Détection de mouvement à effet Doppler

Bonjour. J’ai déjà entendu parler de l’effet Doppler mais son application dans les détecteurs de mouvement reste confuse dans mon esprit… Si quelqu’un pouvait consacrer quelques minutes de son précieux temps à éclaircir mes connaissances, je l’en remercierai infiniment ! :wink:
effet doppler.JPG

bonsoir jackoe

ça serait avec plaisir , mais pourquoi essayer de réinventer et réécrire ce que les autres ont déjà si bien fait !

fr.wikipedia.org/wiki/Effet_Doppler-Fizeau

effetdoppler.linkfanel.net/

:wink: :smiley:

et y en a plein d’ autres :smiley:

Bonsoir,
En un mot, l’effet Doppler, c’est par exemple quand on entend passer une voiture de course:

Niiiii a Ouuuuu…

Quand elle s’approche le son est plus aigu (Niiii…)
Après son passage (a)
Le son devient plus grave (Ouuu…)

La variation de fréquence donne une idée du mouvement.

C’est pareil avec des ondes électromagnétiques, mais ça n’est pas audible et il faut un circuit électronique pour estimer la variation de fréquence d’un écho radar. (Ca marche trés bien sur le bord des routes!..)

Jacques

Egalement utilisé en médecine: imagerie Doppler: j’en ai passé un il y a 2 mois…

Bonsoir la Compagnie,

L’effet Doppler, mais c’est très simple, mon cher Ignotus.

Il se manifeste quand on s’approche d’une source sonore (son plus aigüe) ou quand on s’en éloigne (son plus grave).
Lorsqu’une moto s’approche, le bruit du moteur, qui se déplace à vitesse constante (340 m/s) est plus aigüe car les ondes sonores se trouvent resserrées du fait que la moto avance vers l’auditeur. Quant elle s’éloigne, c’est l’inverse et le son est plus grave.

On peut même faire un petit calcul « de plombier » :

Supposons une moto dont le moteur tourne à 6000 t/min, il produit donc 6000 impulsions par min, donc 100 par seconde, soit un son à 100 Hz.
La période sera 1 / F soit 1/100 sec.
La longueur d’onde sonore L = v / F soit 340 / 100 = 3,4 m

Si la moto s’approche à la vitesse de 90 km/h elle fait 25 m/sec. En 1/100 de seconde elle se sera approchée de 25/100 = 0.25 m et la distance entre 2 périodes de l’onde aura diminué d’autant.
Nouvelle longueur d’onde : L = 3,4 – 0,25 = 3,15 m
La fréquence entendue sera : F = v / L = 340 / 3,15 = 107,9 Hz plus aigüe.

Quand la moto s’éloigne, la longueur d’onde augmente de 0,25 m
Soit L = 3,4 + 0,25 = 3,65 m ce qui donne
F = 340 / 3,65 = 93,15 Hz le son est plus grave.

Si quelqu’un peut confirmer que je ne me suis pas trompé, ça sera bien. Ce genre de truc peut se trouver sans ouvrir un bouquin de physique, ni demander à Wikipedia.

Sacavis

En effet, il y a des spécialistes chez les forces de Police… :mrgreen:

c’ est kom ça qu’ un mec s’ étant fait arrêter pour avoir grillé un feu rouge , avait expliqué au policier qu’ il l’ avait vu vert , considérant l’ effet doppler … et le brave pendore après avoir sorti sa calculette et appliqué la simple formule ci dessus indiquée , en arriva à la conclusion que l’ automobiliste roulait à 240 000 km/h , et lui infligea donc une amende pour excès de vitesse ! :wink:

Jackoe sait très bien ce qu’est l’effet Doppler, enfin je présume. En tout cas, maintenant c’est sûr il le sait grâce à ces explications claires. Simplement, il ne sait pas bien comment fonctionne un détecteur de mouvements. :wink: Il me semble que ça doit fonctionner aux IR, mais comment ?
MDW doit sûrement savoir ça. Mais il boude. Patriiiickk reviens ! :smiley: :wink:

Il boude pas , il a été exclu du forum :imp:
Pourtant , il y a pire que lui

Patrick exclu du forum ?
Alors là, faut pas déconner, c’est un technicien hors pair, on a besoin de lui. Va falloir pétitionner !!! :imp:

Bonjour,

Jackoé avait demandé si quelqu’un « pouvait consacrer quelques minutes de son précieux temps » pour parler de l’effet Doppler. Je me suis donc lancé et j’ai consacré une petite heure à rédiger une explication assortie d’un calcul numérique, en pensant rendre service.

Certains ont donné une explication fantaisiste en parlant de la voiture qui fait « iiiiiiiiiii » en approchant et « ouuuuuuuuu » en s’éloignant, d’autres en conseillant d’aller voir chez Wikipédia ( c’est la passe en retrait, on se débarrasse de la patate chaude).
Mais en fait, le principal intéressé n’a pas pris un seconde de son précieux temps pour dire s’il avait reçu les messages ou s’il avait compris.

C’était peut-être un ballon d’essai pour voir si un étourdi ne sauterait pas sur l’occasion pour étaler sa science. Je me suis fait piéger.

Ça ne fait rien, je n’en veux à personne.

Sacavis

comme ça tout le monde en prend pour son grade :imp:
vaut donc mieux rester tranquilo dans son coin … :confused:
pour vivre heureux , vivons cachés ! 8)

Tout ça c’est très bien et a demandé un gros travail c’est sûr, mais personne n’a répondu à la question de Jackoe qui était : comment fonctionne un détecteur de mouvement ? :laughing: (et moi j’attends aussi la réponse avec impatience pour ma culture perso).

Le ci-devant principal intéressé s’étonne de l’agressivité d’un certain intervenant (et signale au passage qu’il ne passe pas son temps à guetter les messages du forum)…
Je n’ai jamais demandé de bien vouloir m’expliquer l’effet Doppler mais son application dans les détecteurs de mouvements (pas à IR) où il y a émission d’ondes puis réception des ondes réfléchies et autres. :open_mouth:

Bonsoir,

En ce qui concerne la meure de vitesse radiale avec un système actif (émission d’impulsions à fréquence pure et reception d’un écho) l’effet doppler se traduit par un décalage en fréquence de l’echo reçu par rapport à l’echo emis. Il y a effet doppler à l’aller et au retour de l’impulsion (d’où le facteur 2).

La fréquence reçue vaut:

Fr = Fe.(1+2.Vr/c)

Fe étant la fréquence emise
Vr la vitesse radiale relative (positive en raprochement)
c la vitesse de propagation de l’onde.

Pour une onde sonore on a approximativement:
c= 1500 m/s dans l’eau (cas du sonar)
c= 300 m/s dans l’air

Une vitesse radiale relative de 36 km/h correspond à 10 m/s

On a donc un décalage en fréquence de l’ordre du dans l'eau et de quelques dans l’air. Cette variation est facile à mesurer par des méthodes Classiques.

Pour une onde électromagnétique qui se propage à la vitesse de la lumière on à:
c= 300000 km/s
soit 300 000 000 m/s !!

La variation de fréquence pour une même vitesse est un million de fois plus faible et donc difficile à mesurer.

En pratique, pour mesurer l’effet doppler avec un radar (onde électromagnétique) on mesure la variation de phase entre 2 impulsions successives et non la variation de fréquence de l’impulsion reçue. Cela necessite toutefois une grande stabilité de la fréquence d’émission (entre 2 impulsions successives).

J’espère que cela répond à la question posée.

Jacques

[quote=« jackoe »]

[quote=« Sacavis »
Je n’ai jamais demandé de bien vouloir m’expliquer l’effet Doppler mais son application dans les détecteurs de mouvements (pas à IR) où il y a émission d’ondes puis réception des ondes réfléchies et autres. :open_mouth:[/quote]

bien tout ce qui a été dit , de manière plus ou moins claire ci dessus … ( confusion entre les radars à impulsions et les radars doppler à ondes entretenues ou pas … ), permet de déduire comment fonctionne un détecteur de mouvement à effet doppler .

le détecteur , logé dans la pièce , dans un coin du plafond par exemple , arrose la pièce avec une émission radio à une certaine fréquence …

  • s’ il n’ y a personne en mouvement dans la pièce , et que des objets inertes , les ondes réfléchies sur les murs opposés et les objets présents reviennent à la même fréquence que l’ onde émise … donc le système en déduit qu’ il n’ y a pas d’ intrus vivant ou d’ objet en mouvement , et il n’ y a pas d’ alarme !
    mais le passage d’ un gros camion , ou d’ un avion à basse altitude , ou l’ orage , feu d’ artifice , peut faire trembler les murs , [color=red]et surtout les vitres !!! et il y a alors risque d’ avoir une alarme !

  • si quelqu’ un entre dans la pièce ou passe dans le champ d’ action de l’ émetteur , l’ onde réfléchie par l’ intrus , en vertu de cet effet " doppler " va revenir au détecteur à une fréquence différente de celle émise , plus haute si l’ intrus se rapproche ou plus basse s’ il s’ éloigne …
    donc l’ intrus est détecté !

en général dans les systèmes bien élaborés , on a deux modes de détection redondants .

  • des détecteurs hyper fréquence ( à effet doppler ) et des détecteurs infrarouge …

celà permet de minimiser la possibilité de générer des fausses alarmes , car celle ci ne se déclenchera que SI les deux détecteurs sont en accord pour signaler la présence d’ un intrus.

la vibration intempestive des murs ( voir plus haut ) sollicitera le détecteur dopler , mais laissera indifférent le détecteur infrarouge … et il n’ y aura pas d’ alarme !

seul par ex un animal à sang froid pourrait tromper le système…
et comme à notre connaissance , il n’ y a pas encore de petits hommes verts au sang froid … et rarement des crocodiles qui s’ introduisent dans les maisons :laughing:

:wink:

Merci Jacques pour vos explications !
Vous avez écrit :" En pratique, pour mesurer l’effet doppler avec un radar (onde électromagnétique) on mesure la variation de phase entre 2 impulsions successives et non la variation de fréquence de l’impulsion reçue. Cela necessite toutefois une grande stabilité de la fréquence d’émission (entre 2 impulsions successives)."
Est-ce que la mesure de variation de phase se fait avec 2 « impulsions » réfléchies ou bien entre l’impulsion émise et sa réflexion ? Quelle est la forme du signal émis :question:

Le temps que je rédige ma réponse à Jacques, Claude l’Eurois est intervenu !
La combinaison Doppler / IR n’est pas toujours appliquée. Il me semble bien qu’il existe des détecteurs Doppler seul en périphérique (détecteurs extérieurs)…
ARMIDOR en.pdf (143 KB)

c’ est une question de choix , entre l’ efficacité, la fiabilité du système et le prix ! :wink:

tous les systèmes à usage professionnels devant être fiables font intervenir les deux systèmes … mais àa coûte plus cher ! :confused:

faut pas confondre non plus

  • détection " volumétrique " : intrusion et présence de quelque dans une pièce , un entrepôt , etc … et
  • détection " périmétrique " : passage de quelqu’ un à travers une barrière , saut d’ une clôture , passage au dessus d’ un mur d" enceinte , ou même entrée dans une zone pas forcément clôturée …

dans le même ordre d’ idées , on a aussi dans le domaine de la télésurveillance par caméras , depuis de nombreuses années , les systèmes qui détectent un mouvement dans l’ image , et qui déclenche l’ enregistrement des images , il y a qqs années sur magnétoscope à défilement lent … et maintenant sur disque dur .
on sait même , bien évidemment , dans l’ image , définir et mémoriser des zones. , pour lesquelles il y aura envoi d’ alarme et enregistrement , et d’ autres , pour lesquelles il ne se passera rien .

En ce qui concerne le mode d’émission dans le cas d’un détecteur de mouvement pour une alarme, je ne sais pas comment cela fonctionne dans le détail, mais le fait de vouloir emettre en continu doit à mon sens présenter 2 inconvénients:

1- Une consomation permanente qui n’est pas nécessaire et qui entraîne une usure inutile des piles (qui coûtent assez cher)

2- une gêne importante pour mesurer le doppler du signal reçu pendant l’émission (qui est continue). Le signal émis perturbe la mesure et peut même saturer le récepteur.

Bien sûr, pour travailler en impulsion, il faudrait une durée faible (quelques nanoSec maxi) pour que l’impulsion se termine dès l’arrivée des premiers echos (Pour le point n°2) . Mais en travaillant à qq GigaHz ça doit être possible.

Ceci est une simple remarque et non une affirmation car je ne connais pas les caractéristiques de ces détecteurs.

Si quelqu’un connait, ça m’interesserait pour ma culture générale.

Amicalement

Jacques

je vais me renseigner … je connais un spécialiste ! j’ espère qu’ il sait … car savoir installer et mettre en service et savoir comment c’ est foutu , sont deux choses souvent différentes :stuck_out_tongue: