FR2982399A1

FR2982399A1 - Tactile interactive communication equipment, has digital processing unit allowing digital processing of collected information, where digital processing unit forms or does not form integral part of projection system

Info

Publication number: FR2982399A1
Application number: FR1103325A
Authority: FR
Inventors: Cyrille David; Frederic Bouterige; Yves Bruno Tapiero
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-11-03
Filing date: 2011-11-03
Publication date: 2013-05-10

Abstract

The equipment has a set of active terminals (C), a pico OHP, a digital processing unit and an active echolocation unit. The set of active terminals ensures detection of actions of a speaker on a projection surface. The digital processing unit allows digital processing of collected information, and provides tactile access on the projection surface. The digital processing unit forms or does not form an integral part of a projection system.

Description

La présente invention est relative aux dispositifs interactifs de communications et d'images. Les applications de l'invention sont la téléphonie mobile, les tableaux électroniques, les dispositifs d'informations des lieux publics, les bornes interactives de gestion types réservations ou billetteries électronique, la surveillance, le guidage. Tout autres systèmes munis de dispositifs d'images et de surfaces autorisant l'interactivité avec des tiers. De façon connue les supports de présentation d'images à commande tactile, permettent de localiser la position d'un doigt, d'un rayon, ou de postures afin d'associer à cette détection des actions ou codages pour créer une interface homme / machine. On peut citer : les écrans résistifs constitués de deux surfaces misent en contact par pression, la variation de cette pression permet une détection continue du doigt. Les écrans capacitifs : surface sur laquelle sont disposées des électrodes l'approche des doigts fait varier la valeur de la capacité et permet donc la détection. Les systèmes d'écran à détection infrarouge : le doigt coupe les faisceaux ce qui autorise la localisation. Les dispositifs à caméra qui analyse l'image de la surface de détection opaque, l'apposition d'un doigt sur celle-ci est détectée et ainsi localisée. Toutes ces solutions sont très utilisées, bien qu'elles comportent nombre d'inconvénients, en effet elles restent fragiles aux chocs, aux intempéries, et encore plus aux dégradations liées aux actes de vandalisme. Or ces dispositifs fleurissent de toutes parts en milieu urbain, ce qui implique des budgets de maintenance conséquents. D'autre part si la surface tactile est importante alors le coût devient vite exorbitant. Le but de l'invention est de palier à ces inconvénients en réalisant un couple machine à projection d'images sur n'importe qu'elle surface et localisation tactile sur celle-ci sans prendre en compte le matériau, ni la taille de la surface. On assure ici la détection par écholocalisation éliminant ainsi les nuisances liées au vandalisme, au coût prohibitif des systèmes à écran tactile. Dans ce but l'invention propose un dispositif caractérisé en ce qu'il comprend l'association d'un système de traitement et de projection d'image de type rétroprojection, et de bornes de délimitation des surfaces actives. Ces bornes autorisent la détection et la localisation des intervenants. Le dispositif de codage faisant partie intégrante ou pas du système de projection. Cette invention permet ainsi la dématérialisation physique de l'écran et autorise l'accès tactile sur n'importe qu'elle surface. The present invention relates to interactive communication and image devices. The applications of the invention are the mobile telephony, the electronic boards, the information devices of public places, the interactive terminals of management types reservations or electronic ticketing, surveillance, guidance. Any other systems with imaging devices and surfaces that allow interactivity with others. In a known manner, the touch-sensitive image presentation supports make it possible to locate the position of a finger, a spoke, or postures in order to associate actions or codings with this detection to create a human / machine interface. . We can mention: the resistive screens consist of two surfaces put in contact by pressure, the variation of this pressure allows a continuous detection of the finger. Capacitive screens: surface on which electrodes are arranged the approach of the fingers varies the value of the capacitance and thus allows the detection. Infrared detection screen systems: the finger cuts the beams which allows the location. The camera devices that analyze the image of the opaque detection surface, the apposition of a finger on it is detected and thus localized. All these solutions are widely used, although they have many disadvantages, indeed they remain fragile to shocks, weather, and even more damage to vandalism. These devices are flourishing on all sides in urban areas, which implies substantial maintenance budgets. On the other hand if the touch surface is important then the cost quickly becomes exorbitant. The object of the invention is to overcome these disadvantages by producing a machine image projection torque on any surface and tactile location on it without taking into account the material or the size of the surface. . Here, the detection is carried out by echolocation thus eliminating the nuisances related to vandalism, the prohibitive cost of the systems with touch screen. For this purpose, the invention proposes a device characterized in that it comprises the combination of a rear projection processing and projection system, and bounding terminals of the active surfaces. These kiosks allow detection and location of stakeholders. The coding device forming an integral part or not of the projection system. This invention thus allows the physical dematerialization of the screen and allows tactile access on any surface.

Les bornes actives font offices simultanément d'émetteur et de récepteur d'hyper fréquences et / ou ultrasons permettant de créer ainsi une matrice de la surface sur les deux axes ( x et y ). On codera la position des doigts de la même façon que le curseur des souris informatiques. On disposera en outre d'un logiciel de calcul permettant de gérer simultanément de multiples curseurs de façon à autoriser la possibilité de commande ambidextre. - 2 2982399 le dispositif est caractérisé en ce qu'il comportent des bornes actives de délimitation qui transmettent les valeurs de détection via un réseau virtuel privé WI-fi et / ou bluetooth. Les bornes actives gèrent plusieurs fréquences d'émissions et de captation ceci 5 afin d'assurer un nappage complet de la surface de détection à couvrir. Elles sont de moyennes portées ce sont qui autorise une création de surface allant jusqu'à quatre cent mètres de coté. La qualité de l'image ne dépend ici que de la qualité des lentilles du rétroprojecteur et de la puissance de celui-ci.The active terminals simultaneously serve emitter and receiver of hyper frequencies and / or ultrasound thus creating a matrix of the surface on both axes (x and y). The position of the fingers will be coded in the same way as the mouse cursor. In addition, a calculation software will be available which makes it possible to simultaneously manage multiple cursors so as to allow the possibility of ambidextrous control. - 2 2982399 the device is characterized in that it comprises active delimiting terminals which transmit the detection values via a private virtual network WI-fi and / or bluetooth. The active terminals handle a number of transmit and pickup frequencies to provide a complete overlay of the sensing surface to be covered. They are medium-sized and allow a surface creation of up to four hundred meters. The quality of the image depends here only on the quality of the lenses of the overhead projector and the power of the latter.

10 Un tel dispositif peut-être décliné sous diverses variantes, afin de répondre à tous types d'utilisateurs. La taille des unités de traitements, des lentilles de projections ainsi que le diamètre et la hauteur des bornes devant être ajustées en fonctions des différentes applications désirées. A titre non limitatif, l'on peut citer les configurations suivantes : 15 une configuration miniature permettant de créer un système de communication de type mobile phone dans un environnement réduit à une oreillette bluetooth un ensemble de traitement et de communication gsm miniature placer dans un stylo-pico projecteur et quatre bornes miniatures. En matière de PC ou de tablette le système comporte une unité de traitements avec 20 tout les moyens de connections WI-fi au réseau, un pico-rétroprojecteur et quatre bornes actives. Pour toutes les billetteries automatiques les bornes actives sont incorporées aux unités d'impressions de billet la projection sera aussi intégré à la billetterie de cette façon on obtient un ensemble compact fiable et suivant le matériau de construction du boîtier 25 externe indestructible. En outre pour certaines applications on pourra par de simple gestes sur la surface, accéder au raccourcis clavier des logiciels mis en oeuvre sur la surface via le logiciel de traitement des informations envoyées par les bornes. On peut créer de nouvelles applications qui permettront de gérer le flux de 30 personnes, de valider des actions sur les simples déplacements d'individus en réseau urbain ou autres. On peut aussi piloter des systèmes informatiques pour gérer en temps réels des grandes surfaces de travail tels que les terrains de sports ou tous autres espaces ici les curseurs interactifs sont les concurrents. 35 l'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, appuyée par les dessins annexés.Such a device can be declined in various variants, in order to meet all types of users. The size of the treatment units, projection lenses and the diameter and height of the terminals to be adjusted according to the different applications desired. By way of non-limiting example, the following configurations can be cited: a miniature configuration enabling the creation of a mobile phone type communication system in an environment reduced to a bluetooth headset a miniature gsm communication and communication set placed in a pen -pico projector and four miniature terminals. In terms of PC or tablet the system comprises a processing unit with all WI-fi connection means to the network, a pico-rétroprojecteur and four active terminals. For all automatic ticket machines the active terminals are incorporated in the ticket printing units. The projection will also be integrated into the box office, in this way a reliable compact unit is obtained, depending on the construction material of the indestructible outer casing. In addition for some applications can be by simple gestures on the surface, access keyboard shortcut software implemented on the surface via the software for processing information sent by the terminals. We can create new applications that will manage the flow of 30 people, validate actions on the simple movement of individuals in urban network or other. One can also control computer systems to manage in real time large work areas such as sports fields or any other spaces here the interactive sliders are the competitors. The invention will be better understood on reading the description which follows, supported by the appended drawings.

3 2982399 Figure 1 ensemble du dispositif on distingue l'unité de contrôle qui assure les fonctions de traitements des images, rétroprojection, récepteur des données envoyées par les bornes actives (C ). l'unité assure d'autre part les fonctions de traitements des données de la surface de projection, via le logiciel les informations envoyées par les 5 bornes seront interprétées et gérer pour rendre tactile cette zone de projection . Sur la figure 1 l'élément (B) est une lentille à focus réglable manuellement et / ou par traitement automatisé via l'unité central à microprocesseur embarqué. Les quatre bornes actives ( C ) émettent et reçoivent les signaux entre elles et transmettent les variations de flux sur la surface de la zone ( D ) , l'action d'un doigt sur la 10 surface de projection crée une variation du champ de fréquences engendré par les bornes. Cette variation est transmise à l'unité centrale via le réseau privé bluetooth et / ou WI-fi. Figure 2 borne active d'écholocalisation, on distingue les émetteurs ( 1 ) disposés sur la circonférence de la borne ( 2 ) , les émetteurs transmettent une ondes horizontale, 15 ils sont équipés de cônes de réflexion ( 8 ) pour couvrir tous les angles qui les séparent l'un de l'autre. Le dôme 3 en polycarbonate permet de réserver l'espace nécessaire pour implanter les éléments de traitement des signaux ( 5 ) : émission des données, émission et de réception des signaux des bornes actives . Figure 2 borne active d'écholocalisation, on distingue les zones de réception (4) 20 des signaux émis par les autres bornes de la zone, à l'intérieur du socle, on implante dans le boîtier ( 7) l'alimentation par pile lithium, électronique générant les signaux HF transmis aux bornes et l'ensemble de communication nécessaire au traitement des données par l'unité centrale ( 5 ). Figure 2 on remarque des cloisons isolantes ( 6 ), celle-ci permettent d'isoler les 25 générateurs d'ultrasons entre eux. Cette construction permet d'affiner la détection des signaux émis par les autres bornes. Figure 3 système de projection, on distingue une lentille optique ( E ) équipée d'un ensemble de réglage de focus ( B ) automatique et / ou manuel un miroir de réflexion ( J ) qui assure la transmission sur l'écran diffusant ( F ), l'unité de traitement ( H) assure la 30 gestion électronique des images via une carte d'acquisition vidéo, d'un logiciel de traitement d'images, le tout gérer par un microprocesseur. La camera ( I ) permet de vérifier en temps réel le positionnement des actions sur la zone tactile, cette fonction permet d'assurer une validation des calculs de traitements des distances et déplacements sur la zone tactile en croisant les données émises par les bornes et la captation de la 35 caméra. Le miroir dichroïque ( K ) permet de filtrer la luminosité renvoyée par la zone tactile, ainsi la camera ne visualise que les interactions avec la zone. Les images sont projetées sur le miroir ( J) grâce au projecteur ( G ), les signaux de détection des bornes sont réceptionnés et traités via l'ensemble électronique ( L ), ces informations sont ensuite envoyées au niveau des calculateurs dans l'unité ( H ). l'écholocalisation des interventions sur la zone doublé de l'analyse de la surface par la caméra donne à l'ensemble la fiabilité nécessaire et un niveau de latence minimum pour une interactivité optimale.3 2982399 Figure 1 set of the device distinguishes the control unit which provides image processing functions, rear projection, receiver data sent by the active terminals (C). the unit also provides the data processing functions of the projection surface, via the software the information sent by the 5 terminals will be interpreted and managed to make this projection area tactile. In Figure 1 the element (B) is a focus lens manually adjustable and / or automated processing via the onboard microprocessor central unit. The four active terminals (C) transmit and receive the signals between them and transmit the flux variations on the surface of the area (D), the action of a finger on the projection surface creates a variation of the frequency field generated by the terminals. This variation is transmitted to the central unit via the private network bluetooth and / or WI-fi. Figure 2 active echolocation terminal, there are emitters (1) arranged on the circumference of the terminal (2), the transmitters transmit a horizontal wave, 15 they are equipped with reflection cones (8) to cover all angles that separate them from each other. The dome 3 made of polycarbonate makes it possible to reserve the space necessary for implanting the signal processing elements (5): transmission of data, transmission and reception of the signals of the active terminals. FIG. 2 is an active echolocation terminal, the reception zones (4) 20 are distinguished from the signals emitted by the other terminals of the zone, inside the pedestal, lithium battery power is implanted in the housing (7). , electronics generating the RF signals transmitted to the terminals and the communication assembly necessary for the processing of the data by the central unit (5). 2 are insulating partitions (6), which isolate the 25 ultrasonic generators between them. This construction makes it possible to refine the detection of the signals emitted by the other terminals. Figure 3 projection system, there is an optical lens (E) equipped with a set of focus (B) automatic and / or manual reflection mirror (J) which provides transmission on the diffusing screen (F) , the processing unit (H) provides electronic management of the images via a video acquisition card, an image processing software, all managed by a microprocessor. The camera (I) makes it possible to check in real time the positioning of the actions on the tactile zone, this function makes it possible to validate the calculations of treatments of the distances and displacements on the tactile zone by crossing the data emitted by the terminals and the capture of the camera. The dichroic mirror (K) makes it possible to filter the brightness returned by the tactile zone, so the camera only visualizes the interactions with the zone. The images are projected on the mirror (J) thanks to the projector (G), the detection signals of the terminals are received and processed via the electronic assembly (L), this information is then sent to the computers in the unit ( H). the echolocation of the interventions on the zone doubled of the analysis of the surface by the camera gives all the necessary reliability and a minimum level of latency for an optimal interactivity.

4 2982399 Figure 5 représentation d'une mise en oeuvre de l'invention dans laquelle l'ensemble est miniaturisé, de façon à insérer le système dans l'encombrement d'un stylo on distingue la partie alimentation ( V ) par batterie lithium, l'unité centrale de traitement à partir d'un microprocesseur ( U ), la caméra de vérification ( Q ), le miroir de réflexion 5 ( T ), le rétroprojecteur micro ( M ), le miroir dichroïque filtrant ( S ), l'ensemble de communication (R )avec les bornes ( W ) , le système d'auto-focus ( ), l'écran de diffusion ( N ) et la lentille optique ( P ). Cet ensemble permet d'afficher dans la zone tactile toutes les images des menus de téléphonies mobiles. Un traitement via le récepteur ( R ) envoi les données à l'unité central ( U ) qui gère les actions et le module de 10 communication GSM inclus sur l'unité centrale (U) autorise toutes les connections déjà connues en matière de communication ( gsm, internet, numérique...). Calcul des atténuations en fonction de la distance : on a: 15 a(f)--32,8 x f avec f: affaiblissement en db/m et f: Fréquence en Hz d'où l'atténuation s'écrit : Att (d,f)=d x a(f) si la zone à une longueur de 2m et le signal à 40Khz on obtient une 20 atténuation : Att ( 2, 40Khz )=d x a(40Khz)-- 2 x 32,8 x 10-6 x 40 000 = 2,62 db Les filtres passe haut et passe bas: l'utilisation de ces filtres permet de trier au niveau des bornes les signaux à traiter et filtrer les fréquences générées par les émetteurs à proximité.4 shows a representation of an implementation of the invention in which the assembly is miniaturized, so as to insert the system in the space of a pen is distinguished by the supply portion (V) lithium battery, the central processing unit from a microprocessor (U), the verification camera (Q), the reflection mirror 5 (T), the micro-projector (M), the filter dichroic mirror (S), the set of communication (R) with the terminals (W), the auto-focus system (), the diffusion screen (N) and the optical lens (P). This set makes it possible to display in the touch zone all the images of the mobile telephony menus. Processing via the receiver (R) sends the data to the central unit (U) which manages the actions and the GSM communication module included on the central unit (U) authorizes all the connections already known in the field of communication ( gsm, internet, digital ...). Calculation of the attenuations as a function of the distance: we have: 15 a (f) - 32.8 xf with f: attenuation in db / m and f: Frequency in Hz from which the attenuation is written: Att (d , f) = dxa (f) if the area at a length of 2m and the signal at 40Khz is attenuated: Att (2, 40Khz) = dxa (40Khz) - 2 x 32.8 x 10-6 x 40,000 = 2,62 db The high pass and low pass filters: the use of these filters makes it possible to sort at the terminals the signals to be processed and to filter the frequencies generated by the nearby transmitters.

25 On génère un signal carré grâce à un Circuit intégré de type ne555 ainsi on pourra définir un temps haut et un temps bas facile à coder en logique binaire. En ce qui concerne la puissance du signal émis on a: P= V2 / R avec V: tension d'alimentation de l'émetteur et R : impédance émetteur les calculs qui permettent de résoudre les localisation des doigts sur la surface tactile 30 obéissent aux loi de trigonométrie: détermination des angles entres les bornes et corrections entres les distances mesurées et les distances réelles. On appliquera les filtre de type SALLEN KAY, le théorème de MILLMAN au point d'intersection des filtres. La vitesse de ce type d'onde est de l'ordre 344 m/s à une température de 22,5°C. II 35 s'agit d'une vitesse approximative qui suffit pour la plupart des applications, mais ne permet pas d'être précis en toute circonstance, ce qui est très gênant dans le cadre d'un système chargé d'effectuer des mesures précises. Il faut donc tenir compte du faite que la vitesse du son varie en fonction de la température selon l'équation suivante : 40 avec : v(T) est la vitesse en m/s et T en °C 5 2982399 Grâce à l'atténuation calculée précédemment, on peut calculer la puissance du signal en fonction de la distance de la manière suivante : P(d) =IV -10(-and'n}2 Connaissant la sensibilité du récepteur, on peut alors déterminer la portée du système 5 tant que la distance 'd' respect l'inégalité suivante : P(d)ds > S Avec : S : la sensibilité du récepteur en dB P(d)dB : la puissance du signal à une distance d en dB 10 Pour pouvoir émettre des ultrasons, il faut fournir aux émetteurs un signal à la bonne fréquence. La solution consiste à utiliser un composant particulier pour générer cette fréquence. On utilisera alors un composant bien connu : le NE555. Il s'agit d'un composant spécialisé qui permet de générer toute sorte de signaux. Le type du signal produit dépendra du montage électronique réaliser avec le composant. Pour nos besoin, nous choisissons de 15 générer un signal carré. La fréquence du signal produit dépend alors des formules suivantes : Le temps du signal à l'état haut est défini par : tH = 0.693 (R, + RB)C Le temps du signal à l'état bas : t T = 0.693RBC 20 La période et la fréquence sont alors : T ----- tu+ tz,== 0.693(RA + 2Re)C 25 Exemple pour obtenir une fréquence de 40 kHz : On prend par exemple : RA = 100 S2 et RB = 1001d2 On trouve alors : C = 1,8 pF La mise en place de cette modulation est très simple, puisqu'il suffit de multiplier le 30 signal binaire de données par le signal porteur créé précédemment. Pour cela, il suffit d'utiliser une simple porte logique ET. ( voir bloc diagram annexé ) Il faut ensuite amplifier ce signal afin de pouvoir utiliser les émetteurs ultrasons au maximum de leurs possibilités. Pour cela, on utilise un AOP (Amplificateur Opérationnel), monter afin de réaliser l'amplification.A square wave is generated by an integrated circuit of type ne555 so that a high time and a low time that is easy to code in binary logic can be defined. With regard to the power of the transmitted signal we have: P = V2 / R with V: supply voltage of the transmitter and R: transmitter impedance calculations that solve the location of the fingers on the touch surface 30 obey the law of trigonometry: determination of the angles between the limits and corrections between the measured distances and the real distances. We will apply SALLEN KAY type filters, MILLMAN's theorem at the intersection point of the filters. The speed of this type of wave is of the order 344 m / s at a temperature of 22.5 ° C. This is an approximate speed which is sufficient for most applications, but it is not possible to be precise in all circumstances, which is very troublesome in the context of a system in charge of making precise measurements. It must therefore be taken into account that the speed of sound varies according to the temperature according to the following equation: 40 with: v (T) is the speed in m / s and T in ° C 5 2982399 Thanks to the attenuation calculated previously, the power of the signal as a function of distance can be calculated in the following manner: P (d) = IV -10 (-and'n) 2 Knowing the sensitivity of the receiver, it is then possible to determine the range of the system 5 as long as the distance 'of respect the following inequality: P (d) ds> S With: S: the sensitivity of the receiver in dB P (d) dB: the power of the signal at a distance d in dB 10 To be able to emit the solution is to use a particular component to generate this frequency, using a well-known component, the NE555, which is a specialized component that allows to generate all kinds of signals.The type of signal produced will depend on the mounting electronics realize with the component. For our needs, we choose to generate a square signal. The frequency of the signal produced then depends on the following formulas: The time of the signal in the high state is defined by: tH = 0.693 (R, + RB) C The time of the signal in the low state: t T = 0.693RBC 20 The period and the frequency are then: T ----- tu + tz, == 0.693 (RA + 2Re) C 25 Example to obtain a frequency of 40 kHz: Take for example: RA = 100 S2 and RB = 1001d2 On then finds: C = 1.8 pF The implementation of this modulation is very simple, since it suffices to multiply the binary data signal by the carrier signal created previously. To do this, simply use a simple AND logic gate. (see attached block diagram) It is then necessary to amplify this signal in order to be able to use the ultrasonic transmitters to the maximum of their possibilities. For this, we use an AOP (Operational Amplifier), mount to achieve amplification.

35 Le gain de montage est alors le suivant : 6 2982399 On adaptera alors le gain de cet amplificateur en fonction de la tension du signal en entrée, qui sera de 5V puisqu'il provient d'une porte logique ET, et de la tension souhaité en sortie, qui elle dépendra la tension d'alimentation des émetteurs ultrasons utilisés. D'après les tests réaliser avec des cônes en plâtre, plomb et aluminium , la matière 5 dans laquelle est réaliser le cône à très peu d'influence sur la propagation du signal. Tout d'abord il faut filtrer le signal que l'on reçoit afin de ne garder que le signal qui nous intéresse et d'éliminer, en tous cas d'atténuer, les autres fréquences captées. Pour cela nous allons utiliser deux filtres en cascade de type Sallen Kay d'ordre 2. Le premier sera un filtre passe bas, et sera suivi d'un passe haut, le tout afin de réaliser un filtre passe bande.The mounting gain is then: 6 2982399 The gain of this amplifier will then be adjusted according to the input signal voltage, which will be 5V since it comes from an AND logic gate, and the desired voltage at the output, which will depend on the supply voltage of the ultrasonic transmitters used. According to tests carried out with plaster, lead and aluminum cones, the material in which the cone is made has very little influence on the propagation of the signal. First of all we must filter the signal we receive in order to keep only the signal that interests us and eliminate, in any case attenuate, the other frequencies collected. For this we will use two Sallen Kay type 2 cascading filters. The first will be a low pass filter, followed by a high pass, all in order to achieve a band pass filter.

10 Résolution du système : Calcul de VA : + 17- Rays a V 5 Ra + Rb Ra &tif Vs Ra + Rb K Ra + Rb Rb = 1 + a 15 Calcul de VB : (Zi + Z2 Vs Z1 ± Z3 K z3 VB = VA 23 En appliquant le théorème de Millman (loi des noeuds) on trouve également : Ve VA + Vs 20 21.10 System Resolution: Calculation of VA: + 17- Rays a V 5 Ra + Rb Ra & tif Vs Ra + Rb K Ra + Rb Rb = 1 + a 15 Calculation of VB: (Zi + Z2 Vs Z1 ± Z3 Kz3 VB = VA 23 By applying the Millman theorem (node law) we also find: Ve VA + Vs 20 21.

22 VB - 1 1 - 20 Z1 Z2 En remplaçant VA et VB par leur expression en fonction de Vs, on trouve alors la fonction de 25 transfert suivante: H = -Vs = k Z2 Z3 Vo Z0 Z3 (1 - + Zo (Z1 + Z2) + Z2 (Z1 + Z3 ) Filtre passe bas : 30 Pour avoir un filtre passe bas, on prendra des résistances pour Zo et Zi, et des capacités pour Z2et Z3. La fonction de transfert sera alors : H = k 1+ j co(RoC2(1- K) + RoCa + R iC3) + RoRiC2C3(,i )2 H = K 1 Ro 1L2(-4-} K) + Ro (Ri +7'2e01 1 1 e2 e3 (jto)2 + e2 1 (Ri ± \ 7 2982399 5 Sachant que la forme générale d'un filtre passe bas d'ordre 2 est : 1 H = k 1+ + (ici) Q coo 6)0 On aura donc un filtre avec les caractéristiques suivantes : 1 w0 ,s./ 11. D 0 n 1... D e 2u3 fo - - 1 27T "Z RoRi C2 C3 Nilio Ri C2 C3 Q - (Ro C2 (1 - K) + Ro C3+ Ri C3) 10 On obtient alors une fréquence de coupure et un facteur de qualité (Q) tout deux dépendant de nos composants R et C. Ce qui n'est pas du tout pratique car on souhaiterait pouvoir régler ces paramètres indépendamment l'un de l'autre. Posons : C = C2 = C3 R Ri = Ro 15 Les paramètres fo et Q deviennent alors : 1 fo - 2nRC Ri, K = 1+ " Ra 20 Ainsi on pourra régler ces paramètres de manière indépendante. Filtre passe haut : Pour réaliser un filtre passe haut à partir d'un montage Sallen Kay, on prendra des capacités pour Zo et Zi et des résistances pour Z2 et Z3. La fonction de transfert du filtre passe haut sera : 1 Q - 3 - K 8 2982399 1 wo MoRi C2 C3 2n. z Ro Ri C2 C3 wo = Vs le Ve - H 1 1 (1 1 icotoR3(1 K) + + R2) + R + R 14(-0 ciw 2 «C10) Co CiR2R3 (i )2 H = K 1+ (Ci R3 (1 K) + C1R2 ± Ca R2 )Lx) + Co CiR2R3 (jltÀ))2 deo H = K Uoio) 1 + jet) + Q 5 On retrouve alors les mêmes paramètres que pour le filtre passe bas : En utilisant le même principe pour choisir les composants : C =C2 =C3 R R1= Ro Q - 3 - K En mettant ces deux filtres en cascade, on obtient alors un filtre passe bande ayant les 15 caractéristiques désirées. Le filtre ainsi obtenu permet d'atténuer toutes les fréquences, sauf la fréquence fo, fréquence centrale de notre filtre, ce qui correspond bien à notre attente. Ce filtre à une bande passante très étroite, ce qui nous permet de ne garder que la fréquence sélectionnée fo. Si l'on souhaite une bande passante plus large, on pourra soit : 20 augmenter le gain K du filtre, mais comme on l'a vue, le gain influence directement le coefficient de qualité Q. le gain K ne devra donc pas être supérieur ou égale à 3 sous peine de rendre le filtre instable, réduire la fréquence de coupure du filtre passe bas et augmenter celle du filtre passe haut, ce qui aura pour effet d'élargir la bande passante.By replacing VA and VB by their expression as a function of Vs, we find then the following transfer function: H = -Vs = k Z2 Z3 Vo Z0 Z3 (1 - + Zo (Z1 + Z2) + Z2 (Z1 + Z3) Low pass filter: 30 To obtain a low pass filter, we will take resistors for Zo and Zi, and capacities for Z2 and Z3.The transfer function will then be: H = k 1+ Co (RoC2 (1-K) + RoCa + R iC3) + RoRiC2C3 (, i) 2 H = K1 Ro1L2 (-4-) K) + Ro (Ri + 7'2e01 1 1 e2 e3 (jto) 2 + e2 1 (Ri ± \ 7 2982399 5 Knowing that the general form of a low pass filter of order 2 is: 1 H = k 1+ + (here) Q coo 6) 0 So we will have a filter with the following characteristics: 1 w0, s, / 11. D 0 n 1 ... D e 2u3 fo - - 1 27T "Z RoRi C2 C3 Nilio Ri C2 C3 Q - (Ro C2 (1 - K) + Ro C3 + Ri C3 We obtain then a cutoff frequency and a quality factor (Q) both depending on our components R and C. Which is not at all practical because we would like to be able to adjust these independant parameters. one of the other. Posons: C = C2 = C3 R R1 = Ro The parameters fo and Q then become: 1 fo - 2nRC Ri, K = 1+ "Ra 20 Thus we will be able to adjust these parameters independently. high pass filter from a Sallen Kay assembly, we will take capacity for Zo and Zi and resistors for Z2 and Z3 The transfer function of the high pass filter will be: 1 Q - 3 - K 8 2982399 1 wo MoRi C2 ## STR2 ## ## STR2 ## ## STR1 ## ## STR2 ## K 1+ (Ci R3 (1 K) + C1R2 ± Ca R2) Lx) + Co CiR2R3 (jltΔ)) 2 deo H = K Uoio) 1 + jet) + Q 5 The same parameters are found again as for the pass filter bottom: By using the same principle to choose the components: C = C2 = C3 R R1 = Ro Q - 3 - K By cascading these two filters, a bandpass filter having the desired characteristics is obtained. obtained allows to attenuate all the frequencies, except the frequency uence fo, the central frequency of our filter, which corresponds to our expectations. This filter has a very narrow bandwidth, which allows us to keep only the selected frequency fo. If we want a wider bandwidth, we can either: increase the gain K of the filter, but as we have seen, the gain directly influences the quality coefficient Q. The gain K should therefore not be greater or equal to 3, otherwise the filter will become unstable, reduce the cut-off frequency of the low-pass filter and increase that of the high pass filter, which will widen the bandwidth.

10 On retrouve alors : 1 2T(RC 1 R2 R3 9 We then find: 1 2T (RC 1 R2 R3 9

Claims

REVENDICATIONS1. Interactive communications and image equipment characterized in that it consists of an assembly comprising an overhead projector, a digital processing unit and active echolocation terminals. The terminals ensure the detection of the actions of the speakers on the projection surface. With the digital processing of the information collected, this system gives tactile access to any surface, whatever the material serving as a projection support. The digital processing device forming an integral part or not of the projection system.

2. Interactive interactive equipment with ecolocation according to 1, characterized in that the zone delimiting terminals simultaneously act as emitters and as hyper frequency receivers.

3. Interactive tactile equipment with ecolocation according to 1, characterized in that the zone delimiting terminals have the WI-fi and / or bluetooth communication means.

Interactive tactile ecolocation equipment according to 1, characterized in that the zone boundary markers manage a plurality of medium-range transmissions and pickup frequencies (up to 400 m).

An interactive ecolocalization tactile device according to claim 1, characterized in that the zone delimiting terminals have emitters arranged on the circumference of the terminals, the emitters transmit a horizontal wave, they are equipped with reflection cones to cover all the angles which form them. separate one from the other.

6. Echolocal interactive tactile equipment according to 1 characterized in that the rear projection system comprises an automatic focusing lens and / or manual.

7. interactive interactive equipment echolocation according to 1 characterized in that it comprises a central digital management unit via an onboard microprocessor and specific software.

8. Echolocalisation tactile interactive equipment according to 1, characterized in that the central unit has the WI-fi and / or bluetooth communication means for communicating with the location terminals.

9. Interactive tactile equipment with ecolocation according to 1 characterized in that the central unit have all the means of communication gsm and internet

10. Echolocal interactive tactile equipment according to 1 characterized in that the assembly can be declined in all possible sizes so as to handle very large interactive detection surfaces.