux sur la deuxième photodiode (3b) ; une position de la première (3a) et de la deuxième (3b) photodiodes est déterminée de sorte qu’une différence entre le premier flux lumineux reçu par la première photodiode (3a) et le deuxième flux lumineux reçu par la deuxième photodiode (3b) soit positive lorsque le faisceau lumineux est reflété par un objet (10) positionné dans la zone de détection (Zd) prédéterminée ; - un étage convertisseur configuré pour convertir les premier (ia) et deuxième (ib) courants électriques en première (va) et deuxième (vb) tensions électriques ; - un étage soustracteur (5) configuré pour générer une tension de sortie par soustraction de la deuxième tension électrique (vb) à la première tension électrique (va) ; - un étage sommateur (6) configuré pour générer une tension de sortie par addition de la première tension électrique (va) à la deuxième tension électrique (vb) ; dans lequel le capteur optoélectronique comprend en outre un étage inverseur commandé (11) et un étage intégrateur (14), l’étage inverseur commandé (11) comprenant : - un premier inverseur commandé (11a) connecté à l’étage soustracteur (5) et configuré pour inverser la tension de sortie de l’étage soustracteur (5) durant les intervalles de temps entre l’émission de deux faisceaux lumineux consécutifs de la séquence temporelle de faisceaux lumineux ; - un deuxième inverseur commandé (11b) connecté à l’étage sommateur (6) et configuré pour inverser la tension de sortie de l’étage sommateur (6) durant les intervalles de temps entre l’émission de deux faisceaux lumineux consécutifs de la séquence temporelle de faisceaux lumineux ; l’étage intégrateur (14) comprenant : - un premier intégrateur (14a) connecté au premier inverseur commandé (11a) et configuré pour intégrer la tension de sortie de l’étage soustracteur (5) en partie inversée par le premier étage inverseur commandé (11a), de façon à obtenir un signal de détection du soustracteur (VDIFF) ; et - un deuxième intégrateur (14b) connecté au deuxième inverseur commandé (11b) et configuré pour intégrer la tension de sortie de l’étage sommateur (6) en partie inversée par le deuxième étage inverseur commandé (11b), de façon à obtenir un signal de détection du sommateur (VSUM) ; et et dans lequel le capteur optoélectronique est configuré pour détecter un objet (10) dans la zone de détection (Zd) prédéterminée lorsque : a) le signal de détection du soustracteur (VDIFF) est positif, et b) le signal de détection du sommateur (VSUM) est supérieur à un deuxième seuil de tension déterminé (vth2). [Revendication 2] Capteur optoélectronique selon la revendication précédente, comprenant un étage amplificateur de signaux apte à amplifier les premier et deuxième courants électriques ou apte à amplifier les première et deuxième tensions électriques. [Revendication 3] Capteur optoélectronique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’étage convertisseur (4) est également un étage amplificateur et comprend un premier amplificateur de transimpédance (41a) apte à amplifier et convertir le premier courant électrique (ia) en première tension électrique (va) et un deuxième amplificateur de transimpédance (41b) apte à amplifier et convertir le deuxième courant électrique (ib) en deuxième tension électrique (vb). [Revendication 4] Capteur optoélectronique selon la revendication précédente, comprenant en outre un étage de compensation de la lumière ambiante (13) configuré pour réduire la part du courant induit par la lumière ambiante dans le courant généré par les photodiodes. [Revendication 5] Capteur optoélectronique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’étage soustracteur (5) et l’étage sommateur (6) comprennent également un amplificateur amplifiant leur tension de sortie respective. [Revendication 6] Capteur optoélectronique selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un étage de filtrage (F) configuré pour filtrer la première (va) et la deuxième (vb) tensions électriques. [Revendication 7] Capteur optoélectronique selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre : - une lentille d’émission (21) disposée en vis-à-vis de la source lumineuse (2) de façon à être traversée par le faisceau lumineux émis par la source lumineuse ; et - une lentille de réception (31) disposée en vis-à-vis des première (3a) et deuxième (3b) photodiodes de façon à être traversée par les flux reçus par les première et deuxième photodiodes. [Revendication 8] Procédé de détection d’un objet (10) dans une zone de détection (Zd) prédéterminée par réflexion d’au moins un faisceau lumineux sur l’objet à l’aide d’un capteur optoélectronique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, le procédé comprenant : - émettre (110) une séquence temporelle de faisceaux lumineux dans un intervalle de temps prédéterminé à l’aide de la source lumineuse ; - obtenir (120) la tension de sortie de l’étage soustracteur (5) durant l’intervalle de temps prédéterminé, la tension de sortie de l’étage soustracteur (5) étant composée d’amplitudes générées par les faisceaux lumineux de la séquence de faisceaux lumineux ; - traiter (131) la tension de sortie de l’étage soustracteur (5) en inversant la tension de sortie de l’étage soustracteur (5) durant les intervalles de temps entre l’émission de deux faisceaux lumineux consécutifs de la séquence temporelle de faisceaux lumineux puis en intégrant la tension partiellement redressée pour obtenir un signal de détection du soustracteur (VDIFF), à partir du premier inverseur commandé (11a) et du premier intégrateur (14a) ; - obtenir (130) la tension de sortie de l’étage sommateur (6) durant l’intervalle de temps prédéterminé, la tension de sortie de l’étage sommateur (6) étant composée d’amplitudes générées par les faisceaux lumineux de la séquence de faisceaux lumineux ; - traiter (132) la tension de sortie de l’étage sommateur (6) en inversant la tension de sortie de l’étage sommateur (6) durant les intervalles de temps entre l’émission de deux faisceaux lumineux consécutifs de la séquence temporelle de faisceaux lumineux puis en intégrant la tension partiellement redressée pour obtenir un signal de détection du sommateur (VSUM), à partir du deuxième inverseur commandé (11b) et du deuxième intégrateur (14b) ; et - détecter (140) l’objet dans la zone de détection prédéterminée lorsque : a) le signal de détection du soustracteur (VDIFF) est positif ; et b) le signal de détection du sommateur (VSUM) est supérieur à un deuxième seuil de tension déterminé (vth2).
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