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PROBLÈME ADRESSÉ

Les écrans tactiles qui sont les plus utilisés aujourd'hui sont basés sur des surfaces capacitives, ce qui nécessite une matrice d'éléments de détection semi-conducteurs. Bien qu'ils adressent la plupart des besoins du marché actuel des produits électroniques, ils sont limités à bien des égards.

Entre autres limitations, l’accroissement des dimensions de l'écran tactile capacitif est limité par le nombre élevé de semi-conducteurs requis. De plus, les écrans tactiles capacitifs nécessitent habituellement un environnement de fabrication et des matériaux coûteux. Généralement, les solutions capacitives sont inadéquates pour la détermination de la pression.

En dehors du marché de l'électronique grand public, d'autres types de surfaces dédiées à la cartographie de la pression sont également utilisées (exemple : tapis de pression pour analyser le comportement/la douleur des petits animaux). Parmi ses limitations, le tapis de pression est difficile à maintenir en état de fonctionnement (fragile) et présente des problèmes lorsque l’on souhaite en accroître les dimensions. La présente invention répond à plusieurs des problèmes identifiés.

TECHNOLOGIE

La technologie de cartographie de la pression acoustique active - Ultrasonic Pressure Mapping (UPM) - vise à détecter, localiser et estimer la pression locale de multiples points de contact avec un objet mince (plaque, coquille). Le principe repose sur la réflexion, en présence d'un contact, d'ondes ultrasonores guidées (GW) générées et mesurées à l'aide de piézocéramiques.

AVANTAGES

Cette invention est avantageuse sur de nombreux points :

  • Rentable : le coût de l'instrument est inférieur à 200 $ au stade du prototype.
  • Polyvalence des applications : le périphérique peut être intégré sur la plupart des structures minces existantes (tout matériau, toute taille, toute épaisseur ou courbure).
  • Simplicité et robustesse : réduction de l'empreinte, un seul étalonnage en usine. Un seul biseau de 5 mm comprenant un émetteur et un à trois récepteurs.
  • Contact : tout matériau ou taille peut être utilisé pour le contact (peau, crayon, etc.).
  • Sensibilité : masses supérieures à 1g, échelle linéaire de 256 valeurs pour la pression de contact.
  • Stabilité : étalonnage unique en usine sans dérive par rapport au temps ou à la température.
  • Précision : précision de 0,5 mm de l’emplacement de contact.
  • Temps réel : latence de 30 ms pour l’imagerie sous pression sous une grille limitée.

APPLICATIONS

  • Écrans tactiles pour appareils portables ou industriels (tablettes, téléphones, plateformes médicales, etc.).
  • Capteurs de cartographie de pression pour applications biomédicales (animales ou humaines) ou surveillance de structure.
  • Détection de contact, peau artificielle pour la robotique ou électronique grand public ou applications biomédicales (détection de prothèses).

STATUT DE LA PROPRIÉTÉ INTELLECTUELLE

  • Brevet américain délivré : 9 750 451 (protection jusqu'au 5 septembre 2033)
  • Demande de brevet CAN (3 février 2016)
  • Licence commerciale disponible

CE QUE NOUS RECHERCHONS

CONTACT TRANSFERTECH SHERBROOKE

PREUVE DE CONCEPT

Démonstration du principe de cartographie de la pression acoustique active :

  • Preuve de concept : la preuve de la notion d'imagerie en temps réel (30 images par seconde) sur un panneau de GorillaGlass de 8 pouces x 10 pouces équipé de 3 piézocéramiques (1 émetteur + 2 récepteurs à un bord) a été réalisée pour plusieurs points de contact avec une précision inférieure à 1 mm pour les poids au-delà de 50 grammes. L'électronique dédiée est basée sur une plateforme Zynq personnalisée incluant le DAC et les ADC à ultrasons et a été utilisée pour l'extraction en temps réel de la pression de contact. Une seconde validation sur une feuille mince de polycarbonate a été effectuée en 2017 afin de réaliser la mesure de faibles pressions de contact (