CN104854544A - 移动设备与主机设备的交互表面的确定 - Google Patents

Abstract

一种确定移动设备(501)与主机设备(500)的第二交互表面(502)的进行当前交互的当前第一交互表面(503)的方法，该方法包括以下步骤：检测由与所述第二交互表面(502)关联的主机设备(500)的至少一个电路(115)中的至少一个感应磁场感应出的至少一个电信号，确定移动设备(501)的与所述至少一个感应电磁场关联的交互表面(503)，基于所述感应出的至少一个电信号进行电平测试(1106)，及根据电平测试(1106)的结果，确定所述当前第一交互表面(503)作为移动设备(501)的与所述至少一个感应电磁场关联的所述交互表面。

Description

移动设备与主机设备的交互表面的确定

技术领域

本发明涉及用户与计算机系统之间的接口，尤其在游戏领域，并且更具体而言，涉及用于将多个移动设备与计算机系统接口的方法和设备。

背景技术

在许多情况下，对于计算机系统，可能有必要检测移动实体的位置和/或朝向，以便使后者能够相应地反应。因此，例如，在使得用户能够与由计算机系统模拟的虚拟用户对弈的棋类游戏中，在计算机系统上实现的应用必须知道棋盘的所有棋子(piece)的位置，尤其是那些被用户移动的棋子的位置，以计算其移动。

存在用于检测游戏棋盘上真实对象的位置和/或朝向的解决方案，使得有可能使用那些对象作为计算机系统的接口。

因此，例如，电阻式触摸屏可以被用作游戏棋盘，以便当施加足够的压力时检测诸如触笔的对象的位置。但是，这种类型的屏幕一般只支持单点接触并且需要用户恒定的压力以知道位置。换句话说，如果触笔施加的压力减轻，则不可能检测到触笔的位置。

也有可能基于通过导电体漏电的原理使用电容式触摸屏。但是，只有导电并连接到地的对象才使得能够检测它们的位置。因此，例如，塑料或木制对象的位置不能利用这种屏幕来确定。

此外，一般而言，基于触摸屏或触摸膜的解决方案只支持有限数量的同时或几乎同时接触，并且不能够确定大量的对象。

其它的解决方案应用基于红外线的技术，尤其是以平台(table)的形式。因此，例如，称为Surface(Surface是微软的商标)、mTouch(mTouch是Merel Tech否logies的商标)和Entertaible(Entertaible是飞利浦的商标)的产品使用在平台的厚度内放置的红外线相机。但是，这些平台的所需厚度使它们笨重且移动性低，并且赋予它们一定的刚性。此外，它们的价格并不真正允许家庭使用。

最后，这些解决方案不能够检测要检测其移动和/或朝向的移动实体相对于预定基准的高度。

在文档WO 2012/028827中已提供了方法来使得计算机系统能够简单并高效地确定可以被用来与该计算机系统交互的大量移动设备的位置。帮助移动设备定位的方法也已在法国专利申请FR 1255334中进行了描述。

本发明在这个上下文中进行描述。事实上，某些移动设备可以具有使它们能够经由不同的表面与计算机系统交互的几何形状。例如，多面体移动设备可以被放在主机设备的多个面上。

因此，需要从移动设备的多个表面中确定哪个表面在与计算机系统的主机表面交互。

发明内容

本发明的第一方面涉及确定移动设备与主机设备的第二交互表面的当前交互的第一交互表面的方法，该方法包括以下步骤：

-检测由与所述第二表面关联的主机设备的至少一个电路中的至少一个电感器感应出的至少一个电信号，

-确定移动设备中与所述至少一个电感器电磁场关联的交互表面，

-基于所述至少一个感应出的电信号进行电平测试，及

-根据电平测试的结果，确定当前交互的所述第一交互表面作为移动设备中与所述至少一个电感器电磁场关联的所述交互表面。

基于检测到的磁场，有可能确定与主机设备交互的表面。

设备是例如游戏板。例如，移动设备可以是人物、标志、骰子或其它项。

特别地，当移动设备包括多个可能的交互表面时，有可能自动地确定哪个表面在与主机设备交互。交互表面是例如多面体(例如，骰子)或其它项的面。

交互可以是设备的交互表面之间的物理接触。但是，交互也可以在一定的距离进行。但是这个距离与磁场对信号的感应兼容。

感应的电信号可以是电流或电压。这些信号的水平可以通过它们的有效值、它们的振幅或其它参数来表示。

电平测试可以例如包括从多个感应的电信号中选择较高电平的感应电信号。因此，当前交互表面被确定为与产生的最强磁场关联。

例如，产生的最强磁场是从移动设备中最靠近主机设备的交互表面的交互表面发射的。

该方法还可以包括访问代表所述移动设备中用于磁场生成的至少一个模块的布置的数据的步骤，并且移动设备中与所述电磁场关联的的交互表面至少从所述数据确定。

因此，主机设备事先知道移动设备的构造及其交互表面的分布以及磁场相对于那个构造的起点。

根据所接收的磁场，有可能自动地识别对应的交互表面。

例如，该方法还包括从移动设备接收所述数据的步骤。

这些数据例如在主机设备的初始化阶段中被交换。

根据实施例，该方法还包括向移动设备发送激活信号的步骤，该激活信号用于激活生成所述移动设备的磁场的模块，以生成所述电感器磁场。

因此，主机设备事先知道磁场的起点。因此，主机设备可以从其推断对应的交互表面。

根据实施例，该方法还包括发送所述移动设备的激活信号的步骤，并且移动设备中与所述电感器电磁场关联的所述交互表面是至少从由移动设备进行的分别与移动设备的交互表面关联的磁场生成单元的激活序列确定的。

因此，所发送的激活信号的数量减少。

例如，多个感应出的电信号分别在主机设备的多个电路中被检测，该方法包括以下步骤：

-从检测到的电信号的电平中选择其各自电平最高的多个信号，

-其中感应出最高电平的感应电信号的电路的接近性测试。

然后，电平测试是基于满足接近性测试的那些电路中的电路中至少一个感应电信号执行的。

因此，有可能过滤掉寄生磁场并且只考虑感应信号的定位检测。

该方法还可以包括基于满足接近性测试的电路中感应电信号的电平进行电信号电平插值的步骤，所述被插值的电平与主机设备的所述第二交互表面上的位置关联。然后，基于所述被插值的电平进行电平测试。

因此，电平测试的结果更准确。

作为替代，该方法还可以从满足接近性测试的电路中的感应电信号选择最高电平电信号的步骤。然后，基于选定的电信号执行电平测试。

因此，简化了为电平测试要执行的处理操作。

例如，电平测试包括从检测到的感应电信号的多个电平中选择最大的电平。

例如，电平测试包括与代表最大高度的阈值电平比较，超过该阈值，与检测到的磁场关联的交互表面不被认为与主机设备的表面交互。

本发明的第二方面涉及计算机程序和计算机程序产品以及用于这种程序和产品的存储介质，从而使得当程序被加载并且被处理器，例如移动设备的主机设备的处理器，执行时，能够实现根据第一方面的方法。

第三方面涉及被配置为实现根据第一方面的方法的主机设备。

例如，这种设备包括至少一个用于与至少一个移动设备交互的交互表面、用于确定所述至少一个移动设备与主机设备的第二交互表面的当前交互的第一交互表面的处理单元，所述处理单元被配置为：

-检测由主机设备中与所述第二表面关联的至少一个电路中至少一个感应磁场感应出的至少一个电信号，

-确定移动设备中与所述至少一个电感器电磁场关联的交互表面，

-基于所述至少一个感应出的电信号执行电平测试，及

-根据电平测试的结果，确定当前交互的所述第一交互表面作为移动设备中与所述至少一个电感器电磁场关联的所述交互表面。

第四方面涉及包括至少一个用于与主机设备交互的交互表面的移动设备，所述移动设备包括被配置为向所述主机设备发送代表所述移动设备中用于磁场生成的至少一个模块的设备的数据的处理单元，移动设备的每个交互表面分别与用于生成磁场的至少一个模块关联。

第五方面涉及包括根据第三方面的主机设备以及至少一个移动设备的系统，其中移动设备包括至少一个与用于生成磁场的模块关联的交互表面。

例如，该系统包括至少一个根据第四方面的移动设备，主机设备的处理单元还被配置为访问从移动设备接收并且代表所述移动设备中用于磁场生成的至少一个模块的布置的数据，并且还被配置为至少基于所述数据确定移动设备中与所述电磁场关联的交互表面。

附图说明

关于附图，本发明的其它优点、目标和特征将从作为非限制性例子给出的以下具体描述中显露出来，附图中：

图1图解说明了能够实现本发明的体系架构的例子；

图2说明了检测表面和关联的逻辑的例子；

图3图解说明了螺线管与检测表面的导电回路之间电感耦合的物理原理；

图4图解说明了插值机制，基于由诸如参考图2所述的系统所获得的测量，该机制使得有可能沿给定的轴计算放在检测表面上的螺线管的位置；

图5说明了用于实现本发明实施例的上下文；

图6a、6b、6c和6d说明了移动设备的示例实施例；

图6e和6f说明了移动设备的尺寸确定；

图7a图解说明了用于定位其位置和/或朝向可以从主机设备确定的移动设备的模块的逻辑块；

图7b说明了，对于用于定位其位置和/或朝向可以从主机设备确定的移动设备的定位模块，参考图7a描述的逻辑图的电子实现的例子；

图8a-8h说明了移动设备定位模块的实施例；

图9和10说明了能够被用来顺序激活一组定位模块并且计算对应移动设备的位置和/或朝向的算法的例子；

图11和12是在一些实施例中实现的步骤的流程图。

具体实施方式

主机设备

参考图1至4，给出能够被用于本发明实施例的主机设备和移动设备的描述。

用于实施例实现的一般体系架构100图解地由图1说明。例如，这种体系架构在游戏应用的上下文中适用。但是，本发明不限于这种应用。这种类型体系架构的细节可以在文档WO 2012/028827中找到。

体系架构100一般包括主机设备105。主机设备可以例如采取板的形式。在游戏应用的上下文中，游戏板可以适于把主机设备的上表面耦合到屏幕。根据由用户在主机设备上执行的动作，这种屏幕可以例如使得为用户显示信息。

为了与主机设备交互，用户可以使用构成这里参考图1描述的体系架构的一部分的移动设备110。在图1中，示出五个移动设备。但是，本发明既不限制所表示的移动设备的数量也不限制其形式。例如，为了与主机设备，或者更具体而言是与关联的计算机系统，交互，用户可以移动移动设备。

为了检测用户的交互，主机设备包括检测层115，以便检测移动设备相对于那个层的存在和/或位置和/或朝向。

例如，检测层耦合到屏幕120和磁化层125(检测层115、屏幕120和磁化层125在这里基本上是平行的)。主机设备的检测模块130使得有可能检测移动设备的位置并且，如果必需，则还有朝向，以及实现用户与其交互的一个或多个应用。

检测模块尤其负责管理移动设备的位置和/或朝向的检测。为此，这种模块可以例如识别布置在移动设备中的定位模块(未示出)。例如，检测模块一个接一个地识别它们，然后向它们发送激活信号，以便让他们每个轮流发射电磁场。然后，基于在检测层中被所发射的磁场感应出的信号，检测模块实施对它们位置的评估。

检测模块例如与主机设备105的其它部件被插入在机壳中。作为替代，它可以是集成在例如计算机或游戏控制台中的远程模块。它可以由可再充电电池或者经由电源适配器供电并且具有一组常规连接135，例如，在适当的时候，用于电源适配器的电插头，以及用于USB、Ethernet、VGA视频(VGA代表Video Graphics Array(视频图像阵列))和/或HDMI(代表High Definition Multimedia In(高清晰度多媒体输入))的端口，尤其是如果屏幕与检测层关联的话。它还可以包括无线通信模块，例如WiFi或蓝牙类型的、启用与另一计算机系统的交互和/或经由通信网络对数据访问的无线通信模块。

检测模块130包括用于以下具体描述的位置感测和检测的计算模块和控制模块。计算模块在这里具有中央处理单元(或CPU)、图形处理单元(或GPU)、用于存储对本发明实现而言必要的程序和变量的存储器部件(RAM，代表Random Access Memory(随机存取存储器)，ROM，代表Read Only Memory(只读存储器)，和/或闪存类型的存储器)，以及以例如芯片集形式的声音处理模块。

根据特定的实施例，硬件模块130没有集成到主机设备105中，而是连接到其。它是例如连接到板105的智能电话类型的设备。

用于位置感测和检测的控制模块顺序地激活，例如通过无线电，其位置要被确定的每个定位模块或者控制这种顺序激活。

在激活之后，这里的每个定位模块发射由检测表面感测到的电磁场。因此，定位模块还可以被看作磁场生成模块。磁场的生成使主机设备能够定位移动设备。

一旦已经感测到电磁场，检测表面就向位置检测和感测模块发送信息，从而使得有可能计算定位模块的位置，例如(x，y，z)类型的位置。如下所述，当几个定位模块与相同的移动设备关联时，基于这些定位模块的位置，有可能确定这个移动设备的朝向参数，例如以角度的形式。然后，其位置和/或朝向要被确定的所有移动设备的位置和/或朝向被发送到计算模块，计算模块使用它们来管理与所考虑的应用的交互。

图2说明了根据一种实施例的检测层和关联逻辑的例子。

检测层115包括形式为构成导电网格的行和列形式的网。导电网格沿两个正交的轴包括一组导电回路。每个回路是分立的传感器，使得能够测量感应信号，例如，由电磁场感应出的感应电流或电压的量值。电磁场是例如由辐射元件生成的，其中辐射元件是诸如在主机设备的上表面附近并且尤其是在检测层附近定位的、属于其位置和/或朝向必须被计算的移动设备的螺线管。

为了说明，在这里假设螺线管被放在图2中标记200的位置附近，在回路205和210的交点处，回路的一端连接到地并且另一端连接到用来计算位置的电子部件。当位于位置200的螺线管通电时，它生成在回路205和210中感应出电流的磁场，该电流可以被分析并且与在其它回路中感应出的电流进行比较。因此，通过螺线管与网格之间的感应性耦合并且通过感应电流的测量，有可能确定螺线管相对于导电网格并且因此相对于检测层的位置。

多路复用器215和220连接到网格的两个轴当中每个轴的每个回路，即，在这里是分别连接到垂直和水平回路当中每一个。来自多路复用器215和220的输出分别连接到检测模块中用于位置感测和检测的控制模块的自动增益控制器(AGC)225和230，该控制模块在这里标为130-1。来自自动增益控制器225和230的输出信号首先分别在解调器235和240中被解调。解调产生与利用交流(或AC)成分补充的原始螺线管成比例的直流(或DC)信号，其中AC成分是由螺线管发射的磁场的固定频率的倍数。

根据常用的配置，检测模块130的计算模块，在这里被标为130-2，控制多路复用器215和220，以便顺序地激活回路，即，在回路n之后激活回路n+1。当达到最后一个回路时，处理器启动新的循环并且控制第一个回路的激活。

带通滤波器可以在每个自动增益控制器225和230中使用，以便从解调的信息消除不期望的谐波以及电磁本底噪声。这种过滤使得有可能精炼来自多路复用器215和220的信号的测量，这种测量分别在解调器235和240中被解调，然后在模拟/数字转换器(DAC)245和250中被数字化。

所获得的数字值被发送到计算模块130-2的中央处理单元(CPU)255，以便被存储。如所说明的，中央处理单元255控制解调器235和240。

在值被存储之后，处理单元单元递增多路复用器的地址，以便执行来自之后回路的信号的数字化。当到达最后一个回路时，中央处理单元重新初始化对应于所考虑的轴的第一个回路的值的多路复用器的值。

在循环结束时，中央处理单元已经为每个轴存储了与靠近螺线管位置的相邻回路相同数量的数字值。基于这些值，中央处理单元通过如下所述的插值计算螺线管的位置。

在这里应当指出，回路的接地连接可以由位于不同回路之间的金属条提供，以便保护它们不受电磁干扰。一种备选方案在于在导电网格下面布置统一接地平面。

此外，位置感测和检测的控制模块，这里是130-1，包括由计算模块130-2的中央处理单元255控制的发射器260，从而使得移动设备的定位模块能够被激活。为了说明，中央处理单元255向发射器260发送要激活的定位模块的标识符。这个标识符被编码，然后以数字或模拟无线电信号的形式发送。然后，接收这个激活信号的每个定位模块可以比较接收到的标识符和其自己的标识符，并且，如果标识符完全相同，就激活其自己。作为替代，中央处理单元255向发射器260发送通用激活命令，该命令被编码，然后以数字或模拟无线电信号的形式发送。

发射器260连接到天线265，从而使得可以发送由作为能量源的移动实体使用的命令信号，并且用于激活定位模块。天线265可以被放在检测表面115上，例如在回路205和210周围。回路205和210可以被用来构成天线265。为此，开关被用来确定回路205和210的发送或接收功能(然后，根据开关的位置，回路205和210连接到多路复用器215和220或者连接到发射器260)。

如下所述，发射器260尤其可以包括RFID类型的阅读器。

因此，为了估计一组定位模块的位置，每个定位模块被顺序地激活并且，对于这些激活当中每一个，根据这里所描述的实施例，对每组回路执行循环。

几个检测层可以在相同的平面中彼此组合，结果产生的检测层的面积是所组合的检测层的面积之和。为此，一个检测层被认为是“主”，其它的被认为是从。移动设备的顺序激活由优选地接收由与每个从检测层关联的检测模块计算的位置的“主”检测层管理，并且通过制作包含定位模块的自由度的坐标和角度的表来整理它们。

图3图解地说明了螺线管与检测层的导电回路之间的电感耦合的物理原理。

其位置和/或朝向要被计算的每个移动设备包括至少一个其轴优选地朝向检测表面的螺线管。

螺线管300被交流电流经过并生成(或发射)朝检测表面，在这个例子中尤其是朝回路210，传播的电磁场。通过接收来自螺线管300的电磁场，回路210与螺线管300耦合。然后，有可能测量在那个回路的端子处(标为305)的交流信号。

螺线管300与回路210之间的耦合可以按以下关系的形式表示，

$R=\frac{k}{D^2}E$

其中

E表示在螺线管300的端子处的电压，R表示在接收回路210的端子305处接收的信号的电压，D是螺线管300与接收回路210之间的距离，并且k是与包括螺线管和接收回路的系统的固有因素，尤其是螺线管的匝数和回路的尺寸有关的常量。

图4图解说明了插值机制，基于由诸如参考图2所述的系统所获得的测量，该机制使得有可能沿给定的轴计算放在检测层附近的螺线管的位置。

在这里假设螺线管位于根据横坐标X3、X4和X5定位的垂直回路B3、B4和B5附近，在回路的端子处测量的电压分别表示为V3、V4和V5。螺线管在这里位于沿横轴表示为XS的位置。

坐标X3、X4和X5可以由中央处理单元从对应回路的标识符获得(这些值是根据检测表面的路线图预定义的并且，优选地，存储在非易失性存储器中)。

根据与螺线管耦合的回路的位置，从由回路B3、B4和B5测量的值外推，图4中所表示的曲线400的部分说明了对于螺线管的位置XS的电压的变化。它可以类比为抛物线型的二次函数。在实践中，这种局部近似对应于螺线管与导电网格的回路之间的电磁耦合现象。

以下关系说明了这个特性。

V3＝a(X3-XS)²+b

V4＝a(X4-XS)²+b

V5＝a(X5-XS)²+b

其中a和b是常量，a是小于零的常量(a＜0)。

此外，给定二次函数的假设，x坐标X3、X4和X5之间的关系可以按以下形式表示，

X4-X3＝X5-X4＝ΔX

X5-X3＝2ΔX

(ΔX表示横坐标X3与X4之间以及横坐标X4与X5之间的距离)。

因此，有可能根据以下公式插值螺线管的位置：

$XS=X3+\frac{\mathrm{\Δ}X}{2}\frac{3V3-4V4+V5}{V3-2V4+V5}$

根据相同的逻辑，还有可能根据纵轴确定螺线管的位置。

此外，螺旋管与回路之间的距离(即，螺线管相对于检测表面的高度)可以根据以下关系来定义，

$D=\sqrt{\frac{k}{R}E}$

因此，距离D是值R的函数，其中R代表在检测表面的所考虑回路的端子处的电压。它可以从所进行的测量外推。应当指出，这种距离计算的准确度尤其与螺线管所发射的由其值必须随时间尽可能恒定的信号E的稳定性相关，这需要定位模块中稳定的供电，在电池放电时不得下降。这可以通过定位模块的电压调节器来确保。

如前面所指示的，用于激活和定位移动实体的电子器件通过感应来被供电。被用来采获能量的天线还可以用于激活和同步移动实体。根据实施例，移动实体的定位模块的供电是由RFID类型的电路的远程供电模块进行的。因此，RFID类型技术的使用可以被用来供给定位模块并且，当通信装置使它们能够被激活或同步时，这种情况出现。

为此，图2中所表示的发射器260(或者更一般地说是位置检测控制模块)使用RFID阅读器类型的阅读器，从而经由RFID技术启用定位模块的通信和同步模式。然后，可以通过在移动实体携带的RFID类型电路的非易失性存储器中的读写操作进行通信。这种存储器例如可以由主机设备通过RFID类型的访问以及由移动实体中携带的微控制器通过直接电连接访问。同步尤其可以通过RFID载波的振幅的具体调制来进行。

因此，例如，主机设备的电子器件包括RFID类型阅读器，即，使得能够通过读写位于主机设备附近的RFID类型部件，或RFID标签，进行访问的系统。在这里，这些电子器件包括至少一个覆盖主机设备的整个或部分交互表面的导电线圈，被用作RFID发射器/接收器天线。

由主机设备的RFID天线发射的平均磁功率具有使其能够通过位于RFID天线的最附近的移动实体的电子器件的磁感应远程供电的电平。

在这里应当指出，RFID阅读器和移动实体可以采用各种RFID标准及其派生物当中的一个，诸如标准ISO/IEC 15693、ISO 18000-3、ISO 18000-4、ISO 18000-7、ISO/IEC 14443、ISO/IEC 18092(更公知的被称为NFC，代表Near Field Communication(近场通信))、ISO/IEC 21481(也被称为NFC)。

被用来控制感测表面的中央处理单元，例如中央处理单元255，在这里也被用来控制RFID阅读器。它还可以与公共同步信号的持续时间T1的循环同相地按时间控制用于远程供电的电磁场的产生的激活和停用。

根据实施例，至少一些移动实体包含非易失性双端口存储器。非易失性双端口存储器在这里可以由RFID类型的阅读器经由无线通信以及由本地微控制器经由有线通信，例如根据I2C总线标准(I2C代表Inter Integrated Circuit(内部集成电路))的连接，来访问。虽然这种双端口存储器可以被用来触发移动实体的激活并且因此启用其定位，但是它还可以用于其它目的，同时在移动实体和感测表面之间提供特定的通信装置。

移动实体的双端口存储器可以通过由主机设备的RFID类型阅读器进行的读和写来访问。它构成主机设备的逻辑与移动实体中携带的微控制器之间的通信装置。微控制器优选地被告知经由无线通信协议接收的每个读和写请求。继请求的接收指示的接收之后，微控制器还可以询问存储器，以确定这种请求是否是对其进行寻址、访问类型(写或读访问)和访问请求所涉及的存储器地址。

此外，每个移动实体在非易失性存储器中包含存储的例如64位的唯一标识符。根据特定的实施例，这种唯一标识符被称为利用RFID类型阅读器可访问的电子部件的UID(代表UniqueIdentifier(唯一标识符))。这种标识符尤其符合诸如ISO 15693、ISO 18000-3和ISO14443标准。因此，RFID类型阅读器使得有可能检测新移动实体的到来并且以独特的方式通过它们的标识符来识别它们。

如以下参考图8a-8h所描述的，与主机设备关联的逻辑可以确定并分配用于每个检测到的定位模块的延迟值。在这里，延迟值代表一个时间段，在该时间段之后，定位模块必须继同步信号的检测之后发射定位信号。分配给新检测到的定位模块的延迟值可以是空闲的延迟值(之前分配给不再被检测到的定位模块的延迟值)。

为此，RFID类型阅读器可以在写请求中把所确定的延迟值寻址到定位模块的双端口存储器。为了说明，与主机设备关联的计算机系统可以利用定位模块的标识符作为访问关键字来询问本地或远程数据库。例如，这种数据库使得有可能获得移动实体的功能特点的列表。因此，例如，这种数据库可以被用来确定包括所考虑的定位模块的移动实体是否具有电动机、致动器、显示设备、声音产生设备、传感器和/或开关。所获得的功能的列表可以尤其被用来确定在计算机和移动实体之间有可能的命令和数据交换的特性。

被用来存储定位模块标识符的非易失性双端口存储器优选地与相同部件中的远程供电模块集成。这种部件是可用的。因此，例如，ST Micro Electronics公司参照M24LR16E制造出部件，提供无线接口和能量恢复双端口功能。

在移动实体中，这种电路有利地通过I2C类型总线连接到微控制器。

此外，每个移动实体包括一个或多个谐振电路以及至少一个开关，以使得发射定位信号。例如，开关被微控制器控制，因此，微控制器触发谐振或谐振的停止，从而启用对应定位模块的定位。在这里应当指出，两个谐振电路的使用使能够定位移动实体并确定其朝向。如果仅仅需要确定移动实体的位置，则可以使用单个谐振电路。作为替代，可以使用多于两个谐振电路，尤其是改进移动实体的位置和/或朝向的估计。

对于与检测层关联的逻辑，可以设想其它实施例。例如，有可能参考文档WO 2012/028827。

用于实现的环境

在描述了使得能够实现实施例的主机设备的一般体系架构之后，以下描述本发明实施例的实现环境。

图5图解说明了诸如已经在以上详细描述的主机设备500。

移动设备501位于主机设备的上表面(或主机表面或交互表面)502上。这种移动设备包括两个面503和504。移动设备501通过面503布置在主机表面上，因此，面503在图5中不可见。

移动设备501包括对应于面503和504的两个交互表面。假设，通过把移动设备501放到主机表面的一个面上，用户可以经由移动设备501与主机设备交互。根据本发明，随后主机设备能够确定移动设备被放在其上的面。在所说明的例子中，移动设备具有盘的一般形状。例如，移动设备可以代表用户放在其一个面上的筹码。

另一个移动设备505放在主机表面上。这个移动设备具有立方体的一般形状。因此，它包括标号为“1”至“6”的六个面。这些面构成用于与主机表面交互的交互表面。在所表示的例子中，骰子通过其标号为“4”的面被放置并且只有标号为“1”、“3”和“5”的面可见。

例如，用户在主机设备上实现应用或游戏，需要骰子的使用。于是，用户可以在主机表面上扔骰子并且，根据骰子落在其上的面，主机设备可以从其推断所扔的数字。主机设备检测与主机表面接触的交互表面并且推断呈现给用户的骰子的面。在这种应用中，在主机设备的呈现中所讨论的磁化层在扔骰子的时候可以被停用，或者甚至被除去。

以上所述的移动设备501和504具有仅仅所说明的功能。本发明不限于具有这些形状或具有这些功能的移动设备。

移动实体

图6a、6b、6c和6d分别图解地说明了根据实施例的移动设备的四个例子。本发明不限于这些例子。这些例子可以被组合。

图6a中表示的移动设备600包括单个定位模块601。移动设备具有盘的一般形状，例如充当筹码。但是，移动设备可以具有另一种形状。

如所说明的，设备包括其径向轴与检测模块与其关联的面602(或交互表面)的平面垂直的螺线管。因此，螺线管的(由箭头表示的)电磁辐射最优地朝那个面传播。

移动设备600的三维位置可以如上所述地计算。基于计算出的定位模块601的螺线管的位置并且知道那个模块在移动设备600中的位置，有可能从其推断移动设备600的位置，即，那个移动设备相对于主机设备的检测层的基准点的位置。当几个移动设备在检测表面上存在时，每个移动设备的位置被顺序地确定。

图6b中表示的移动设备603包括两个定位模块604和605。这些定位模块可以是独立的模块。为了说明，移动设备具有盘的一般形状。在图6b中，盘的圆形面606和607不可见。

每个定位模块的每个螺线管的径向轴有利地与定位模块与其关联的面(或交互表面)的平面垂直。因此，模块604(分别的605)的螺线管的径向轴与面606(分别的607)垂直。以这种方式，螺线管的电磁辐射最优地朝着移动设备的面传播。

图6c中表示的移动设备608包括六个定位模块。这些定位模块可以是独立的模块。为了说明，移动设备具有立方体的一般形状。定位模块与移动设备的每个面关联。在图6c中，立方体是从前面看的并且只表示出四个定位模块609、610、611、612。为了图的清晰，分别与立方体的正面和立方体的背面关联的移动设备没有示出。

每个定位模块的每个螺线管的径向轴有利地与定位模块与其关联的面(或交互表面)的平面垂直。因此，模块609、610、611和612的螺线管的径向轴分别与面613、614、615和616垂直。以这种方式，螺线管的电磁辐射最优地朝移动设备的面传播。

图6d中表示的移动设备617包括四个定位模块。这些定位模块可以是独立的模块。例如，定位模块包括螺线管。为了说明，移动设备基本上是立方体形状的。因此，它包括六个面618-623。四个定位模块624-627分别布置在立方体的四个角落A、B、C和D的位置。

根据这里示出的定位模块在移动实体中的布置，位于主机设备的检测层的至少两个定位模块的检测的组合使得有可能定义与主机设备交互的移动设备的面。

当(布置在角落A和C的)定位模块624和626被检测层检测到时，面618被定义为与主机设备交互。

当(布置在角落A和B的)定位模块624和625被检测层检测到时，面619被定义为与主机设备交互。

当(布置在角落C和B的)定位模块626和625被检测层检测到时，面620被定义为与主机设备交互。

当(布置在角落C和D的)定位模块626和627被检测层检测到时，面621被定义为与主机设备交互。

当(布置在角落A和D的)定位模块624和627被检测层检测到时，面622被定义为与主机设备交互。

当(布置在角落B和D的)定位模块625和627被检测层检测到时，面623被定义为与主机设备交互。

利用定位模块的这种布置，有可能减小移动实体的复杂性和制造成本，因为只需要减少数量的定位模块。

可以设想其它形式的移动设备以及定位模块的其它布置。

当移动设备包括多个定位模块时，它还可以包括控制它们的处理单元(未示出)。例如，这种处理单元可以从主机设备接收激活信号，然后触发定位模块的激活的序列。

当移动设备具有减小的尺寸并且包括具有螺线管的几个定位模块时，所辐射的磁场的强度必须被确定，使得两个空间靠近的螺线管不对彼此的定位模块造成扰动。

图6e图解地说明了这个问题。移动设备的两个面在主机设备的检测层628的附近表示。面629放在检测层上，而面630与其正交。属于定位模块的螺线管631和632分别与面629和630关联。来自螺线管的磁场线被表示出来。

来自螺线管631的磁场线穿过检测层，由此在检测层中感应出电流。因此，主机设备检测到面618的存在。但是，考虑到螺线管632的接近性，来自其的磁场线也经过检测层。因此，存在主机设备在用于定位模块的同一激活序列中检测到两个交互面(或表面)的风险。这种风险尤其在所生成的磁场强度高的时候存在。

为了降低这种风险，在确定移动设备的尺寸时，应当考虑由靠近的定位模块生成的磁场的重叠。

图6f说明了对这种影响的一种解决办法。除螺线管631和632分别被螺线管631’和632’代替之外，这个图再现图6e的设备。螺线管631’和632’具有更小的尺寸并且发射更“紧凑的”磁磁场线。因此，如可以在图6f中指出的，来自螺线管632’的磁场线不经过检测层。只有来自螺线管631’的磁场线经过那个层。因此，主机设备不会在同一个序列中检测到两个面629和630。

因此，螺线管的尺寸可以尤其根据与其关联的面的尺寸来选择，从而最小化以上提到的风险。一般而言，应当确保在与螺线管关联的面不与其交互时来自该螺线管的磁场线不经过检测层(或者只有一点点)。

对于包括多个定位模块的移动设备，每个定位模块可以顺序地相互独立地被激活。因此，通过确定定位模块的每个螺线管的位置并且通过知道它们在移动设备中的各自位置，有可能确定移动设备的位置。类似地，有可能基于定位模块的螺线管的相对位置以及它们在移动设备中的位置知道移动设备的朝向。

在这里应当观察到，在移动设备与其交互的主机设备的检测层的平面内，定位模块的螺线管的坐标的使用使得有可能确定移动设备相对于那个平面的朝向，而定位模块的螺线管相对于那个平面的高度的使用使得有可能计算移动设备的俯仰角。

在这里应当指出，假定所使用的用于位置感测和检测的控制模块能够独立于其它螺线管地激活每个螺线管，则包括单个定位模块和包括两个定位模块的移动设备可以在相同的主机设备上结合使用。

因此，移动设备的朝向的感测可以通过为每个移动设备提供至少两个定位模块(不得沿垂直于检测层的平面对齐)并且通过为那些定位模块定义识别规则来获得。

移动设备的横向摆动可以通过为移动设备提供两个补充的定位模块(于是四个定位模块被使用)并且通过添加那些模块的识别规则以便把这四个定位模块与移动设备关联来确定。

基于移动设备的四个定位模块的三维位置，有可能计算其六个自由度。

通过关联三个定位模块与移动设备，还有可能构成等边三角形，以近似计算其六个自由度。

定位模块被用于位置感测和检测的控制模块的顺序激活使得有可能估计具有那些定位模块的多个移动设备的位置和/或朝向。

当定位模块接收针对其的激活命令时，它触发电磁发射。通过在发射过程中知道定位模块的标识，检测系统可以把计算出的位置信息与定位模块的标识符相联系。

因此，用于位置感测和检测的控制模块负责顺序激活每个定位模块的电磁发射，一个接一个地检索所有位置并且，通过知道定位模块的标识符与移动设备的标识符之间的联系，在需要的时候计算朝向，以便把位置和/或朝向与移动设备的标识符关联。因此，它构造表，该表包含用于每个移动设备的标识符、横坐标、纵坐标以及优选地，在检测表面的基准的高度以及，在需要的时候，用于侧滚，俯仰和横摆的值。

检测模块的电磁发射的顺序激活使得对于被系统管理的所有移动设备能够使用单个发射频率。用于激活的不同算法可以被用于位置感测和检测的控制模块使用。因此，有可能总是激活所有定位模块、激活定位模块的子集，该子集例如是经由计算模块通过编程定义的(诸如实现使得有可能尤其是减小零件的完全激活序列的总持续时间)，或者根据上下文激活定位模块。这最后一种解决方案尤其使得有可能管理某些移动设备会离开检测表面并且不再需要计算其位置和/或朝向的事实。但是，辅助回路可以优选地启用它们到检测表面上的可能再次集成的监视并且需要再次感测它们的位置和/或朝向。这种实施例使得有可能优化用于要激活的所有定位模块的激活的序列的总持续时间。

移动设备的一般体系架构参考图7a来描述。移动设备包括其逻辑块被图解表示的定位模块。定位模块使得有可能基于诸如以上描述的系统确定移动设备的位置和/或朝向。

移动设备的位置是通过电磁场的生成来执行的。

这种移动设备优选地关于其电力供给和关于用于控制电磁发射的信号接收都是自主的。

因此，定位模块700包括向定位模块的所有部件提供电压的电力供给模块705以及接收并解调信号的命令接收和检测模块710，其中信号例如由用于位置感测和检测的外部模块发射的HF信号，以确定所接收的信号是否涉及那个定位模块的激活。如上所述，这种检测可以通过比较接收到的标识符与事先存储在存储器中的标识符来执行。

定位模块700还包括由命令接收和检测模块710控制的开关715，以及由开关715控制的选择性放大器720。最后，定位模块700包括生成频率的本地振荡器725以及螺线管730，其中频率优选地是固定的、稳定的并且是方波类型的。

选择性放大器720根据开关715的位置并且基于来自本地振荡器725的信号在螺线管730的端子处生成螺线管电压，从而使螺线管730能够生成足够的辐射功率。

用于定位模块的几种类型的电力供给可以被使用。供给可以从可再充电电池和标准控制电路获得。还有可能从电池和电压调节器获得，从而使得有可能在电池的整个使用期间获得恒定的电压。当系统必须计算所使用的移动设备的高度时，这种解决方案是特别有利的。

供给还可以通过远程供电间接地提供。根据这种实施例，一层专用辐射螺线管放在检测表面之下。这些螺线管被正弦信号经过并且由每个螺线管发射的功率足以给位于其上的定位模块远程供电。定位模块还配备用于通过感应接收由检测表面下方存在的螺线管发射的信号的螺线管。

远程供电还可以与高电容电容器的使用耦合，其中电容器是从定位模块的螺线管充电的。于是，电容器被用作电压源，以便给其它模块供给。作为替代，远程供电可以与移动设备中存在的电池的使用耦合，其中电池诸如锂电池。于是，一有感应电流经过其，定位模块的螺线管就持续地给那个电池再充电。充电/放电保护电路有利地与电池关联，以便让其保持在可接受电压的范围内。如前面所指示的，如果移动设备的高度要被评估，则电压源优选地被调节，以便让供电电压对于那个电压源的使用持续时间，即，对于移动设备的位置和/或朝向的估计期间，是恒定的。

位于检测表面上并且被结合使用的移动设备可以使用不同类型的电源。

此外，当移动设备包括多于一个定位模块时，某些部件，尤其是电源，可以对一些或全部定位模块公用。

图7b说明了，相对于其位置和/或朝向可以从中确定的移动设备的定位模块，参考图7a描述的逻辑图的电子实现的例子。

图7b中所说明的电路图涉及通过用于位置感测和检测的控制模块对N个载波传输的模拟实施例，N代表可以由系统计算其位置的定位模块的最大数量。

命令检测和接收模块7100在这里用于检测与所考虑的定位模块关联的载波的频率。在这个实现例子中，它包括接收天线7100和被调谐到用于位置感测和检测的控制模块的发射频率的网络LC，包括电容7102和电感7104。它还包括负责消除信号的负成分的二极管7106，以及负责消除载波的低通RC过滤，包括电阻器7108和电容器7110。如果载波存在，则信号从滤波器输出，而如果载波不对应于所考虑的定位模块，则信号在来自滤波器的输出为零。命令检测和接收模块7100还包括开关晶体管7112，经由电阻器7114致动开关715，使得选择性放大器720被激活。开关晶体管7112在这里经由电阻器7116连接到RC电路。

这种实现针对根据振幅调制的激活信号接收。但是，诸如具有频率调制的接收或具有相位调制的接收的其它模式也可以采用。

所使用的开关是例如来自Texas Instrument公司的HC 4066开关。这使得有可能激活或停用选择性放大器。激活是在开关导通时，即，当选择性放大器连接到电源时，执行的。

如上所述，本地振荡器725优选地生成方波信号，其频率与检测表面的导电回路(这些回路的尺寸设计成接收特定的频率)兼容。它在这里包括耦合到电阻器7120的振荡器7118，例如来自LinearTech否logy公司的LTC 1799振荡器，在这里电阻器7120具有4kOhm的值，以定义与由检测表面的回路检测的频率兼容的250KHz的振荡频率。

选择性放大器720使得有可能把由本地振荡器725生成的方波信号转换成正弦波信号。还确保用于本地振荡器的频率的最优增益并且使得经过螺线管730的正弦波信号有所需的量值并且因此具有朝所使用的检测表面的最优电磁辐射。

选择性放大器在这里是根据开关晶体管7124、电容器7126和7128以及从电阻器7130至7138的网络实现的。电容器7128的值是例如33μF，而电阻器7130的值是2kOhm，电阻器7132、7134、7136和7138是1kOhm并且电阻器7138是100kOhm。因此，建立和切断选择性放大器720的时间是尽可能短的。

命令检测和接收模块7100可以根据除以上所述的之外的其它变体来体现。特别地，除通过位置感测和检测的控制模块进行N个载波传输的模拟模式之外，有可能利用单个载波实现模拟模式，其中载波包含对定位模块的激活有用的信号。根据这种变体，其频率必须被检测以便激活或不激活定位模块的有用信号在低通RC滤波器的输出可用。这个信号可以例如在带通滤波器中被过滤，其中带通滤波器的谐振频率被调谐到所考虑的定位模块的特定激活频率。然后，这种带通滤波器的输出被发送到激活模拟开关从而使得激活选择性放大器的开关晶体管。

作为替代，可以使用利用单个载波传输的数字实施例，该载波包含用于定位模块激活的数字有用信号。根据这种变体，有用的信号在低通RC滤波器的输出可用。这种信号通常具有包含几位编码的数字信息的方波信号，从而使得激活多个定位模块。每个定位模块配备微控制器，用于解码那个信号并且，根据编码的值和预定的值，激活模拟开关并因此激活选择性放大器。

诸如Wi-Fi、ZigBee或蓝牙之类的其它通信协议可以被用来发送激活命令。

由本地振荡器和选择性放大器构成的对获得某些优点。特别地，当本地振荡器总是处于活动状态时，没有必要激活和停用。此外，所使用的选择性放大器是通过开关来操作的设备(根据模拟开关的位置被通电或不通电)。因此，这种实现使得对于选择性放大器有非常短的激活和停用时间并且使得有可能优化开关时间并因此优化总循环时间(一个循环对应于所有定位模块的激活/停用)。

但是，有可能实现能够代替本地振荡器和选择性放大器对的振荡器的更简单变体，通常被称为Clapp或Colpitts类型布置的组件。

以下，描述其中移动实体被远程供电的变体，如已经在描述中更详细提到的。

图8a说明了移动实体的电路的第一变体实施例8000。如所说明的，电路8000包括集成被称为RFID芯片的双端口存储器并提供RFID类型功能的标准部件8005、微控制器8010以及两个谐振电路8015-1和8015-2，统称为8015。电路8000还包括适于电路8005的特点的RFID类型的天线8020。天线8020通常是经由被称为AC0和AC1(AC代表Antenna Coil(天线线圈))的两条链路连接到电路8005的线圈。

两个谐振电路顺序地被实现，以便使得能够确定移动实体的位置和朝向。换句话说，这里的移动实体包括两个定位模块，这些定位模块具有公共的部分(基本上包括RFID电路、RFID天线和微控制器)和不同的部分(基本上包括谐振电路)。

RFID电路8005在这里通过I2C类型的总线连接到微控制器8010，其中I2C类型的总线包括用于称为SCL(代表Serial Clock(串行时钟))的时钟信号的串行链路和发送称为SDA(代表SerialData(串行数据))的数据的串行链路。微控制器8010的电力供给端子，在这里表示为Vcc，就像谐振电路8015-1和8015-2的电力供给端子一样，连接到输送电压的RFID电路8005的端子，在这里表示为Vout。以常规方式，输送电压的RFID电路8005的端子通过电容器连接到表示为Vss的基准端子，从而使电力峰值被吸收。

此外，微控制器的同步信号连接到RFID电路的状态端子，在这里表示为state，其中该同步信号用来控制谐振的触发或停止(使得能够定位移动实体)。

当RFID电路8005连接到RFID天线8020时，根据读和写请求，它可以从RFID阅读器接收电能并且与阅读器交换数据，尤其是更新其存储器。当RFID电路8005的输出Vout连接到微控制器8010的以及谐振电路8015-1和8015-2的供给端子Vcc时，这些电路可以被供电和使用。

根据一个例子，RFID电路8005的状态端子用第一逻辑状态，例如值1，指示RFID电路在接收和处理读或状态请求，或者更一般而言，在执行预定的任务。在相反的情况下，RFID电路的状态端子处于第二逻辑状态，例如值0。因此，考虑到微控制器8010的同步端子连接到RFID电路8005的状态端子，谐振电路8015-1或8015-2当中的一个可以立即地或者基于不同的基础，根据RFID电路8005的状态，被微控制器8010激活。换句话说，当RFID电路的状态端子处于第一逻辑状态时，谐振并且因此电磁发射被触发(在可以为零的预定延迟之后)，并且当RFID电路的状态端子处于第二逻辑状态时，停止(也在可以为零的预定延迟之后)。换句话说，RFID电路8005具有控制谐振的触发或停止(允许移动实体的定位)的任务。

在这里应当指出，谐振电路的激活可以，例如，根据预定的时间偏移量顺序地执行(其中一个谐振电路可以在同步信号之后第一预定延迟之后被激活，并且另一个谐振电路可以在同步信号之后第二预定延迟之后被激活)。

图8b说明了移动实体的电子电路的第二变体8100。就像电路8000，电路8100包括提供RFID类型功能并且集成双端口存储器的标准部件8105(RFID芯片)、微控制器8110以及两个谐振电路8115-1和8115-2，统称为8115。电路8100还包括适于电路8105的特点的RFID类型的天线8120。再次，天线8120通常是经由两条链路AC0和AC1连接到电路8105的线圈。

就像对于电路8000，RFID电路8105在这里通过包括链路SCL和SDA的I2C类型的总线连接到微控制器8110，并且微控制器8110的电力供给端子Vcc，就像谐振电路8115-1和8115-2的电力供给端子一样，连接到输送电压的RFID电路8105的Vout端子。

但是，与电路8000相反，微控制器的同步信号在这里连接到输送电压的RFID电路8105的Vout端子，该同步信号被用来控制谐振的触发或停止(允许移动实体的定位)。

而且，微控制器8110的电力供给端子Vcc，就像谐振电路8115-1和8115-2的电力供给端子一样，经由二极管8125连接到输送电压的RFID电路8105的端子Vout。此外，电阻器8130，例如一兆ohm(1MΩ)的电阻器，把RFID电路8105的端子Vout连接到基准端子Vss。

再次，RFID电路8105连接到RFID天线8120，这使得它能够从RFID阅读器接收电能并且与RFID阅读器对话读/写，以更新其存储器。此外，当RFID电路8105的输出Vout连接到微控制器8110的以及谐振电路8115-1和8115-2的电力供给Vcc时，这三个电路都由谐振电路8105供电。

微控制器8110的同步在这里是由RFID电路8105的输出Vout执行的。因此，当RFID阅读器向移动实体8100提供能量时，来自RFID电路8105的输出Vout提供在微控制器8110的输入Sync存在的控制电压。这种控制电压代表第一逻辑状态。相反，当RFID阅读器不再向移动实体8100提供能量时输出Vout转到高阻抗时，由于用于拉低到地的电阻器8130并且由于防止电流返回的二极管8125，微控制器8110的输入状态Sync转到0伏，这代表第二逻辑状态。第一和第二逻辑状态使得微控制器8110同步。

根据这种实施例，运行在RFID阅读器上的软件具有当期望同步移动实体的微控制器时生成远程供电信号和激活那个信号的任务。

图8c说明了移动实体的电子电路的第三变体8200。就像电路8000，电路8200包括提供RFID类型功能并集成双端口存储器的标准部件8205(RFID部件)、微控制器8210以及两个谐振电路8215-1和8215-2，统称为8215。电路8200还包括适于电路8205的特点的RFID类型的天线8220。再次，天线8220通常是经由两条链路AC0和AC1连接到电路8205的线圈。

就像对于电路8000，RFID电路8205在这里通过包括链路SCL和SDA的I2C类型的总线连接到微控制器8210，并且微控制器8210的电力供给端子Vcc，就像谐振电路8215-1和8215-2的电力供给端子一样，连接到输送电压的RFID电路8205的Vout端子。

但是，与电路8000相反，微控制器8210的同步信号不被使用。更确切地说，同步在这里是基于微控制器8210的模拟比较器的结果来执行的，该模拟比较器的端子表示为C1和C2。如所说明的，这些端子分别连接到RFID天线8220的端子AC0和AC1。因此，谐振的触发或停止的控制(启用移动实体的定位)在这里直接连接到RFID天线8220。

再次，RFID电路8205连接到RFID天线8220，这使得它能够从RFID阅读器接收电能并且与RFID阅读器对话读/写，以更新其存储器。此外，当RFID电路8205的输出Vout连接到微控制器8210的以及谐振电路8215-1和8215-2的电力供给Vcc时，这三个电路都由谐振电路8205供电。

连接到端子C1和C2的微控制器8210的模拟比较器被配置为计数模式(感测模式)。这使得有可能获得从RFID天线8220输出的振荡次数的计数。因此，当模拟比较器发射载波时，等于由RFID阅读器发射的载波频率的频率可以在模拟比较器的输出被检测到，例如，等于15MHz的频率。相反，如果RFID阅读器不发送射载波，则在模拟比较器的输出检测不到频率(或者与载波频率不同的频率)。换句话说，微控制器8205的同步是经由检测或检测不到RFID阅读器载波执行的。因此，在RFID阅读器上运行的软件负责与移动实体的激活频率同步地生成载波或不生成载波，例如，具有等于15MHz频率的载波。

在这里观察到，为了几乎瞬间地停止RFID载波，其谐振电路在经过其的电流为零的那一刻被切断。

图8d说明了移动实体的电子电路的第四变体8300。就像电路8000，电路8300包括提供RFID类型功能并集成双端口存储器的标准部件8305(RFID部件)、微控制器8310以及两个谐振电路8315-1和8315-2，统称为8315。电路8300还包括适于电路8305的特点的RFID类型的天线8320。再次，天线8320通常是经由两条链路AC0和AC1连接到电路8305的线圈。

就像对于电路8000，RFID电路8305在这里通过包括链路SCL和SDA的I2C类型的总线连接到微控制器8310，并且微控制器8310的电力供给端子Vcc，就像谐振电路8315-1和8315-2的电力供给端子一样，连接到输送电压的RFID电路8305的Vout端子。

但是，与电路8000相反，微控制器8310的同步信号不被使用。更确切地说，同步在这里是基于存储在RFID电路8305的双端口存储器中的存储器中的数据的值来执行的，数据通常是一位。因此，谐振的触发或停止的控制(启用移动实体的定位)在这里直接与RFID电路8305的值相关联。

再次，RFID电路8305连接到RFID天线8320，这使得它能够从RFID阅读器接收电能并且与RFID阅读器对话读/写，以更新其存储器。此外，当RFID电路8305的输出Vout连接到微控制器8310的以及谐振电路8315-1和8315-2的电力供给Vcc时，这三个电路都由谐振电路8305供电。

如前面所指示的，微控制器8310的同步是经由同步位的读取，在这里是在I2C总线上，执行的，该同步位的状态改变使得同步被激活。这种同步位有利地具有预定的地址。

在RFID阅读器上运行的软件负责在RFID电路8305的存储器中生成同步位的状态改变。

在这里，每个移动实体包括至少一个与电容器并联关联的螺线管，以构成至少一个负责发射定位信号的谐振电路。这种谐振电路在这里被嵌在移动实体中的微控制器激励。

根据实施例，位于移动实体中的微控制器通过其一个输出激励谐振电路，该输出被配置为生成具有接近谐振电路的固有频率的频率的脉宽调制周期信号。控制占空比以便调制由定位模块发射的功率。

在这里，应当指出，最近的微控制器具有使得能够生成脉宽调制信号的电路。这种硬件功能的使用使得微控制器能够在信号生成期间自由地执行软件代码的指令。因此，微控制器可以实现其它功能并执行计算，而不打扰脉宽调制信号的定时。

图8e说明了用于由微控制器控制的移动实体的谐振电路的例子。

谐振电路8400包括连接到微控制器的输入端子8405，以便从其接收脉宽调制信号(被称为PWM信号)。这个端子经由电阻器R4，例如20kΩ的电阻器，连接到在开关模式中使用的晶体管Q1的控制端子。来自晶体管Q1的输入连接到包括并联安装的电感器L1和电容器C1的感应电路LC。这个感应电路的另一分支连接到电阻器R1，其中电阻器R1连接到电压源，例如3.3V的调节电压。电阻器R1的值在这里等于100Ω。电感器L1的值是例如220ΩH，而电容器C1的值是例如3.2nF。来自晶体管Q1的输出连接到电阻器R2，电阻器R2进一步连接到地。电阻器R2的值例如等于100Ω。其值在这里等于1MΩ的拉低电阻器R3把晶体管Q1的控制端子连接到地。

振荡的开始和停止阶段是其中由检测表面接收的定位信号一般不可被采用的时段，因为它一般不够强大并且具有不恒定和不受控制的振幅。在其中非常多移动实体轮流发射的应用中，相对于其中检测表面的电子器件真正能够定位移动实体的有用发射时间，这些开始和停止时间变得不可忽略。

因此，重要的是开始和停止阶段应当短。为此，在开始时，在第一次振荡时，由移动实体的微控制器生成的数字信号的占空比被修改，以便添加更多功率并且非常快地到达标称振幅，优选地是在仅仅一个或两个周期中。

以相同的方式，在停止阶段期间，不是仅仅停止以激励谐振电路并允许其以指数速率在一个或两个周期释放(RLC等效电路)，而是微控制器向每个周期添加与电路的固有振荡异相的脉冲。

图8g示出电感器振荡的开始和停止阶段的主动控制的模拟。时间沿x轴表示。连续线的信号代表在感应电路LC的端子的电压，虚线的信号代表来自微控制器的电压控制脉冲并且可变长度的粗点线的信号代表由谐振电路消耗的供给电流。

在这里观察到，由定位模块的谐振电路发射的功率的调制使得有可能编码对应于要传送到连接到定位表面的计算机系统的数据的位流。通过知道对应于定位信号低状态的振幅A1和对应于其高状态的振幅A2，有可能使用NRZ类型的调制(NRZ代表否n Return to Zero(不返回零))，这使得检测表面能够区分与数据传输关联的振幅变化与由于可以在所接收功率中产生相对慢变化的所有原因造成的振幅变化(尤其是包括移动实体与检测表面之间的距离的变化以及移动实体的供给电压的变化)。

还观察到，当移动实体在RFID载波上采集能量时(称为能量采获的功能)，在移动实体的接收器线圈中感应出的电流产生负的反作用力，这局部减小磁场的功率。在移动实体不需要比已经累积的更多能量的阶段，它可以优选地打开其接收器线圈的电路，由此消除在本地磁场中感应出的干扰。这种功能尤其是利用低电阻和漏电流的MOSFET类型的模拟开关(MOSFET是Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor(金属氧化物半导体场效应晶体管)的首字母缩写)产生的。

而且，不管为通信设想什么硬件解决方案，到移动实体和从移动实体的数据传送都可以根据加密系统，例如基于RAS(RAS代表Rivest Shamir Adleman)类型或AES(AES代表AdvancedEncryption Standard(高级加密标准))类型的公钥和私钥的加密系统，来加密。

在这里观察到，允许其定位的谐振电路的激活可以由移动实体的微控制器执行，这些微控制器从RFID类型的信号接收同步信息，其中RFID类型的信号是从所考虑的移动实体接收的。但是，这种信息通常是从低频信号得出的，例如，具有1Hz频率的信号(这种频率可以在通过捕捉远程供电载波进行同步的时候获得，因为期望限制截止频率)。

但是，所使用的微控制器必须生成脉冲，以便在刷新循环，即，用于确定一组移动实体中每个移动实体的位置和，在可能情况下，朝向的循环，当中触发每个螺线管，与系统的实时使用兼容。这种刷新频率是例如60Hz。在这个频率，每个刷新循环具有16ms的周期。因此，脉冲必须由每个微控制器每16ms提供，具有与每个脉冲开始的时间偏移量，对于每个谐振电路，这依赖于归因于谐振电路的时间窗。这种时间窗的属性可以根据专利申请WO 2012/028827的示教来执行。

当每个微控制器只接收一个低频信息时，它必须具有特定于它自己的时基，以便每16ms生成脉冲并且，一有可用的外部同步信号，就调节那个时基。这使得有可能避免微控制器内部时钟的太大漂移。

在其中移动实体以及定位表面的电子器件的内部时钟不具有确切相同的步调的情况下，移动实体基于在同步信息的两个连续项之间测出的时间与预定理论时间的比较来补偿它们的内部时钟。观察到，那个时间越长，则校正越准确。因此，如果时间测量以准确度P并且在预定的理论时间D上进行，则微控制器的时间补偿的准确度等于P/D。为了说明，如果准确度是P＝10μs并且时间是D＝1s，则所获得的准确度等于1e-5，即，比微控制器的内部非校准时钟典型的+/-2e-2好可能一千倍。

定位模块还可以从定位表面的辐射行和列，尤其是从用来从定位模块接收定位信号的行和列，接收能量。

图8f说明了使得有可能从定位表面的行和列接收能量的定位模块的例子，其中行和列被用来从定位模块接收定位信号。如所说明的，定位模块8500在这里具有使得能够根据用于其定位的常规配置从螺线管8510辐射的开关8505。在这种配置中，微控制器8515根据来自同步模块8520的同步命令生成信号，例如具有200kHz频率的周期信号。所生成的信号在谐振电路8525中被放大并且发送到螺线管8510。

开关8505还使得螺线管8510能够被用作通过感应耦合的能量接收器，为此，螺线管8510连接到能量采获电路8530。为了说明，这种能量采获电路可以包括整流二极管和电容器，使得电流能够被存储，以便随后归还。

最后，开关8505使得螺线管8510的两个端子当中的一个能够保持打开，使得没有电流可以经过。在移动实体不需要比已经存储的更多能量的阶段，这种实施例特别有用，并且因此消除在本地磁场中感应出的扰动。因此，这种未捕捉的能量对近处的移动实体变得可用。

同步信息是由同步模块8520提供的，同步模块8520可以是例如FM无线电接收器，尤其是能够接收具有大约433MHz频率的信号的FM接收器。同步信息必须被用来向微控制器指示它是处于定位、能量采集还是“打开”模式。这种信息可以以位流的形式被定位表面的微控制器发送。

在这里应当指出，RFID协议使用HF(高频)载波，如果这种HF载波被持续发射，则会干扰由定位表面进行的移动实体定位的过程。为了消除或者至少减小这种效应，根据特定的实施例，RFID载波持续地利用大约13.56MHz的频率发射。而且，在检测表面的输入处一个或多个低通滤波器的应用使得有可能拒绝那个频率，同时允许来自定位模块的信号经过。

根据其它实施例，RFID载波仅仅在每个刷新循环的一个或多个时间窗发射，移动实体的定位模块在那些时间窗之外被激活，没有扰动的风险。

此外，为了降低其电力消耗，移动实体可以对于每个刷新循环的所述时间间隔(固定的和重复的)把其电子器件放成待机，在此期间，它既不能激活其定位模块也不能发送数据。

根据特定的实施例，某些移动实体不在每个刷新循环，在这里表示为T1，而是根据那个循环的倍数，表示为N，即，根据循环N×T1，激活它们的定位模块。这种实施例特别适用于很少在定位表面上移动的移动实体。这使得那些移动实体的电力消耗能够减小，在同步的状态下，这可以在至少等于(N-1)×T1的时间间隔期间把它们的耗电部件放成待机，包括负责同步信号接收的那些部件。于是，电力消耗减小因子是大约N。

仍然根据特定的实施例，公共的同步信号可以包括至少两个不同的信号，在这里表示为SyncA和SyncB，这些信号可以被移动实体区分。为了说明，信号SyncA是根据N个持续时间为T1的循环的循环发射的，而信号SyncB是在每个持续时间为T1的循环发射的。因此，当等于M的延迟指数，其中0＜M＜N，被分配给移动实体时，移动实体每N个循环被激活，在信号SyncA接收之后的时刻M×T1。

在这里应当指出，虽然理论上移动实体仅需要信号SyncA，但是在实践当中，当M的值非零时，信号SyncB的使用是优选的，以增加移动实体的激活的定序的准确度。

因此，例如，参考图8h，考虑模块3(当M＝2时被激活)并且时隙等于三，在初始化时，模块等待信号SyncA的接收，然后在小于2×T1的时间期间进入待机状态。在待机结束时，它等待信号SyncB，然后等待等于三个时隙的时间，以激活电磁发射(即，通常是激励螺线管)。然后，它返回待机状态，直到下一个循环N×T1的信号SyncB接收之前的时刻。从那个时刻开始，理论上移动实体不再需要等待信号SyncA。但是，为了消除非同步(desynchronization)的潜在问题，移动实体可以有利地有时候，例如每秒钟一次，验证信号SyncA的接收实际上位于在其循环N×T1中提供的时刻。如果观察到漂移，则移动实体优选地关于信号SyncA的接收再次执行完全同步循环。

同步信号是例如通过无线电载波的频率调制发送的。为了说明，信号SyncA和SyncB是不同持续时间的方形脉冲信号。

图8h代表当两个同步信号SyncA和SyncB被使用时同步的时序图。在这里信号SyncA是根据N个持续时间为T1的循环的循环发射的，而信号SyncB是以每个持续时间为T1的循环发射的，其中T1＝25ms并且N＝4。信号SyncA具有一毫秒持续时间的方形脉冲，而信号SyncB具有一个半毫秒持续时间的方形脉冲。

所表示的时序图涉及四个移动实体的激活，每个移动实体都包括定位模块。这些移动实体在这里共享相同的时隙并且具有分别等于0、1、2和3的延迟指数M。

仍然参考特定的实施例，定位表面以及每个移动实体包括能够实现称为Enhanced Shockburst的协议的称为MultiCeiver的功能的电子系统(MultiCeiver和Enhanced Shockburst是商标)，这种功能使得有可能实现公共的同步信号。

这种功能可以特别地利用具有来自否rdic Semiconductor的标为nRF24LE1的电子部件实现。根据这种实施例，定位表面的电路nRF24LE1按以下方式发射同步信号SyncA和SyncB：

-每个移动实体保留具有预定值并且对所有移动实体完全相同的逻辑地址ALSYNC，该地址在这里是在称为“data pipe 0”的通信接口中保留的；

-定位表面的电路nRF24LE1在每个刷新循环T1向地址ALSYNC发送包括至少一个八位字节的数据包。对于同步信号SyncA，数据包的第一个八位字节具有第一预定值并且，对于同步信号SyncB，数据包的第一个八位字节具有与用于同步信号SyncA的第一个值不同的第二个值；

-在移动实体侧，这些信号当中每一个的接收以恒定的延迟产生硬件中断，该中断指示同步的精确时刻。此外，通过读所接收的数据包的第一个八位字节，nRF24LE1电路的软件确定它是同步信号SyncA还是SyncB。

为了说明，定位模块可以集成到诸如机器人或玩具，例如汽车或直升飞机的移动设备中。移动设备的位置和朝向的实时采集以及其致动器的控制使得有可能对其自动转向，例如让其遵循特定的路径，这种路径尤其可以由软件应用定义。为此，所使用并且在计算机上运行的软件可以经由SDK类型(SDK代表Software Development Kit(软件开发工具包))的接口发送控制命令，其中计算机例如PC(PC代表Personal Computer(个人计算机))、智能电话或平板电脑。这种控制命令例如是电动机旋转的方向和速度。它们被编码并发送到所使用的RFID类型阅读器，然后RFID类型阅读器可以以RFID信号的形式在写指令中把它们发送到定位模块的RFID类型电路。

然后，其微控制器可以利用例如I2C总线从RFID类型电路的存储器读取它们。这些命令或代表那些命令的数据优选地存储在RFID类型电路的预定位置。定位模块的微控制器在这里具有输出，例如PWM类型的输出，从而使得诸如电动机的致动器基于存储在RFID类型电路中的信息被控制。

当然，为了满足特定的需求，本发明领域的技术人员将能够对之前的描述进行修改。特别地，虽然本发明为了说明是特别参考RFID协议描述的，但是本发明不限于其实现。

移动实体的激活和定位

如上所述，要被激活的定位模块可以以模拟或数字方式被识别。定位模块的模拟识别可以通过根据几种模式，尤其是根据用于每个定位模块的特定载波频率(那个频率识别被激活的定位模块)，发送专用频率来执行。因此，嵌入式电子器件对对应于其的特定载波起反应。作为替代，单个载波频率可以被用于所有定位模块。这种频率调制由每个定位模块接收的有用信号。那个有用信号的调制后的频率的值是使得能够识别要检测的定位模块。每个定位模块的激活频率例如在工厂组装时定义并且在位置感测和检测的控制模块中的软件进行配置。

定位模块的数字识别是通过在激活消息中发送代码，通常是若干位，来执行的。这种识别机制使得有大的使用灵活性，因为它使得能够对每个定位模块的标识进行编程(并且因此修改)。

图9说明了能够被用来顺序激活一组定位模块并且计算对应移动设备的位置和/或朝向的算法的第一个例子。

第一步在这里包括把变量i初始化为零值，变量i代表到定位模块的索引(步骤900)。在下一步(步骤905)中，变量i的值与代表由系统支持的定位模块的数量的常量M的值进行比较。通常常量M的量级是一百。如果变量i的值大于或等于常量M的值，则变量i被重新初始化(步骤900)。

相反，如果变量i的值小于常量M的值，则执行测试，以确定具有索引i的定位模块是否已经被使用(步骤910)，即，具有索引i的定位模块是否有效。定位模块的有效性可以存储在存储器中的表中，该表可以被应用利用接口更新，其中接口由包括那些定位模块的移动设备和那些模块的定位系统构成。如通过使用虚线所说明的，这个步骤是可选的。

如果对应于索引i的定位模块有效，则那个模块被激活(步骤915)。如上所述，具有索引i的定位模块的激活在于例如发射具有特征化那个定位模块的标识符的频率的载波信号。

当具有索引i的定位模块被激活时，它发射使得能够通过测量在检测表面的回路中感应出的电压来定位其的电磁场，如前面所指出的。

然后，用于位置感测和检测的控制模块能够计算被激活的位置模块的位置(步骤920)。

这些信息被存储以被计算模块使用(步骤925)。它们尤其可以存储在定位模块位置表中，基于此，可以估计包括该定位模块的移动设备的位置和/或朝向。

然后，变量i递增一(步骤930)并且前面的步骤重复(步骤905至930)，直到所有定位模块(或者有效的定位模块)的位置都已经确定。

类似地，如果对应于索引i的定位模块无效(步骤910)，则变量i递增一(步骤930)并且前面的步骤重复(步骤905至930)，直到所有定位模块(或者有效的定位模块)的位置都已经确定。

每个移动设备的位置和/或朝向是基于定位模块的位置计算的。这种计算可以在所有有效定位模块的位置都已经被计算出或者，一个移动设备一个移动设备地，在属于同一移动设备的所有有效定位模块的位置都已经被计算出时执行。

在这里应当指出，利用由包括那些定位模块的移动设备和那些模块的定位系统构成的接口，定位模块的有效性可以尤其与应用的逻辑相联系。为了说明，在游戏的情况下，非有效定位模块可以对应于代表未在该盘棋中使用的卒的移动设备，例如在棋游戏中被吃掉的棋子或者在给定游戏场景中未使用的卒。

图10说明了能够被用来顺序激活一组定位模块并且计算对应移动设备的位置和/或朝向的算法的第二个例子。

该算法使得有可能尤其是管理某些移动设备可以离开延展区(即，在这里是检测表面)并且对应移动设备的位置和/或朝向不再需要被估计的事实。但是，辅助软件回路监视它们在检测表面上的可能重新集成并且确保再次估计它们位置和/或朝向的需求。与参考图9描述的算法相比，通过动态管理它们的有效性，这种算法使得有可能减少激活所有定位模块的序列的整体持续时间。

在这种算法中，常量M对应于由系统支持的定位模块的最大数量，变量i特征化定位模块的索引，表P对应于定位模块的位置的表，表V对应于定位模块的有效性的表，变量C是对应于所使用定位模块总数的全局变量，K是对应于在检测表面之外搜索定位模块的最大迭代次数的预定常量(K的典型值大约是十)，并且A是对于整个循环代表搜索位于检测表面之外的定位模块的迭代的递减计数索引的变量。

第一步针对把变量i和C初始化为零(步骤1000)。在下一步中，变量i的值与常量M的值进行比较(步骤1002)。如果变量i的值小于常量M的值，则定位模块有效性表被更新，使得对应于索引i的定位模块被认为是有效的(步骤1004)。然后，变量i递增一(步骤1006)并且变量i的新值与常量M的值进行比较(步骤1002)。步骤1002至1006使得定位模块有效值表被初始化。

相反，如果变量i的值大于或等于常量M的值，则变量i被重新初始化为零(步骤1008)。在在下一步中，变量i的值再次与常量M的值进行比较(步骤1010)。如果变量i的值小于常量M的值，则执行测试，以确定对应于索引i的定位模块是否有效(步骤1012)。

如果对应于索引i的定位模块有效，则那个模块被激活(步骤1014)，使得它发射电磁场，从而使得能够通过测量在检测表面的回路中感应出的电压来对其定位。

然后，用于位置感测和检测的控制模块能够计算被激活的定位模块的位置并且，在需要时，还有其朝向(步骤1016)。

然后，对从定位模块获得的坐标执行测试(步骤1018)。如果那些坐标为零，则位置模块有效性表被更新，使得对应于索引i的定位模块被认为是无效的(步骤1020)。在相反的情况下，如果那些坐标非零，则那些坐标存储以被计算模块使用(步骤1022)。它们尤其可以存储在定位模块位置表中，基于此，可以估计包括那些定位模块的移动设备的位置和/或朝向，如前所述。

然后，变量i递增一(步骤1024)并且其值再次与常量M的值进行比较(步骤1010)。

类似地，如果对应于索引i的定位模块无效(步骤1012)，则变量i递增一(步骤1024)并且其值再次与常量M的值进行比较(步骤1010)。

如果变量i的值大于或等于常量M的值(步骤1010)，则变量A的值被初始化为零值(步骤1026)。然后执行测试，以比较变量A的值与常量K的值(步骤1028)。如果常量K的值小于或等于变量A的值，则变量i的值被重新初始化为零(步骤1008)并且前面描述的步骤重复。

在相反的情况下，执行测试，以确定对应于其值等于C的索引的定位模块是否有效(步骤1030)。

在肯定的情况下，模块被激活(步骤1032)，使得它发射电磁场，使得能够例如通过测量检测表面的回路中感应出的电压来对其定位。

然后，用于位置感测和检测的控制模块能够计算被激活的定位模块的位置(步骤1034)。

然后，对从定位模块获得的坐标执行测试(步骤1036)。如果那些坐标为零，则定位模块有效性表被更新，使得对应于其值等于变量C的值的索引的定位模块被认为无效(步骤1038)。在相反的情况下，定位模块有效性表被更新，使得对应于其值等于变量C的值的索引的定位模块被认为有效(步骤1040)。

然后，变量A和C的值递增一(步骤1042)。类似地，如果对应于其值等于变量C的值的索引的定位模块无效(步骤1030)，则变量A和C的值递增一(步骤1042)。

然后，执行测试，以比较变量C的值与常量M的值(步骤1044)。如果变量C的值小于常量M的值，则变量A的值与常量K的值进行比较(步骤1028)并且重复之前描述的步骤。

如果变量C的值大于或等于常量M的值，则变量C的值被重新初始化为零值(步骤1046)。然后，变量A的值与常量K的值进行比较(步骤1028)并且重复之前描述的步骤。

交互面的检测

返回图5的上下文，假设至少一个移动设备布置在主机设备上或者其附近。移动设备可以放在主机设备的上表面上或者位于其附近。当移动设备足够靠近主机设备的检测层时，考虑移动设备位于主机设备附近或者位于其上表面附近，因为这有可能检测由移动设备发射的(或者更具体而言是由其定位模块发射的)磁场。

图11是在主机设备中实现的、检测与其交互的移动设备的表面的步骤的流程图。

预备步骤1100包括在主机设备存储代表移动设备中定位模块的几何布置的数据。作为替代，或者组合地，这些数据可以存储在主机设备可以通过通信访问的外部存储器模块中。这些数据使得主机设备能够根据检测到的磁场确定移动设备相对于其交互表面的定位。例如，这些数据可以在初始化阶段从移动设备接收。

接下来，在步骤1101，主机设备从与其交互的那些移动设备中选择移动设备。例如，主机设备保持与其交互的移动设备的标识符的表最新。

在下一步1102，主机设备向选定的移动设备发送激活信号。例如，它是用于定位模块的激活信号。在接收这种激活信号时，移动设备激活在激活信号中指定的定位模块。

然后，主机设备转到待机，以检测由被激活的定位模块生成的磁场。当所发射的磁场经过主机设备的检测层时，在主机设备的一个或多个电路中，尤其是在其检测层中，感应出一个或多个电信号。这些电路例如包括上述回路。

所感应出的一个或多个电信号(电压或电流)在步骤1103被检测。根据在移动设备的，或者更特别地是定位模块的，交互表面上的位置，若干个信号可以在若干个电路中被激活，就像参考图4给出的。

因此，处理操作可以被执行，以便在步骤1104基于多个感应出的信号确定代表由定位模块生成并发射的磁场感应出的电流(或电压)的电平。

例如，在所有感应出的信号中，N个电平最高的信号被选择(例如，N＝3)。接下来，执行接近性测试。例如，这涉及验证这N个感应出的信号是在靠近检测层的电路(或回路)中感应出的。如果情况是这样，则N个信号中其电平最高的感应信号的电平被选作用于被激活的定位模块的感应信号的电平。

再例如，不是从N个信号中选择最高的电平，而是进行参考图4描述过的插值。可以例如使用为了确定移动设备位置而执行的插值。然后，对应于插值点的信号电平被选择为被激活的定位模块感应出的信号的电平。

一旦信号电平已确定，就在步骤1105中验证是否仍然有定位模块要激活。为此，可以使用代表移动设备中定位模块的几何布置的数据。

如果仍然有定位模块要激活(是)，则方法返回步骤1102。在相反的情况下，选定的移动设备的所有定位模块都已被激活(否)并且该方法前进到电平测试步骤1106。

在这种测试中，在步骤1104的不同迭代所确定的感应信号电平相对于选择标准被测试，以确定与感应信号关联的移动设备的哪些面(或表面)与主机设备交互。

例如，测试在于选择最高电平。再例如，测试包括比较那些电平与阈值。那个阈值是例如根据相对于检测层的高度来定义的，高于该阈值，与感应出信号的磁场关联的移动设备的表面被认为不能与主机设备交互。回顾一下，在磁场起点处的螺线管与检测回路之间的耦合是参考图3描述的。

在步骤1107，根据测试步骤的结果，移动设备的表面被确定为与主机设备交互。例如，这涉及确定与生成感应出信号的磁场的定位模块关联的表面，其中信号的电平在步骤1104被确定为是最大的。

当检测到感应出的信号时，那个表面可以基于代表移动设备中定位模块的几何布置的数据以及对被激活模块的了解来确定。

在步骤1108，所关心的表面可以根据移动设备的交互表面来确定。在以上所讨论的骰子的例子中，与主机设备交互的骰子的交互表面(或面)是骰子位于其上的面并且所关心的表面是与交互表面相对的表面。该相对的表面是所关心的表面，因为它具有用户进一步扔骰子所获得的数字。根据这种应用，主机设备能够自动确定用户所扔得的数字。

确定交互表面后，其它处理操作可以进一步提供。例如，在其中主机设备包括屏幕的应用中，发光光环可以在交互表面周围显示。

在参考图11所描述的过程的变体中，步骤1102可以被通过发送激活信号来激活选定的移动设备的步骤代替。在这种变体中，当移动设备被激活，以便进一步接收信号时，它实现它所包括的所有定位模块的顺序激活。

因此，主机设备转到待机，用于由每个定位模块生成的每个场感应出的每个信号的检测。当感应信号被检测并且电平已经被确定时(步骤1103和1104)，在这种变体中步骤1105被确定移动设备是否预期来自其它定位模块的其它发射的步骤代替。为此，可以使用代表移动设备中定位模块的几何布置的数据。对于其中这种发射保持被接收的情况，过程返回步骤1103。

图12是在主机设备中实现的、由主机设备检测与其交互的移动设备的表面的步骤的流程图。

在初始化阶段1200，移动设备发送代表移动设备中定位模块的几何布置的主机设备数据。但是，主机设备可以以别的方式获得这种信息。在那种情况下，这个步骤可以被略去。

接下来，在步骤1201，移动设备接收用于定位模块激活的信号。例如，该信号识别要激活的定位模块。然后，在步骤1202，那个模块被激活并且生成磁场。

在其中激活信号涉及移动设备并且不识别特定定位模块的变体中，步骤1202之前有选择定位模块的步骤，然后，这个步骤(以及步骤1202)重复和移动设备包括的定位模块个数一样多次。

应用的例子

根据预期的应用，有必要把系统(包括主机设备和至少一个移动设备)的使用限定到可用定位模块的子集或者把特定功能与某些定位模块关联。因此，在系统的初始化阶段，有必要定义其位置不需要计算的定位模块的列表(它们的电磁发射没有被激活模块激活)。这个列表可以随时间变化并且可以与在初始化阶段定义的初始值不同。还有可能在初始化阶段把特定的角色或功能归因于定位模块或移动设备。因此，例如，如果移动设备在棋类游戏程序中被编程，则与预定义定位模块关联的移动设备可以扮演国王的角色，相同的移动设备还可以在绘图应用中扮演橡皮擦或者毡尖笔的角色，或者例如在道路使用教育程序中扮演汽车的角色。

作为例子，定位模块与功能之间的关联可以通过在检测表面的特定部分上布置包括那些定位模块的移动设备并且触发记录来进行。然后，用于位置感测和检测的控制模块执行完整的激活序列并且角色是根据移动设备的相应位置被关联的(例如，来自A队的棋子对弈来自B队的棋子)。

当屏幕叠加到检测表面上时，通过在每个移动设备的位置附近限制提议不同的可能角色的菜单，有可能从用于每个移动设备的上下文菜单选择角色。

通过在受益于视频游戏的交互性和动态性的同时启用棋牌游戏的惬意方面以及操纵要维护的真正棋子或人物的乐趣，本发明的特定应用涉及棋牌游戏。在这种应用领域，大触摸屏优选地叠加到用于棋子的检测表面上。

定位模块有利地放在游戏中所使用的人物的基部，从而确保游戏中对人物位置的检测。

触摸屏可以显示人物将在其上移动的游戏轨迹，从而给出动态的视觉媒介。通常，屏幕以动画和现实的形式显示环境，其中人物沉浸在其中(科幻游戏中飞船的颜色，对于“风险”类型游戏的地理区域，如果人物是象棋棋子则是象棋棋盘，等等)。

在开始游戏时，系统向移动设备提议功能的属性，以便使程序能够产生一个或多个检测模块的标识符与由那个移动设备代表的人物之间的关系。这可以通过在屏幕上在布置在棋牌中的每个人物的位置附近显示用于角色选择的特定菜单来执行。

当棋子已经被记录时，即，它们的角色已经被分配时，它们变成名副其实的游戏界面。然后，通过考虑它们在游戏中的角色，系统可以持续地验证人物的运动真正遵守游戏规则所需的运动限制(在例如走廊中一个方形一个方形地移动，遵守棋类游戏的适当运动，等等)。系统还可以计算并在屏幕上显示战斗游戏中两个人物之间的视线或者自动计算并显示象棋中的可能吃掉棋子。还有可能根据人物或基于人物触发上下文视觉动画。因此，从人物的菜单中选择武器射击可以在射手周围产生特定的闪光并且在两个人物之间显示曳光弹。以类似的方式，有可能在两个人物的相对位置这样被启用时触发上下文音频动画。例如，关于人物的运动，系统确定与另一个人物的视线的存在，音频报警“目标在视野中”可以被系统触发。

类似地，有可能依赖于人物的位置而显示上下文菜单(如果两个敌方人物处于最小距离，则用于计算肉搏战的结果的菜单显示)，当玩家关于其人物作出禁止移动时给出自动在线帮助，并且当玩家关于人物执行旋转时修改屏幕上的显示。

为了满足特定的需求，本发明领域中的技术人员将能够对前面的描述进行修改。

在阅读图9、10、11、12的流程图和所给出的具体描述之后，用于实现根据本发明实施例的方法的计算机程序可以由本领域技术人员产生。

当然，本发明不限于所描述的实施例，特征的其它变体和组合是可能的。

本发明已经在所给出的具体描述中参考所附附图进行了描述和说明。但是，本发明不限于所给出的实施例。在阅读本描述和附图之后，其它变体和实施例可以由本领域技术人员推断和实现。

在权利要求中，术语“包括”不排除其它元素或其它步骤。不定冠词“一个”不排除复数。单个处理器或几个其它单元可以被用来实现本发明。所给出的和/或阐述的不同特征可以有利地组合。它们在描述中或者在不同从属权利要求中的存在不是要真正排除组合它们的可能性。参考符号不应当理解为限制本发明的范围。

Claims (15)

1.一种确定移动设备(501，502)与主机设备(500)的第二交互表面(502)的进行交互的当前第一交互表面(503)的方法，该方法包括以下步骤：

-检测(1103)由与所述第二交互表面关联的主机设备的至少一个电路(115)中的至少一个感应磁场感应出的至少一个电信号，

-确定(1100，1101)移动设备的与所述至少一个感应电磁场关联的交互表面，

-基于所述感应出的至少一个电信号进行电平测试(1106)，及

-根据电平测试的结果，确定(1107)所述当前第一交互表面作为移动设备的与所述至少一个感应电磁场关联的所述交互表面。

2.如权利要求1所述的方法，还包括访问代表所述移动设备中用于生成磁场的至少一个模块的布置的数据的步骤，并且其中移动设备的与所述电磁场关联的交互表面至少根据所述数据来确定。

3.如权利要求2所述的方法，还包括从移动设备接收所述数据的步骤。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括向移动设备发送(1102)用于激活所述移动设备的用于生成所述感应磁场的磁场生成模块的激活信号。

5.如权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括发送所述移动设备的激活信号的步骤，并且其中移动设备的与所述感应电磁场关联的所述交互表面是至少由移动设备根据分别与移动设备的交互表面关联的磁场生成单元的激活序列来确定的。

6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中多个感应出的电信号分别在主机设备的多个电路中被检测，该方法还包括以下步骤：

-从检测到的电信号的电平中选择其各自电平为最高的多个信号，

-测试其中感应出最高电平的感应电信号的电路的接近性，以及其中电平测试是基于在满足接近性测试的那些电路中的一个电路中的至少一个感应电信号来执行的。

7.如权利要求6所述的方法，还包括从满足接近性测试的电路中的感应电信号中选择最高电平电信号的步骤，并且其中电平测试是基于所选择的电信号来执行的。

8.如权利要求6所述的方法，还包括基于满足接近性测试的电路中感应电信号的电平进行电信号电平插值的步骤，所述被插值的电平与主机设备的所述第二交互表面上的位置关联，并且其中电平测试是基于所述被插值的电平来执行的。

9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其中电平测试包括从检测到的多个感应电信号电平中选择最大电平。

10.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其中电平测试包括与代表最大高度的电平阈值进行比较，超过该阈值，与检测到的磁场关联的交互表面不被认为与主机设备的表面交互。

11.一种计算机程序，包括当被加载并且被用于移动设备的主机设备的处理器执行时，用于实施如前面任一项权利要求所述的方法的指令。

12.一种主机设备(105，500)，包括至少一个用于与至少一个移动设备(501，505)交互的交互表面(502)，所述主机设备包括用于确定所述至少一个移动设备的与主机设备的第二交互表面进行当前交互的第一交互表面(503)的处理单元(255)，所述处理单元被配置为用于：

-检测由主机设备的与所述第二交互表面关联的至少一个电路中的至少一个感应磁场感应出的至少一个电信号，

-确定移动设备的与所述至少一个感应电磁场关联的交互表面，

-基于所述至少一个感应出的电信号执行电平测试，及

-根据电平测试的结果，确定交互的所述当前第一交互表面作为移动设备的与所述至少一个感应电磁场关联的所述交互表面。

13.一种移动设备(501，505)，包括用于与如权利要求12所述的主机设备(105，500)交互的至少一个交互表面(503，504)，所述移动设备包括被配置为向所述主机设备发送代表至少一个磁场生成模块在所述移动设备中的布置的数据的处理单元，移动设备的每个交互表面分别与至少一个磁场生成模块关联。

14.一种系统，包括如权利要求12所述的主机设备以及至少一个移动设备，其中移动设备包括至少一个与磁场生成模块关联的交互表面。

15.如权利要求14所述的系统，包括至少一个如权利要求13所述的移动设备，并且其中主机设备的处理单元还被配置为访问从移动设备接收并且代表至少一个磁场生成模块在所述移动设备中的布置的数据，并且还被配置为至少基于所述数据确定移动设备的与所述电磁场关联的交互表面。