G - Physics – 01 – D
Patent
G - Physics
01
D
G01D 5/14 (2006.01) A61B 5/103 (2006.01) B60N 2/28 (2006.01) G01B 7/00 (2006.01) G01D 5/24 (2006.01) G01V 3/08 (2006.01) G06F 3/00 (2006.01) G08C 21/00 (2006.01) H03K 17/955 (2006.01)
Patent
CA 2253603
A quasi-electrostatic sensing system surrounds an electrically conductive mass with an electric field, the magnitude of which is sensed at one or more locations to resolve a property of interest concerning the mass. The object intercepts a part of the electric field extending bewteen the AC-coupled "sending" electrode and the other "receiving" electrodes, the amount of the field intercepted depending on the size and orientation of the sensed mass, whether or not the mass provides a grounding path, and the geometry of the distributed electrodes. Because the response of the field to an object is a complex nonlinear function, adding electrodes can always distinguish among more cases. In other words, each electrode represents an independent weighting of the mass within the field: adding an electrode provides information regarding that mass that is not redundant to the information provided by the other electrodes. A "forward model" that relates the behavior of the system to variations in the property to be measured is established, and "inversion" of this model facilitates recovery of the property based on system behavior. The invention is amenable to a wide variety of usages including the detection of user positions and gestures as a means of conveying two- and/or three-dimensional information to, for example, computers, appliances, televisions, furniture, etc.; provision of data input or instructional commands to a device; or sensing of proximity to a reference object for security purposes, to warn of danger, or to conserve energy by witholding power until a potential user approaches the object.
Un système de détection quasi électrostatique entoure une masse électroconductrice d'un champ électrique dont l'intensité est mesurée en un ou plusieurs points afin d'évaluer l'une des propriétés, présentant un intérêt, relative à la masse. L'objet intercepte une partie du champ électrique s'étendant entre l'électrode émettrice à couplage c.a. et les autres électrodes réceptrices, la quantité de champ interceptée dépendant de la taille et de l'orientation de la masse examinée, que celle ci comporte ou non un conducteur de terre, et de la géométrie des électrodes réparties. La réponse du champ à un objet étant une fonction non linéaire complexe, l'adjonction d'électrodes permet toujours de distinguer entre plus de cas. En d'autres termes, chacune des électrodes représente une pondération indépendante de la masse comprise dans le champ. L'adjonction d'électrodes fournit des informations sur la masse, non redondantes avec celles fournies par les autres électrodes. Un modèle avancé mettant en corrélation le comportement du système avec les variations des propriétés à mesurer est établi et l'inversion de ce modèle facilite la restitution des propriétés en fonction du comportement du système. L'invention peut s'appliquer à une grande variété d'utilisations dont la détection de la position et des gestes d'un utilisateur, ainsi qu'à des moyens de transmission d'informations bi ou tridimensionnelles par exemple à des ordinateurs, des appareils domestiques, des postes de télévision, des meubles, etc., l'apport de données d'entrée ou d'instructions à un dispositif ou l'évaluation de la proximité par rapport à un objet de référence, dans le but de garantir la sécurité, pour avertir d'un danger ou pour conserver de l'énergie en restreignant une puissance jusqu'à ce qu'un utilisateur potentiel s'approche de l'objet.
Gershenfeld Neil
Smith Joshua R.
Massachusetts Institute Of Technology
Smart & Biggar
LandOfFree
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