H - Electricity – 04 – B
Patent
H - Electricity
04
B
H04B 13/00 (2006.01) G06K 7/08 (2006.01) G06K 19/04 (2006.01) G06K 19/077 (2006.01) H04B 5/00 (2006.01)
Patent
CA 2220294
A wireless system includes a transmitter (14) and a receiver (22) that are coupled through a user (10) and room ground (11). The transmitter produces low- frequency, low power signals that, through capacitive coupling, pass as displacement currents (13) into and from the body of the user. The shared room ground provides the return path for the current. The transmitter includes an inner electrode (18) and an outer electrode and a signal generator (16) that produces modulated signals, which vary the voltage between the electrodes. The inner electrode is closely coupled capacitively to the user's body such that the "quasi-electrostatic" field resulting from the electrode potential causes a displacement current to pass to the user's body. The outer electrode is oriented so that its coupling to the room ground is stronger than that of the inner electrode, such that room ground acts as a return path for the current from the receiver. The receiver similarly includes a pair of electrodes (24, 26), and also a detector/demodulator (28) that acquires and tracks the transmitted signal. One of the receiver electrodes (24) is closely coupled capacitively to the user's body such that displacement current that passes from the body passes to that electrode. The current then flows through detector circuitry to the other electrode(26), which is asymmetrically coupled capacitively to room ground, to complete the path for the current. The detector circuitry detects the current and operates in a conventional manner to recover the transmitted information therefrom. One or more receivers may be carried by other users or may be located in fixed positions around a room, and the return path can be a combination of air and earth ground. Accordingly, the user need not physically contact the receivers to pass information to them. Alternatively, the receivers may be mounted as an array on a computer screen, with the transmitter located on the keyboard.
Un dispositif sans fil comporte un émetteur (14) et un récepteur (22) couplés par le biais d'un utilisateur (10) et de la terre (11) d'une pièce. L'émetteur génère des signaux à basse fréquence et de faible puissance qui, par couplage capacitif, traversent ou quittent, en tant que courants de déplacement (13), le corps d'un utilisateur. La terre partagée de la pièce fournit au courant la voie de retour. L'émetteur comporte deux électrodes, intérieure (18) et extérieure, ainsi qu'un générateur de signaux (16) émettant des signaux modulés qui varient en fonction de la tension appliquée entre les électrodes. L'électrode intérieure est étroitement couplée, d'une manière capacitive, au corps de l'utilisateur de sorte que le champ "quasiment électrostatique" né du potentiel de l'électrode est à l'origine d'un courant de déplacement se dirigeant vers le corps de l'utilisateur. L'électrode extérieure est ainsi orientée que le couplage qu'elle forme avec la terre de la pièce est plus fort que celui qui est formé avec l'électrode intérieure de sorte que la terre de la pièce agit comme voie de retour pour le courant émanant du récepteur. Ce dernier comporte, de façon similaire, une paire d'électrodes (24, 26) ainsi qu'un détecteur/démodulateur (28) qui capture et poursuit le signal transmis. Une des électrodes (24) du récepteur est étroitement couplée, d'une manière capacitive, au corps de l'utilisateur de sorte que le courant de déplacement quittant le corps se dirige vers elle. Le courant circule alors à travers les circuits du détecteur en direction de l'autre électrode (26), laquelle est couplée de manière asymétrique et capacitive à la terre de la pièce, pour fermer le chemin de courant. Les circuits du détecteur détectent le courant et fonctionnent de manière classique pour récupérer l'information transmise. D'autres utilisateurs peuvent être porteurs d'un ou plusieurs récepteurs ou bien ces derniers peuvent se trouver à des emplacements fixes dans une pièce tandis que la voie de retour peut être le fait d'une combinaison terre aérienne - terre terrestre. De ce fait, il n'est pas nécessaire que l'utilisateur soit en contact physique avec les récepteurs pour leur faire passer une information. Selon une variante, les récepteurs peuvent être montés en réseau sur un écran d'ordinateur, l'émetteur se trouvant alors dans le clavier.
Allport David
Gershenfeld Neil
Zimmerman Thomas
Massachusetts Institute Of Technology
Smart & Biggar
LandOfFree
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