JP2008501203A - 音響測位システムのための頑健な音響同期シグナリング - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図9
Description
3Dマウスは電磁気または超音波測位技術を使用して、3D空間内の位置を監視装置に示す。今日使用されているコードレスマウスは、ワイヤレス接続性のためにブルートゥースならびに同様の無線およびIR送信機を使用する。無線またはIRはワイヤレス接続性、つまりシグナリングの問題に対処するだけである。測位は一般的にマウス自体内の移動トラッカを含み、それは光学に基づくことができる。単純な移動追跡は2Dソリューションを提供する。3Dソリューションは、例えば次のいずれかを使用して生成することができる。
マウスはデスクトップ受信器によって受信される超音波およびIRパルスを放射する。飛行時間を測定することによって、三角形分割を実行することができる。
マウスはIRパルスを放射し、その角度がデスクトップ受信器によって測定される。幾つかの角度センサが3次元三角形分割を可能にし、こうして特別な位置が得られる。
PCタブレットはデジタルペンまたはスタイラスを使用する。スタイラスは、グラフィックタブレット、pcタブレット、pc画面、pda画面、携帯電話画面、およびいずれかの他のコンピュータ書込み可能表面、画面、またはタブレット上に直接書くことをはじめとするインタラクションを可能にする。利用可能なソリューションは、受動または能動電磁気または音響技術により機能する。
デジタルペンは、ハンドライティングまたはハンドドローイングの電子的検出のため、または一般的ポインティングのために使用されるポインティング装置である。デジタルペンは一般的に、音響、IR、および光などの技術を使用する。他のバージョンは、加速を検知してデータを測位アセンブリに転送する加速度計を使用する。別のバージョンは、特殊な紙上の小さいポインティングコードを解析してその位置を決定するカメラである。他のペンは電磁気(受動および能動を含む)、およびそれらの動作のための他の技術を使用する。デジタルペンの一部は自律装置である。つまり、ペンが独立に作動して、それ自体の完全に処理された座標を出力として提供する。それは光学およびデジタルカメラに基づく装置の典型である。他の特に音響および電磁装置は、受容または感知装置を必要とする。デジタルペンはPC、ラップトップ、PDA、携帯電話機、電子ブック、および類似物に幅広く使用される。
タッチスクリーンは一般的に、スクリーンから入力を受け取るために、コンピュータスクリーン内またはその付近に埋め込まれたセンサを備えている。一部の技術は、物理的接触を感知することができる特殊な材料をスクリーンに被覆することを含み、該材料は電気抵抗性、電気容量性、または表面音響波(SAW)材料を有する。他の技術は、スクリーンの周囲にセンサを埋め込むことを含む。センサはIR、音響、SAW、およびその他とすることができる。
インタラクティブホワイトボードは、書かれたデータをボードから関連コンピュータに取り込むホワイトボードである。この分野の一般的技術の一つは音響測位である。つまり、ビーコン信号を送信するスリーブ内にマーカが配置され、それが同じくホワイトボード付近に配置された専用装置によってピックアップされて解析される。場合によっては、より優れた精度のため、および簡素化のために、音響ビーコンと一緒にIRまたは電磁信号が送信される。別の一般的技術は電磁気である。つまり、上述したマーカスリーブが電磁界を送り、それがホワイトボードの背面にある専用ループによってピックアップされる。
一つのユニットが第二ユニットの位置を知ることができる玩具を持つことは、高コストのため、比較的珍しい。
音響技術を除き、上記の技術は全て測位面にセンサを必要とする。電磁的解決策はボードの背面にアンテナループを必要とし、カメラ付きペンは専用デジタルペーパー(digitized paper)を必要とし、タッチスクリーンは特殊コーティングを必要とする。センサの必要性は両方とも最終製品のコストを増大し、さらに、ユーザが雑然としたデスク表面のような任意の平面を作業用プラットフォームとして使用することを許さないため、使用に不自然な制約を与える。
米国特許6876356;6875933;6841742;6822641;6731270;6724371;6717073;6654008;6633280;6628270;6556694;6539363;6535206;6529189;6517266;6501461;6456567;6456280;6424340;6414673;6404416;6373003;6335723;6326565;6313825;6310615;6300580;6292180;6292177;6266051;6265676;6229526;6211863;6195446;6191778;6177927;6153836;6147681;6144367;6124847;6111565;6108271;6104387;6100877;6067080;5977958;5907130;5883338;5872743;5866856;5818421;5798755;5793361;5768616;5750941;5717168;5657054;5657053;5635951;5581269;5557301;5548092;5539159;5525764;5517579;5515051;5500492;5478976;5308936;5144594;5128660;5111005;5054005;5007085;4991148;4965635;4814552。
本発明をここで、単なる例として添付の図面を参照しながら説明する。今、図面の詳細について具体的に言及すると、図示する細部は例示であり、本発明の好適な実施形態の図解による議論を目的とするものであって、本発明の原理および概念的側面の最も有用かつ容易に理解される説明であると信じられるものを提供するために提示することを強調しておく。これに関連して、発明の基本的理解に必要である以上に詳しく本発明の構造上の詳細を示そうとは試みず、図面に即した記述は、本発明の幾つかの形態をいかにして実際に具現することができるかを当業熟練者に明らかにする。
図1は本発明の好適な実施形態に係る音響測位システムの簡易図である。
図2は図1の音響測位システムの位置装置部の好適な実施形態の簡易図である。
図3は位置装置の空間における方位の検出を可能にする、図1の音響測位システムの位置装置部の別の好適な実施形態の簡易図である。
図4はコンピューティング設備とインタフェースするように構成された図1の音響測位システムの測位アセンブリ部の好適な実施形態の簡易ブロック図である。
図5はコンピューティング設備を含むように構成された図1の音響測位システムの測位アセンブリ部の別の好適な実施形態の簡易ブロック図である。
図6は図1の音響測位システムの位置要素部と測位アセンブリ部との間の音響チャネルの数学モデルの簡易ブロック図である。
図7は図1の音響測位システムの位置要素部と測位アセンブリ部との間の音響チャネルに関連する一般的な相関関数を示す2部分グラフである。
図8は図6のチャネルモデルに従って図7の相関関数の復号を実行するための復号ユニットを示す簡易ブロック図である。
図9は位置要素部による同期信号の送信および測位アセンブリ部による同期信号の受信のタイミング図の簡易図である。
a.連続変調超音波信号15は、変調フレームの連続かつ隣接するシーケンスを含むことが好ましい。
b.各変調フレームは、一般的に、非排他的に、フレームの開始に関連付けられるタイムマークによって区別される。タイムマークは一般的に、音響信号の変調方式の構成要素である。
c.同期信号17は、好ましくは不連続のデータ要素のシーケンスを含む。データ要素のレートは、変調フレームのレートより高い。したがって、連続するタイムマークの間に複数のデータ要素が送信される。
d.各データ要素は、位置要素11のクロックに従ってタイムマークの送信の時間を特定する情報を含む。各タイムマークの後に続く全てのデータ要素は、同一の先行するタイムマークのタイミング情報を担持する。したがって、測位アセンブリ13における各変調フレームの少なくとも1つの正しいタイミング情報の受信が確保される。タイミング情報は一般的に、非排他的に、タイムマークの送信とその後に続く各データ要素の送信との間の経過時間である。
e.測位アセンブリ13は、後続データ要素によって提供されるタイムマークの送信の時間と、各々の音響受信器18におけるタイムマークの受信の時間との間の経過時間を測定することによって、位置要素11の位置を計算する。同期信号の飛行時間は実質的に零であると仮定する。用語「飛行時間」とは以下では、音響タイムマークの送信と到着との間の経過時間を指す。
f.音響信号の飛行時間の測定は、測位アセンブリ13がそれ自体のクロックと、データ要素によって提供されかつ位置要素11によって位置要素のクロックに基づいて計算されるタイミング情報とに基づいて、実行する。クロックは特定の不正確さおよび連続的不均等ドリフトを免れないので、クロックを同期させる必要がある。したがって、データ要素はクロック同期情報をさらに含む。
g.測位システム10は、好ましくは複数の位置要素11の位置を同時に決定することのできる単一の測位アセンブリ13の態様および複数の位置要素11の位置を同時に決定することのできる複数の測位アセンブリ13の態様の両方で、マルチユーザ機能をサポートすることが好ましい。
h.マルチユーザ機能をサポートするために、位置要素11は複数の変調方式を備えることが好ましい。位置要素11は時々変調方式を無作為に選択することが好ましい。代替的に、変調方式は製造者が事前に選択することが好ましい。データ要素は、現在の変調フレームの変調方式の識別をさらに含むことが好ましい。
i.さらにマルチユーザ機能をサポートするために、データ要素はタイムホッピングを実行して衝突を解消する。同期信号は、隣接する同期フレームの連続シーケンス内で送信される。各同期フレームは一定数のタイムスロットから構成され、一般的に、非排他的に、同期フレーム内のタイムスロットの個数は16である。各データ要素はタイムスロットのシーケンス内で送信され、各々のそのようなタイムスロットは、1フレーム当たり1スロットずつ、異なる同期フレームから選択される。したがって、データ要素はパケットに分割され、各パケットは1つのタイムスロットで送信される。パケットを運ぶタイムスロットは、各同期フレーム毎に無作為に選択される。好ましくは、データ要素は短く、かつ伝送ビットレートは高いので、データ要素全体が単一のパケット内に、かつ、したがって単一のタイムスロットに収まる。
j.全ての位置要素11の全てのタイムスロットおよび全ての同期フレームの時間の長さは、不正確さ、ドリフト等によるそれらのクロックの相違を除き、同一であることが好ましい。各データ要素パケットは、同期フレーム内のそのタイムスロットの個数を含む。したがって、測位アセンブリ13は、現在のフレームの時間の長さを測定し、かつそれ自体のクロックと位置要素11のクロックとの間の差を評価することができる。したがって、全ての測位アセンブリ13および位置要素11のクロックの同期が達成される。
k.データ要素は、特定の用途に対する必要性に応じて、位置要素11の他の要素に関する情報をさらに含む。
1)測位アセンブリは、フリーランニングタイマを含むことが好ましい。有効なパケットヘッダ(0x55)を受信すると、このタイマの値がサンプリングされ、以下で「パケットタイムスタンプ」(PTS)と呼ばれる。
2)PTSは、受信したパケットデータと一緒にアプリケーション層に送られることが好ましい。
3)パケットはまた、そのフレームの開始に対して相対的にタイムスロットの位置を指摘する「タイムスロット」フィールドをも含むことが好ましい。タイムスロットは、好ましくはCRC−8を擬似ランダム発生器として使用することにより、フレーム毎に変えることが好ましい。このランダム化の目的は、同期チャネルの周期的干渉の影響を最小化することである。
1)消費電力は、特に位置要素にとっては考慮事項である。最小限の消費電力にするために、ビットレートはできるだけ高くすべきであり、約1.25MBitを超えるデータレートであることが好ましい。
2)電力をさらに節約するために、送信されるデータの量は最小限とすべきである。
3)電力をさらに節約し、コストを低減するために、通信方式全体がシンプレックスであり、位置要素は一般的に受信器を含まず、測位アセンブリは喪失情報の再送信を要求しない。音響測位システムは80%を超えるデータ損失に耐える必要がある。
図4の実施形態で上述した通り、測位アセンブリは、ホストコンピューティング装置10のサポート無しで信号を復号する能力を含む。
マイクロホン入力を使用できる別の方法として電磁測位がある。直交配列された磁気ループ(導体)を持つボードがライティングパッドとして働く。ポインティング装置は電磁信号を放射し、それはパッドの磁気ループによってピックアップされる。信号を解析することによって、ポインティング装置の位置を算出することができる。ループはPCBに印刷することができ、所望のレベルの精度を達成するのに充分に小さくすることができる。
本発明のマルチユーザ測位システムの実施形態は、測位アセンブリを埋め込まれたWLANシステムを備えることが好ましい。会議室内の複数のユーザは、各々が位置要素を有する。各位置要素は、上述の通り、それ自体の一意のアイデンティティを有する。様々な位置要素は、同期信号を伴う連続変調波形を送信する。波形はマルチユーザ測位システムによって検出される。波形はさらに、各ユーザに局所的な、好ましくは彼らのセルラ電話機内の、追跡システムによって追跡することができる。加えて、会議用テーブル自体が、会議室電話設備と結合されたマスタ測位アセンブリを備えることができる。
測位機能付き玩具は次の三つのサブカテゴリ:フロントオブスクリーンゲーム;フロントオブコンピュータゲーム;およびコンピュータフリー環境に分割することができ、それについて以下で説明する。
独立ロボットが相互の位置およびボールの位置を追跡し、ボールをそれらの間で受け渡す。各ロボットは、全体としてのそのロボットのための位置要素、および意図する種類の操作のためにその位置が必要な各手足用の追加的位置要素を有する。一実施形態では、各ロボットはそれ自体の独立型測位アセンブリを含み、それ自体および周囲のロボットからの到来位置データに基づいてその判断を下す。しかし、第二の好ましい実施形態では、各ロボットは位置要素および制御回路機構を持つだけである。追跡は外部測位アセンブリによって実行され、次いでそれはいかに動くかをロボットに指示する。したがって、インテリジェント装置を一台だけ設ける必要があり、ロボットは比較的単純にすることができる。
ビルディングブロックは各々、一意の識別可能な位置要素を備えている。ユーザーは、建築の過程でコンピュータの案内を受けながら、様々な構築物を対話的に建築することができる。
仮想現実または類似のゲーム用のコマンドおよび制御グローブ。グローブの各縁に、上記の実施形態に係る位置標定能力を設ける。本発明の実施形態に従って、そのような測位能力は、通常のグローブの各指の端にセンサを取り付けることによって、簡単に設けることができる。こうして、各指に別個の測位能力が提供され、ゲームアプリケーションによって要求通りに読み出される。代替的にまたは追加的に、指にはめた指輪をワイヤレス端末にすることができ、あるいは使用者の身体のどこかの部分またはゲームで使用される品目または付属品にストラップを当てることができる。
本発明の好ましい実施形態に係る在庫システムは、在庫品目に埋め込まれた位置要素および在庫品目の移動を追跡するための測位アセンブリを含む。
本発明の好ましい実施態様によるロボットを使用する製造ラインは、各ロボットに埋め込まれた位置要素と、ロボットの大域的制御を維持する測位アセンブリを含む。各ロボットは、全体としてのそのロボットのための位置要素、および意図する種類の操作のためにその位置が必要な各手足のための位置要素を持つことができる。一実施形態では、ロボットが相互に対話する必要がある場合、各ロボットはそれ自体の独立型測位アセンブリを含み、それ自体および周囲のロボットからの到来位置データに基づいてその判断を下す。しかし、第二の好ましい実施形態では、各ロボットは位置要素および制御回路機構を持つだけである。追跡は外部測位アセンブリによって実行され、次いでそれはいかに動くかをロボットに指示する。したがって、最小限の数のインテリジェント装置を設ける必要があるだけであり、比較的単純なロボットが集団動作を達成することができる。
本発明の好ましい実施形態に係る測位アセンブリを備えたポインティング装置を電子識別スキームに組み込むことができる。個人の手書き署名はしばしば識別のために使用されるが、熟練した偽造者は他人の署名を真似ることができる。しかし、偽造者は署名の外観を真似し、使用者がペンに圧力を加える方法あるいは例えば署名の所定の部分で所定の角度にペンを握る方法は真似ない。使用者が紙に書くためのペンとして使用することができ、かつ移動情報だけではなく、圧力および姿勢情報も提供することができるポインティング装置は、改善されたセキュリティ個人署名を提供する。外観だけでなく圧力をも組み込んだ署名情報を得るためのシステムは使用されているが、本発明の好ましい実施形態の使用はそのようなシステムをより安価に、かつより柔軟にする。加えて、ペンの姿勢情報は、より高い検証機能を可能にする。ペンの向きは、ペンに追加の角度センサを加えることによって測定することができる。角度センサは加速度計を含むことができ、あるいは上述した通り、スタイラスの反対側の追加的標定信号送信器を使用することができる。後者の場合、測位アセンブリが二つのトランスデューサのXYZ位置を決定し、そこからスタイラスの角度を算出することができる。次いで角度が追加因子として使用され、その結果、三つのベクトル値の三重項(XY位置、圧力、角度)である署名の電子バージョンが得られる。
スタイラスまたはデジタルペンは追加的に次の用途に使用することができる。
リモートコントロール−スタイラスの位置を追跡し、システム全体の制御を行なうために使用することができる。したがって、装置の測位がそれを作動させるように見える。指し示しながらスタイラスをねじると、装置の動作に影響を及ぼすことができる。
銃照準装置―銃または同様の装置の形のゲーム装置に2つの位置要素を装着することによる。好ましくは、1つの位置要素は装置の端に装着し、もう1つは銃のノズルに平行な仮想線上にできるだけ遠くに装着する。2つの位置要素は直交符号(または相互相関性の低い符号)を送信する。測位アセンブリはスクリーンに、好ましくはスクリーンの隅の1つ、またはスクリーンの真上に関連付けられ、少なくとも3つのマイクロホンを有する。測位アセンブリは、銃上の2つの測位要素からスクリーンまでの仮想線を推定する。銃で押されたボタンの状態は、IRリンクを介して、同期データと一緒に転送される。
Claims (64)
- コンピューティングアプリケーションに関連して使用するための位置検出システムであって、位置を達成するための少なくとも1つの位置要素と、前記位置要素の位置を決定するように動作する測位装置とを含む位置検出システムであって、前記位置要素は、前記位置を決定するために復号可能な、実質的に連続的に変調される音響波形を放出するための少なくとも1つの第1エミッタと、同期信号を放出するための第2エミッタとを含み、前記測位装置は、前記位置を決定できるような仕方で前記連続的に変調される音響波形を検出するように動作し、かつ前記位置決定能力を維持するような仕方で前記波形を演算のために出力する少なくとも1つの第1検出器の配列と、前記同期信号を検出するように動作する第2検出器とを含み、前記同期信号は少なくとも2つの同期副信号のシーケンスであり、各同期副信号は、前記連続的に変調される音響波形のタイミングデータを担持し、それによって前記位置の決定の精度を改善する位置検出システム。
- 前記音響波形が超音波波形である請求項1に記載の位置検出システム。
- 前記同期信号が電磁信号である請求項1に記載の位置検出システム。
- 前記同期信号が赤外線信号である請求項1に記載の位置検出システム。
- 前記同期信号が無線信号である請求項1に記載の位置検出システム。
- 前記タイミングデータが前記音響波形の識別可能な成分と前記同期信号の送信の時間との間の経過時間の尺度を含む請求項1に記載の位置検出システム。
- 前記位置要素が第1クロックをさらに含み、かつ前記測位装置が第2クロックをさらに含み、前記同期信号が前記第1クロックと前記第2クロックとの間の同期を取るのに有用なクロック同期データを含む請求項6に記載の位置検出システム。
- 前記同期信号が前記位置要素の識別データをさらに含む請求項1に記載の位置検出システム。
- 前記同期信号が少なくとも1つのタイムスロット内で送信され、前記少なくとも1つのタイムスロットがタイムフレーム内に設けられた一定数のタイムスロットから無作為に選択され、前記タイムフレームが一定の期間を有し、かつ連続的に繰り返される請求項1に記載の位置検出システム。
- 前記同期信号が前記タイムフレームの識別データおよび前記同期信号を担持する前記タイムフレーム内の前記タイムスロットの識別データをさらに含む請求項9に記載の位置検出システム。
- 前記タイムフレーム識別データが前記タイムフレームのカウンタであり、前記タイムスロット識別データが前記同期信号を担持する前記タイムフレーム内の前記タイムスロットの場所の数表示である請求項10に記載の位置検出システム。
- 前記タイムフレームが前記測位装置には既知である期間を有し、前記クロック同期のデータが、受信したタイムフレーム期間と前記既知のタイムフレーム期間とを相関させることにより、前記測位装置によって導出される請求項10に記載の位置検出システム。
- 前記クロック同期データが、一連のそれぞれの受信したタイムフレーム期間と前記既知のタイムフレーム期間とを線形補間することによって導出される請求項12に記載の位置検出システム。
- 前記クロック同期データが、一連のそれぞれの受信したタイムフレーム期間と前記既知のタイムフレーム期間との間の位相ロックループを使用することによって導出される請求項12に記載の位置検出システム。
- 前記音響波形が、予め定められた組の音響波形から選択され、前記同期信号が、前記選択された音響波形の識別データをさらに含む請求項1に記載の位置検出システム。
- 前記変調が振幅変調である請求項1に記載の位置検出システム。
- 前記変調が周波数変調である請求項1に記載の位置検出システム。
- 前記変調が位相変調である請求項1に記載の位置検出システム。
- 前記同期信号が誤り訂正符合を含む請求項1に記載の位置検出システム。
- 前記誤り訂正符合が少なくとも1つの巡回冗長キャラクタを含む請求項19に記載の位置検出システム。
- 前記同期信号が少なくとも1つの離散入力の状態の変化の識別データをさらに含む請求項1に記載の位置検出システム。
- 前記離散入力がスイッチの状態である請求項21に記載の位置検出システム。
- 前記同期信号が前記離散入力の状態の変化と前記同期信号の送信との間の経過時間の尺度をさらに含む請求項21に記載の位置検出システム。
- 前記経過時間の尺度が、前記離散入力の状態の前記変化と前記同期信号の前記送信との間に送信された前記同期信号のカウントを含む請求項23に記載の位置検出システム。
- 前記同期信号のカウントが制限され、前記制限に達すると、スイッチの状態の変化が次に発生するまで、前記カウントは前記制限に維持される請求項24に記載の位置検出システム。
- 前記同期信号がアナログ入力およびデジタル入力のうちの少なくとも1つの入力の少なくとも1つの測定データをさらに含む請求項1に記載の位置検出システム。
- 前記第1検出器配列が単一の検出器を含む請求項1に記載の位置検出システム。
- 前記第1検出器配列が少なくとも2つの検出器を含み、二次元の前記位置を決定するように動作する請求項1に記載の位置検出システム。
- 前記第1検出器配列が少なくとも3つの検出器を含み、三次元の前記位置を決定するように動作する請求項1に記載の位置検出システム。
- 前記位置要素がコンピュータポインティング装置および書込み装置のうちの少なくとも1つに関連付けられる請求項1に記載の位置検出システム。
- 前記位置要素がモバイル装置および携帯装置のうちの少なくとも1つに関連付けられる請求項1に記載の位置検出システム。
- 前記位置要素が複数の位置要素である請求項1〜31のいずれかに記載の位置検出システム。
- 測位装置によって位置要素の位置を測定するための位置検出方法であって、位置要素で第1クロックを提供するステップと、前記位置要素の前記位置で実質的に連続的に変調される音響波形を放出するステップであって、前記波形が前記第1クロックと同期されかつ前記位置を決定するために復号可能であるステップと、同期信号を前記位置要素の前記位置で放出するステップであって、前記同期信号が少なくとも2つの同期副信号のシーケンスであり、各同期副信号が前記連続的に変調される音響波形のためのタイミングデータを担持し、前記タイミングデータが前記第1クロックと同期されて成るステップと、前記測位装置で第2クロックを提供するステップと、前記位置を決定できるような仕方で前記連続的に変調される音響波形を検出するように動作し、かつ前記位置決定能力を維持するような仕方で前記波形を演算のために出力する少なくとも1つの第1検出器の配列を介して、前記測位装置によって前記音響波形を受信するステップと、前記測位装置によって前記同期信号を受信するステップと、前記測位装置によって前記第2クロックを前記第1クロックと同期させるステップと、前記タイミングデータおよび音響波形を使用して前記位置要素の前記位置を計算するステップとを含む位置検出方法。
- 前記音響波形が超音波波形である請求項33に記載の位置検出方法。
- 前記同期信号が電磁信号である請求項33に記載の位置検出方法。
- 前記同期信号が赤外線信号である請求項33に記載の位置検出方法。
- 前記同期信号が無線信号である請求項33に記載の位置検出方法。
- 前記タイミングデータが前記音響波形の識別可能な成分と前記同期信号の送信の時間との間の経過時間の尺度を含む請求項33に記載の位置検出方法。
- 前記位置要素が第1クロックをさらに含み、かつ前記測位装置が第2クロックをさらに含み、前記同期信号が前記第1クロックと前記第2クロックとの間の同期を取るのに有用なクロック同期データを含む請求項38に記載の位置検出方法。
- 前記同期信号が前記位置要素の識別データをさらに含む請求項33に記載の位置検出方法。
- 前記同期信号を放出する前記ステップが、タイムフレームを提供するステップと、各前記タイムフレーム内に一定数のタイムスロットを設けるステップと、各前記タイムフレーム内で前記タイムスロットの1つを無作為に選択するステップと、前記選択されたタイムスロット内で前記同期信号を放出するステップとを含む請求項33に記載の位置検出方法。
- 前記同期信号が前記タイムフレームの識別データおよび前記同期信号を担持する前記タイムフレーム内の前記タイムスロットの識別データをさらに含む請求項41に記載の位置検出方法。
- 前記タイムフレーム識別データが前記タイムフレームのカウンタであり、前記タイムスロット識別データが前記同期信号を担持する前記タイムフレーム内の前記タイムスロットの場所の数表示である請求項42に記載の位置検出方法。
- 前記タイムフレーム期間を前記測位装置に事前に提供するステップと、前記測位装置が前記受信したタイムフレーム期間と既知のタイムフレーム期間とを相関させることによって前記クロック同期データを導出するステップとをさらに含む請求項42に記載の位置検出方法。
- 前記クロック同期データを導出するステップが、一連のそれぞれの受信したタイムフレーム期間と前記既知のタイムフレーム期間とを線形補間することによって実行される請求項44に記載の位置検出方法。
- 前記クロック同期データを導出するステップが、一連のそれぞれの受信したタイムフレーム期間と前記既知のタイムフレーム期間との間の位相ロックループを使用することによって実行される請求項44に記載の位置検出方法。
- 前記音響波形を放出するステップが、予め定められた組の音響波形から前記音響波形を無作為に選択するステップをさらに含み、前記同期信号を放出するステップが、前記選択された音響波形の識別データを放出するステップをさらに含む請求項33に記載の位置検出方法。
- 前記音響波形が連続的に変調される音響波形である請求項47に記載の位置検出方法。
- 前記変調が周波数変調である請求項48に記載の位置検出方法。
- 前記変調が位相変調である請求項48に記載の位置検出方法。
- 前記同期信号が誤り訂正符合を含む請求項33に記載の位置検出方法。
- 前記誤り訂正符合が少なくとも1つの巡回冗長キャラクタを含む請求項51に記載の位置検出方法。
- 前記同期信号を放出するステップが、少なくとも1つの離散入力の状態の変化の識別データを放出するステップをさらに含む請求項33に記載の位置検出方法。
- 前記離散入力がスイッチの状態である請求項53に記載の位置検出方法。
- 前記同期信号を放出するステップが、前記離散入力の状態の変化と前記同期信号の送信との間の経過時間の尺度を放出するステップをさらに含む請求項53に記載の位置検出方法。
- 前記経過時間の尺度が、前記離散入力の状態の変化と前記同期信号の送信との間に送信された前記同期信号のカウントを含む請求項55に記載の位置検出方法。
- 前記同期信号のカウントが制限され、前記制限に達すると、スイッチの状態の変化が次に発生するまで、前記カウントは前記制限に維持される請求項56に記載の位置検出方法。
- 前記同期信号を放出するステップが、アナログ入力およびデジタル入力のうちの少なくとも1つの入力の少なくとも1つの測定データを放出するステップをさらに含む請求項33に記載の位置検出方法。
- 前記第1検出器配列で前記音響波形を受信するステップが、少なくとも3つの第1検出器で前記音響波形を受信するステップを含む請求項33に記載の位置検出方法。
- 前記第1検出器配列で前記音響波形を受信するステップが、少なくとも2つの第1検出器を介して前記音響波形を受信するステップを含み、前記位置要素の位置を計算するステップが、二次元の前記位置を決定するステップを含む請求項33に記載の位置検出方法。
- 前記第1検出器配列で音響波形を受信するステップが、少なくとも3つの第1検出器を介して前記音響波形を受信するステップを含み、前記位置要素の位置を計算するステップが、三次元の前記位置を決定するステップを含む請求項33に記載の位置検出方法。
- 前記位置要素が複数の位置副要素を含む請求項33〜61のいずれかに記載の位置検出方法。
- 前記一連の同期信号を放出するステップが、前記音響波形の前記識別可能な成分を放出した後、予め定められた遅延後に開始され、前記予め定められた遅延が前記測位装置に既知であり、前記第2クロックを前記第1クロックと同期させるステップが、前記予め定められた遅延を使用して前記第2クロックと前記第1クロックとを同期させる請求項39に記載の位置検出方法。
- コンピューティングアプリケーションに関連して使用するための位置検出システムであって、位置を達成するための位置要素であって、前記位置を決定するために復号可能な、実質的に連続的に変調される音響波形をそれぞれ放出するための第1エミッタと第2エミッタを含み、両エミッタが予め決められた距離を離れており、前記2つのエミッタが直交符号を送信する位置要素、および前記位置を決定できかつ前記位置要素の姿勢を決定できるような仕方で前記波形を検出し、かつさらに前記位置決定能力を維持するような仕方で前記波形を演算のために出力するように動作する検出装置を含み、前記位置要素は同期信号を放出するための第3エミッタをさらに含み、前記検出装置は前記同期信号を検出するように動作する追加の検出器をさらに含み、前記同期信号は一連の少なくとも2つの同期副信号であり、各同期副信号は前記連続的に変調される音響波形のためのタイミングデータおよびそれぞれの圧力データを担持し、前記検出装置は前記第1エミッタ、前記第2エミッタ及び前記コンピューティングアプリケーションに関連したスクリーン上の仮想点を接続する仮想直線を推定するように動作する位置検出システム。
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