À l'origine, il y eut une proposition de projet de recherche issue de l'IMFC − institut des Microtechniques de Franche-Comté − et soutenue financièrement par le conseil régional de Franche-Comté, pour réaliser un équipement destiné aux non et malvoyants, plus léger, plus discret, moins encombrant, plus performant que la traditionnelle canne blanche. Plusieurs laboratoires de Franche-Comté, dont l'équipe Optoélectronique du département d'Optique de l'institut FEMTO-ST, se sont portés volontaires pour étudier ce projet.
• Le résultat obtenu et surtout l'idée développée font maintenant l'objet d'un brevet et d'une demande d'extension internationale (PCT) qui viennent d'être déposés par la cellule de Valorisation pour le compte de l'université de Franche-Comté. L'objet du brevet est un télémètre (appareil de mesure de distance sans contact) utilisant une onde-sonde modulée à basse fréquence. Son originalité tient dans l'alliance de deux principes connus. Le premier, la mesure dite par temps de vol Ÿ (TOF − time of flight) utilise l'émission d'impulsions laser ultra-courtes associées à une méthode de comptage de décalage d'impulsions. Le second principe utilise la modulation de fréquence optique et des systèmes interférentiels (FMCW − Frequency Modulated Continuous Wave). La méthode originale développée ici consiste à combiner la méthode de mesure par temps de vol avec une source optique émettant en continu mais modulée en amplitude par un signal de forme triangulaire, afin de simplifier le système de détection. Ainsi, un signal lumineux, modulé continûment en amplitude à basse fréquence, est émis par l'appareil.
Lorsqu'il rencontre un obstacle, l'onde est réfléchie puis captée par un photodétecteur. La mesure de distance consiste à comparer par différence le signal émis et le signal reçu. Le retard de phase est dû à un aller et retour de la lumière vers l'obstacle. La soustraction des deux signaux donne un signal carré dont l'amplitude est fonction du déphasage, et donc de la distance. L'intérêt de cette nouvelle méthode réside dans sa simplicité de mise en ¶uvre électronique et optique, et donc dans l'aspect bas coût Ÿ du dispositif, ainsi que dans la possibilité de miniaturisation.
• Dans le cas d'une canne blanche optique Ÿ, la miniaturisation de l'émetteur optique (diode laser) et de la photodiode de détection devrait permettre de les disposer discrètement sur des branches de lunettes. Le balayage de l'espace est alors réalisé par des mouvements de la tête et non plus par des mouvements de la main comme actuellement. Le dispositif électronique de traitement de l'information et l'alimentation électrique pourraient être portés à la ceinture comme un téléphone portable. L'information sur la distance mesurée et exprimée sous la forme d'un signal analogique continu, peut être transmise via une interface tactile disposée par exemple sur le bras, et figurant une échelle de distance de 1 à 10 m. D'autres applications, en dehors de ce champ restreint, sont envisageables, partout où un télémètre, pas forcément très précis mais peu cher et peu encombrant, est utile (dans les robots, les jouets, les systèmes mobiles…). Les inventeurs sont actuellement à la recherche de partenaires industriels pour participer à la phase de transfert technologique.
Nadia Butterlin – Richard Ferrière
Département d'Optique
FEMTO-ST (CNRS 6174)
Université de Franche-Comté / UTBM / ENSMM
Tél. 03 81 66 64 24 / 64 98
nadia.butterlin@univ-fcomte.fr
richard.ferriere@univ-fcomte.fr
