JP2006523335A - Interactive system - Google Patents

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ホック、デイビッド
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Abstract

1人以上の個人とインタラクトするシステム(10)及び方法を提供する。本発明により、プレイ面は、ユーザ又は物理的オブジェクト(12)とインタラクトすることができる。物理的オブジェクトは、システムでの使用に好適な、例えば、ボール、履き物、ラケット及び他の好適な物品を含む物品に関連付けられている。システムは、各ユーザを追跡し、及び各物理的オブジェクトを追跡できる。システムは、コンピュータ制御され、所定の色のスペクトルを有する光を発することができる。コンピュータは、ユーザ及び物理的オブジェクトについて検出した動き又は動き予測又はその両方の一部に基づいて、システムの照明を制御できる。更に、システムは、ユーザを検出し、追跡する複数の圧力感知面を備える。システムは、床、天井、1つ以上の壁又はこれらの任意の組合せに好適に配置される。A system (10) and method for interacting with one or more individuals is provided. According to the present invention, the play surface can interact with a user or a physical object (12). A physical object is associated with an article suitable for use in the system, including, for example, balls, footwear, rackets, and other suitable articles. The system can track each user and track each physical object. The system is computer controlled and can emit light having a spectrum of a predetermined color. The computer can control the illumination of the system based on the detected motion and / or motion prediction for the user and the physical object. In addition, the system includes a plurality of pressure sensitive surfaces that detect and track the user. The system is suitably arranged on the floor, ceiling, one or more walls, or any combination thereof.

Description

一般に、本発明は、照明装置に関し、特に、ユーザと対話(インタラクト)するインタラクティブシステムに関する。   The present invention relates generally to lighting devices, and more particularly to interactive systems that interact with a user.

今日、音響及び照明等の感覚的刺激を利用してユーザとインタラクトし、ユーザを楽しませる様々な照明を用いたエンターテインメント及びアミューズメントシステム(illuminable entertainment and amusement systems)が提案されている。このようなシステムの具体例としては、照明付きのダンスフロアや、総合娯楽施設に設置されているテレビゲームシステム等が挙げられる。残念ながら、総合娯楽施設に配設されているこれらのアミューズメント及びエンターテインメントシステムは、サイズが固定されている。この結果、これらのアミューズメントシステムの設置及び除去は、手間が掛かり、高コストな作業となっている。   2. Description of the Related Art Today, illuminable entertainment and amusement systems using various lighting that interact with a user using sensory stimuli such as sound and lighting and entertain the user have been proposed. Specific examples of such a system include a lighted dance floor and a video game system installed in a general entertainment facility. Unfortunately, these amusement and entertainment systems located in general entertainment facilities are fixed in size. As a result, the installation and removal of these amusement systems is laborious and expensive.

更に、従来のアミューズメント又はエンターテインメントシステムは、ユーザとインタラクトする能力が限定的である。例えば、一般的な照明付きのダンスフロアは、ユーザとインタラクトする機能を有しているとしても、その機能は不十分である。このようなダンスフロアは、ディスクジョッキーによって制御されるプリセットの視覚的出力、若しくは、個別の又は音響出力に連動した照明効果を提供するのみである。   Furthermore, conventional amusement or entertainment systems have limited ability to interact with users. For example, even if a general dance floor with lighting has a function of interacting with a user, the function is insufficient. Such a dance floor only provides a preset visual output controlled by a disc jockey, or a lighting effect that is individual or linked to a sound output.

また、例えば、マイクロソフト社、株式会社セガ、ソニー株式会社を始めとする様々なメーカーから市販されているテレビゲームシステムにおいても、ユーザとインタラクトする機能は限定的である。例えば、ユーザの数は、制限されており、各ユーザは、テレビゲームシステムとインタラクトするために、ハンドヘルドコントローラを用いなければならない。   In addition, for example, even in a video game system commercially available from various manufacturers such as Microsoft, SEGA, and Sony, functions for interacting with users are limited. For example, the number of users is limited and each user must use a handheld controller to interact with the video game system.

総合娯楽施設内のエンターテインメント及びアミューズメントシステムは、照明付きのダンスフロアに比べれば、よりインタラクティブであるが、これらは、床部の圧力センサによって、ユーザを感知し、ユーザを追跡するのみである。すなわち、従来のエンターテインメント及びアミューズメントシステムは、ユーザに反応しているに過ぎず、ユーザが床部の他のセグメントに踏み出した際にユーザが向いている方向や、ユーザがどれくらいの速度で特定の方向に向かっているか等は検出できない。更に、総合娯楽施設に多く設置されているエンターテインメント及びアミューズメントシステムは、サイズが限定的であり、したがって、システムとインタラクトできるユーザの数も大きく制限されている。また、このため、従来のエンターテインメント及びアミューズメントシステムは、ユーザ、ユーザの一部又は物理的オブジェクトが床の上を移動し、又は床の上に位置する際に、これらが次に移動する可能性がある位置を予測することはできなかった。   Entertainment and amusement systems in integrated entertainment facilities are more interactive than illuminated dance floors, but they only sense and track users with floor pressure sensors. In other words, traditional entertainment and amusement systems are only responding to the user, the direction that the user is facing when the user steps on other segments of the floor, and how fast the user is in a particular direction It is not possible to detect whether or not Furthermore, entertainment and amusement systems that are often installed in general entertainment facilities are limited in size, and thus the number of users that can interact with the system is also greatly limited. Also, for this reason, conventional entertainment and amusement systems are likely to move next when a user, part of a user or physical object moves or is positioned on the floor. A position could not be predicted.

本発明は、物理的な位置に適応化でき、ユーザがシステムの床要素上に立っていなくても、ユーザ又は物理的オブジェクトを感知及び追跡できる方式をシステムに提供することによって上述した問題を解決するシステムを提供する。本発明は、システムの照明要素において、圧力センサ等のセンサを用いることなく、ユーザが移動する方向を感知し、予測することができるインタラクティブシステムを提供する。   The present invention solves the above-mentioned problems by providing the system with a system that can be adapted to physical location and can sense and track a user or physical object without the user standing on the floor element of the system. Provide a system to do. The present invention provides an interactive system that can sense and predict the direction in which a user moves without using a sensor, such as a pressure sensor, in a lighting element of the system.

以下、本発明の用途及び実現を例示的に説明するために本発明の実施形態及び変形例を開示する。ここに示す説明は、本発明の例示的な具体例であり、本発明の範囲を制限するものではない。   Hereinafter, embodiments and modifications of the present invention will be disclosed in order to illustrate the application and realization of the present invention. The description given here is an illustrative example of the present invention and is not intended to limit the scope of the present invention.

以下では、本発明の例示的な実施形態として、インタラクティブシステムを開示する。このインタラクティブシステムは、照明効果、音響効果及び他の物理的な効果を介してユーザと通信することによって、ユーザとインタラクトするモジュールであってもよい。ユーザとの通信に基づくシステムは、ユーザとの更なるインタラクションのための1つ以上の出力を生成する。具体的には、このシステムは、別個の物体として各ユーザ又は物理的オブジェクトを検出し、追跡し、これにより、システムは、各ユーザと個別にインタラクトし、ユーザを楽しませる。そこで、このシステムは、例えば、特定のユーザのユーザプロファイル、各ユーザの現在の位置、各ユーザの可能な将来の位置、進行中のエンターテインメントイベント又はゲームの種類等の多くの変数を用いて、1つ以上の効果を生成し、1人以上のユーザとインタラクトする。システムによって生成されると効果は、通常、各ユーザと対話するために、人間の1つ以上の感覚に訴える効果である。   In the following, an interactive system is disclosed as an exemplary embodiment of the present invention. The interactive system may be a module that interacts with a user by communicating with the user via lighting effects, sound effects, and other physical effects. A system based on communication with a user generates one or more outputs for further interaction with the user. Specifically, the system detects and tracks each user or physical object as a separate object, which causes the system to interact with each user individually and entertain the user. Thus, the system uses a number of variables such as, for example, the user profile of a particular user, the current location of each user, the possible future location of each user, the ongoing entertainment event or the type of game, etc. Generate one or more effects and interact with one or more users. When generated by the system, the effect is usually an effect that appeals to one or more human senses to interact with each user.

例示的な実施形態においては、このシステムは、表面に加えられた圧力を感知し、又はユーザ及び他の物理的オブジェクトの感覚的な行動又は運動又はその両方を感知し、エンターテインメント面(entertainment surface)を形成する照明付きの床又は基部を備える。各物理的オブジェクトは、少なくとも照明付きの基部の一部と通信する。物理的オブジェクト及び照明付きの基部は、ユーザの体の感覚の少なくとも1つを刺激する出力を提供できる。   In exemplary embodiments, the system senses pressure applied to the surface, or senses sensory behavior and / or movement of the user and other physical objects, and provides an entertainment surface. With a lighted floor or base. Each physical object communicates with at least a portion of the illuminated base. The physical object and the illuminated base can provide an output that stimulates at least one of the user's body sensations.

一実施形態として、本発明は、フィットネスクラブにおいて、有酸素運動のための環境を好適に提供する。本発明のシステムは、複数の物理的オブジェクトと共に動作するよう適応化される。幾つかの物理的オブジェクトは、情報のユーザの嗜好、課金情報、メンバシップ情報及び他の種類のリソースを提供するために、個々のユーザに関連付けられている。物理的オブジェクトは、互いに独立して動作し、これにより、システムは、各物理的オブジェクトの現在の位置及び各物理的オブジェクトの可能な将来の位置を測定し、したがって、これに関連付けられているユーザ又は個人の現在及び将来の位置を測定することができる。すなわち、このシステムは、各ユーザと個別にインタラクトすることができる。各ユーザとインタラクトするために、システムは、通常、ユーザの感覚の1つを刺激し又は高めることができる出力信号を生成することによって、各ユーザにフィードバックを提供する。   As one embodiment, the present invention suitably provides an environment for aerobic exercise in a fitness club. The system of the present invention is adapted to work with multiple physical objects. Some physical objects are associated with individual users to provide user preferences for information, billing information, membership information, and other types of resources. The physical objects operate independently of each other so that the system measures the current position of each physical object and the possible future position of each physical object and thus the user associated with it. Or the current and future position of the individual can be measured. That is, the system can interact with each user individually. In order to interact with each user, the system typically provides feedback to each user by generating an output signal that can stimulate or enhance one of the user's sensations.

典型的な出力信号としては、音声出力、視覚的出力、振動による出力、又はユーザ感覚の1つを刺激する他の全ての適切な出力信号が含まれる。すなわち、このシステムは、様々な出力信号を生成することによって、ユーザの動きを制限し又は動きを指示することによって、1人以上のユーザを楽しませ、遊ばせ、教育し、訓練し、鍛え、挑戦させることができる。更に、本発明に基づくシステムは、例えば、ステージフロア、舞台照明としての用途、ダンスフロア、壁又は天井ディスプレイ、フィットネスクラブにおけるエクササイズ、例えばテニス又はスカッシュ等のボール及びラケットを用いた1つ以上のスポーツの練習、例えばバスケットボール又はハンドボール等のラケットを必要としないスポーツの練習、教室、ホール、講堂、コンベンションセンター及びこの他の施設等を始めとする様々な用途及び場面に用いることができる。   Typical output signals include audio output, visual output, vibration output, or any other suitable output signal that stimulates one of the user sensations. That is, the system can entertain, play, educate, train, train, train, challenge one or more users by generating various output signals to limit or direct the movement of the user. Can be made. In addition, the system according to the present invention can be used for one or more sports using, for example, stage floors, stage lighting applications, dance floors, wall or ceiling displays, exercises in fitness clubs, eg balls or rackets such as tennis or squash. It can be used for various applications and scenes, such as practice of sports that do not require rackets such as basketball or handball, classrooms, halls, auditoriums, convention centers and other facilities.

図1は、本発明の例示的な実施形態に好適に適用されるシステム10のブロック図である。例示的な実施形態では、物理的オブジェクト12は、照明アセンブリ(illuminable assembly)14の部分と通信し、システム10により、物理的オブジェクト12は、照明アセンブリ14に対して相対的な自らの現在の位置を測定できる。照明アセンブリ14は、電子機器16とも通信し、電子機器16に物理的オブジェクト12から受信したデータと、照明アセンブリ14によって生成され、収集され、又は出力されたデータとを提供する。電子機器16は、物理的オブジェクト12及び照明アセンブリ14から受信したデータを単独で又はこれら組合せて用いて、物理的オブジェクト12の位置を特定し、測定し、照明アセンブリ14の動作を制御する。   FIG. 1 is a block diagram of a system 10 that is preferably applied to an exemplary embodiment of the present invention. In the exemplary embodiment, physical object 12 communicates with a portion of illuminable assembly 14, and system 10 causes physical object 12 to have its current position relative to lighting assembly 14. Can be measured. The lighting assembly 14 also communicates with the electronic device 16 and provides the electronic device 16 with data received from the physical object 12 and data generated, collected, or output by the lighting assembly 14. The electronics 16 uses data received from the physical object 12 and the lighting assembly 14 alone or in combination to locate and measure the physical object 12 and control the operation of the lighting assembly 14.

電子機器16は、物理的オブジェクト12及び照明アセンブリ14から受信したデータを処理し、システム10の動作を制御する1つ以上のプロセッサ(図示せず)を備える。システム10と共に好適に用いられる電子機器16としては、以下に限定されるものではないが、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、携帯情報端末(PDA)又は、定義された手法で1つ以上の指示に応答できる他のあらゆる電子機器が含まれる。当業者にとって明らかであるが、システム10は、1つ以上の照明アセンブリ14、1つ以上の物理的オブジェクト12、1つ以上の電子機器16及び後に詳細に説明する1つ以上の通信モジュール18を備えることができる。   The electronic device 16 includes one or more processors (not shown) that process data received from the physical object 12 and the lighting assembly 14 and control the operation of the system 10. The electronic device 16 suitably used with the system 10 is not limited to the following, but can respond to one or more instructions in a personal computer, workstation, personal digital assistant (PDA), or defined method. Any other electronic device is included. As will be apparent to those skilled in the art, the system 10 includes one or more lighting assemblies 14, one or more physical objects 12, one or more electronics 16, and one or more communication modules 18 described in detail below. Can be provided.

照明アセンブリ14と電子機器16との間の通信リンクは、通常、例えば、10BASE−2、10BASE−T又は100BASE−T規格等の適用可能なイーサネット(登録商標)規格に従うバストポロジーとして構成される。また、照明アセンブリ14と、電子機器16との間の通信リンクは、スタートポロジ、リングトポロジー、ツリートポロジ又はメッシュトポロジとして構成してもよいことは、当業者にとって明らかである。更に、例えば、トークンバスネットワーク、トークンリングネットワーク、アップルトークンネットワーク又は、カスタマイズされたネットワークを含む他のあらゆる適切なネットワークを含む他のローカルエリアネットワーク(LAN)規格及びプロトコルに従うように通信リンクを適応化してもよいことも当業者にとって明らかである。更に、照明アセンブリ14及び電子機器16の間の通信リンクは、例えば、Wi−Fi準拠ネットワーク又はブルートゥース(Bluetooth:商標)準拠ネットワーク又は他の何らかの無線ネットワーク等の無線ネットワークにおいて適切に用いられる無線リンクであってもよいことは当業者にとって明らかである。   The communication link between the lighting assembly 14 and the electronic device 16 is typically configured as a bus topology according to an applicable Ethernet standard such as the 10BASE-2, 10BASE-T or 100BASE-T standards. It will also be apparent to those skilled in the art that the communication link between the lighting assembly 14 and the electronic device 16 may be configured as a star topology, ring topology, tree topology, or mesh topology. In addition, adapt communication links to comply with other local area network (LAN) standards and protocols including, for example, token bus networks, token ring networks, apple token networks, or any other suitable network including customized networks. It will be apparent to those skilled in the art. Further, the communication link between the lighting assembly 14 and the electronic device 16 is a wireless link suitably used in a wireless network such as, for example, a Wi-Fi compliant network or a Bluetooth ™ compliant network or some other wireless network. It will be apparent to those skilled in the art that this may be the case.

電子機器16は、通信モジュール18を介して、物理的オブジェクト12と無線通信し、これにより、物理的オブジェクト12は、物理的オブジェクト12に関連するユーザにフィードバックを提供する出力を生成することができる。通信モジュール18は、例えば、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイステッドペア線又は他の適切な有線通信リンク用いて電子機器16と通信する。なお、通信モジュール18は、例えば、ブルートゥースリンク、Wi−Fiリンク又は他の適当な無線リンクを含む無線通信リンクを用いて、無線的に電子機器16と通信してもよい。通信モジュール18は、電子機器16から物理的オブジェクト12にデータを無線的に送信するために必要な機能を提供する。但し、物理的オブジェクト12は、電子機器16、又は照明アセンブリ14、或いはその両方と、例えば、1つ以上の光ファイバ、同軸ケーブル、3軸ケーブル、ツイステッドペア、フレックスプリントケーブル、単線又はこの他のエネルギー導体を用いて、有線的に通信してもよい。   The electronic device 16 communicates wirelessly with the physical object 12 via the communication module 18 so that the physical object 12 can generate an output that provides feedback to the user associated with the physical object 12. . The communication module 18 communicates with the electronic device 16 using, for example, a coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair wire, or other suitable wired communication link. The communication module 18 may wirelessly communicate with the electronic device 16 using a wireless communication link including, for example, a Bluetooth link, a Wi-Fi link, or other appropriate wireless link. The communication module 18 provides functions necessary for wirelessly transmitting data from the electronic device 16 to the physical object 12. However, the physical object 12 may be an electronic device 16, or lighting assembly 14, or both, such as one or more optical fibers, coaxial cables, triaxial cables, twisted pairs, flex printed cables, single wires or other You may communicate by wire using an energy conductor.

実際の動作では、通信モジュール18は、電子機器16から1つ以上のデータパケットを搬送する無線周波数(RF)信号を用いて物理的オブジェクト12と通信する。無線周波数データパケットは、それぞれ、パケットの宛先となる物理的オブジェクト12を特定する一意的識別値を有する。物理的オブジェクト12は、自らに宛てられた一意的識別値を有するデータパケットを待機し、これらの各パケットを受け取る。なお、当業者にとっては明らかであるが、他の無線フォーマット、例えば、符号分割多重接続(CDMA)、時分割多重化アクセス(TDMA)、ブルートゥース技術及びIEEE802.11bに基づく無線フィデリティ等をシステム10において用いてもよい。更に、例えば、無線モデムとして又はブルートゥース対応機器として、通信モジュール18を電子機器16に組み込んでもよいことは当業者にとって明らかである。更に、システム10において用いられる様々な無線通信は、例えば、ラジオ周波数帯域、赤外線帯域、超音波帯域等の1つ以上の周波数帯域内であってもよく、或いはシステム10において用いられる無線通信は、磁界による通信を含んでいてもよいことは当業者にとって明らかである。   In actual operation, the communication module 18 communicates with the physical object 12 using radio frequency (RF) signals that carry one or more data packets from the electronic device 16. Each radio frequency data packet has a unique identification value that identifies the physical object 12 that is the destination of the packet. The physical object 12 waits for a data packet with a unique identification value addressed to it and receives each of these packets. It will be apparent to those skilled in the art that other radio formats, such as code division multiple access (CDMA), time division multiplexed access (TDMA), Bluetooth technology and radio fidelity based on IEEE 802.11b, etc., are available in the system 10. It may be used. Furthermore, it will be apparent to those skilled in the art that the communication module 18 may be incorporated into the electronic device 16, for example, as a wireless modem or as a Bluetooth enabled device. Further, the various wireless communications used in the system 10 may be within one or more frequency bands such as, for example, a radio frequency band, an infrared band, an ultrasonic band, or the wireless communications used in the system 10 are It will be apparent to those skilled in the art that communication by magnetic fields may be included.

更に、照明アセンブリ14は、各物理的オブジェクト12に無線的にデータを送信するように構成してもよい。これにより、照明アセンブリ14は、例えば、指示、制御信号又はこれに類するデータを各物理的オブジェクト12に送信することができる。すなわち、これにより、照明アセンブリ14は、先に電子機器16にデータを渡し、通信モジュール18を介して物理的オブジェクト12にデータを伝送することなく、物理的オブジェクト12にデータを直接送信することができる。   Further, the lighting assembly 14 may be configured to wirelessly transmit data to each physical object 12. This allows the lighting assembly 14 to transmit, for example, instructions, control signals or similar data to each physical object 12. That is, this allows the lighting assembly 14 to send data directly to the physical object 12 without first passing the data to the electronic device 16 and transmitting the data to the physical object 12 via the communication module 18. it can.

各ユーザは、通常、物理的オブジェクト12に割り当てられる。更に、物理的オブジェクト12は、システム10とともに用いられる1つ以上の物品に統合に好適に統合される。好適な物品としては、以下に限定されるものではないが、履き物、衣服、ボール、バット、手袋、棒、ラケット、ポインティング装置、玩具の武器、並びに娯楽、遊び、エクササイズ及びスポーツを目的として用いられるこれらに類する物品が含まれる。このように、選択された物品に物理的オブジェクト12を統合することにより、システム10は、ユーザとのインタラクションのレベルを高め、ユーザの総合的な娯楽経験を向上させる。   Each user is typically assigned to a physical object 12. Furthermore, the physical object 12 is preferably integrated into one or more articles for use with the system 10 for integration. Suitable articles include, but are not limited to, footwear, clothes, balls, bats, gloves, sticks, rackets, pointing devices, toy weapons, and for entertainment, play, exercise and sports purposes. Articles similar to these are included. In this way, by integrating the physical object 12 into the selected article, the system 10 increases the level of interaction with the user and improves the user's overall entertainment experience.

実際の動作では、照明アセンブリ14、電子機器16及び物理的オブジェクト12は、データパケット及びデータフレームを用いて互いに通信を行う。データパケットは、適用可能なイーサネット規格又はRS−485、RS−422又はRS−232等の他の適当なプロトコルに準拠するデータフレームを用いて照明アセンブリ14及び電子機器16の間で送受される。同様に、データフレームは、赤外線通信協会IrDAによって確立された規格に互換性を有し、又は他の1つ以上の赤外通信プロトコルに互換性を有する赤外通信を用いて、物理的オブジェクト12及び照明アセンブリ14の間で送受される。システム10の動作については、後に図3を用いて詳細に説明する。   In actual operation, lighting assembly 14, electronics 16 and physical object 12 communicate with each other using data packets and data frames. Data packets are sent and received between lighting assembly 14 and electronics 16 using data frames that comply with applicable Ethernet standards or other suitable protocols such as RS-485, RS-422, or RS-232. Similarly, the data frame is compatible with the standard established by the Infrared Communication Association IrDA, or using the infrared communication compatible with one or more other infrared communication protocols, the physical object 12. And between the lighting assemblies 14. The operation of the system 10 will be described later in detail with reference to FIG.

図2は、システム10の例示的な構成を示している。図2に示すように、システム10の構成では、複数の照明アセンブリl4A〜14Dが、連続した又は略連続したプラットフォーム、床又は床の一部を形成し、若しくは、天井の全体又は一部、又は1つ以上の壁、若しくはこの両方を覆うように連結される。例えば、照明アセンブリ14Aは、照明アセンブリ14B、照明アセンブリ14C及び照明アセンブリ14Dに当接する。各照明アセンブリ14A〜14Dは、各側部に又は1つの側部に複数のコネクタ(図示せず)を有し、これにより、各照明アセンブリ14A〜14Dは、それぞれが当接する照明アセンブリ14A〜14Dに制御信号、データ信号及び電力信号を供給することができる。   FIG. 2 shows an exemplary configuration of the system 10. As shown in FIG. 2, in the configuration of the system 10, a plurality of lighting assemblies 14A-14D form a continuous or substantially continuous platform, floor or part of a floor, or all or part of a ceiling, or Connected to cover one or more walls, or both. For example, the lighting assembly 14A abuts the lighting assembly 14B, the lighting assembly 14C, and the lighting assembly 14D. Each lighting assembly 14A-14D has a plurality of connectors (not shown) on each side or on one side so that each lighting assembly 14A-14D abuts against each other. A control signal, a data signal, and a power signal can be supplied.

更に、システム10は、複数のユーザを楽しませることができ、ユーザの数は、通常、照明アセンブリ14のサイズ及び互いに連結される照明アセンブリ14の数のみによって制限される。また、システム10は、照明アセンブリ14によって部屋の床部を覆うことに加えて、部屋の壁部及び部屋の天井部に複数の照明アセンブリ14を配設してもよいことも当業者にとって明らかである。更に、システム10は、部屋の床部上の適所に複数の照明アセンブリ14を有していてもよく、部屋内の適所に、システム10によって提供された画像を処理できる1つ以上の他の表示装置を備えていてもよいことは当業者にとって明らかである。適切な他の表示装置としては、以下に限定されるものではないが、陰極線管(CRT)表示装置、キオスク(kiosk)、テレビジョン、スクリーンと共に用いられるプロジェクタ、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ及び他の適切な表示装置がある。   Further, the system 10 can entertain multiple users, and the number of users is typically limited only by the size of the lighting assemblies 14 and the number of lighting assemblies 14 that are coupled together. It will also be apparent to those skilled in the art that, in addition to covering the floor of the room with the lighting assembly 14, the system 10 may also include a plurality of lighting assemblies 14 on the wall of the room and the ceiling of the room. is there. Further, the system 10 may have a plurality of lighting assemblies 14 in place on the floor of the room, and one or more other displays capable of processing the images provided by the system 10 in place in the room. It will be apparent to those skilled in the art that the apparatus may be provided. Other suitable display devices include, but are not limited to, cathode ray tube (CRT) display devices, kiosks, televisions, projectors used with screens, plasma displays, liquid crystal displays, and other suitable displays. Display devices.

このように、他の表示装置は、部屋の床部上の照明アセンブリ14に関連して1つ以上の画像を処理する1つ以上の壁又は壁の一部を形成できる。更に、追加的な又は他の表示装置によって、電子機器16と直接通信を行ってもよく、例えば、照明アセンブリ14又は物理的オブジェクト12を介して、電子機器16と間接的に通信を行ってもよい。これにより、他の表示装置は、システム10のユーザに対し、追加的な情報又は視覚的なエンターテインメントを提供できる。更に、各照明アセンブリ14は、一意的なシリアル番号又は識別子を有している。この一意的識別子により、電子機器16、及びオプションとして物理的オブジェクト12は、通信すべき又は通信中の1つ以上の照明アセンブリ14A〜14Dを選択又は特定することができる。また、複数の照明アセンブリが、床、壁、天井又はこれらの組合せに関して、様々な形状又はパターンを形成するようにシステム10を構成できることは当業者にとって明らかである。   In this way, other display devices can form one or more walls or portions of walls that process one or more images in connection with the lighting assembly 14 on the floor of the room. Further, additional or other display devices may communicate directly with the electronic device 16, such as indirectly communicating with the electronic device 16 via the lighting assembly 14 or the physical object 12. Good. This allows other display devices to provide additional information or visual entertainment to the user of the system 10. In addition, each lighting assembly 14 has a unique serial number or identifier. This unique identifier allows the electronic device 16 and, optionally, the physical object 12 to select or identify one or more lighting assemblies 14A-14D that are to communicate or are in communication. It will also be apparent to those skilled in the art that the system 10 can be configured such that multiple lighting assemblies form various shapes or patterns with respect to the floor, wall, ceiling, or combinations thereof.

更に、システム10は、1つ以上の照明アセンブリのグループから構成してもよく、照明アセンブリの第1のグループが、照明アセンブリの第2のグループに当接しないように構成してもよい。更に、照明アセンブリ14は、様々な異なるサイズを有するように形成してもよいことは当業者にとって明らかである。例えば、単一の照明アセンブリを、部屋の床空間の全体を覆うように形成してもよく、これに代えて、複数の照明アセンブリを連結して同じ床空間を覆ってもよい。   Further, the system 10 may be configured from one or more groups of lighting assemblies, and the first group of lighting assemblies may be configured not to abut the second group of lighting assemblies. Furthermore, it will be apparent to those skilled in the art that the lighting assembly 14 may be formed to have a variety of different sizes. For example, a single lighting assembly may be formed to cover the entire floor space of the room, or alternatively, multiple lighting assemblies may be connected to cover the same floor space.

更に、システム10は、電子機器16と通信し、システム10のユーザに追加的な情報又は音声による娯楽情報を提供する1つ以上のステレオシステムを含むように構成してもよい。1つ以上のステレオシステムのコンポーネントには、電子機器16からのオーディオ信号を増幅する増幅器と、増幅されたオーディオ信号によって駆動される1組以上のスピーカ等が含まれる。ここで、各スピーカ内又はスピーカ筐体の近傍に配置されるように、各スピーカに増幅器を組み込んでもよく、これに代えて、1つ以上のスイッチを介して、直接又は間接的に複数の組のスピーカを駆動する1つ以上の増幅器を、各スピーカ又はスピーカ筐体から独立したユニットとして設けてもよい。更に、電子機器16は、無線伝送媒体又は有線伝送媒体を用いて、各増幅器又は各スピーカと通信してもよい。   Further, the system 10 may be configured to include one or more stereo systems that communicate with the electronic device 16 and provide additional information or audio entertainment information to the user of the system 10. One or more components of the stereo system include an amplifier that amplifies the audio signal from the electronic device 16 and one or more sets of speakers that are driven by the amplified audio signal. Here, an amplifier may be incorporated in each speaker so as to be arranged in each speaker or in the vicinity of the speaker housing. Instead, a plurality of sets are directly or indirectly connected via one or more switches. One or more amplifiers for driving each speaker may be provided as a unit independent of each speaker or speaker housing. Furthermore, the electronic device 16 may communicate with each amplifier or each speaker using a wireless transmission medium or a wired transmission medium.

更に、システム10は、電子機器16と通信するヘッドホンを備え、各ユーザがヘッドホンを装着するような構成としてもよい。また、ヘッドホンは、双方向通信を行い、すなわち、ユーザからシステム10に要求を送信した後、システム10から応答を受け取るようにしてもよい。これにより、電子機器16は、特定のユーザに関連付けられた選択されたヘッドホンセットに、情報を無線的に又は有線的に送ることができる。   Furthermore, the system 10 may include a headphone that communicates with the electronic device 16 so that each user wears the headphone. In addition, the headphones may perform two-way communication, that is, a response may be received from the system 10 after transmitting a request from the user to the system 10. Thereby, the electronic device 16 can transmit information to a selected headphone set associated with a specific user wirelessly or in a wired manner.

これにより、システム10は、聞き取ることができる手掛かり(clues)、指示、音又はこれに類する可聴の情報を選択されたユーザに提供することができる。更に、電子機器16には、例えば、グラフィックイコライザ及びこれに類する音響システムコンポーネント等の他の1つ以上の音響装置を接続してもよい。   This allows the system 10 to provide the selected user with audible clues, instructions, sounds or similar audible information. Furthermore, the electronic device 16 may be connected to one or more other audio devices such as, for example, a graphic equalizer and similar audio system components.

更に、システム10は、電子機器16に捕捉された画像情報を提供する1つ以上の撮像素子を備えていてもよい。好適な撮像素子は、静止画像フォーマット又はビデオフォーマットのデジタル画像を生成するカメラを備える。また、撮像素子が備えるカメラは、デジタル画像は生成しないが、撮像した画像を他の機器に送信し、この機器が画像をデジタル化して、デジタル画像を電子機器16に供給するようにしてもよい。このように、撮像素子は、電子機器16に、ライブ映像を提供し、これにより、電子機器16は、照明アセンブリ14又はシステム10に接続された他の表示装置にビデオ画像を表示できる。   Further, the system 10 may include one or more image sensors that provide image information captured by the electronic device 16. A preferred imaging device comprises a camera that produces a digital image in a still image format or a video format. The camera included in the image sensor does not generate a digital image, but transmits the captured image to another device, and the device digitizes the image and supplies the digital image to the electronic device 16. . In this manner, the imaging device provides live video to the electronic device 16 so that the electronic device 16 can display a video image on the lighting assembly 14 or other display device connected to the system 10.

電子機器16は、各撮像素子と通信し、コマンドを送り、各撮像素子を直接制御して、パン、チルト、ズーム、強調、画像の一部の変形又はこの他の画像処理を実行させる。撮像素子は、ユーザ、システムのオペレータ又はシステムの所有者の希望に添って、様々な角度からシステム10の画像を捕捉し、又はシステム10の特定の部分を撮像するように構成してもよい。   The electronic device 16 communicates with each image sensor, sends a command, and directly controls each image sensor to execute pan, tilt, zoom, enhancement, partial deformation of the image, or other image processing. The imaging device may be configured to capture images of the system 10 from various angles or to capture specific portions of the system 10 as desired by the user, system operator, or system owner.

更に、撮像素子は、電子機器16と無線的に通信してもよく、これにより、システム10のユーザは、撮像素子の1つを身に付け又は装着することができる。   Furthermore, the imaging device may communicate wirelessly with the electronic device 16 so that a user of the system 10 can wear or wear one of the imaging devices.

更に、システム10は、ユーザからのオーディオ情報、例えば、音声コマンドを電子機器16に提供し、又は電子機器16に他の環境音を提供する1つ以上のマイクロホンを備えていてもよい。これにより、電子機器16は、ボイス及び音声認識タスク及び機能を実行でき、例えば、ユーザの発声に基づいて、ステレオセットの音量を変化させたり、又は撮像素子にコマンドを供給したりできる。   Furthermore, the system 10 may include one or more microphones that provide audio information from the user, eg, voice commands, to the electronic device 16 or provide other environmental sounds to the electronic device 16. Thus, the electronic device 16 can execute voice and voice recognition tasks and functions, and can change the volume of the stereo set or supply a command to the imaging device based on the user's utterance, for example.

図3は、本発明の例示的な実施形態における処理手順を示している。照明アセンブリ14を電子機器16に物理的に接続し、照明アセンブリ14、電子機器16、物理的オブジェクト12、及び必要であれば通信モジュール18に電力を供給した後、システム10は、システムの初期化を開始する。初期化の間、電子機器16、照明アセンブリ14及び物理的オブジェクト12は、それぞれが1つ以上の自己診断ルーチンを実行する。システム10全体に電力が投入され、システム10全体が1つ以上の自己診断ルーチンを実行するための所定の期間が経過すると、電子機器16は、照明アセンブリ14及び物理的オブジェクト12との間に通信を確立し、各アイテムの動作状態を判定し、各アイテムの識別情報を確立する(ステップ20)。   FIG. 3 shows a processing procedure in an exemplary embodiment of the present invention. After physically connecting the lighting assembly 14 to the electronic device 16 and supplying power to the lighting assembly 14, the electronic device 16, the physical object 12, and, if necessary, the communication module 18, the system 10 initializes the system. To start. During initialization, the electronics 16, lighting assembly 14, and physical object 12 each perform one or more self-diagnostic routines. When the entire system 10 is powered on and a predetermined period of time has elapsed for the entire system 10 to execute one or more self-diagnostic routines, the electronics 16 communicates between the lighting assembly 14 and the physical object 12. Is established, the operation state of each item is determined, and identification information of each item is established (step 20).

一旦、電子機器16がシステム10内の各照明アセンブリ14及び物理的オブジェクト12を特定すると、電子機器16は、選択された照明アセンブリ14をポーリングし、接続されている全ての照明アセンブリ、例えば、照明アセンブリ14B〜14Dを識別する(ステップ22)。このように、電子機器16は、特定された各照明アセンブリ14をポーリングし、これにより、電子機器16は、システム10内の各照明アセンブリ14の位置を特定するマップを生成する。なお、照明アセンブリ14が1つのみであり、したがって、連結された照明アセンブリがない場合もあることは当業者にとって明らかである。システム10の初期化の一部として各照明アセンブリ14をマッピングすることに加えて、電子機器16は、各物理的オブジェクト12からオブジェクトの一意的識別値を受信し、そして、システム10内の各照明アセンブリ14と通信するためのタイムスロットを各物理的オブジェクト12に割り当てる(ステップ22)。各照明アセンブリ14をマッピングし、タイムスロットを割当てることにより、各物理的オブジェクト12は、システム10は、1人以上のユーザを楽しませ又は遊ばせることができる。   Once the electronic device 16 identifies each lighting assembly 14 and physical object 12 in the system 10, the electronic device 16 polls the selected lighting assembly 14 and includes all connected lighting assemblies, eg, lighting. Assemblies 14B-14D are identified (step 22). In this manner, the electronic device 16 polls each identified lighting assembly 14, thereby causing the electronic device 16 to generate a map that identifies the location of each lighting assembly 14 within the system 10. It will be apparent to those skilled in the art that there is only one lighting assembly 14 and, therefore, there may be no connected lighting assemblies. In addition to mapping each lighting assembly 14 as part of the initialization of the system 10, the electronics 16 receives a unique identification value of the object from each physical object 12 and each lighting within the system 10. A time slot for communicating with the assembly 14 is assigned to each physical object 12 (step 22). By mapping each lighting assembly 14 and assigning time slots, each physical object 12 allows the system 10 to entertain or play one or more users.

実際の動作では、照明アセンブリ14は、物理的オブジェクト12からデータフレームを受け取る。データフレームは、物理的オブジェクト12を特定する情報と、物理的オブジェクト12の加速度に関するデータとを含む(ステップ24)。物理的オブジェクト12からのデータフレームの好適なサイズは、約56ビットであり、物理的オブジェクト12のための好適なフレームレートは、約20フレーム/秒である。一実施形態においては、各ユーザには、2つの物理的オブジェクト12が割り当てられる。ユーザは、一方の履き物の舌革又は靴紐部分に第1の物理的オブジェクト12を取り付け、他方の履き物の舌革又は靴紐部分に第2の物理的オブジェクト12を取り付ける。物理的オブジェクト12については、図10を用いて後に詳細に説明する。更に、物理的オブジェクト12は、例えば、衣服、バット、ボール、手袋、棒、武器、ポインティング装置及びゲーム、スポーツ及び娯楽活動において用いられる他の物理的オブジェクト等の複数の物理的オブジェクトに取り付け又は組み込んでもよいことは当業者にとって明らかである。   In actual operation, the lighting assembly 14 receives a data frame from the physical object 12. The data frame includes information specifying the physical object 12 and data related to the acceleration of the physical object 12 (step 24). The preferred size of the data frame from the physical object 12 is about 56 bits and the preferred frame rate for the physical object 12 is about 20 frames / second. In one embodiment, each user is assigned two physical objects 12. The user attaches the first physical object 12 to the tongue or shoelace portion of one footwear and attaches the second physical object 12 to the tongue or shoelace portion of the other footwear. The physical object 12 will be described later in detail with reference to FIG. Further, the physical object 12 is attached or incorporated into a plurality of physical objects such as, for example, clothes, bats, balls, gloves, sticks, weapons, pointing devices and other physical objects used in games, sports and entertainment activities. However, it will be apparent to those skilled in the art.

照明アセンブリ14が物理的オブジェクト12からデータフレームを受け取ると、照明アセンブリ14は、データフレームを処理し、データフレームのソースを特定し、指示に応じて、巡回冗長チェック(CRC)値又はチェックサム値又はフレームに提供された誤り検出のための他のメソッドを確認することによってフレーム内のデータを検証する(ステップ24)。照明アセンブリ14が物理的オブジェクト12からのデータフレームを処理すると、照明アセンブリ14は、物理的オブジェクト12からのデータを含むイーサネット規格に準拠したデータパケットを生成し、この新たに生成したイーサネットパケットを電子機器16に供給し、これに続いて、電子機器16は、システム10内の物理的オブジェクト12の現在の位置を測定する。電子機器16は、物理的オブジェクト12によって送信されたデータと、システム10内の物理的オブジェクト12からデータが供給された照明アセンブリ14のソースアドレスとに基づいて物理的オブジェクト12の現在の位置を測定する。このため、物理的オブジェクト12が特定のユーザに取り付けられ又は保持されている場合、システム10内におけるユーザの位置を知ることができる。同様に、物理的オブジェクト12は、ボール、スティック、パック又は他の物理的オブジェクトである場合も、システム10は、システム10内のその物理的オブジェクト12の物理的な位置を測定できる。照明アセンブリ14は、赤外線信号を用いて物理的オブジェクト12にデータを送信できることは当業者にとって明らかである。   When lighting assembly 14 receives a data frame from physical object 12, lighting assembly 14 processes the data frame, identifies the source of the data frame, and, depending on the indication, a cyclic redundancy check (CRC) value or checksum value. Alternatively, the data in the frame is verified by checking other methods for error detection provided in the frame (step 24). When the lighting assembly 14 processes the data frame from the physical object 12, the lighting assembly 14 generates a data packet that conforms to the Ethernet standard including the data from the physical object 12, and the newly generated Ethernet packet is electronically converted. Supplying to the device 16, following this, the electronic device 16 measures the current position of the physical object 12 in the system 10. The electronic device 16 measures the current position of the physical object 12 based on the data transmitted by the physical object 12 and the source address of the lighting assembly 14 supplied with data from the physical object 12 in the system 10. To do. Thus, if the physical object 12 is attached or held to a particular user, the user's position within the system 10 can be known. Similarly, if the physical object 12 is a ball, stick, pack, or other physical object, the system 10 can measure the physical position of the physical object 12 within the system 10. It will be apparent to those skilled in the art that the lighting assembly 14 can transmit data to the physical object 12 using infrared signals.

電子機器16は、物理的オブジェクト12から提供される加速度データ又は位置データと、オプションとして、物理的オブジェクト12の速度又は物理的オブジェクト12の最後に報告された位置又はシステム10の所定の位置からの現在の物理的オブジェクト12の距離、若しくは速度及び物理的オブジェクト12の距離の両方を処理して、物理的オブジェクト12の位置を測定する(ステップ26)。電子機器16は、照明アセンブリ14に対して、物理的オブジェクト12の位置に基づいて、出力を生成するよう指示し、及びオプションとして、物理的オブジェクト12の速度と、物理的オブジェクト12が移動した距離とに基づいて、出力を生成するように指示する。この出力は、ユーザの感覚の1つを刺激し、ユーザを楽しませ、ユーザとインタラクトする(ステップ28)。更に、電子機器16は、物理的オブジェクト12に対し、例えば、回転、照明及びこの両方等、ユーザの感覚の1つを刺激し、ユーザを楽しませ、ユーザとインタラクトするための出力を生成するよう指示してもよい。更に、物理的オブジェクト12は、電子機器16及び照明アセンブリ14と通信し、位置、識別、加速度、速度、角度、距離及び物理的オブジェクトに関する他の物理的又は論理的なパラメータに関連する情報を提供してもよいことは当業者にとって明らかである。   The electronic device 16 may provide acceleration or position data provided from the physical object 12 and, optionally, from the velocity of the physical object 12 or the last reported position of the physical object 12 or a predetermined position of the system 10. The current physical object 12 distance, or velocity, and physical object 12 distance are both processed to determine the position of the physical object 12 (step 26). The electronics 16 instructs the lighting assembly 14 to generate an output based on the position of the physical object 12 and, optionally, the speed of the physical object 12 and the distance traveled by the physical object 12. To generate output based on. This output stimulates one of the user's sensations, delights the user and interacts with the user (step 28). Furthermore, the electronic device 16 stimulates one of the user's sensations, such as rotation, lighting and both, for example, to the physical object 12 to produce an output for entertaining and interacting with the user. You may instruct. In addition, the physical object 12 communicates with the electronics 16 and the lighting assembly 14 to provide information related to position, identification, acceleration, velocity, angle, distance, and other physical or logical parameters regarding the physical object. It will be apparent to those skilled in the art that this may be done.

照明アセンブリ14は、ユーザの視覚を刺激する1つ以上の色の視覚的出力を生成することができる。システム10のモードに応じて、照明アセンブリ14によって生成される視覚的出力は、ユーザに対して、指示又は手掛かり(clue)に関連するフィードバックを提供できる。例えば、照明アセンブリ14は、緑色の光を発することによって、ユーザに対し、その方向に進み、緑色の光を発する照明アセンブリ14を踏み、又は緑色の光を発する照明アセンブリ14を目標にして物理的オブジェクト12を打ち又は投げるように指示することができる。同様に照明アセンブリ14は、赤色の光を発し、ユーザに対し、特定の方向に入って来ないように指示し、又は赤色の光を発する照明アセンブリ14を踏まないように指示することもできる。また、照明アセンブリ14は、広範囲に亘るスペクトルの色を発光し、又は表示するように制御可能であることは当業者にとって明らかである。視覚的効果の他の具体例として、システム10は、以下に限定されるものではないが、ユーザが通過する迷路の生成、スターバースト又は花火ディスプレイと同様の擬似爆発、道路、通路、部屋、地形及びこの他の視覚的表示によって、ユーザを誘導し、楽しませ、規制し、教育し又は訓練するような効果を生成してもよい。   The lighting assembly 14 can generate a visual output of one or more colors that stimulates the user's vision. Depending on the mode of the system 10, the visual output generated by the lighting assembly 14 can provide feedback to the user related to instructions or clues. For example, the lighting assembly 14 emits green light to the user in that direction, steps on the lighting assembly 14 that emits green light, or is physically targeted at the lighting assembly 14 that emits green light. The object 12 can be instructed to hit or throw. Similarly, the lighting assembly 14 emits red light and may instruct the user not to enter a particular direction or not step on the lighting assembly 14 that emits red light. It will also be apparent to those skilled in the art that the illumination assembly 14 can be controlled to emit or display a broad spectrum of colors. As other examples of visual effects, the system 10 includes, but is not limited to, the generation of a maze through which a user passes, a simulated explosion similar to a starburst or fireworks display, a road, a passage, a room, a terrain. And other visual indications may produce effects that guide, entertain, regulate, educate or train the user.

また、物理的オブジェクト12は、システム10とインタラクトするためのフィードバック又は命令をユーザに提供してもよい。例えば、電子機器16又は照明アセンブリ14は、選択されたユーザに関連する選択された物理的オブジェクト12に対して、特定の色の視覚的出力を生成して、選択された物理的オブジェクト12を照らすように命令してもよい。これにより、システム10は、ユーザに対して、更に高度なインタラクションを提供することができる。例えば、物理的オブジェクト12の視覚的出力は、選択されたユーザが、ゲーム又はイベントの有効な参加者ではなくなったこと、又は選択されたユーザが、例えば、鬼ごっこ(game of tag)の「鬼(it)」になり、このユーザから逃げなくてはならないこと等を示してもよい。また、電子機器16及び照明アセンブリ14は、選択された物理的オブジェクト12に対し、振動による出力を生成するように命令してもよい。   The physical object 12 may also provide feedback or instructions to the user for interacting with the system 10. For example, the electronic device 16 or the lighting assembly 14 generates a specific color visual output for the selected physical object 12 associated with the selected user to illuminate the selected physical object 12. You may order Thereby, the system 10 can provide a more advanced interaction with the user. For example, the visual output of the physical object 12 indicates that the selected user is no longer a valid participant in the game or event, or that the selected user is, for example, a game of tag “demon”. it) "may indicate that the user has to escape. In addition, the electronic device 16 and the lighting assembly 14 may instruct the selected physical object 12 to generate vibration output.

図4は、照明アセンブリ14の詳細な構成を示している。照明アセンブリ14の好適な機械的なレイアウトについては、図15を用いて、後に更に詳細に説明する。照明アセンブリ14は、コントローラ34、スピーカ回路40及び電子機器16に接続されたインタフェース回路38を備える。インタフェース回路38は、電子機器16との間でイーサネットパケットを送受信し、音に変換されるのに適する電気信号をスピーカ回路40に提供する。また、インタフェース回路38は、更なる処理のために、電子機器16からコントローラ34に受信データパケットを転送し、解析する。   FIG. 4 shows a detailed configuration of the lighting assembly 14. A suitable mechanical layout of the lighting assembly 14 will be described in more detail later with reference to FIG. The lighting assembly 14 includes a controller 34, a speaker circuit 40, and an interface circuit 38 connected to the electronic device 16. The interface circuit 38 transmits and receives Ethernet packets to and from the electronic device 16 and provides the speaker circuit 40 with an electrical signal suitable for being converted into sound. Further, the interface circuit 38 transfers the received data packet from the electronic device 16 to the controller 34 and analyzes it for further processing.

また、照明アセンブリ14は、コントローラ34に接続された、圧力センサ回路30、受信回路32及び画素36を備える。コントローラ34は、電子機器16から受信したデータパケットを更に処理し、電子機器16が、色を示す値とともに、どの画素36を選択したかを判定する。圧力センサ回路30は、照明アセンブリ14の部分上にユーザが存在していることを示す可変周波数値を有する出力信号をコントローラ34に提供する。受信回路32は、物理的オブジェクト12と通信し、物理的オブジェクト12が提供するデータフレームを受信し、及び物理的オブジェクト12にデータフレームを供給する。受信回路32は、上述したように、物理的オブジェクト12から受信した各データフレームを処理及び検証し、検証したデータフレームを物理的オブジェクト12からコントローラ34に供給し、インタフェース回路38に転送させる。   The lighting assembly 14 also includes a pressure sensor circuit 30, a receiving circuit 32 and a pixel 36 connected to the controller 34. The controller 34 further processes the data packet received from the electronic device 16 and determines which pixel 36 the electronic device 16 has selected along with the value indicating the color. The pressure sensor circuit 30 provides an output signal to the controller 34 having a variable frequency value indicating that a user is present on a portion of the lighting assembly 14. The receiving circuit 32 communicates with the physical object 12, receives a data frame provided by the physical object 12, and supplies the data frame to the physical object 12. As described above, the receiving circuit 32 processes and verifies each data frame received from the physical object 12, supplies the verified data frame from the physical object 12 to the controller 34, and transfers the data frame to the interface circuit 38.

実際の動作では、受信回路32は、照明アセンブリ14の特定の距離内で各物理的オブジェクト12からデータフレームを受け取る。受信回路32は、上述したように、受信データフレームを処理し、コントローラ34に受信データを送る。コントローラ34は、受信回路32からインタフェース回路38にデータを送り、これにより、インタフェース回路38は、イーサネットパケットを生成することができる。一旦、イーサネットパケットが生成されると、インタフェース回路38は、更なる処理のために電子機器16にパケットを供給する。電子機器16は、インタフェース回路38から受信したデータパケットを処理し、物理的オブジェクト12を特定し、特定された物理的オブジェクト12に関する物理的パラメータを判定する。   In actual operation, the receiving circuit 32 receives a data frame from each physical object 12 within a specific distance of the lighting assembly 14. As described above, the reception circuit 32 processes the reception data frame and sends the reception data to the controller 34. The controller 34 sends data from the receiving circuit 32 to the interface circuit 38, so that the interface circuit 38 can generate an Ethernet packet. Once the Ethernet packet is generated, the interface circuit 38 supplies the packet to the electronic device 16 for further processing. The electronic device 16 processes the data packet received from the interface circuit 38, identifies the physical object 12, and determines physical parameters relating to the identified physical object 12.

電子機器16は、物理的オブジェクト12から受信した識別値とともに、及びオプションとして、物理的オブジェクト12からの速度値とともに、照明アセンブリ14からのソース識別情報を用いて、物理的オブジェクト12の現在の位置を測定する。また、電子機器16は、更に、物理的オブジェクト12の可能な将来の位置も測定するようにしてもよい。また電子機器16は、提供されたデータから、システム10において有効な各物理的オブジェクト12間の距離を測定してもよい。   The electronic device 16 uses the source identification information from the lighting assembly 14 along with the identification value received from the physical object 12 and, optionally, along with the velocity value from the physical object 12, to determine the current position of the physical object 12. Measure. The electronic device 16 may also measure possible future positions of the physical object 12. The electronic device 16 may also measure the distance between each physical object 12 valid in the system 10 from the provided data.

電子機器16は、物理的オブジェクト12からのデータを処理した後、照明アセンブリ14にデータを送信し、このデータは、照明アセンブリ14に対し、例えば、視覚的出力、聴覚的出力又はこれらの両方を含む適切な出力を生成するよう指示する。また、オプションとして、電子機器16は、例えば、視覚的出力、振動による出力又はこれらの両方を含む適切な出力を生成するよう物理的オブジェクト12に命令するデータを送信してもよい。   After the electronic device 16 processes the data from the physical object 12, it sends the data to the lighting assembly 14, which provides the lighting assembly 14 with, for example, visual output, audio output, or both. Directs generation of appropriate output to contain. Also, optionally, the electronic device 16 may send data instructing the physical object 12 to generate an appropriate output including, for example, visual output, vibration output, or both.

インタフェース回路38は、電子機器16からイーサネットパケットを受け取ると、集積回路メモリにこれを保存し、フレーム宛先アドレスがインタフェース回路38のアドレスフィルタ内の基準に適合するか否かを判定する。宛先アドレスは、アドレスフィルタ内の基準に適合する場合、パケットは、インタフェース回路38の内部メモリに保存される。また、インタフェース回路38は、データパケットのコンテンツを検証するために、例えば、CRC検査又はチェックサム検査等の誤り検出を実行できる。インタフェース回路38は、データを解析し、選択された画素の制御を担うコントローラ34を特定し、イーサネットパケットから特定されたコントローラ34に適切な画素データを転送する。更に、インタフェース回路38は、電子機器16から受け取られたデータに基づいて、スピーカ回路40をイネーブルにする機能を担っている。   When the interface circuit 38 receives the Ethernet packet from the electronic device 16, it stores it in the integrated circuit memory and determines whether the frame destination address meets the criteria in the address filter of the interface circuit 38. If the destination address meets the criteria in the address filter, the packet is stored in the internal memory of the interface circuit 38. Further, the interface circuit 38 can perform error detection such as CRC check or checksum check, for example, in order to verify the contents of the data packet. The interface circuit 38 analyzes the data, identifies the controller 34 responsible for controlling the selected pixel, and transfers appropriate pixel data to the identified controller 34 from the Ethernet packet. Further, the interface circuit 38 has a function of enabling the speaker circuit 40 based on the data received from the electronic device 16.

照明アセンブリ14により、システム10は、物理的オブジェクト12が、照明アセンブリ14に直接接触していない場合であっても、物理的オブジェクト12を好適に検出し、その位置を特定することができる。すなわち、ユーザが自らの履き物の一部に物理的オブジェクト12を装着している場合、システム10は、1つ以上の照明アセンブリ14上にユーザの足が存在しているか否か、及び静止しているか又は動いているかを判定することができる。動きが検出された場合、システム10は、特定の1つの照明アセンブリ14に対して相対的にユーザの足が移動している方向を判定できる。このため、システム10は、次に、ユーザが、どの照明アセンブリ14に踏み出す可能性が高いかを予測し、それぞれの可能な照明アセンブリ14に対し、ユーザとインタラクトし、ユーザを楽しませる視覚的応答又は聴覚的応答等の出力応答を生成するよう指示を提供することができる。例えば、システム10は、ユーザが更に足を進める前に、ユーザが特定の方向に進むことをブロックしてもよい。このように、システム10は、何らかの要因で、各圧力センサ回路30が無効又はディスエーブルにされている場合であっても、各ユーザを追跡し、各ユーザとインタラクトすることができる。   The lighting assembly 14 allows the system 10 to preferably detect and locate the physical object 12 even when the physical object 12 is not in direct contact with the lighting assembly 14. That is, if the user is wearing a physical object 12 on a portion of his footwear, the system 10 will determine if the user's foot is present on one or more lighting assemblies 14 and will remain stationary. Or whether it is moving. If motion is detected, the system 10 can determine the direction in which the user's foot is moving relative to a particular lighting assembly 14. Thus, the system 10 then predicts which lighting assemblies 14 the user is likely to step on, and for each possible lighting assembly 14 to interact with the user and entertain the visual response. Or instructions can be provided to generate an output response, such as an auditory response. For example, the system 10 may block the user from moving in a particular direction before the user goes further. In this way, the system 10 can track and interact with each user even if each pressure sensor circuit 30 is disabled or disabled for some reason.

図5は、1つ以上の画素36及び1つ以上のコントローラ34を有する照明アセンブリ14を示している。図4に示す照明アセンブリ14は、図2及び図3に関して上述した具体例と同様に動作する。図5は、画素構成に関して、多くの物理的な位置において、好適な視覚的効果を確実に実現するように、照明アセンブリ14を適応化できることを示している。例えば、図5に示す照明アセンブリ14は、4つの象限に分割される。第1の象限は、受信回路32A、圧力センサ回路30A、画素36A〜36D及びインタフェース回路38に接続されたコントローラ34Aを備える。これにより、インタフェース回路38は、電子機器16から受信したデータを解析し、それらに関連する画素を制御する適切なコントローラ34A〜34Dに適切なデータを配信することができる。また、照明アセンブリ14を複数の象限から構成することにより、コントローラ34A〜36Dの1つ、又は画素36A〜36Qの1つ以上に障害が発生した場合に、選択された象限をディスエーブルにし又はイネーブルにすることができるという利点もある。   FIG. 5 shows the illumination assembly 14 having one or more pixels 36 and one or more controllers 34. The lighting assembly 14 shown in FIG. 4 operates similarly to the embodiment described above with respect to FIGS. FIG. 5 shows that with respect to the pixel configuration, the illumination assembly 14 can be adapted to ensure that a favorable visual effect is achieved at many physical locations. For example, the illumination assembly 14 shown in FIG. 5 is divided into four quadrants. The first quadrant includes a controller 34A connected to the receiving circuit 32A, the pressure sensor circuit 30A, the pixels 36A to 36D, and the interface circuit 38. Thereby, the interface circuit 38 can analyze the data received from the electronic device 16, and can distribute appropriate data to the appropriate controllers 34A-34D which control the pixel relevant to them. In addition, the illumination assembly 14 is comprised of a plurality of quadrants to disable or enable a selected quadrant when one of the controllers 34A-36D or one or more of the pixels 36A-36Q fails. There is also an advantage that can be made.

図6は、インタフェース回路38の更に詳細な構成を示している。インタフェース回路38は、物理ネットワークインタフェース56を含むように適応化され、これにより、インタフェース回路38は、イーサネットリンクを介して、電子機器16と通信することができる。また、インタフェース回路38は、物理ネットワークインタフェース56と通信し、パケット送受信を実現するネットワーク送受信機54を備える。インタフェース回路38は、更に、ネットワーク送受信機54及び(後述する)チップセレクト50と通信する第1のコントローラ52を備え、これにより、データを解析し、電子機器16からコントローラ34にデータを転送する。   FIG. 6 shows a more detailed configuration of the interface circuit 38. The interface circuit 38 is adapted to include a physical network interface 56 so that the interface circuit 38 can communicate with the electronic device 16 via an Ethernet link. The interface circuit 38 includes a network transceiver 54 that communicates with the physical network interface 56 and realizes packet transmission / reception. The interface circuit 38 further includes a first controller 52 that communicates with the network transceiver 54 and a chip select 50 (described later), thereby analyzing the data and transferring the data from the electronic device 16 to the controller 34.

物理ネットワークインタフェース56は、イーサネットに準拠するローカルエリアネットワークを介して、インタフェース回路38が電子機器16と通信するための電源供給及び分離要求を実現する。インタフェース回路38において、好適に用いられる送受信機としては、例えば、カリフォルニア州、マウンテンビュー(Mountain View)のハロエレクトロニクス社(Halo Electronics, Inc.)から型番MDQ−001として市販されている送受信機がある。   The physical network interface 56 realizes a power supply and a separation request for the interface circuit 38 to communicate with the electronic device 16 via a local area network complying with Ethernet. The transceiver circuit suitably used in the interface circuit 38 is, for example, a transceiver commercially available as model number MDQ-001 from Halo Electronics, Inc. of Mountain View, California. .

ネットワーク送受信機54は、物理ネットワークインタフェース56を介してイーサネットパケット送信及び受信機能を実行する。第1のコントローラ52は、電子機器16から受信した各データパケットを解析し、どのコントローラ34A〜34Dにそのデータを供給すべきかを判定する。第1のコントローラ52は、チップセレクト50を用いて、電子機器16からデータを受信するために適切なコントローラ34A〜34Dを選択する。チップセレクト50は、照明アセンブリ14内の各コントローラ34A〜34Dに対して、チップセレクト信号(chip select signal)をイネーブル又はディスエーブルにする制御を行う。また、各コントローラ34A〜34Dは、対応する受信回路32A〜32Dに接続されている。受信回路34A〜34Dは、物理的オブジェクト12からデータを受信し、この受信したデータを、電子機器16に送るために、各コントローラ34A〜34Dに供給する。なお、各受信回路が各物理的オブジェクトとの間でデータを送受信するように構成してもよいことは当業者にとって明らかである。受信回路32A〜32Dについては、図8を用いて後に詳細に説明する。   The network transceiver 54 performs Ethernet packet transmission and reception functions via the physical network interface 56. The first controller 52 analyzes each data packet received from the electronic device 16 and determines which controller 34A to 34D should be supplied with the data. The first controller 52 uses the chip select 50 to select appropriate controllers 34 </ b> A to 34 </ b> D for receiving data from the electronic device 16. The chip select 50 controls each of the controllers 34 </ b> A to 34 </ b> D in the lighting assembly 14 to enable or disable a chip select signal. Each controller 34A to 34D is connected to a corresponding receiving circuit 32A to 32D. The reception circuits 34 </ b> A to 34 </ b> D receive data from the physical object 12, and supply the received data to the controllers 34 </ b> A to 34 </ b> D to send the received data to the electronic device 16. It will be apparent to those skilled in the art that each receiving circuit may be configured to send and receive data to and from each physical object. The receiving circuits 32A to 32D will be described in detail later with reference to FIG.

このように、第1のコントローラ52は、電子機器16からのデータをより効率的に処理でき、照明アセンブリ14内、並びに照明アセンブリ14と電子機器16との間のデータ転送速度を高めることができる。更に、チップセレクト50を用いることにより、コントローラ又は複数の画素36A〜36Qに障害が生じた場合、照明アセンブリ14が1つ以上のコントローラ34A〜34Dをディスエーブルにできるという利点もある。また、インタフェース回路38は、チップセレクト50及び第1のコントローラ52なしで動作するように構成してもよいことは当業者にとって明らかである。   In this way, the first controller 52 can process data from the electronic device 16 more efficiently, and can increase the data transfer rate within the lighting assembly 14 and between the lighting assembly 14 and the electronic device 16. . Further, the use of the chip select 50 has the advantage that the lighting assembly 14 can disable one or more of the controllers 34A-34D if the controller or the plurality of pixels 36A-36Q fails. It will be apparent to those skilled in the art that the interface circuit 38 may be configured to operate without the chip select 50 and the first controller 52.

第1のコントローラ52及びコントローラ34として好適なコントローラは、例えば、アリゾナ州、チャンドラー(Chandler)のマイクロチップテクノロジ社(Microchip Technology Inc.)から型番PIC16C877として市販されている。ネットワーク送受信機54としての使用に好適なコントローラは、テキサス州、オースチン(Austin)のシーラスロジック社(Cirrus Logic, Inc.)から、型番CS8900A〜CQとして市販されている。チップセレクト50としての使用に好適なチップセレクトデバイスは、ニューヨークのフィリップスセミコンダクタ社(Phillips Semiconductors, Inc.)から型番4AHC138として市販されている。   A suitable controller for the first controller 52 and controller 34 is commercially available, for example, as model number PIC16C877 from Microchip Technology Inc. of Chandler, Arizona. A controller suitable for use as the network transceiver 54 is commercially available from Cirrus Logic, Inc. of Austin, Texas as model number CS8900A-CQ. A chip select device suitable for use as chip select 50 is commercially available as model number 4AHC138 from Phillips Semiconductors, Inc., New York.

図7は、画素36の詳細を示している。画素36は、画素36を照らすための照明源(illumination source)58を含んでいる。照明源58は、通常、例えば、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード及び青色発光ダイオードからなる3つの発光ダイオード(LED)として構成される。また、照明源58は、所望の色及び照度で画素36を照らし、視覚的出力を生成する、エレクトロルミネッセンス(EL)バックライトドライバ、1つ以上の白熱電球、又は1つ以上のネオン管として構成してもよい。電子機器16は、照明アセンブリ14に、照明源58が照射すべき色及び照度を示すデータを提供する。照明源58として、例えば、光ファイバ、ガス充填光源又は白熱光源等の他の照明技術を用いてもよいことは当業者にとって明らかである。   FIG. 7 shows details of the pixel 36. Pixel 36 includes an illumination source 58 for illuminating pixel 36. The illumination source 58 is typically configured as three light emitting diodes (LEDs) consisting of, for example, a red light emitting diode, a green light emitting diode, and a blue light emitting diode. The illumination source 58 is also configured as an electroluminescent (EL) backlight driver, one or more incandescent bulbs, or one or more neon tubes that illuminate the pixels 36 with the desired color and illuminance and generate visual output. May be. The electronics 16 provides the lighting assembly 14 with data indicating the color and illuminance that the illumination source 58 should irradiate. It will be apparent to those skilled in the art that other illumination techniques may be used as illumination source 58, such as, for example, an optical fiber, a gas-filled light source, or an incandescent light source.

照明源58が出射する色及び照度を示すデータは、照明アセンブリ14において、1つ以上のデジタル−アナログ変換器(D/A変換器)(図示せず)によって、デジタル領域からアナログ領域に変換される。ここでは、8ビットD/A変換器を用いるが、これより解像度が高い又は低いD/A変換器を用いてもよいことは当業者にとって明らかである。D/A変換器のアナログ出力信号は、電圧−電流変換器として動作するように構成された演算増幅器に供給される。演算増幅器によって生成される電流値は、D/A変換器からのアナログ信号の電圧値に比例する。演算増幅器によって生成される電流値は、照明源58を駆動するために用いられる。これにより、照明源58の色及び照度は、連続した電流値によって制御される。これにより、システム10は、通常、照明源をパルス幅変調する際に生じる雑音問題を回避又は緩和できる。更に、連続した電流値を照明源58に供給することによって照明源58への電流値は、実質的にラッチされ、このため、パルス幅を変調された電流信号を受け取る照明源に比べて、プロセッサリソースが少なくて済む。   Data indicating the color and illuminance emitted by the illumination source 58 is converted from the digital domain to the analog domain in the illumination assembly 14 by one or more digital-to-analog converters (D / A converters) (not shown). The Although an 8-bit D / A converter is used here, it will be apparent to those skilled in the art that a higher or lower resolution D / A converter may be used. The analog output signal of the D / A converter is supplied to an operational amplifier configured to operate as a voltage-current converter. The current value generated by the operational amplifier is proportional to the voltage value of the analog signal from the D / A converter. The current value generated by the operational amplifier is used to drive the illumination source 58. Thereby, the color and illuminance of the illumination source 58 are controlled by the continuous current value. This allows the system 10 to avoid or mitigate noise problems that typically occur when pulse width modulating an illumination source. Further, by supplying a continuous current value to the illumination source 58, the current value to the illumination source 58 is substantially latched, so that the processor is compared to an illumination source that receives a pulse width modulated current signal. Less resources are required.

図8は、受信回路32の構成を詳細に示している。受信回路32は、物理的オブジェクト12からデータを受け取る受信機60と、受信データを検証し、コントローラ34に転送する受信機コントローラ64とを備える。詳しくは、受信機60は、1つ以上のデータフレームを搬送する赤外線信号の受信をサポートする赤外線受信機である。受信機60は、物理的オブジェクト12から送信された電流パルスをデジタルTTL出力に変換するとともに、照明アセンブリ14の動作を妨げる可能性がある信号源からの信号を排除する。このような信号源としては、日光、白熱電球、蛍光灯等が含まれる。受信回路32としての使用に好適な受信機は、カリフォルニア州ミルピタス(Milpitas)のリニアテクノロジ社(Linear Technology Corporation)から、型番LT1328として市販されている。   FIG. 8 shows the configuration of the receiving circuit 32 in detail. The receiving circuit 32 includes a receiver 60 that receives data from the physical object 12 and a receiver controller 64 that validates the received data and forwards it to the controller 34. Specifically, the receiver 60 is an infrared receiver that supports reception of infrared signals that carry one or more data frames. The receiver 60 converts the current pulses transmitted from the physical object 12 into a digital TTL output and eliminates signals from signal sources that may interfere with the operation of the lighting assembly 14. Such signal sources include sunlight, incandescent bulbs, fluorescent lamps and the like. A suitable receiver for use as the receiver circuit 32 is commercially available as Model No. LT1328 from Linear Technology Corporation of Milpitas, California.

受信機コントローラ64は、受信機60の出力を受信し、データフレームを送信した物理的オブジェクト12を特定し、オプションとして、フレームと共に送信されたCRC値又はチェックサム値又は他の誤り検出値を確認することによってフレームを検証する。一旦、受信機コントローラ64がデータフレームを確認すると、受信機コントローラ64は、電子機器16への転送のために、コントローラ34にデータフレームを送る。受信回路32として好適な受信機コントローラ64は、例えば、アリゾナ州、チャンドラー(Chandler)のマイクロチップテクノロジ社(Microchip Technology Inc.)から型番PIC16C54Cとして市販されている。   Receiver controller 64 receives the output of receiver 60, identifies the physical object 12 that transmitted the data frame, and optionally verifies the CRC value or checksum value or other error detection value transmitted with the frame. To verify the frame. Once the receiver controller 64 confirms the data frame, the receiver controller 64 sends the data frame to the controller 34 for transfer to the electronic device 16. A receiver controller 64 suitable as the receiver circuit 32 is commercially available, for example, as model number PIC16C54C from Microchip Technology Inc. of Chandler, Arizona.

図9は、ユーザの感覚を刺激する聴覚的出力を生成するスピーカ回路40を示している。スピーカ回路40は、増幅器70及びラウドスピーカ72を備える。増幅器70は、ラウドスピーカ72を駆動するために、インタフェース回路38からの音声入力信号を増幅するオーディオ増幅器である。ラウドスピーカ72は、増幅器70から供給された電気信号を音に変換し、聴覚的出力を生成する。例えば各ユーザがワイヤレスヘッドホンを装着する等、他の適当な手法によっても聴覚的出力を生成できることは当業者にとって明らかである。更に、照明アセンブリ14は、ラウドスピーカ72の筐体を構成してもよいことは当業者にとって明らかである。   FIG. 9 shows a speaker circuit 40 that generates an audible output that stimulates the user's senses. The speaker circuit 40 includes an amplifier 70 and a loud speaker 72. The amplifier 70 is an audio amplifier that amplifies an audio input signal from the interface circuit 38 in order to drive the loudspeaker 72. The loudspeaker 72 converts the electrical signal supplied from the amplifier 70 into sound and generates an auditory output. It will be apparent to those skilled in the art that auditory output can be generated by other suitable techniques, such as each user wearing wireless headphones. Furthermore, it will be apparent to those skilled in the art that the lighting assembly 14 may constitute the housing of the loudspeaker 72.

図10は、圧力センサ回路30を詳細に示している。圧力センサ回路30は、コイル76、磁石78及び増幅器80を備える。コイル76は、磁石78の磁場内に位置し、増幅器80に接続されている。コイル76及び増幅器80は、約200kHzのベース周波数で振動する発振回路を形成する。磁石78は、コイル76に垂直な平面において上下方向に移動し、これにより、磁石78によってコイル76に加えられる磁力が変化する。磁石78の上下方向の移動は、ユーザが照明アセンブリ14の一部に加える圧力の量に基づいている。このように、磁石78からコイル76に印加される磁力は、磁石78の動きに応じて変化し、これにより、発振回路の周波数が変化する。コイル76及び増幅器80によって構成された発振回路は、1人以上のユーザによって少なくとも照明アセンブリ14の一部に加えられる圧力を示す出力信号をコントローラ34に提供する。   FIG. 10 shows the pressure sensor circuit 30 in detail. The pressure sensor circuit 30 includes a coil 76, a magnet 78, and an amplifier 80. The coil 76 is located in the magnetic field of the magnet 78 and is connected to the amplifier 80. Coil 76 and amplifier 80 form an oscillating circuit that oscillates at a base frequency of about 200 kHz. The magnet 78 moves up and down in a plane perpendicular to the coil 76, whereby the magnetic force applied to the coil 76 by the magnet 78 changes. The vertical movement of the magnet 78 is based on the amount of pressure that the user applies to a portion of the lighting assembly 14. As described above, the magnetic force applied from the magnet 78 to the coil 76 changes in accordance with the movement of the magnet 78, thereby changing the frequency of the oscillation circuit. An oscillating circuit comprised of coil 76 and amplifier 80 provides controller 34 with an output signal indicative of the pressure applied to at least a portion of lighting assembly 14 by one or more users.

図11は、物理的オブジェクト12を更に詳細に示している。物理的オブジェクト12は、電子機器16及び照明アセンブリ14と通信するためのインタフェース118を備える。また、物理的オブジェクト12は、インタフェース118、センサ回路112、バイブレータ回路114及び音響回路116と通信する照明回路110を備える。照明回路110は、物理的オブジェクト12を照らす視覚的出力を提供する。センサ回路112は、物理的オブジェクト12の物理的刺激、例えば、物理的オブジェクト12のx軸のy軸及びZ軸における動きを測定し、これらの3つの軸の少なくとも1つにおける物理的オブジェクト12の加速度を示す応答をインタフェース118に提供する。バイブレータ回路114は、インタフェース118によってイネーブルにされて、ユーザの感覚の1つを刺激する出力を提供するために、振動による出力を生成することができる。音響回路116もインタフェース118に制御され、聴覚的出力を生成することができる。   FIG. 11 shows the physical object 12 in more detail. Physical object 12 includes an interface 118 for communicating with electronics 16 and lighting assembly 14. The physical object 12 also includes an illumination circuit 110 that communicates with the interface 118, sensor circuit 112, vibrator circuit 114, and acoustic circuit 116. The lighting circuit 110 provides a visual output that illuminates the physical object 12. The sensor circuit 112 measures physical stimuli of the physical object 12, such as movement of the physical object 12 in the x-axis, y-axis, and Z-axis, and the physical object 12 in at least one of these three axes. A response indicative of acceleration is provided to interface 118. Vibrator circuit 114 can be enabled by interface 118 to generate a vibration output to provide an output that stimulates one of the user's sensations. The acoustic circuit 116 is also controlled by the interface 118 and can produce an audible output.

照明回路110は、通常、インタフェース118によってイネーブルにされて物理的オブジェクト12を照らす3つのLED、例えば、赤色、青色及び緑色のLED(図示せず)を備える、なお、照明回路110は、3個より多い又は少ないLEDを備えていてもよいことは当業者にとって明らかである。更に、照明回路110は、視覚的出力又は他の照射効果を生成するために、エレクトロルミネッセンス(EL)バックライトドライバ、1つ以上の白熱電球又は1つ以上のネオン管を備えていてもよいことは当業者にとって明らかである。   The lighting circuit 110 typically comprises three LEDs, such as red, blue and green LEDs (not shown) that are enabled by the interface 118 to illuminate the physical object 12; It will be apparent to those skilled in the art that more or fewer LEDs may be provided. Further, the lighting circuit 110 may comprise an electroluminescent (EL) backlight driver, one or more incandescent bulbs or one or more neon tubes to produce visual output or other illumination effects. Will be apparent to those skilled in the art.

センサ回路112は、例えば、x軸、y軸及びz軸の3つの軸の1つ以上において、物理的刺激を感知することができ、3つの軸の少なくとも1つにおける物理的オブジェクト12の加速度を示す応答をインタフェース118に提供する。これに代えて、センサ回路112が1つ以上の伏角計(図示せず)を備えている場合、センサ回路112は、3つの軸の少なくとも1つの水平面に対する物理的オブジェクト12の傾斜を示す応答をインタフェース118に提供する。物理的オブジェクト12は、例えば、角度情報を提供するジャイロスコープ又はグローバルポジショニングシステム等のセンサ要素又はセンサ的な要素を備えていてもよいことは当業者にとって明らかである。   The sensor circuit 112 can sense a physical stimulus in one or more of three axes, for example, an x-axis, a y-axis, and a z-axis, and can detect the acceleration of the physical object 12 in at least one of the three axes. A response is provided to interface 118 as shown. Alternatively, if the sensor circuit 112 is equipped with one or more profilometers (not shown), the sensor circuit 112 has a response indicating the tilt of the physical object 12 relative to at least one horizontal plane of the three axes. Provide to interface 118. It will be apparent to those skilled in the art that the physical object 12 may comprise sensor elements or sensory elements such as, for example, a gyroscope or global positioning system that provides angular information.

バイブレータ回路114は、例えば、インタフェース118によって駆動されると振動を発生させるモータ等の機構(図示せず)を有する。バイブレータ回路114によって発生される振動は、物理的オブジェクト12がユーザの履き物に連結されている場合、ユーザが振動を感じるために十分な力、継続時間及び周波数を有する。   The vibrator circuit 114 includes a mechanism (not shown) such as a motor that generates vibration when driven by the interface 118. The vibration generated by the vibrator circuit 114 has sufficient force, duration and frequency for the user to feel the vibration when the physical object 12 is coupled to the user's footwear.

音響回路116は、ラウドスピーカ(図示せず)72を備え、オプションとして、インタフェース118から供給される電気信号を増幅し、増幅した信号によってラウドスピーカ72を駆動する増幅器を備える。ラウドスピーカ72により、物理的オブジェクト12は、電子機器16又は照明アセンブリ14による適切な指示に応じて、音響出力を生成することができる。   The acoustic circuit 116 includes a loudspeaker (not shown) 72, and optionally includes an amplifier that amplifies an electrical signal supplied from the interface 118 and drives the loudspeaker 72 with the amplified signal. The loudspeaker 72 allows the physical object 12 to generate an acoustic output in response to appropriate instructions from the electronic device 16 or the lighting assembly 14.

物理的オブジェクト12は、システム10において物理的オブジェクト12を特定するために用いられる一意的シリアル番号を有する。物理的オブジェクト12の一意的シリアル番号は、ユーザプロファイル、ユーザアカウント、ユーザ名又はユーザが参加を希望するゲーム又は活動を選択し又はユーザによるシステムの使用量を追跡するためのこの他のデータレコードを介して、特定のユーザに関連付けることができる。   Physical object 12 has a unique serial number that is used to identify physical object 12 in system 10. The unique serial number of the physical object 12 identifies the user profile, user account, user name or other data record for selecting the game or activity that the user wishes to participate in or tracking the usage of the system by the user. Can be associated with a specific user.

図12は、システム10において、物理的オブジェクト12を操作するための手順を示している。物理的オブジェクト12は、電源投入時に自己診断ルーチンを実行する。物理的オブジェクトl2は、自己診断ルーチンを完了した後、電子機器16からのフレーム同期パルスを待機する(ステップ120)。物理的オブジェクト12が電子機器16と同期されると、物理的オブジェクト12は、電子機器16にその特定の物理的オブジェクト12を識別させるための情報として、データフレームを送信する(ステップ120)。電子機器16が物理的オブジェクト12から識別情報を受け取ると、電子機器16は、他の物理的オブジェクトにおいて、矛盾が検出された場合、物理的オブジェクト12に新たな識別情報を割り当てることができ、この他の場合、電子機器16は、提供された識別情報を用いて物理的オブジェクト12と通信する。電子機器16によって物理的オブジェクト12の1つに送信される各データパケットは、宛先の物理的オブジェクト12を特定する一意的識別子を含む。この一意的識別子は、再割当が行われない限り、通常、物理的オブジェクト12に固有の識別子である(ステップ120)。   FIG. 12 shows a procedure for manipulating the physical object 12 in the system 10. The physical object 12 executes a self-diagnosis routine when the power is turned on. The physical object l2 waits for a frame synchronization pulse from the electronic device 16 after completing the self-diagnosis routine (step 120). When the physical object 12 is synchronized with the electronic device 16, the physical object 12 transmits a data frame as information for causing the electronic device 16 to identify the specific physical object 12 (step 120). When the electronic device 16 receives the identification information from the physical object 12, the electronic device 16 can assign new identification information to the physical object 12 when a contradiction is detected in another physical object. In other cases, the electronic device 16 communicates with the physical object 12 using the provided identification information. Each data packet transmitted by the electronic device 16 to one of the physical objects 12 includes a unique identifier that identifies the destination physical object 12. This unique identifier is typically an identifier unique to the physical object 12 (step 120) unless reassignment is performed.

実際の動作では、物理的オブジェクト12は、照明アセンブリ14を介して、割り当てられたタイムスロットを用いて電子機器16と通信し、電子機器16にセンサ回路112からの応答を供給する(ステップ122)。電子機器16は、物理的オブジェクト12からの応答データを処理し、少なくとも、選択された照明アセンブリ14対する物理的オブジェクト12の現在の位置を測定する(ステップ124)。電子機器16は、必要ならば、1つ以上の他の物理的オブジェクト12に対する選択された物理的オブジェクト12の位置を測定する。照明アセンブリ14は、有線的に又は無線的に物理的オブジェクト12にデータを送信するように構成してもよく、照明アセンブリ14を介することなく、電子機器16と物理的オブジェクト12が直接通信するように構成してもよいことは当業者にとって明らかである。更に、物理的オブジェクト12が他の物理的オブジェクトと有線的に又は無線的に通信するように構成してもよいことは当業者にとって明らかである。なお、物理的オブジェクト12及び照明アセンブリ14は、他の物理的オブジェクト及び照明アセンブリの間の通信を妨げないように通信することは当業者にとって明らかである。   In actual operation, the physical object 12 communicates with the electronic device 16 via the lighting assembly 14 using the assigned time slot and provides the electronic device 16 with a response from the sensor circuit 112 (step 122). . The electronics 16 processes the response data from the physical object 12 and measures at least the current position of the physical object 12 relative to the selected lighting assembly 14 (step 124). The electronic device 16 measures the position of the selected physical object 12 relative to one or more other physical objects 12, if necessary. The lighting assembly 14 may be configured to transmit data to the physical object 12 in a wired or wireless manner so that the electronic device 16 and the physical object 12 communicate directly without going through the lighting assembly 14. It will be apparent to those skilled in the art that the above may be configured. Furthermore, it will be apparent to those skilled in the art that physical object 12 may be configured to communicate with other physical objects in a wired or wireless manner. It will be apparent to those skilled in the art that the physical object 12 and the lighting assembly 14 communicate so as not to interfere with communication between other physical objects and the lighting assembly.

電子機器16が物理的オブジェクト12の位置を測定すると、電子機器16は、物理的オブジェクト12に対し、様々なシステム変数の解析に基づく出力を生成するように指示することができる(ステップ126)。可能な変数としては、以下に限定されるものではないが、ユーザの数、物理的オブジェクト12の位置、物理的オブジェクト12の速度、例えば、有酸素運動等、提供されるエンターテインメントの種類等が含まれる。   Once the electronic device 16 measures the position of the physical object 12, the electronic device 16 can instruct the physical object 12 to generate an output based on an analysis of various system variables (step 126). Possible variables include, but are not limited to, the number of users, the location of the physical object 12, the speed of the physical object 12, such as the type of entertainment provided, such as aerobic exercise, etc. It is.

図13は、インタフェース118を更に詳細に示している。インタフェース118は、コントローラ回路132と通信する第1のインタフェース回路130を備え、コントローラ回路132は、第2のインタフェース回路134にも接続されている。コントローラ回路132は、照明回路110、センサ回路112、バイブレータ回路114及び音響回路116にも接続されている。また、第1のインタフェース回路130は、電子機器16にも接続されており、また、第2のインタフェース回路134は、照明回路110、センサ回路112、バイブレータ回路114及び音響回路116にも接続されている。   FIG. 13 shows the interface 118 in more detail. The interface 118 includes a first interface circuit 130 that communicates with the controller circuit 132, and the controller circuit 132 is also connected to a second interface circuit 134. The controller circuit 132 is also connected to the illumination circuit 110, the sensor circuit 112, the vibrator circuit 114, and the acoustic circuit 116. The first interface circuit 130 is also connected to the electronic device 16, and the second interface circuit 134 is also connected to the illumination circuit 110, the sensor circuit 112, the vibrator circuit 114, and the acoustic circuit 116. Yes.

第1のインタフェース回路130は、電子機器16から、通信モジュール18によって送信されたデータを受信し、調整する。第1のインタフェース回路130が電子機器16からのデータを受信し、調整すると、第1のインタフェース回路130は、更なる処理のために、コントローラ回路132にデータを供給する。コントローラ回路132は、受信データを処理し、物理的オブジェクト12内の照明回路110、センサ回路112、バイブレータ回路114及び音響回路116の動作を調整する。また、コントローラ回路132は、データをデジタル化し、割り当てられたデータフレームの間にセンサ応答の送信を調整することによって、センサ回路112からの応答を処理する。第2のインタフェース回路134は、照明アセンブリ14にデータパケットを送信し、センサ回路112からの応答を電子機器16に供給する。コントローラ回路132として好適なコントローラは、例えば、アリゾナ州、チャンドラー(Chandler)のマイクロチップテクノロジ社(Microchip Technology Inc.)から型番PIC16C877として市販されている。   The first interface circuit 130 receives and adjusts data transmitted from the electronic device 16 by the communication module 18. When the first interface circuit 130 receives and coordinates data from the electronic device 16, the first interface circuit 130 supplies data to the controller circuit 132 for further processing. The controller circuit 132 processes the received data and coordinates the operation of the lighting circuit 110, sensor circuit 112, vibrator circuit 114, and acoustic circuit 116 within the physical object 12. The controller circuit 132 also processes the response from the sensor circuit 112 by digitizing the data and adjusting the transmission of the sensor response during the assigned data frame. The second interface circuit 134 transmits a data packet to the lighting assembly 14 and provides a response from the sensor circuit 112 to the electronic device 16. A controller suitable as the controller circuit 132 is commercially available, for example, as model number PIC16C877 from Microchip Technology Inc. of Chandler, Arizona.

図14は、第1のインタフェース回路130を詳細に示している。第1のインタフェース回路130は、受信機142と通信するためのアンテナ140を備える。受信機142は、バッファ144にも接続されている。アンテナ140は、通信モジュール18を介して、電子機器16が送信したデータを受信し、そのデータを受信機142に供給する。受信機142は、受信データをアナログの状態からデジタル状態に変換することによって、受信データを処理し、調整した後、バッファ144にデータを供給する。バッファ144は、受信機142からのデータをバッファリングし、コントローラ回路132に対する受信機142の影響を最小化する。第1のインタフェース回路130として好適に用いることができる受信機としては、例えば、テキサス州、ダラスのRFモノリシックス社(RF Monolithics, Inc.)から型番DR5000として市販されている。   FIG. 14 shows the first interface circuit 130 in detail. The first interface circuit 130 includes an antenna 140 for communicating with the receiver 142. The receiver 142 is also connected to the buffer 144. The antenna 140 receives data transmitted from the electronic device 16 via the communication module 18 and supplies the data to the receiver 142. The receiver 142 processes the received data by converting the received data from an analog state to a digital state and supplies the data to the buffer 144 after adjustment. The buffer 144 buffers data from the receiver 142 and minimizes the influence of the receiver 142 on the controller circuit 132. A receiver that can be suitably used as the first interface circuit 130 is commercially available, for example, as model number DR5000 from RF Monolithics, Inc. of Dallas, Texas.

図15は、第2のインタフェース回路134を詳細に示している。第2のインタフェース回路134は、センサ回路112から照明アセンブリ14に応答を送信する送信機140を備える。送信機140は、照明アセンブリ14内の受信回路32によって好適に受信される赤外線出力信号を用いて応答を送信する1つ以上の赤外線LEDを備えている。   FIG. 15 shows the second interface circuit 134 in detail. The second interface circuit 134 includes a transmitter 140 that transmits a response from the sensor circuit 112 to the illumination assembly 14. The transmitter 140 includes one or more infrared LEDs that transmit a response using an infrared output signal that is preferably received by the receiver circuit 32 in the lighting assembly 14.

図16は、照明アセンブリ14の機械的なレイアウトを示している。照明アセンブリ14は、上部90、中間部88及び基部94を備える。上部90は、受信回路32に関連して動作して、受信機の周波数領域外の周波数を減衰させるフィルタ部102を備える。上部90は、光を透過させる半透明の性質を有する材料から製造されている。上部90は、ユーザが照明アセンブリ14を踏んだ際に、中間部88が傷つくことを防ぐ、中間部88の保護層としても機能する。上部90は、連続した側断面を有するアセンブリとして構成してもよく、最上位層が破損又は汚損した場合に取り除くことができる複数の使い捨ての層からなる階層的な側断面を有するアセンブリとして構成してもよい。また、上部90は、先に詳細に説明した1つ以上の圧力センサ回路30と関連して用いる1つ以上の磁石を保持する機械的な基体部としても機能する。   FIG. 16 shows the mechanical layout of the lighting assembly 14. The lighting assembly 14 includes an upper portion 90, an intermediate portion 88 and a base portion 94. The upper portion 90 includes a filter portion 102 that operates in conjunction with the receiving circuit 32 to attenuate frequencies outside the frequency domain of the receiver. The upper portion 90 is made of a material having a translucent property that transmits light. The upper portion 90 also functions as a protective layer for the intermediate portion 88 that prevents the intermediate portion 88 from being damaged when the user steps on the lighting assembly 14. The top 90 may be configured as an assembly having a continuous side cross-section, and is configured as an assembly having a hierarchical side cross-section consisting of a plurality of disposable layers that can be removed if the top layer is damaged or soiled. May be. The upper portion 90 also functions as a mechanical base that holds one or more magnets used in conjunction with the one or more pressure sensor circuits 30 described in detail above.

中間部88は、画素36A〜36Qを収容する画素筐体92A〜92Qを備える。画素筐体92A〜92Qは、一定の形状及びサイズを有し、互いに交換可能である。各画素筐体92A〜92Qは、人間の体重を支えるために好適な強さのポリカーボネート材料から成形してもよい。画素筐体は、例えば、画素筐体92A、92G、92C、92H等4つ一組の筐体としてグループ化される。例えば、画素筐体92A、92B、92G、92H等の4つの画素筐体が連結されると、これらは、4つの全ての画素筐体が互いに突き合わされる位置において、第1の半径の筐体98及び第2の半径の筐体100を形成する。第1の半径の筐体98は、先に詳細に説明した受信機60の一部を収容する。第2の半径の筐体100は、先に詳細に説明した磁石78を収容する。また、各画素筐体92A〜92Qは、ファスナ97等のファスナ機構と係合され、各画素筐体92A〜92Qを互いに及び基部94に固定するためのファスナ部96を有する。また、中間部88は、単一のユニットとして形成してもよいことは当業者にとって明らかである。   The intermediate portion 88 includes pixel housings 92A to 92Q that accommodate the pixels 36A to 36Q. The pixel housings 92A to 92Q have a certain shape and size and are interchangeable. Each of the pixel housings 92A to 92Q may be formed from a polycarbonate material having a strength suitable for supporting a human weight. The pixel housings are grouped as a set of four housings such as pixel housings 92A, 92G, 92C, and 92H. For example, when four pixel casings such as the pixel casings 92A, 92B, 92G, and 92H are connected, these are the casings having the first radius at the positions where all the four pixel casings face each other. 98 and a second radius housing 100 are formed. The first radius housing 98 houses a portion of the receiver 60 described in detail above. The second radius housing 100 houses the magnet 78 described in detail above. Further, each of the pixel casings 92A to 92Q is engaged with a fastener mechanism such as a fastener 97, and has a fastener portion 96 for fixing the pixel casings 92A to 92Q to each other and the base 94. It will be apparent to those skilled in the art that the intermediate portion 88 may be formed as a single unit.

基部94は、圧力センサ回路30、受信回路32、コントローラ34、インタフェース回路38及びこれに取り付けられたスピーカ回路40を備える。また、基部94は、図4及び図5に示す照明アセンブリ14の各コンポーネントを相互接続するための様々な相互接続機構を有している。   The base 94 includes a pressure sensor circuit 30, a receiving circuit 32, a controller 34, an interface circuit 38, and a speaker circuit 40 attached thereto. The base 94 also has various interconnection mechanisms for interconnecting the components of the lighting assembly 14 shown in FIGS.

照明アセンブリ14は、例えば、長さ約16インチ、幅約16インチの正方形のモジュールとして構成される。中間部88は、例えば、16個の画素36A〜36Q、4個の受信回路32及び4個の磁石78を収容する16個の画素筐体92A〜92Qから構成される。但し、照明アセンブリ14は、例えば、4つ以下の画素筐体等より少ない数の画素筐体から構成されるより小さい総合的な機械的なフットプリントを有していてもよく、これに代えて、例えば、16個より多くの画素筐体、例えば、24個の画素筐体又は32個以上の画素筐体から構成されるより大きい総合的な機械的なフットプリントを有していてもよいことは当業者にとって明らかである。更に、照明アセンブリ14は、システム10の可搬性を実現し、すなわち、特別な技術を有する技術者でなくても、第1の娯楽施設から第2の娯楽施設にシステム10を移設することができる。   The lighting assembly 14 is configured as a square module, for example, about 16 inches long and about 16 inches wide. The intermediate unit 88 includes, for example, 16 pixel housings 92A to 92Q that accommodate 16 pixels 36A to 36Q, 4 receiving circuits 32, and 4 magnets 78. However, the illumination assembly 14 may have a smaller overall mechanical footprint comprised of a smaller number of pixel housings, such as, for example, no more than four pixel housings. May have a larger overall mechanical footprint composed of, for example, more than 16 pixel housings, eg, 24 pixel housings or 32 or more pixel housings Will be apparent to those skilled in the art. In addition, the lighting assembly 14 provides the portability of the system 10, i.e., the system 10 can be transferred from a first entertainment facility to a second entertainment facility without requiring a technician with special skills. .

図17は、上部90の底面側を示している。図17に示すように、上部90は、1つ以上の支持軸104を備える。支持軸104は、第2の半径の筐体100内に嵌合する寸法を有するように形成されている。支持軸104は、中間部88に連結されて、上部90を支持する。各支持軸104は、中間部88内の第2の半径の筐体100の直径及び開口寸法に対応する直径及び壁厚を有している。各支持軸104は、通常、第2の半径の筐体100内で上下方向に垂直に移動し、第2の半径の筐体100に挿入された柔軟な表面に当接する。また、各支持軸104は、磁石78(図示せず)にも連結され、これにより磁石78は、支持軸104と共に、上下方向に移動する。磁石78を各支持軸104に連結することにより、各圧力センサ回路30は、ユーザが照明アセンブリ14の部分に加える圧力を検出することができる。   FIG. 17 shows the bottom side of the upper portion 90. As shown in FIG. 17, the upper portion 90 includes one or more support shafts 104. The support shaft 104 is formed to have a size that fits within the housing 100 having the second radius. The support shaft 104 is connected to the intermediate portion 88 and supports the upper portion 90. Each support shaft 104 has a diameter and wall thickness corresponding to the diameter and opening dimension of the second radius housing 100 in the intermediate portion 88. Each support shaft 104 normally moves vertically in the second radius housing 100 and abuts against a flexible surface inserted into the second radius housing 100. Each support shaft 104 is also connected to a magnet 78 (not shown), whereby the magnet 78 moves in the vertical direction together with the support shaft 104. By connecting a magnet 78 to each support shaft 104, each pressure sensor circuit 30 can detect the pressure that a user applies to a portion of the lighting assembly 14.

図18は、画素筐体92の側断面を示している。図18に示すように、各画素筐体92は、照明アセンブリ14の基部94、第2の側部93B及び第3の側部93Cに連結されて第2の半径の筐体100の一部を構成する第1の側部93Aを有する。また、第3の側部93C及び第4の側部93Dは、照明アセンブリ14の基部94に連結され、画素筐体92の更なる支持体として機能する。第3の側部93C及び第4の側部93Dは、第1の半径の筐体98の一部を構成する。また、各画素筐体92は、上部91を備える。また、図18には、図10を用いて説明したコイル76の好適な位置も示している。各画素筐体92は、図7を用いて上述した照明源58を収容するのに適する寸法の開口を有する底部95を備えている。   FIG. 18 shows a side cross section of the pixel housing 92. As shown in FIG. 18, each pixel housing 92 is connected to the base 94, the second side 93 </ b> B, and the third side 93 </ b> C of the illumination assembly 14 to form a part of the housing 100 having the second radius. It has the 1st side part 93A which comprises. The third side portion 93 </ b> C and the fourth side portion 93 </ b> D are connected to the base portion 94 of the illumination assembly 14 and function as a further support for the pixel housing 92. The third side portion 93C and the fourth side portion 93D constitute a part of the housing 98 having the first radius. Each pixel housing 92 includes an upper portion 91. FIG. 18 also shows a preferred position of the coil 76 described with reference to FIG. Each pixel housing 92 includes a bottom portion 95 having an opening dimensioned to accommodate the illumination source 58 described above with reference to FIG.

画素筐体92は、中間部88内の如何なる位置でも用いることができる低コストで耐久力がある筐体を提供する。この結果、中間部88内の破損した画素筐体92は、簡単に取り替えることができる。これにより、照明アセンブリ14は、画素筐体92が破損した場合に、照明アセンブリ14全体を取り替えることなく修理可能なアセンブリを実現する。   The pixel housing 92 provides a low-cost and durable housing that can be used at any position within the intermediate portion 88. As a result, the damaged pixel casing 92 in the intermediate portion 88 can be easily replaced. Thereby, the illumination assembly 14 realizes an assembly that can be repaired without replacing the entire illumination assembly 14 when the pixel housing 92 is damaged.

図19は、各画素筐体92A〜92Qとともに好適に用いられ、照明源58から照射された光を拡散させる散光素子110を示している。散光素子110は、照明源58から出射された光が画素筐体92の上部91の全体に亘って、一定の色及び照度を有するようにするために設けられる。散光素子110は、画素筐体92内に嵌合し、照明源58を受け入れる開口119を有する。散光素子110は、照明源58から、画素筐体92の上部91に向かって上方向に出射された光を反射し、照明アセンブリ14の上部90を介して投射する底部111を備える。   FIG. 19 shows a light-diffusing element 110 that is preferably used with each of the pixel casings 92 </ b> A to 92 </ b> Q and diffuses light emitted from the illumination source 58. The light scattering element 110 is provided so that the light emitted from the illumination source 58 has a certain color and illuminance over the entire upper portion 91 of the pixel housing 92. The light diffuser 110 has an opening 119 that fits within the pixel housing 92 and receives the illumination source 58. The light diffusing element 110 includes a bottom 111 that reflects light emitted upward from the illumination source 58 toward the upper portion 91 of the pixel housing 92 and projects the light through the upper portion 90 of the illumination assembly 14.

また、散光素子110は、第1の留継ぎ部115に連結される第1のテーパ状側部117を備え、第1の留継ぎ部115は、第2のテーパ状側部113にも連結されている。また、第2のテーパ状側部113は、第2の留継ぎ部127に連結され、第2の留継ぎ部127は、第3のテーパ状側部125に連結されている。また、第3のテーパ状側部125は、第3の留継ぎ部123に連結され、第3の留継ぎ部123は、第4のテーパ状側部121に連結されている。散光素子110は、開いた上部を有している。   The light scattering element 110 also includes a first tapered side portion 117 connected to the first joining portion 115, and the first joining portion 115 is also connected to the second tapered side portion 113. ing. Further, the second tapered side portion 113 is connected to the second joint portion 127, and the second joint portion 127 is connected to the third tapered side portion 125. The third tapered side portion 125 is connected to the third joint portion 123, and the third joint portion 123 is connected to the fourth tapered side portion 121. The light scattering element 110 has an open top.

図20は、中間部88の底面を示している。詳しくは、散光素子110は、画素筐体92Aによって示すように、画素筐体92の底部に挿入される。照明要素58Aは、開口119に嵌合し、駆動されると画素筐体92Aを照らす。また、図20は、照明アセンブリ14を動作させるために用いられる相互接続の長さを最小化する照明アセンブリ14の有利なレイアウトを示している。更に、画素筐体92の構成により、部品が交換可能になり、照明アセンブリ14の組立の際の間違いも著しく少なくなる。   FIG. 20 shows the bottom surface of the intermediate portion 88. Specifically, the light diffusing element 110 is inserted into the bottom of the pixel housing 92 as indicated by the pixel housing 92A. The lighting element 58A fits into the opening 119 and illuminates the pixel housing 92A when driven. FIG. 20 also illustrates an advantageous layout of the lighting assembly 14 that minimizes the length of interconnects used to operate the lighting assembly 14. Furthermore, the configuration of the pixel housing 92 allows parts to be replaced, and errors during assembly of the lighting assembly 14 are significantly reduced.

本発明の例示的な実施形態では、照明付きのシステム10の照明アセンブリ14(すなわち、プレイ面)に対する1つ以上の物理的オブジェクト12の位置を追跡する。1又は複数の物理的オブジェクト12の位置は、照明アセンブリ14内に設けられている受信機から電子機器16に送信されるデータを解析することによって追跡される。具体的には、どの受信機が物理的オブジェクト12から信号を受信し、逆にどの受信機が信号を受信しないに基づいて、照明アセンブリ14に対する物理的オブジェクト12の位置を判定する。   In an exemplary embodiment of the invention, the position of one or more physical objects 12 relative to the illumination assembly 14 (ie, the play surface) of the illuminated system 10 is tracked. The position of the one or more physical objects 12 is tracked by analyzing data transmitted from the receiver provided in the lighting assembly 14 to the electronics 16. Specifically, the position of the physical object 12 relative to the lighting assembly 14 is determined based on which receiver receives the signal from the physical object 12 and conversely which receiver does not receive the signal.

一実施形態においては、標準的なコンピュータマウスと略同等の寸法の物理的オブジェクト12をシステム10のユーザの靴に取り付ける。この物理的オブジェクト12は、物理的オブジェクト12の外周に配設された3つの信号送信機を備える。信号送信機は、物理的オブジェクト12から信号を出射するように配設されている。3つの信号送信機は、互いに略等距離離間して、物理的オブジェクト12の外周から互いに120°の角度を形成する信号を出射するように配設されている。ユーザが照明アセンブリ14に対して移動すると、信号送信機が送信した信号を受信する異なる受信機における信号パターンも変化する。更に、照明アセンブリに対する物理的オブジェクト12の向きも、どの受信機が信号を受信するかに影響する。例えば、ユーザが走り、靴の爪先が下向きになっている場合、第3の送信機は、照明アセンブリ14から直接離れる信号を送信し、この信号は受信されず、照明アセンブリの受信機では、2つのパターンだけしか受信されない。なお、信号を送信する送信機の数は、ここに説明した3つの送信機より多くても少なくてもよく、本発明の範囲から逸脱することなく、物理的オブジェクト12上の信号送信機の位置をどのように変更してもよいことは当業者にとって明らかである。   In one embodiment, a physical object 12 that is approximately the same size as a standard computer mouse is attached to the shoe of the user of the system 10. The physical object 12 includes three signal transmitters disposed on the outer periphery of the physical object 12. The signal transmitter is arranged to emit a signal from the physical object 12. The three signal transmitters are arranged so as to emit signals that form an angle of 120 ° with each other from the outer periphery of the physical object 12 at a substantially equal distance from each other. As the user moves relative to the lighting assembly 14, the signal pattern at the different receivers that receive the signal transmitted by the signal transmitter also changes. In addition, the orientation of the physical object 12 relative to the lighting assembly also affects which receiver receives the signal. For example, if the user is running and the toe of the shoe is facing down, the third transmitter transmits a signal that leaves directly from the lighting assembly 14 and this signal is not received; Only one pattern is received. It should be noted that the number of transmitters that transmit signals may be more or less than the three transmitters described herein, and the location of the signal transmitters on the physical object 12 without departing from the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that any change may be made.

図21Aは、コンピュータマウスと略同等の寸法を有する物理的オブジェクト160を示している。物理的オブジェクト160は、物理的オブジェクト160の外周に沿って、互いに略等距離に配設された信号送信機162、164、166を備える。信号送信機162、164、166は、物理的オブジェクト160から出射され、照明アセンブリ14の受信機によって検出される信号を発生する。   FIG. 21A shows a physical object 160 having dimensions that are approximately the same as a computer mouse. The physical object 160 includes signal transmitters 162, 164, 166 that are disposed at substantially equal distances from each other along the outer periphery of the physical object 160. Signal transmitters 162, 164, 166 generate signals that are emitted from the physical object 160 and detected by the receiver of the lighting assembly 14.

信号送信機162、164、166から信号を受信する照明アセンブリ14の上の受信機は、受信した信号に基づく情報を電子機器16に供給する。信号を受信する受信機の位置は、照明アセンブリ14上にパターンを形成する。このパターンは、プログラムに基づいて解析され、物理的オブジェクト160の現在の位置及びオプションとして予期される将来の位置が推定される。また、本発明の例示的な実施形態では、信号IDを先に判定された位置及びパラメータと比較して、現在の位置を検証する(すなわち、靴に取り付けられた物理的オブジェクト160は、選択されたサンプリング期間に亘って、ある距離以上に移動するはずがない)。照明アセンブリ14は、座標によってマークされたグリッド168としてマッピングされる(図21B参照)。   A receiver on lighting assembly 14 that receives signals from signal transmitters 162, 164, 166 provides information to electronic device 16 based on the received signals. The position of the receiver that receives the signal forms a pattern on the illumination assembly 14. This pattern is analyzed based on the program to estimate the current position of the physical object 160 and optionally the expected future position. Also, in an exemplary embodiment of the invention, the signal ID is compared to the previously determined position and parameters to verify the current position (ie, the physical object 160 attached to the shoe is selected). Over a certain sampling period cannot move beyond a certain distance). The illumination assembly 14 is mapped as a grid 168 marked by coordinates (see FIG. 21B).

図21Bは、照明アセンブリ14の受信機によって検出された3つのパターン172、174、176が重ね合わされたグリッド168を示している。送信機から送信された信号を登録する各受信機は、受信機の外周の座標を結ぶことによって形成されるパターンによってグリッド168上にプロットされる。外周の座標は、隣接する座標に線分で結ばれている。この具体例のパターンは、サイズ及び密度が全て等しく、したがって、照明アセンブリ14上の又は照明アセンブリ14に対して水平に向けられた物理的オブジェクト160によって生成されたものである。パターン172、174、176は、各パターンの中心178、180、182を判定することによって解析される。パターンの中心178、180、182は、各信号経路の中心を表し、これを用いて、信号の原点184(すなわち、物理的オブジェクト160の位置)を判定する。また、信号源に近いほど信号の強さが強いという物理的原理に基づき、アナログ信号の強さを用いることによって、信号の原点の推定精度を高めることができる。この実施形態で信号雑音を処理する必要性を低減するために、デジタル信号を使用している。   FIG. 21B shows a grid 168 on which the three patterns 172, 174, 176 detected by the receiver of the lighting assembly 14 are superimposed. Each receiver that registers a signal transmitted from a transmitter is plotted on a grid 168 by a pattern formed by connecting the coordinates of the outer circumference of the receiver. The outer peripheral coordinates are connected to adjacent coordinates by a line segment. The pattern of this embodiment is that generated by a physical object 160 that is all equal in size and density and is therefore oriented on or horizontally with respect to the lighting assembly 14. The patterns 172, 174, 176 are analyzed by determining the center 178, 180, 182 of each pattern. Pattern centers 178, 180, and 182 represent the center of each signal path and are used to determine the origin 184 of the signal (ie, the position of the physical object 160). In addition, based on the physical principle that the closer the signal is to the signal source, the stronger the signal is, the analog signal strength is used, so that the estimation accuracy of the signal origin can be increased. To reduce the need to process signal noise in this embodiment, digital signals are used.

システム10は、信号送信機162、164、166の信号を受信した受信機のグリッド168上の座標を判定し、パターンを作成する。この処理は、木片から突き出している複数の釘の周りにゴムバンドを巻くことに似ている(受信機の位置は、釘に対応する)。ゴムバンドは、環状のパターンを形成する。また、受信機のパターンは、応答する受信機の外周の座標を結ぶようにグリッド168に線を引くことによって形成される。隣接する外周の座標は、線分によって接続される。パターン内の幾つかの受信機は、ゲームの競争相手が受信機上に立って信号をブロックしたため、又は何らかの障害のために、応答しないことがある。パターンの中心を決定するために、パターン内の無応答の受信機は、無視される。そして、外周の線分の重み付け平均値を算出し、パターンの中心座標を判定する。なお、線分の長さに比例して、長い線分には、より大きな重みを与える。パターン172の中心点178を算定した後、外周の各座標点と中心点178によって形成される角度を計算することによって、確率密度関数の確率帯(probability zone)を確立する。そして、他のパターン174、176についても同様の処理を行う。   The system 10 determines the coordinates on the grid 168 of the receiver that received the signals of the signal transmitters 162, 164, 166, and creates a pattern. This process is similar to wrapping a rubber band around a plurality of nails protruding from a piece of wood (the position of the receiver corresponds to the nail). The rubber band forms an annular pattern. The pattern of the receiver is formed by drawing a line on the grid 168 so as to connect the coordinates of the outer circumference of the responding receiver. Adjacent outer perimeter coordinates are connected by line segments. Some receivers in the pattern may not respond due to game competitors standing on the receiver and blocking the signal, or due to some failure. To determine the center of the pattern, unresponsive receivers in the pattern are ignored. Then, the weighted average value of the outer peripheral line segment is calculated, and the center coordinates of the pattern are determined. Note that a larger weight is given to a long line segment in proportion to the length of the line segment. After calculating the center point 178 of the pattern 172, a probability zone of the probability density function is established by calculating the angle formed by each coordinate point on the outer periphery and the center point 178. The same processing is performed for the other patterns 174 and 176.

3つのパターン172、174、176の中心点の算出に続いて、3つのパターンの中心座標178、180、182を平均し、物理的オブジェクト160の位置を粗く予測する。そして、オブジェクト位置の点の確率密度関数(probability density function:PDF)を検査するサンプリングアルゴリズムにおいて、この粗い位置予測を用いて、粗い予測中心点から外に拡がった同心円を用いる。PDFは、含まれる信号の物性、及び雑音及び他の因子のモデルによって与えられる正確なゼロ解を有する関数である。十分な演算パワーがあると、最適なPDFを算出することができる。   Following the calculation of the center points of the three patterns 172, 174, 176, the center coordinates 178, 180, 182 of the three patterns are averaged to roughly predict the position of the physical object 160. Then, in the sampling algorithm for examining the probability density function (PDF) of the point at the object position, a concentric circle extending outward from the rough prediction center point is used by using this rough position prediction. PDF is a function that has an exact zero solution given by the physical properties of the included signal and a model of noise and other factors. If there is sufficient calculation power, an optimum PDF can be calculated.

この実施形態では、演算をより効率的に行うために、近似値を用いる。すなわち、この実施形態では、以下のような近似値及びモデルを用いる。既に算出されている確率帯(probability zone)を用いて、パターン中心点に対してサンプリング点が形成するベクトル角度を調べることによって、サンプリング点を確率帯に分類する。次に、サンプリング点が環状のパターンの境界内にあるか否かを判定する。サンプリング点が環状のパターンの境界内にある場合、サンプリング点から線分の距離が増加すると減少する正規確率密度関数を計算する際により小さい分散値を用いる。この関数は、信号パターンのエッジの近くに信号源がある可能性が最も高いという理想的な物理的原理を表している。信号源が遠くにある場合、更なる受信機が信号を受信し、そして、信号源がパターンの中心により近ければ、信号は、その受信機が受信する。   In this embodiment, approximate values are used in order to perform the calculation more efficiently. That is, in this embodiment, the following approximate value and model are used. The sampling points are classified into the probability bands by examining the vector angle formed by the sampling points with respect to the pattern center point using the already calculated probability zones. Next, it is determined whether the sampling point is within the boundary of the annular pattern. If the sampling point is within the boundary of the circular pattern, a smaller variance value is used in calculating the normal probability density function that decreases as the distance of the line segment increases from the sampling point. This function represents the ideal physical principle that the signal source is most likely near the edge of the signal pattern. If the signal source is far away, a further receiver receives the signal, and if the signal source is closer to the center of the pattern, the signal is received by that receiver.

環境内には、雑音が存在すると考えられるため、この物理的原理は、確率論的方法を用いて、雑音を考慮してモデル化される。また、このアルゴリズムは、指向性信号(directional signal)を前提としており、信号の方向は、物理的オブジェクト160への方向角を意味している。確立した確率帯が得られると、サンプリング点からパターン中心点への角度を更なる確率因子として用いて、オブジェクトの方向角を推定する。確率関数は、可能な方向角がサンプリング点からパターン中心点への角度と異なる程、低下する。複数の信号パターンが与えられると、各信号パターンについて、サンプリング点のPDFを算出し、これらを互いに乗算し、総合的なPDFを算出する。物理的オブジェクト160は、1つの方向角しか有することができないという事実に基づき、各PDFの方向角を他のPDFの方向角に対して調整する必要がある(例えば、信号方向が120°離れている場合、PDFにおいて用いられる角度も120°離れていなくてはならない)。全ての可能な角度を積分し又は単に平均を用いることにより、総合的なPDFを算出する際に最良の角度を用いることができる。   Since it is believed that noise is present in the environment, this physical principle is modeled with noise in mind using a stochastic method. In addition, this algorithm is based on a directional signal, and the direction of the signal means a directional angle to the physical object 160. When the established probability band is obtained, the direction angle of the object is estimated using the angle from the sampling point to the pattern center point as a further probability factor. The probability function decreases as the possible direction angle differs from the angle from the sampling point to the pattern center point. When a plurality of signal patterns are given, a PDF of sampling points is calculated for each signal pattern, and these are multiplied by each other to calculate a total PDF. Based on the fact that the physical object 160 can only have one direction angle, the direction angle of each PDF needs to be adjusted with respect to the direction angle of the other PDF (eg, the signal direction is 120 ° apart) If used, the angle used in the PDF must also be 120 ° apart). By integrating all possible angles or simply using the average, the best angle can be used in calculating the overall PDF.

サンプリングアルゴリズムは、第1のパターンに関するxy中心座標(照明アセンブリ14のエッジからの距離を表す)と、中心座標及び物理的オブジェクト160の位置の間の角度とから求められる確率と、第2及び第3のパターンに関するxy中心座標と、中心座標及び物理的オブジェクト160の位置の間の角度とから求められる確率とを乗算し、総合的な値を得る。   The sampling algorithm determines the probabilities determined from the xy center coordinates for the first pattern (representing the distance from the edge of the lighting assembly 14) and the angle between the center coordinates and the position of the physical object 160, the second and second The overall value is obtained by multiplying the xy center coordinates for the three patterns by the probability obtained from the angle between the center coordinates and the position of the physical object 160.

最小数のサンプリングリング(sampling rings)を探索し、その限りにおいて、サンプリングアルゴリズムが最高値の1%未満である値を返した場合、サンプリングアルゴリズムは停止され、物理的オブジェクト160の位置を表すxy座標として、最高値又は一組の最高値のPDF重み付け平均値を選択する。物理的オブジェクト160の最終位置が算出されると、物理的オブジェクト160の位置の履歴及び照明アセンブリ14の床に埋め込まれている圧力センサから圧力値を含む追加的な情報に基づき、この算出結果を更に検証してもよいことは当業者にとって明らかである。変形例として、この位置は、圧力値、加速度計値、又はこれらの組合せのみから算出してもよく、或いは、受信機パターン、加速度計値、履歴データ、圧力値、又はジャイロスコープ値から算出してもよい。更に、これらの情報は、物理的オブジェクトの位置に関するPDFを表し、上述した指向性信号のアルゴリズムと同様のアルゴリズムにおいて利用可能である場合、互いに乗算してもよく、これにより、最終的な確率的な評価を行うことができる。最終位置を決定した後、物理的オブジェクト160の向きを算出する。この向きは、送信機の既知の範囲、受信機の受信能力、物理的オブジェクト160に取り付けられた加速度計からの加速度計値、物理的オブジェクト160に取り付けられたジャイロスコープからのジャイロスコープ値、送信信号の幅を含む複数の因子を単独で又は組み合わせて用いることによって算出される。向きを算出することにより、検出されたパターンを生成することができる方向値を検査することによって、物理的オブジェクト160が特定の方向を向いている相対的確率が判定される。   Searching for the minimum number of sampling rings, to the extent that if the sampling algorithm returns a value that is less than 1% of the maximum value, the sampling algorithm is stopped and the xy coordinates representing the position of the physical object 160 As above, a PDF weighted average value of the highest value or a set of highest values is selected. Once the final position of the physical object 160 is calculated, this calculation result is based on the history of the position of the physical object 160 and additional information including pressure values from pressure sensors embedded in the floor of the lighting assembly 14. It will be apparent to those skilled in the art that further verification may be performed. As a variant, this position may be calculated solely from pressure values, accelerometer values, or a combination thereof, or from a receiver pattern, accelerometer values, historical data, pressure values, or gyroscope values. May be. Furthermore, these information represent PDFs related to the position of the physical object, and may be multiplied together if available in an algorithm similar to the directional signal algorithm described above, thereby resulting in a final probabilistic Can be evaluated. After determining the final position, the orientation of the physical object 160 is calculated. This orientation is known as the transmitter's known range, the receiver's receiving ability, the accelerometer value from the accelerometer attached to the physical object 160, the gyroscope value from the gyroscope attached to the physical object 160, the transmission It is calculated by using a plurality of factors including the signal width alone or in combination. By calculating the orientation, the relative probability that the physical object 160 is in a particular direction is determined by examining the direction values that can produce the detected pattern.

本発明の例示的な実施形態における処理の手順を図22のフローチャートに示す。この処理は、物理的オブジェクト160上の物理的オブジェクト160送信機が信号を発生すると開始される(ステップ200)。そして、照明アセンブリ14の幾つかの受信機が信号を受信し(ステップ202)、電子機器16に信号の受信を報告する。照明アセンブリ14の表面は、グリッド168として表現され、信号を検出する受信機の位置に対応する座標は、グリッド上にプロットされる(ステップ204)。各信号は、物理的オブジェクトID及び送信機IDによって特定され、グリッド168上にマッピングされた座標は、パターンを形成する。そして、上述した手法によって、信号パターンの中心が判定される(ステップ206)。1つ以上の信号が検出されると(ステップ207)、各パターンの中心が判定されるまで、同様の処理が繰り返される。そして、重み付け平均値を適用し、物理的オブジェクト160の位置に対応している信号の総合的なソースを推定する(ステップ208)。   The processing procedure in the exemplary embodiment of the present invention is shown in the flowchart of FIG. This process begins when the physical object 160 transmitter on the physical object 160 generates a signal (step 200). Several receivers of the lighting assembly 14 then receive the signal (step 202) and report the signal reception to the electronic device 16. The surface of the illumination assembly 14 is represented as a grid 168 and the coordinates corresponding to the position of the receiver detecting the signal are plotted on the grid (step 204). Each signal is identified by a physical object ID and a transmitter ID, and the coordinates mapped on the grid 168 form a pattern. Then, the center of the signal pattern is determined by the method described above (step 206). When one or more signals are detected (step 207), the same processing is repeated until the center of each pattern is determined. A weighted average is then applied to estimate the overall source of the signal corresponding to the physical object 160 location (step 208).

更に、履歴データを用いて、及びパラメータに基づいて予測を比較することによって、誤りチェックを行い(例えば、人間が1秒間に50ヤードを走ることはなく、左右の靴は、15フィート以上離れることはない)、これにより、オブジェクトの位置予測の確かさを確認してもよい。物理的オブジェクト160の位置を粗く推定した後、粗い推定を初期値としてPDFサンプリングアルゴリズムを適用し、照明アセンブリ14に対する物理的オブジェクト160の位置及び向きのより正確な推定を行う(ステップ210)。加速度計値、履歴データ、圧力値、ジャイロスコープ値、又は他の利用可能な位置データの任意の組合せを用いて、PDFにパラメータを追加し、精度をより高めることもできる。   In addition, error checking is performed using historical data and by comparing predictions based on parameters (eg, humans do not run 50 yards per second and the left and right shoes must be more than 15 feet apart) This may confirm the certainty of the object position prediction. After roughly estimating the position of the physical object 160, a PDF sampling algorithm is applied with the rough estimate as an initial value to make a more accurate estimate of the position and orientation of the physical object 160 relative to the lighting assembly 14 (step 210). Any combination of accelerometer values, historical data, pressure values, gyroscope values, or other available position data can be used to add parameters to the PDF for greater accuracy.

システム10は、物理的オブジェクト160の現在の位置を追跡し、これにより、システム10は、照明アセンブリ14にコマンドを送る際に、物理的オブジェクト160の位置に関する参照情報を付加することができる。コマンドは、照明アセンブリ14に埋め込まれているLEDによる照明ディスプレイの生成を指示するコマンドであってもよい。送信機を介して電子機器16から送られたコマンドは、物理的オブジェクト160の現在の位置又は物理的オブジェクト160の現在の位置からオフセットされた位置を照射するための指示を含んでいてもよい。照明ディスプレイは、白色灯であってもよく、又はコマンド内の個々のフィールド(すなわち、各色のダイオードについて、個々の信号強度を指示する、RGBダイオードにおける赤、青、緑のダイオードのための個別のコマンドフィールド)に示された色に対応する着色光であってもよい。これに代えて、電子機器16から送信されるコマンドは、物理的オブジェクト160の現在の位置に対するシステム10の異なる部分によるオーディオの効果の生成に関連するコマンドであってもよい。例えば、ゲームの間、照明アセンブリ14は、物理的オブジェクト160を身に付けたプレーヤの各ステップ毎に、音を出してもよい。これに代えて、あるゲームでは、照明アセンブリ14の遠隔位置から発せられる音に応じて、プレーヤに向きを変更させてもよい。ボールに取り付けられた物理的オブジェクト(又は物理的オブジェクトであるボール)160が雑音を発生し、又は照明アセンブリ14の表面上でボールが投げられると、ボールの経路に影をつけることもできる。   The system 10 tracks the current position of the physical object 160 so that the system 10 can add reference information regarding the position of the physical object 160 when sending commands to the lighting assembly 14. The command may be a command that directs the generation of an illumination display with LEDs embedded in the illumination assembly 14. The command sent from the electronic device 16 via the transmitter may include instructions for illuminating the current position of the physical object 160 or a position offset from the current position of the physical object 160. The lighting display may be a white light, or individual fields in the command (ie, separate for red, blue and green diodes in RGB diodes, indicating individual signal strengths for each color diode) Colored light corresponding to the color indicated in the command field may be used. Alternatively, the command transmitted from the electronic device 16 may be a command related to the generation of audio effects by different parts of the system 10 relative to the current position of the physical object 160. For example, during the game, the lighting assembly 14 may make a sound at each step of the player wearing the physical object 160. Alternatively, in certain games, the player may change orientation depending on the sound emitted from the remote location of the lighting assembly 14. If a physical object (or a ball that is a physical object) 160 attached to the ball generates noise or is thrown on the surface of the lighting assembly 14, the path of the ball can also be shaded.

他の実施形態においては、物理的オブジェクト160の位置は、照明アセンブリ14内の受信機が受信した信号の強度に基づいて測定される。物理的オブジェクト160の位置は、異なる受信機からの信号の強度を比較することによって、三角測定される。本発明の例示的な実施形態では、様々な手法で物理的オブジェクト160の現在の位置を測定できることは当業者にとって明らかである。物理的オブジェクト160は、3つの送信機の代わりに1つ又は2つ信号送信機しか備えていなくてもよい。信号送信機は、互いに距離が等しくない異なる向きで構成し、物理的オブジェクト160上の複数の受信機により、電子機器16によって認識可能な特別なパターンを形成してもよい。更に、本発明の範囲から逸脱することなく、物理的オブジェクト160は、ここに示した具体例より小さくても大きくてもよい。   In other embodiments, the position of the physical object 160 is measured based on the strength of the signal received by the receiver in the lighting assembly 14. The position of the physical object 160 is triangulated by comparing the strength of the signals from different receivers. It will be apparent to those skilled in the art that exemplary embodiments of the present invention can measure the current position of physical object 160 in a variety of ways. The physical object 160 may comprise only one or two signal transmitters instead of three transmitters. The signal transmitters may be configured in different orientations that are not equal in distance from each other, and a plurality of receivers on the physical object 160 may form a special pattern that can be recognized by the electronic device 16. Further, the physical object 160 may be smaller or larger than the specific example shown without departing from the scope of the present invention.

本発明の一実施形態においては、物理的オブジェクト160の位置は、照明アセンブリ14内の圧力センサのみから測定してもよい。照明アセンブリ14内のセンサは、圧力変化を電子機器16に報告する。クラスタリングアルゴリズムは、圧力に関する報告を隣接する座標のクラスタにグループ化することによって物理的オブジェクト160の位置を測定する。座標は、最大圧力値から最小圧力値にソートされる。そして、最も高い圧力値から、順次、圧力値を調べる。圧力値が既存のクラスタに隣接する場合、この圧力値をクラスタに加える。この他の場合、その圧力値から新たなクラスタを開始し、全ての値についてこの処理を繰り返す。このアルゴリズムは、単一の圧力源の場合、圧力源の中心から離れるにしたがって、圧力値が厳密に単調減少するという物理的原理に基づいている。したがって、センサの共線の組に沿って圧力値が減少し、続いて増加する場合、このような圧力は、1つ以上の圧力源によって生じていると考えられる。足のサイズは、16インチより大きいことはないと仮定すると、クラスタが3つ以上のグリッド座標に亘っている場合、足が2つ以上あると推定される。   In one embodiment of the present invention, the position of the physical object 160 may be measured only from a pressure sensor in the lighting assembly 14. Sensors in the lighting assembly 14 report pressure changes to the electronics 16. The clustering algorithm measures the position of the physical object 160 by grouping pressure reports into adjacent clusters of coordinates. The coordinates are sorted from the maximum pressure value to the minimum pressure value. Then, the pressure values are sequentially checked from the highest pressure value. If the pressure value is adjacent to an existing cluster, this pressure value is added to the cluster. In other cases, a new cluster is started from that pressure value and this process is repeated for all values. This algorithm is based on the physical principle that in the case of a single pressure source, the pressure value decreases strictly monotonically as it moves away from the center of the pressure source. Thus, if the pressure value decreases and subsequently increases along the collinear set of sensors, such pressure is considered to be caused by one or more pressure sources. Assuming that the foot size is not greater than 16 inches, if the cluster spans more than two grid coordinates, it is estimated that there are more than two feet.

各クラスタの圧力値を加算することにより、クラスタに加えられた全重量を知ることができる。この全重量は、物理的オブジェクト160が着地しているか、持ち上がっているか、滞在しているか等の指標として機能する。また、この圧力クラスタリングアルゴリズムは、唯一の位置測定法としてではなく、上述した他の位置測定法と組み合わせて用いることができることは当業者にとって明らかである。更に、これらの圧力による位置測定法を用いて、デバイスの状態又は表面に圧力をかける、デバイスに接続された手足に対する上述したデバイスの位置推定を調整することができる。また、圧力による位置推定法は、それ自体、デバイスを追跡する必要がなく、ユーザ又は他のオブジェクトによって表面に加えられる圧力のみを感知する用途に用いてもよい。   By adding the pressure values of each cluster, the total weight applied to the cluster can be known. This total weight functions as an indicator of whether the physical object 160 is landing, lifting, or staying. It will also be apparent to those skilled in the art that this pressure clustering algorithm can be used in combination with other position measurement methods described above, rather than as the only position measurement method. In addition, these pressure location methods can be used to adjust the position estimate of the device described above relative to the limb connected to the device, which applies pressure to the condition or surface of the device. In addition, pressure-based location estimation itself may not be required to track the device, but may be used in applications that only sense pressure applied to a surface by a user or other object.

更に、システム10は、例えばゲーム等、システムにおいて特定の機能を実行するための1つ以上の用途におけるインタフェースとしても機能する。上述のように、電子機器16は、システム10を制御し、管理し、更に、システム10のユーザの様々なニーズに応えるアプリケーションプログラムを実行できる。アプリケーションプログラムは、システム10の1つ以上の追加的な機能を実行でき、各機能は、他の機能から独立していてもよく、又は他のアプリケーションによって実行される機能に統合され又は互いに調整されてもよい。例えば、電子機器16は、照明アセンブリ14又は他の表示装置に画像を表示できるように画像を処理するアプリケーションを実行できる。これにより、電子機器16は、移動でき、ユーザ及び、物理的オブジェクト160及び互いにインタラクトする画像を生成することができる。   Furthermore, the system 10 also functions as an interface in one or more applications for performing specific functions in the system, such as games. As described above, the electronic device 16 can control and manage the system 10 and can execute application programs that meet various needs of users of the system 10. An application program can perform one or more additional functions of the system 10, each function can be independent of other functions, or can be integrated or coordinated with functions performed by other applications. May be. For example, the electronic device 16 may execute an application that processes an image so that the image can be displayed on the lighting assembly 14 or other display device. This allows the electronic device 16 to move and generate images that interact with the user and the physical object 160.

システム10における処理及び表示に適する画像は、当分野では、スプライト(sprite)として知られている。スプライトは、より大きいグラフィック内で移動できるグラフィック画像である。アプリケーションプログラム、例えば、スプライトをサポートするアニメーションプログラムでは、独立したアニメーション画像を生成し、これをより大きいアニメーションに組み込むことができる。各スプライトは、通常、他のスプライト又は静的なオブジェクトに遭遇した場合に、そのスプライトがどのように移動し、どのように振る舞うかを定義する一組の規則を有している、
スプライトは、ソフトウェアによって形成及び生成されたデータ、リアルタイムに供給されるデータ又は、例えば、撮像素子から又は、例えば、GIF、JPEG、AVI又は他の好適なフォーマットの画像又はビデオフォーマットに由来するファイルからのデータストリームの如何なる組合せからも導出することができる。スプライトは、静的な画像であっても、時間と共に変化する画像であっても、アニメーションであっても、ビデオであってもよい。
Images suitable for processing and display in the system 10 are known in the art as sprites. A sprite is a graphic image that can be moved within a larger graphic. An application program, such as an animation program that supports sprites, can generate an independent animation image and incorporate it into a larger animation. Each sprite typically has a set of rules that define how the sprite will move and behave when it encounters other sprites or static objects.
Sprites are data generated and generated by software, data supplied in real time, or from files from, for example, an image sensor or from an image or video format of, for example, GIF, JPEG, AVI or other suitable format Can be derived from any combination of the data streams. Sprites can be static images, images that change over time, animations, or videos.

電子機器16が実行できる他のアプリケーションとしては、照明アセンブリ14及び他の表示装置上に静的な又は動的な文字情報を表示し、システム10のユーザと通信するためのアプリケーションが含まれる。更に、電子機器16は、システム10のユーザが様々な機器に表示された同じ情報又はエンターテインメントを複数の方向で見ることができるように、照明アセンブリ14及び他の表示装置に亘って画像を複製するアプリケーションを含むこの他のアプリケーションプログラムを実行してもよい。   Other applications that can be executed by the electronic device 16 include applications for displaying static or dynamic character information on the lighting assembly 14 and other display devices and communicating with users of the system 10. In addition, the electronic device 16 duplicates the image across the lighting assembly 14 and other display devices so that the user of the system 10 can view the same information or entertainment displayed on the various devices in multiple directions. Other application programs including applications may be executed.

システム10、特に電子機器16は、音及び音楽データを処理し、照明アセンブリ14及びシステム10に接続されているステレオシステムから音を生成又は再生するアプリケーションプログラムを実行できる。音及び音楽データは、ソフトウェアによって生成された音、上述したマイクロホンに入力された音及び音楽、リアルタイムに供給されるデータ又は、例えばMIDI、MP3、WAV又は他のフォーマットを含む標準の音又は音楽フォーマットのファイルからのデータストリームの如何なる組合せからも導出することができる。このように、電子機器16は、様々なアプリケーションプログラムを実行する能力を有し、これにより、システム10は、照明アセンブリ14及び他の表示装置に様々な視覚的効果を表示し、ユーザと通信し、インタラクトし、ユーザを教育し、訓練し、案内し、及び楽しませることができる。   The system 10, and in particular the electronics 16, can execute application programs that process sound and music data and generate or play sound from the lighting assembly 14 and the stereo system connected to the system 10. Sound and music data may be software generated sounds, sounds and music input to the microphones described above, data supplied in real time, or standard sound or music formats including, for example, MIDI, MP3, WAV or other formats Can be derived from any combination of data streams from these files. As such, the electronic device 16 has the ability to execute various application programs so that the system 10 displays various visual effects on the lighting assembly 14 and other display devices and communicates with the user. , Interact, educate, train, guide, and entertain users.

システム10が表示できる効果としては、例えば、花火又はスターバーストの爆発と同様の視覚的効果を有する爆発の映像や、ユーザが迷い込む迷路等がある。迷路は、迷路を進み、又は迷路内の別の経路を試みるために戻るようにユーザによってスクロール可能であってもよい。システム10によって表示できる他の視覚的効果としては、シミュレートされたスポーツ環境及びスポーツ関連の映像等がある。例えば、野球の内野とベース及びボール、ホッケーリンクとパック、スティック及びネット、実際のプレーヤ、境界線又はマーカ、ゴール又はネット、スティック、クラブ、バット、ラケット、ホール及びフープをシミュレートしてもよい(すなわち、スプライトによって表示してもよい)。   Examples of effects that can be displayed by the system 10 include an explosion image having a visual effect similar to that of a fireworks or starburst explosion, and a maze where the user gets lost. The maze may be scrollable by the user to travel through the maze or return to try another route within the maze. Other visual effects that can be displayed by the system 10 include a simulated sports environment and sports related images. For example, you may simulate baseball infields and bases and balls, hockey links and packs, sticks and nets, real players, borders or markers, goals or nets, sticks, clubs, bats, rackets, holes and hoops (In other words, it may be displayed by a sprite).

本発明の更なる側面として、システム10は、ユーザにダンスステップを教えるソフトウェアアプリケーションを実行してもよく、又はユーザによるダンスステップに基づいてサウンドデータを生成するソフトウェアアプリケーションを実行してもよい。すなわち、システム10では、ダンスステップ及び音楽等の音を同期させ、生成することができる。システム10によって実行可能な他のアプリケーションとして、システムは、ユーザに対して、照明アセンブリ14の上の物理的な場所に進み、そこを踏み、避け、追跡し、触り、蹴り、飛び上がり、又は他の行動を取るようにユーザに合図するための視覚ガイダンスキューを提供してもよい。また、これらの視覚ガイダンスキューを用いて、ユーザに対して、物理的オブジェクト12又は物理的オブジェクト12に組み込まれた物品に対して所定の行動を取り、マイクロホンに音声又は音を入力し、又は、1つの撮像素子の正面で所定の動き、位置又はパターンの動作を行うことを合図してもよい。   As a further aspect of the present invention, the system 10 may execute a software application that teaches the user the dance step, or may execute a software application that generates sound data based on the dance step by the user. That is, in the system 10, sounds such as dance steps and music can be synchronized and generated. As other applications that can be performed by the system 10, the system proceeds to the physical location above the lighting assembly 14 for the user and steps on, avoids, tracks, touches, kicks, jumps, or other A visual guidance cue may be provided to signal the user to take action. In addition, using these visual guidance cues, the user can take a predetermined action on the physical object 12 or an article incorporated in the physical object 12 and input voice or sound into the microphone, or It may be signaled that a predetermined movement, position or pattern operation is performed in front of one image sensor.

システム10がソフトウェアアプリケーションを実行する能力を有するために、システム10は、芸術的又は創造的なメディアを生成でき、これにより、ユーザは、物理的オブジェクト12、照明アセンブリ14に配設された圧力センサ又はシステム10の他の入力装置のうちの1つ以上を介して、照明アセンブリ14及び他の表示装置上で、音、画像、又はシミュレートされたオブジェクトを作成し、処理することができる。更に、システム10によって光及び画像のパターンを操作し、生成し、形成する能力の具体例として、光及び画像のパターンを、音声、音、音楽並びに音楽のビート及びリズムに同期させて、音波の周波数に対応する様々なパターン及び画像を生成してもよい。このように、システム10は、調整されたデータを算出し又は同期させる能力を有する。   Because the system 10 has the ability to execute software applications, the system 10 can generate artistic or creative media, which allows the user to use a pressure sensor disposed on the physical object 12, the lighting assembly 14. Or, sounds, images, or simulated objects can be created and processed on the lighting assembly 14 and other display devices via one or more of the other input devices of the system 10. Further, as a specific example of the ability to manipulate, generate and form light and image patterns by the system 10, the light and image patterns can be synchronized with sound, sound, music and beats and rhythms of music, Various patterns and images corresponding to the frequency may be generated. Thus, the system 10 has the ability to calculate or synchronize the adjusted data.

本発明の他の側面として、システム10は、1人以上の生徒を教育又は訓練するための効果的な教材を提供する。システム10は、教材として、照明アセンブリ14又は他の表示装置に質問を視覚的に表示し、又は音響システム又はヘッドホンを用いて生徒に質問することによって生徒とインタラクトできる。生徒は、照明アセンブリ14、物理的オブジェクト12の1つからのデータ、撮像素子からの画像、マイクロホンにより捕捉された発声又は音を用いて、システム10によって観察、測定又は記録される行動によって、質問に答えることができる。更に、システムl0は、教材として、生徒にどのような行動をとらせるかについてのガイダンスキューを生徒に提供できる。例えば、電子機器16は、照明アセンブリ14に間違った選択を示す赤を照射させ又は照明アセンブリ14に正しい選択を示す緑を照射させてもよく、又は視覚的ガイダンスに関連させて、生徒の選択が間違っている場合に、再試行を促すための音による手掛かりを提供し、又は、生徒の選択が正しい場合、正解を知らせる音を提供する。電子機器16を用いるシステム10は、生徒又はユーザの行動について、生徒又はユーザに対する他の形式のフィードバックを提供してもよい。このような他の形式のフィードバックとしては、音や、例えば、振動等の他の感覚的フィードバックがある。   As another aspect of the present invention, the system 10 provides an effective teaching material for teaching or training one or more students. The system 10 can interact with the student as a teaching material by visually displaying the question on the lighting assembly 14 or other display device or by asking the student using an acoustic system or headphones. Students can ask questions by actions observed, measured, or recorded by the system 10 using data from the lighting assembly 14, one of the physical objects 12, images from the image sensor, utterances or sounds captured by the microphone. Can answer. Furthermore, the system 10 can provide the student with a guidance cue as to what action the student should take as teaching material. For example, the electronic device 16 may cause the lighting assembly 14 to illuminate red indicating the wrong selection, or the lighting assembly 14 to illuminate green indicating the correct selection, or in conjunction with visual guidance, If it is wrong, provide a clue to urge you to try again, or provide a sound that tells you the correct answer if the student's choice is correct. The system 10 using the electronic device 16 may provide other forms of feedback to the student or user regarding the behavior of the student or user. Such other types of feedback include sound and other sensory feedback, such as vibration.

更に、システム10は、様々な統計情報を測定及び要約し、確かさ、速度、精度、タイミング、位置、角度、スイング、アクション又は生徒の他の行動に対する測定値を示すことができる。システム10は、教材として、教育及び訓練を実現するよう適応化され、例えば、ゴルフスイングの練習等のスポーツ活動、初等教育、大学教育、大学院教育、セミナー及びこの他の講義を含む、より正式な教室環境における教育活動を提供する。   In addition, the system 10 can measure and summarize various statistical information and show measurements for certainty, speed, accuracy, timing, position, angle, swing, action, or other behavior of the student. The system 10 is adapted to achieve education and training as teaching materials and includes more formal, for example, sports activities such as golf swing practice, primary education, university education, graduate education, seminars and other lectures. Provide educational activities in a classroom environment.

更に、システム10は、元来、システム10によって実行するためには設計されていないソフトウェアアプリケーションをシステム10上で実行するためのインタフェースを備える。これにより、例えば、DOOM及びQUAKE等のアプリケーションをシステム10で実行可能にでき、システム10のユーザは、DOOM又はQUAKEのゲームに参加することができる。システム10のインタフェースは、システム10の様々な出力装置、例えば、照明アセンブリ14とインタラクトし、これを使用するように、アプリケーションの一組のルーチン、関数、プロトコル及びツールを構成可能である。更に、システム10は、システム10のユーザの入力を、アプリケーションプログラムが動作のために必要とする適切な入力に変換するアプリケーションを実行するように構成してもよい。   In addition, the system 10 includes an interface for executing software applications on the system 10 that were not originally designed to be executed by the system 10. Thereby, for example, applications such as DOOM and QUAKE can be executed in the system 10, and the user of the system 10 can participate in a game of DOOM or QUAKE. The interface of the system 10 can be configured with a set of routines, functions, protocols and tools for the application to interact with and use the various output devices of the system 10, such as the lighting assembly 14. Further, the system 10 may be configured to execute an application that converts the user's input of the system 10 into appropriate input required by the application program for operation.

他の本発明の側面においては、第1のシステム10Aは、ネットワークを介して、第2のシステム10Bと通信する。第1のシステム10A及び第2のシステム10Bは、上述したシステム10と同様の構成を有し、それぞれ、1つ以上の照明アセンブリ14と、1つ以上の物理的オブジェクト12と、1つ以上の電子機器16とを備える。なお、第3のシステム10C及び第4のシステム10D又は更に多くのシステムをネットワークに接続し、複数のシステムが様々な物理的な位置から、ネットワークを介して通信するような構成としてもよいことは当業者にとって明らかである。更に、これらの物理的な位置は、例えば、同じ建物の異なる床又はキャンパス内の異なる建物等、比較的近くの位置であってもよく、或いは、これらの物理的な位置は、何マイルも離れた異なる街、郡、州、国又はこれに類する地域であってもよい。これにより、システム10のユーザは、ローカルのユーザ及び異なる物理的な位置のユーザとインタラクトすることができる。すなわち、第1のシステム10Aのユーザは、第2のシステム10Bのユーザと共に、競争し、協力し、交際し、会い、通信し、遊び、働き、訓練し、練習し、学習し、踊り、及び他の活動を行うことができる。   In another aspect of the invention, the first system 10A communicates with the second system 10B via a network. The first system 10A and the second system 10B have a configuration similar to the system 10 described above, each having one or more lighting assemblies 14, one or more physical objects 12, and one or more And an electronic device 16. It should be noted that the third system 10C and the fourth system 10D or more systems may be connected to a network, and a plurality of systems may communicate from various physical locations via the network. It will be apparent to those skilled in the art. In addition, these physical locations may be relatively close locations, such as different floors of the same building or different buildings within a campus, or these physical locations may be miles away. It may be a different city, county, state, country or similar area. This allows users of the system 10 to interact with local users and users at different physical locations. That is, users of the first system 10A compete with, cooperate, dating, meet, communicate, play, work, train, practice, learn, dance with the users of the second system 10B, and Other activities can be performed.

これにより、第1のシステム10A及び第2のシステム10Bは、分散型のシステムを形成し、ネットワークを介して、1つ以上の中央サーバの組と通信できる。中央サーバの組は、第1のシステム10A及び第2のシステム10Bの間で、コマンド、制御、要求及び応答を調整する。これにより、第1のシステム10Aのユーザは、第2のシステム10Bのユーザとインタラクト又は通信することができる。更に、中央サーバの組は、第1のシステム10A及び第2のシステム10Bに、2つのシステムの間のユーザインタラクション及び通信を更に強化するために、上述した1つ以上の視覚的効果を提供することができる。   As a result, the first system 10A and the second system 10B form a distributed system and can communicate with a set of one or more central servers via a network. The central server set coordinates commands, controls, requests and responses between the first system 10A and the second system 10B. Thereby, the user of the first system 10A can interact or communicate with the user of the second system 10B. In addition, the central server set provides the first system 10A and the second system 10B with one or more visual effects as described above to further enhance user interaction and communication between the two systems. be able to.

本発明の更に他の側面として、システム10は、電子機器16Aと通信してもよい。電子機器16Aは、パーソナルコンピュータ、例えばXbox(商標)、プレイステーション(商標)又は他のビデオゲームコンソール等のビデオゲームコンソール、又は無線ネットワークに接続されたPDA又は携帯電話機等の他の電子機器であってもよい。これにより、電子機器16Aのユーザは、例えば、ネットワークを介して、システム10と通信し、システム10のユーザとインタラクトし、通信することができる。更に、電子機器16Aのユーザは、選択された視覚的効果、又は例えば、状態要求又はシステムヘルス要求等のシステム関数の性能をシステム10に要求することができる。更に、電子機器16Aのユーザは、エンターテインメント及び教育活動において、システム10のユーザと競争できる。このように、システム10により、電子機器16Aのユーザは、システム10のユーザと通信でき、システム10を教材として使用することができる。例えば、ある物理的な位置にいるインストラクタが、例えば、第1のシステム10A及び第2のシステム10B等の複数のシステムに亘って、システム10の複数のユーザとインタラクト及び通信することができる。これにより、インストラクタは、各生徒の成績を監視し、視覚的なメッセージ又は聴覚的な音によるメッセージの形式で、全ての生徒に又は選択した1人の生徒に役立つフィードバックを提供することができる。   As yet another aspect of the present invention, the system 10 may communicate with the electronic device 16A. The electronic device 16A is a personal computer such as a video game console such as Xbox ™, PlayStation ™ or other video game console, or other electronic device such as a PDA or a mobile phone connected to a wireless network. Also good. Thereby, the user of the electronic device 16A can communicate with the system 10 via, for example, a network, interact with the user of the system 10, and communicate. In addition, the user of the electronic device 16A can request the system 10 to perform a selected visual effect or system function performance, such as a status request or system health request, for example. Further, the user of the electronic device 16A can compete with the user of the system 10 in entertainment and educational activities. Thus, the system 10 allows the user of the electronic device 16A to communicate with the user of the system 10 and use the system 10 as a teaching material. For example, an instructor at a physical location can interact and communicate with multiple users of system 10 across multiple systems such as, for example, first system 10A and second system 10B. This allows the instructor to monitor each student's performance and provide useful feedback to all students or to a selected student in the form of a visual message or an audible sound message.

サーバの組は、第1のシステム10A及び第2のシステム10Bに追加的な機能を提供できる。例えば、サーバの組におけるサーバの1つには、利用可能なソフトウェアアプリケーションのデータベースを格納してもよく、これらのソフトウェアアプリケーションは、ビジネスニーズ、ユーザ要求又は契約に基づき、手動又は自動でシステムに選択的に、ダウンロードできる。例えば、第1のシステム10Aの所有者又はオペレータは、ソフトウェアアプリケーションの基本的パッケージを購読予約し、これにより、所有者又はオペレータは、アプリケーションの第1の組にアクセスし、第2のシステム10Bの所有者又はオペレータは、ソフトウェアアプリケーションの高度なパッケージを購読予約し、第2のシステム10Bの所有者又はオペレータは、第1のシステム10Aのオペレータに提供される基本的パッケージには含まれていない、より新しく、より高度な又はより人気が高いソフトウェアアプリケーションにアクセスできる、といった構成にしてもよい。更に、サーバの組は、各システム10における変更に関する情報を配信し、同期させることができる。これにより、各システム10のソフトウェアのそれぞれのローカルコピーを、分散形式で、リモートで更新することができる。各システム10におけるプログラムのローカルコピーの変更は、例えば、プッシュ技術を用いて自動的に行ってもよく、又は例えば、システム10の所有者又はオペレータが更新をプルするのを待機する等、手動で行ってもよい。サーバの組に対して、周期的な間隔で、プログラムの更新を自動的にプルするように各システム10を構成し、様々なシステムに亘って、プログラムの自動更新を実現してもよいことは当業者にとって明らかである。   The set of servers can provide additional functions to the first system 10A and the second system 10B. For example, one of the servers in the set of servers may store a database of available software applications that are manually or automatically selected for the system based on business needs, user requirements or contracts. Can be downloaded. For example, the owner or operator of the first system 10A subscribes to the basic package of the software application so that the owner or operator has access to the first set of applications and the second system 10B. The owner or operator subscribes to a sophisticated package of software applications, and the owner or operator of the second system 10B is not included in the basic package provided to the operator of the first system 10A. A newer, more advanced or more popular software application may be accessible. In addition, a set of servers can distribute and synchronize information regarding changes in each system 10. This allows each local copy of the software of each system 10 to be updated remotely in a distributed format. The change of the local copy of the program in each system 10 may be done automatically using, for example, a push technique, or manually, for example, waiting for the owner or operator of the system 10 to pull an update. You may go. It is possible to configure each system 10 to automatically pull program updates at periodic intervals for a set of servers, and to implement automatic program updates across various systems. It will be apparent to those skilled in the art.

サーバの組は、特定のユーザ情報のデータベースを管理するデータベース管理システムをサポートできる。特定のユーザ情報には、以下に限定されるものではないが、ユーザの氏名、年齢コンタクト情報及び課金情報等が含まれる。更に、データベースには、各ユーザに関して、例えば、エンドユーザがどの物理的オブジェクト12、ライセンス及びプログラムを所有しているか、及びユーザが物理的オブジェクト12を所有している場合、システム10が、物理的オブジェクト12と通信することによって、例えば、課金、ユーザの嗜好、許可及び他の機能を目的として、ユーザを特定する情報を含む所有権情報に関する情報を登録することができる。このように、ユーザが所有する物理的オブジェクト12により、ユーザがシステム10とインタラクトする都度、データベースを更新することができる。また、システム10は、物理的オブジェクト12と通信し、データベースに登録されている特定のユーザデータに基づいて、ユーザの権利又は嗜好を変更することができる。例えば、ユーザが追加プレイ時間を購入した場合、又はより高いレベルの権利を購入した場合、システム10は、このような変更を反映するように物理的オブジェクト12を更新することができ、ユーザは、自らの物理的オブジェクト12と共に、他のシステムに移動し、そのユーザの新たなレベルの権利を自動的に行使することができる。   The set of servers can support a database management system that manages a database of specific user information. Specific user information includes, but is not limited to, the user's name, age contact information, billing information, and the like. In addition, the database includes, for each user, for example, which physical object 12, license and program the end user owns, and if the user owns the physical object 12, the system 10 is physically By communicating with the object 12, for example, information relating to ownership information including information identifying the user can be registered for the purpose of billing, user preference, permission, and other functions. Thus, the database can be updated each time the user interacts with the system 10 with the physical objects 12 owned by the user. The system 10 can also communicate with the physical object 12 and change the user's rights or preferences based on specific user data registered in the database. For example, if the user purchases additional play time, or purchases a higher level of rights, the system 10 can update the physical object 12 to reflect such changes, and the user can With their own physical objects 12, they can move to other systems and automatically exercise their new level of rights.

データベースには、例えば、DOOM等、元来、システム10で用いるように設計され及び書かれていないアプリケーションプログラムを始めとする様々なソフトウェアアプリケーション又は他のプログラムに関するユーザの嗜好を登録できる。更に、システム10は、1人以上のユーザに関する統計情報をテーブル化したデータベースを用いることができる。すなわち、スコア、結果、使用パターン又は他の評価尺度をデータベースに登録し、物理的オブジェクト12又は携帯電話機やパーソナルコンピュータ等の個人的な電子機器16を用いるユーザがそのデータベースにアクセスすることができるようにしてもよい。また、ユーザの目標、希望、意図又は他の情報が登録されたデータベース機能により、電子機器16によって実行される様々なソフトウェアアプリケーションをカスタマイズし、及びシステム10の間又は他のユーザとの間のインタラクションを個人用に特化させることができるといった利点がある。例えば、ユーザは、ゲームを開始し又はアクティビティに入る前に、25回のスイング又はショットの練習を行うといった目標又は希望を設定することができる。   User preferences for various software applications or other programs, such as application programs originally designed and written for use in the system 10, such as DOOM, can be registered in the database. Furthermore, the system 10 can use a database in which statistical information regarding one or more users is tabulated. That is, scores, results, usage patterns or other evaluation measures are registered in a database so that a user using a physical object 12 or a personal electronic device 16 such as a mobile phone or a personal computer can access the database. It may be. It also customizes various software applications executed by the electronic device 16 by means of a database function in which user goals, wishes, intentions or other information is registered, and interaction between the system 10 or other users. There is an advantage that can be specialized for personal use. For example, the user can set a goal or desire to practice 25 swings or shots before starting a game or entering an activity.

更に、ユーザは、グラフィカルユーザインタフェースを用いてデータベースクエリを送信できる。グラフィカルユーザインタフェースは、ユーザのパーソナルコンピュータ上のブラウザによって実行可能な、ウェブベースのインタフェースであってもよい。これにより、ユーザは、例えば、ユーザの現在の契約上の関係、ユーザの嗜好等の情報の一部を変更することができ、又は、他のユーザと通信し、システムにおける時間を予約し、予約した期間における所望の活動をスケジューリングすることができる。更に、ユーザは、グラフィカルユーザインタフェースを用いて、他のブラウザ又はシステム10を使用している他のユーザとインタラクトし又は調整を行うことができる。   In addition, the user can send database queries using a graphical user interface. The graphical user interface may be a web-based interface that can be executed by a browser on the user's personal computer. This allows the user to change some of the information such as the user's current contractual relationship, user preferences, etc., or communicate with other users to reserve time in the system and make reservations The desired activity can be scheduled during the selected period. In addition, the user can interact or coordinate with other browsers or other users using the system 10 using a graphical user interface.

更に、サーバの組は、システム10又は他のエンティティのユーザが、システム10上で実行可能に生成されたアプリケーションを供給できるようにする機能を提供できる。サーバの組又はサービスへのアプリケーションの供給は、電子メール、ウェブトランザクション又はこれに類する手法によって実現できる。同様に、システム10のユーザ又はシステム10上で実行されるアプリケーションの作成者は、サーバの組にアクセスし、サーバ、データベース、サーバの組に登録されているアプリケーションを追加し、変更し又は削除することができる。更に、サーバの組は、各システム10上のアプリケーションの使用を監視し、これにより、例えば、システム10によって実行可能なアプリケーションの所有権に関する合意、ライセンシング又は譲渡等の他の契約上のパラメータに基づいて、ロイヤリティの支払い金額又は他の形式の使用料を算出し、又はロイヤリティの支払い金額又は他の形式の使用料を算出及び決済することができる。   In addition, the set of servers can provide functionality that allows users of the system 10 or other entities to supply applications that are generated to be executable on the system 10. Application delivery to a set of servers or services can be accomplished by email, web transaction or similar techniques. Similarly, a user of the system 10 or a creator of an application executed on the system 10 accesses a server set, and adds, changes, or deletes an application registered in the server, database, and server set. be able to. In addition, the set of servers monitors the use of applications on each system 10, thereby, for example, based on other contractual parameters such as agreement, licensing or transfer of ownership of applications that can be executed by the system 10. The royalty payment amount or other type of usage fee can be calculated, or the royalty payment amount or other type of usage fee can be calculated and settled.

本発明の一実施形態においては、選択されたユーザ又は他の個人がシステム10によって実行可能なソフトウェアアプリケーションを作成するためのソフトウェア開発キット(software development kit:以下、SDKという。)が提供される。SDKは、システム10と共に動作するためにソフトウェアアプリケーションにとって役立つ又は必要なツール、フレームワーク、ソフトウェアフック、関数及び他のソフトウェアコンポーネントを提供する。これにより、個人又はエンティティは、システム10のユーザに更なる学習、ゲーム、スポーツ及び娯楽の機会を提供する、システム10と共に用いるソフトウェアアプリケーションを作成及び開発できる。   In one embodiment of the present invention, a software development kit (SDK) is provided for creating a software application that can be executed by the system 10 by a selected user or other individual. The SDK provides tools, frameworks, software hooks, functions and other software components useful or necessary for software applications to operate with the system 10. This allows individuals or entities to create and develop software applications for use with the system 10 that provide users of the system 10 with additional learning, gaming, sports and entertainment opportunities.

本発明の目的を達成する本発明の最良の形態を説明したが、この開示に基づき、本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、様々な変形例を想到できることは、無線通信の分野の当業者にって明らかである。例えば、本発明は、コンピュータプログラミングソフトウェア、ファームウェア又はハードウェアの如何なる組合せを用いても実施できる。本発明を実施し又は本発明に基づく装置を製造する準備段階として、本発明に基づくコンピュータプログラミングコード(ソフトウェア又はファームウェアのいずれで実現してもよい。)は、通常、例えば、固定の(ハードディスク)ドライブ、ディスケット、オプティカルディスク、磁気テープ、例えば、ROM、PROM等の半導体メモリを始めとする1つ以上のマシンにより読出可能な記録媒体に保存され、これにより、本発明に基づく製品を製造する。コンピュータプログラミングコードを含む製品は、記憶装置からコードを直接実行することによって、又は記憶装置から、例えば、ハードディスク、RAM等の他の記憶装置にコードをコピーすることによって、又はリモートからの実行のために、ネットワークにコードを送信することによって使用される。   Although the best mode of the present invention for achieving the object of the present invention has been described, it is possible to come up with various modifications based on this disclosure without departing from the spirit or scope of the present invention. It is clear to the contractor. For example, the present invention can be implemented using any combination of computer programming software, firmware or hardware. As a preparatory step for carrying out the invention or manufacturing a device according to the invention, the computer programming code according to the invention (which may be implemented in either software or firmware) is usually, for example, a fixed (hard disk). It is stored on a recording medium readable by one or more machines including a semiconductor memory such as a drive, diskette, optical disk, magnetic tape, for example ROM, PROM, etc., thereby producing a product according to the invention. Products containing computer programming code can be executed directly by executing code from a storage device or by copying the code from the storage device to another storage device such as a hard disk, RAM, etc., or for remote execution Used by sending a code to the network.

本発明の例示的な実施形態を実施するために好適なシステムのブロック図である。1 is a block diagram of a system suitable for implementing an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示的な実施形態を実施するために好適なシステムの例示的な構成を示す図である。FIG. 2 illustrates an exemplary configuration of a system suitable for implementing an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示的な実施形態を実施するための処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the process for implementing exemplary embodiment of this invention. 本発明の例示的な実施形態を実施するために好適な照明アセンブリのブロック図である。1 is a block diagram of a lighting assembly suitable for implementing an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 本発明の例示的な実施形態を実施するために好適な照明アセンブリのブロック図である。1 is a block diagram of a lighting assembly suitable for implementing an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 図4又は図5に示す照明アセンブリと共に好適に用いられるインタフェース回路のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of an interface circuit suitably used with the illumination assembly shown in FIG. 4 or FIG. 図4又は図5に示す照明アセンブリと共に好適に用いられる画素のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of a pixel suitably used with the illumination assembly shown in FIG. 4 or FIG. 図4又は図5に示す照明アセンブリと共に好適に用いられる受信機のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of a receiver suitably used with the illumination assembly shown in FIG. 4 or FIG. 図4又は図5に示す照明アセンブリと共に好適に用いられるスピーカのブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of a speaker suitably used with the illumination assembly shown in FIG. 4 or FIG. 5. 図4又は図5に示す照明アセンブリと共に好適に用いられる圧力センサのブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of a pressure sensor suitably used with the illumination assembly shown in FIG. 4 or FIG. 本発明の例示的な実施形態を実施するために好適な物理的オブジェクトのブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a physical object suitable for implementing an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示的な実施形態を実施するために好適な物理的オブジェクトと通信するための処理の手順を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart illustrating a process sequence for communicating with a physical object suitable for implementing an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 図11に示す物理的オブジェクトと共に好適に用いられるコントローラのブロック図である。It is a block diagram of the controller used suitably with the physical object shown in FIG. 図11に示す物理的オブジェクトと共に好適に用いられる第1のインタフェース回路のブロック図である。It is a block diagram of the 1st interface circuit used suitably with the physical object shown in FIG. 図11に示す物理的オブジェクトと共に好適に用いられる第2のインタフェース回路のブロック図である。It is a block diagram of the 2nd interface circuit used suitably with the physical object shown in FIG. 図4に示す照明アセンブリの分解図である。FIG. 5 is an exploded view of the lighting assembly shown in FIG. 4. 図16に示す照明アセンブリの上部の底面図である。FIG. 17 is a bottom view of the top of the lighting assembly shown in FIG. 16. 図16に示す照明アセンブリと共に好適に用いられる画素筐体の側面図である。It is a side view of the pixel housing | casing used suitably with the illumination assembly shown in FIG. 図16に示す照明アセンブリと共に好適に用いられる反射素子の斜視図である。FIG. 17 is a perspective view of a reflective element suitably used with the illumination assembly shown in FIG. 図16に示す照明アセンブリの中間部の底面図である。FIG. 17 is a bottom view of an intermediate part of the illumination assembly shown in FIG. 16. 物理的オブジェクトの上の送信機の配置を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the arrangement of transmitters on a physical object. 照明アセンブリに対して水平方向を向いた図21Aに示す送信機から信号を受け取る照明アセンブリの受信機によって生成されるパターンを示す図である。FIG. 21B shows a pattern generated by a receiver of a lighting assembly that receives a signal from the transmitter shown in FIG. 21A oriented horizontally with respect to the lighting assembly. 本発明の例示的な実施形態に基づき、照明アセンブリに対する物理的オブジェクトの位置及び向きを測定する処理の手順を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating a process sequence for measuring the position and orientation of a physical object relative to a lighting assembly, in accordance with an exemplary embodiment of the invention.

Claims (40)

ユーザインタラクティブシステムコンポーネントにおいて、
当該ユーザインタラクティブシステムコンポーネント近傍のユーザの所定の物理的特徴を検出する検出手段と、
上記検出された物理的特徴を、データ信号により、ユーザインタラクティブシステムコントローラに送信する送信手段とを備えるユーザインタラクティブシステムコンポーネント。
In user interactive system components:
Detecting means for detecting predetermined physical characteristics of the user in the vicinity of the user interactive system component;
A user interactive system component comprising: transmission means for transmitting the detected physical characteristic to the user interactive system controller by a data signal.
上記検出された物理的特徴の関数として、ユーザにより感知可能な効果を生成する生成手段を更に備える請求項1記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネント。   The user interactive system component according to claim 1, further comprising generating means for generating a user perceptible effect as a function of the detected physical characteristic. 上記ユーザインタラクティブシステムコントローラから、上記検出された物理的特徴に基づく効果を生成するデータ信号を受信する受信手段と、
上記効果を生成するデータ信号に基づいて、ユーザにより感知可能な効果を生成するための生成手段とを更に備える請求項1記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネント。
Receiving means for receiving from the user interactive system controller a data signal that produces an effect based on the detected physical feature;
The user interactive system component according to claim 1, further comprising: generating means for generating an effect perceivable by a user based on the data signal for generating the effect.
上記効果を生成するデータ信号に基づいて上記ユーザにより感知可能な効果を生成する生成手段は、照明要素を含むことを特徴とする請求項2記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネント。   3. The user interactive system component according to claim 2, wherein the generating means for generating an effect perceivable by the user based on a data signal for generating the effect includes a lighting element. 上記効果を生成するデータ信号に基づいて上記ユーザにより感知可能な効果を生成する生成手段は、照明要素を含むことを特徴とする請求項3記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネント。   4. The user interactive system component according to claim 3, wherein the generating means for generating an effect perceivable by the user based on a data signal for generating the effect includes a lighting element. 当該ユーザインタラクティブシステムコンポーネント近傍のユーザの所定の物理的特徴を検出する上記検出手段は、ユーザの所定の物理的特徴を検出するための検出手段と、該検出された物理的特徴を当該ユーザインタラクティブシステムコンポーネントに送信するための送信手段とを含むユーザ追跡コンポーネントを備えることを特徴とする請求項2記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネント。   The detection means for detecting a predetermined physical characteristic of a user in the vicinity of the user interactive system component includes a detection means for detecting a predetermined physical characteristic of the user, and the detected physical characteristic is detected by the user interactive system. The user interactive system component of claim 2, further comprising a user tracking component including transmission means for transmitting to the component. 当該ユーザインタラクティブシステムコンポーネント近傍のユーザの所定の物理的特徴を検出する上記検出手段は、ユーザの所定の物理的特徴を検出するための検出手段と、該検出された物理的特徴を当該ユーザインタラクティブシステムコンポーネントに送信するための送信手段とを含むユーザ追跡コンポーネントを備えることを特徴とする請求項3記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネント。   The detection means for detecting a predetermined physical characteristic of a user in the vicinity of the user interactive system component includes a detection means for detecting a predetermined physical characteristic of the user, and the detected physical characteristic is detected by the user interactive system. 4. A user interactive system component according to claim 3, comprising a user tracking component including transmission means for transmitting to the component. 他のユーザインタラクティブシステムコンポーネントと通信する通信手段を更に備える請求項6記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネント。   The user interactive system component of claim 6, further comprising communication means for communicating with other user interactive system components. 他のユーザインタラクティブシステムコンポーネントと通信する通信手段を更に備える請求項7記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネント。   8. The user interactive system component of claim 7, further comprising communication means for communicating with other user interactive system components. ユーザを物理的に支持する支持手段を更に備える請求項6記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネント。   The user interactive system component of claim 6, further comprising support means for physically supporting a user. ユーザを物理的に支持する支持手段を更に備える請求項7記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネント。   8. The user interactive system component of claim 7, further comprising support means for physically supporting a user. データ通信をイネーブルにするユーザインタラクティブシステムコントローラと、
上記ユーザインタラクティブシステムコントローラとのデータ通信をイネーブルにするユーザインタラクティブシステムコンポーネントであって、
該ユーザインタラクティブシステムコンポーネント近傍のユーザの所定の物理的特徴を検出する検出手段と、
上記検出された物理的特徴を、データ信号により、ユーザインタラクティブシステムコントローラに送信する送信手段とを含むユーザインタラクティブシステムコンポーネントとを備えるユーザインタラクティブシステム。
A user interactive system controller that enables data communication; and
A user interactive system component that enables data communication with the user interactive system controller, comprising:
Detecting means for detecting predetermined physical characteristics of a user in the vicinity of the user interactive system component;
A user interactive system comprising: a user interactive system component including transmission means for transmitting the detected physical characteristic by a data signal to a user interactive system controller.
上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネントは、上記検出された物理的特徴の関数として、ユーザにより感知可能な効果を生成する生成手段を備えることを特徴とする請求項12記載のユーザインタラクティブシステム。   13. The user interactive system of claim 12, wherein the user interactive system component comprises generating means for generating an effect perceivable by a user as a function of the detected physical characteristic. 上記ユーザインタラクティブシステムコントローラは、
上記検出された物理的特徴データ信号に基づいて、効果を生成するデータ信号を生成する生成手段を備え、上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネントは、
上記ユーザインタラクティブシステムコントローラから、上記検出された物理的特徴に基づく効果を生成するデータ信号を受信する受信手段と、
上記効果を生成するデータ信号に基づいて、ユーザにより感知可能な効果を生成するための生成手段とを更に備えることを特徴とする請求項12記載のユーザインタラクティブシステム。
The user interactive system controller is
The user interactive system component comprises generating means for generating a data signal for generating an effect based on the detected physical feature data signal,
Receiving means for receiving from the user interactive system controller a data signal that produces an effect based on the detected physical feature;
13. The user interactive system according to claim 12, further comprising generating means for generating an effect perceivable by a user based on the data signal for generating the effect.
上記効果を生成するデータ信号に基づいて上記ユーザにより感知可能な効果を生成する生成手段は、照明要素を含むことを特徴とする請求項13記載のユーザインタラクティブシステム。   14. The user interactive system according to claim 13, wherein the generating means for generating an effect perceivable by the user based on a data signal for generating the effect includes a lighting element. 上記効果を生成するデータ信号に基づいて上記ユーザにより感知可能な効果を生成する生成手段は、照明要素を含むことを特徴とする請求項14記載のユーザインタラクティブシステム。   15. The user interactive system according to claim 14, wherein the generating means for generating an effect perceivable by the user based on a data signal for generating the effect includes a lighting element. 上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネント近傍のユーザの所定の物理的特徴を検出する上記検出手段は、ユーザの所定の物理的特徴を検出するための検出手段と、該検出された物理的特徴を上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネントに送信するための送信手段とを含むユーザ追跡コンポーネントを備えることを特徴とする請求項13記載のユーザインタラクティブシステム。   The detection means for detecting a predetermined physical characteristic of a user in the vicinity of the user interactive system component includes a detection means for detecting a predetermined physical characteristic of the user, and the detected physical characteristic is detected by the user interactive system. 14. A user interactive system according to claim 13, comprising a user tracking component including transmission means for transmitting to the component. 上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネント近傍のユーザの所定の物理的特徴を検出する上記検出手段は、ユーザの所定の物理的特徴を検出するための検出手段と、該検出された物理的特徴を上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネントに送信するための送信手段とを含むユーザ追跡コンポーネントを備えることを特徴とする請求項14記載のユーザインタラクティブシステム。   The detection means for detecting a predetermined physical characteristic of a user in the vicinity of the user interactive system component includes a detection means for detecting a predetermined physical characteristic of the user, and the detected physical characteristic is detected by the user interactive system. 15. A user interactive system as claimed in claim 14, comprising a user tracking component including transmission means for transmitting to the component. 上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネントは、他のユーザインタラクティブシステムコンポーネントと通信する通信手段を備えることを特徴とする請求項17記載のユーザインタラクティブシステム。   18. The user interactive system of claim 17, wherein the user interactive system component comprises communication means for communicating with other user interactive system components. 上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネントは、他のユーザインタラクティブシステムコンポーネントと通信する通信手段を備えることを特徴とする請求項18記載のユーザインタラクティブシステム。   19. The user interactive system of claim 18, wherein the user interactive system component comprises communication means for communicating with other user interactive system components. 上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネントは、ユーザを物理的に支持する支持手段を備えることを特徴とする請求項17記載のユーザインタラクティブシステム。   The user interactive system of claim 17, wherein the user interactive system component comprises support means for physically supporting the user. 上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネントは、ユーザを物理的に支持する支持手段を備えることを特徴とする請求項18記載のユーザインタラクティブシステム。   The user interactive system of claim 18, wherein the user interactive system component comprises support means for physically supporting the user. ユーザインタラクティブシステムコンポーネントの動作方法において、
上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネント近傍のユーザの所定の物理的特徴を検出するステップと、
上記検出された物理的特徴を、データ信号により、ユーザインタラクティブシステムコントローラに送信するステップとを有するユーザインタラクティブシステムコンポーネントの動作方法。
In a method of operation of a user interactive system component,
Detecting predetermined physical characteristics of a user in the vicinity of the user interactive system component;
Transmitting the detected physical characteristic to the user interactive system controller by means of a data signal.
上記検出された物理的特徴の関数として、ユーザにより感知可能な効果を生成するステップを更に有する請求項23記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネントの動作方法。   24. The method of operating a user interactive system component according to claim 23, further comprising the step of generating a user perceptible effect as a function of the detected physical characteristic. 上記ユーザインタラクティブシステムコントローラから、上記検出された物理的特徴に基づく効果を生成するデータ信号を受信するステップと、
上記効果を生成するデータ信号に基づいて、ユーザにより感知可能な効果を生成するためのステップとを更に有する請求項23記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネントの動作方法。
Receiving from the user interactive system controller a data signal that produces an effect based on the detected physical feature;
The method of operating a user interactive system component according to claim 23, further comprising the step of generating an effect that is perceptible to a user based on the data signal that generates the effect.
上記効果を生成するデータ信号に基づいて上記ユーザにより感知可能な効果を生成するステップは、所定の要素を発光させるステップを有することを特徴とする請求項24記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネントの動作方法。   The method of operating a user interactive system component according to claim 24, wherein the step of generating an effect perceivable by the user based on a data signal for generating the effect comprises the step of causing a predetermined element to emit light. 上記効果を生成するデータ信号に基づいて上記ユーザにより感知可能な効果を生成するステップは、所定の要素を発光させるステップを有することを特徴とする請求項25記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネントの動作方法。   The method of operating a user interactive system component according to claim 25, wherein the step of generating an effect perceivable by the user based on a data signal for generating the effect includes the step of causing a predetermined element to emit light. 上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネント近傍のユーザの所定の物理的特徴を検出するステップは、ユーザ追跡コンポーネントを用いて、ユーザの所定の物理的特徴を検出し、該検出された物理的特徴を上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネントに送信するステップを有することを特徴とする請求項24記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネントの動作方法。   The step of detecting a predetermined physical characteristic of a user in the vicinity of the user interactive system component detects a predetermined physical characteristic of the user by using a user tracking component, and the detected physical characteristic is detected by the user interactive system. The method of operating a user interactive system component according to claim 24, comprising the step of transmitting to the component. 上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネント近傍のユーザの所定の物理的特徴を検出するステップは、ユーザ追跡コンポーネントを用いて、ユーザの所定の物理的特徴を検出し、該検出された物理的特徴を上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネントに送信するステップを有することを特徴とする請求項25記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネントの動作方法。   The step of detecting a predetermined physical characteristic of a user in the vicinity of the user interactive system component detects a predetermined physical characteristic of the user by using a user tracking component, and the detected physical characteristic is detected by the user interactive system. The method of operating a user interactive system component according to claim 25, comprising the step of transmitting to the component. 他のユーザインタラクティブシステムコンポーネントと通信するステップを更に有する請求項28記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネントの動作方法。   30. The method of operating a user interactive system component according to claim 28, further comprising the step of communicating with another user interactive system component. 他のユーザインタラクティブシステムコンポーネントと通信するステップを更に有する請求項29記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネントの動作方法。   30. A method of operating a user interactive system component according to claim 29, further comprising communicating with other user interactive system components. ユーザインタラクティブシステムコンポーネントを動作させる製品において、
制御回路に、ユーザインタラクティブシステムコンポーネント近傍のユーザの所定の物理的特徴を検出するステップと、上記検出された物理的特徴を、データ信号により、ユーザインタラクティブシステムコントローラに送信するステップとを実行させるプログラムロジックを格納するコンピュータにより読取可能な媒体を備える製品。
In products that run user interactive system components,
Program logic that causes the control circuit to detect a predetermined physical characteristic of a user in the vicinity of the user interactive system component and to transmit the detected physical characteristic to the user interactive system controller by a data signal A product comprising a computer readable medium for storing the.
上記制御回路に、上記検出された物理的特徴の関数として、ユーザにより感知可能な効果を生成するステップを実行させることを特徴とする請求項32記載の製品。   33. A product as set forth in claim 32, causing the control circuit to perform a step of producing an effect perceivable by a user as a function of the detected physical characteristic. 上記制御回路に、上記ユーザインタラクティブシステムコントローラから、上記検出された物理的特徴に基づく効果を生成するデータ信号を受信するステップと、上記効果を生成するデータ信号に基づいて、ユーザにより感知可能な効果を生成するためのステップとを実行させることを特徴とする請求項32記載の製品。   Receiving to the control circuit from the user interactive system controller a data signal that produces an effect based on the detected physical feature; and an effect that can be sensed by a user based on the data signal that produces the effect 33. The product of claim 32, wherein the step of generating is performed. 上記効果を生成するデータ信号に基づいて上記ユーザにより感知可能な効果を生成するステップは、所定の要素を発光させるステップを有することを特徴とする請求項33記載の製品。   34. The product of claim 33, wherein the step of generating an effect perceivable by the user based on a data signal that generates the effect comprises the step of causing a predetermined element to emit light. 上記効果を生成するデータ信号に基づいて上記ユーザにより感知可能な効果を生成するステップは、所定の要素を発光させるステップを有することを特徴とする請求項34記載の製品。   35. A product as set forth in claim 34, wherein the step of generating an effect perceivable by the user based on the data signal generating the effect comprises the step of causing a predetermined element to emit light. 上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネント近傍のユーザの所定の物理的特徴を検出するステップは、ユーザ追跡コンポーネントを用いて、ユーザの所定の物理的特徴を検出し、該検出された物理的特徴を上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネントに送信するステップを有することを特徴とする請求項33記載の製品。   The step of detecting a predetermined physical characteristic of a user in the vicinity of the user interactive system component detects a predetermined physical characteristic of the user by using a user tracking component, and the detected physical characteristic is detected by the user interactive system. 34. A product according to claim 33, comprising the step of transmitting to the component. 上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネント近傍のユーザの所定の物理的特徴を検出するステップは、ユーザ追跡コンポーネントを用いて、ユーザの所定の物理的特徴を検出し、該検出された物理的特徴を上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネントに送信するステップを有することを特徴とする請求項34記載の製品。   The step of detecting a predetermined physical characteristic of a user in the vicinity of the user interactive system component detects a predetermined physical characteristic of the user by using a user tracking component, and the detected physical characteristic is detected by the user interactive system. 35. The product of claim 34, comprising transmitting to a component. 上記制御回路に、他のユーザインタラクティブシステムコンポーネントと通信するステップを実行させることを特徴とする請求項37記載の製品。   38. The product of claim 37, causing the control circuit to perform a step of communicating with another user interactive system component. 上記制御回路に、他のユーザインタラクティブシステムコンポーネントと通信するステップを実行させることを特徴とする請求項38記載の製品。   39. The product of claim 38, causing the control circuit to perform steps of communicating with other user interactive system components.
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