JP2013536962A - 複数の移動要素をコンピュータシステムとリアルタイムでインターフェイスさせる方法及びシステム - Google Patents

Abstract

本発明の主題は、具体的には、複数の移動要素を演算システムとリアルタイムでインターフェイスさせることにある。移動要素に統合された少なくとも１つのロケーションモジュールを選択した後に、前記少なくとも１つのロケーションモジュールを連続的に起動する。次いで、前記少なくとも１つの起動されたロケーションモジュールから少なくとも１つの信号を受信し、且つ、受信した前記少なくとも１つの信号に基づいて、前記少なくとも１つの起動されたロケーションモジュールを有する前記移動要素の位置に関係する少なくとも１つの情報項目をリアルタイムで算出する。所与の瞬間において、単一のロケーションモジュールを起動してもよい。

Description

本発明は、特に、ゲームの分野におけるユーザーとコンピュータシステムの間のインターフェイスに関し、且つ、更に詳しくは、複数の移動要素をコンピュータシステムとインターフェイスさせる方法及び装置に関する。

多くの状況において、コンピュータが、移動要素の位置及び／又は向きを検出し、移動要素が相応して反応できるようにすることが必要となろう。即ち、例えば、ユーザーが、コンピュータシステムによってシミュレートされた仮想プレーヤーと対戦できるようにするチェスゲームにおいては、コンピュータシステム上に実装されたアプリケーションは、チェスボード上のすべての駒の、特に、ユーザーが移動させた駒の、動きを算出するために、その位置を知らなければならない。

ゲームボード上の実際の物体の位置及び／又は向きを検出することにより、これらの物体をコンピュータシステム用のインターフェイスとして使用できるようにする解決策が存在している。

即ち、例えば、抵抗型のタッチスクリーンは、十分な圧力が印加された際にペンなどの物体の位置を検出するべく、ゲームボードとして使用することができる。但し、このタイプのスクリーンは、一般に、単一の接触をサポートしているのみであり、且つ、位置を判定するために、ユーザーによる一定の圧力を必要としている。換言すれば、ユーザーによって印加される圧力が除去された場合には、ペンの位置を検出することができない。

又、導体を通じた電流漏洩の原理に基づいて、容量型タッチスクリーンを使用することもできる。但し、その位置の検出が許容されるのは、接地に接続された導電性物体のみである。従って、例えば、プラスチック製又は木製の物体の位置は、このようなスクリーンを使用して判定することができない。

更には、一般に、タッチスクリーン又はタッチフィルムに基づいた解決策は、限られた数の同時又は準同時接触しかサポートしておらず、従って、多数の物体の判定を許容してはいない。

その他の解決策は、特に、テーブルの形態において、赤外線に基づいた技術を実装している。従って、例えば、Ｓｕｒｆａｃｅ（登録商標）（Ｓｕｒｆａｃｅは、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ社の商標である）、ｍＴｏｕｃｈ（登録商標）（ｍＴｏｕｃｈは、Ｍｅｒｅｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社の商標である）、及びＥｎｔｅｒｔａｉｂｌｅ（登録商標）（Ｅｎｔｅｒｔａｉｂｌｅは、Ｐｈｉｌｉｐｓ社の商標である）という名称で呼称される製品は、テーブルの内部に配置された赤外線カメラを使用している。但し、これらのテーブルに必要とされる厚さに起因し、これらのテーブルは、嵩張ると共に可動性が乏しく、且つ、ある程度の剛性を有する。更には、これらの価格は、家庭内での使用を実際に許容するものではない。

最後に、これらの解決策は、既定の基準との関係における、運動及び／又は向きの検出対象である移動要素の高度の検出を許容してはいない。

本発明によれば、上述の問題点のうちの少なくとも１つを解決することができる。

従って、本発明の目的は、複数の移動要素をコンピュータシステムとリアルタイムでインターフェイスさせる方法であって、本方法は、
−前記複数の移動要素のうちの少なくとも１つの移動要素に内蔵された少なくとも１つの測位モジュールに起動信号を送信するステップと、
−前記少なくとも１つの測位モジュールを連続的に起動するステップであって、前記少なくとも１つの測位モジュールから放射される要素を励起するためのスイッチングステップを有するステップと、
−起動された前記少なくとも１つの測位モジュールから少なくとも１つの信号を受信するステップと、
−前記少なくとも１つの受信した信号に基づいて、起動された前記少なくとも１つの測位モジュールを有する前記移動要素の位置に関する少なくとも１つの情報項目を算出するステップと、
を有し、
所与の瞬間において、単一の測位モジュールを起動することができる。

従って、本発明によるプロセスによれば、コンピュータシステムは、コンピュータシステムとやり取りするために使用可能な多数の移動要素の位置を簡単に、効率的に、且つ、リアルタイムで判定することができる。

特定の実施形態によれば、前記起動信号は、単一の測位モジュールを選択的に起動するために、測位モジュールを識別できるようにするデータ項目を有する。従って、起動シーケンスは、コンピュータシステムによって判定され、且つ、測位モジュールの論理ユニットは、受信した識別子を既定の識別子と比較するステップから基本的に構成されるという点において、単純である。

別の特定の実施形態によれば、前記起動信号は、複数の測位モジュールの起動を共通的に制御するための共通起動信号である。この実施形態によれば、起動シーケンスは、コンピュータシステムとの組合せにおいて、或いは、コンピュータシステムと組み合わせられることなしに、測位モジュールの論理ユニットによって判定される。この実施形態によれば、コンピュータシステムは、測位モジュールに関する事前知識を必要としてはいない。

更には、特定の実施形態によれば、本方法は、前記複数の測位モジュールのそれぞれの測位モジュール用の時間遅延値を算出するステップを更に有し、前記時間遅延値は、起動信号の受信と測位モジュールの起動の間の時間インターバルを表している。従って、測位モジュールの起動シーケンスは、関連する時間遅延値によって規定される。

それぞれの時間遅延値は、例えば、測位モジュールの識別データ項目に従って判定される。

時間遅延値は、動的に決定することが可能であり、これにより、再構成の必要性を伴うことなしに、新しい移動要素をインターフェイスさせると共に／又はインターフェイスから移動要素を除去することが可能になる。このような動的判定は、具体的には、時分割多重アクセスアルゴリズムの使用に基づいたものであってよい。

前記共通起動信号は、前記プロセスとは独立的に使用される信号によって誘発することができる。これは、例えば、使用されているスクリーンの同期フレームによって誘発される信号を伴うものであってよい。即ち、この場合には、特定の信号を生成する必要がない。

特定の実施形態によれば、本方法は、前記移動要素の向きに関する少なくとも１つの情報項目を算出するステップを更に有し、前記移動要素は、少なくとも２つの測位モジュールを有する。

更に、特定の実施形態によれば、本方法は、少なくとも１つのデータ項目を前記少なくとも１つの測位モジュールから前記コンピュータシステムに送信するステップを更に有する。前記少なくとも１つのデータ項目は、具体的には、前記少なくとも１つの測位モジュールの識別子を表すことができる。この場合には、その結果、コンピュータシステムは、位置を測位モジュールと関連付けることができる。又、このデータ項目は、測位モジュールの状態又はその測位モジュールと関連する機能を表すこともできる。

更に、特定の実施形態によれば、本方法は、前記少なくとも１つの測位モジュールの有効性をチェックするステップを更に有し、前記少なくとも１つの測位モジュールを連続的に起動する前記ステップは、前記有効性をチェックするステップに応答して実行される。従って、コンピュータシステムとインターフェイスする際に能動的役割を果たす移動要素の位置及び／又は向きが判定される。

本方法は、好ましくは、有効又は無効の状態を前記少なくとも１つの測位モジュールに割り当てるステップを更に有し、前記有効又は無効の状態は、位置に関する前記少なくとも１つの情報項目に従って判定される。

更に、特定の実施形態によれば、少なくとも１つの信号を受信する前記ステップは、複数のレシーバを連続的に選択するステップを有し、前記少なくとも１つの信号は、前記複数のレシーバから選択された少なくとも１つレシーバによって受信される。従って、受信された信号及び選択されたレシーバの特性に従って、測位モジュールの位置を判定することができる。

本発明の更なる目的は、複数の移動要素をコンピュータシステムとインターフェイスさせるための装置用の移動要素であり、前記移動要素は、少なくとも１つの測位モジュールを有し、前記測位モジュールは、
−前記測位モジュールの位置を算出できるようにする信号を放射する手段と、
−信号を放射する前記手段の励起信号を生成する手段と、
−信号を放射する前記手段に対する前記励起信号の送信を制御するスイッチング手段と、
−起動信号を受信し、且つ、前記起動信号の少なくとも１つの情報項目に従って、前記スイッチング手段を起動して、前記測位モジュールの位置の算出に使用可能な信号の放射を可能にする手段と、
を有する。

従って、本発明による移動要素によれば、コンピュータシステムは、コンピュータシステムとやり取りするために使用可能な多数の移動要素の位置を簡単に、効率的に、且つ、リアルタイムで判定することができる。

特定の実施形態によれば、起動信号を受信する前記手段は、時間遅延値を算出する手段を有し、前記時間遅延値は、起動信号の受信と前記スイッチング手段の起動の間の時間インターバルを表している。

従って、測位モジュールの起動シーケンスは、関連する時間遅延値によって規定される。

更に、特定の実施形態によれば、前記少なくとも１つの測位モジュールは、電力を前記少なくとも１つの測位モジュールのコンポーネントに供給するための、誘導によって励起可能な、少なくとも１つのソレノイドを有する。

本発明の更なる目的は、複数の移動要素をコンピュータシステムとインターフェイスさせる装置であって、本装置は、上述の方法のステップのそれぞれを実装するのに適した手段を有する。このような装置の利点は、上述のものに類似している。

本発明のその他の利点、目的、及び特徴については、添付の図面に鑑み、非限定的な例として付与される以下の詳細な説明から明らかとなろう。

本発明を実装するアーキテクチャの一例を概略的に示す。 第１実施形態による本発明による検出表面及び関連する論理ユニットの一例を示す。 ソレノイドと検出表面の導電性ループの間の誘導性結合の物理的な原理を概略的に示す。 図２を参照して記述されているものなどのシステムによって取得された計測値に基づいて、所与の軸に沿って、検出表面上に配置されたソレノイドの位置を算出できるようにする補間メカニズムを概略的に示す。 第２実施形態による本発明による検出表面及び関連する論理ユニットの一例を示す。 第３実施形態による本発明による検出表面及び関連する論理ユニットの一例を示す。 その位置及び／又は向きを図２、図５、及び図６に示されているものなどのシステムに基づいて判定可能な移動要素の測位モジュールの論理ブロックを概略的に示す。 その位置及び／又は向きを判定可能な移動要素の測位モジュールに関係する図７を参照して記述された論理図の電子的な実装の一例を示す。 図９ａ及び図９ｂからなり、それぞれ、その位置を判定可能な移動要素と、その位置及び向きを判定可能な移動要素と、の２つの例を概略的に示す。 測位モジュールの組を連続的に起動すると共に対応する移動要素の位置及び／又は向きを算出するために使用可能なアルゴリズムの例を示す。 測位モジュールの組を連続的に起動すると共に対応する移動要素の位置及び／又は向きを算出するために使用可能なアルゴリズムの例を示す。 共通起動信号の関数としての測位モジュールの起動のタイミングチャートの一例を示す。 図１３ａ及び図１３ｂからなり、共通起動信号によって測位モジュールの組を連続的に起動するために使用可能なアルゴリズムの第３の例を示す。 測位モジュールの動的な起動のためのシステムのタイミングチャートを示す。

本発明は、一般に、表面上に配置されると共に一緒に使用される移動要素又は駒の位置（横座標、縦座標、及び／又は高度）及び／又は向き（方角、ピッチ、及び／又はロール）の判定に関する。この目的のために、本発明は、移動要素の検出のための表面を実装しており、移動要素には、それぞれ、少なくとも１つの測位モジュールと、それぞれの移動要素の位置、並びに、好ましくは、向きを連続的に判定できるようにする起動モジュールと、が設けられている。位置は、１つのプレーン内における２次元位置であってもよく、或いは、高度（又は、標高）を伴う３次元位置であってもよい。従って、本発明は、いくつかの移動要素の位置及び向きと関連するユーザーとコンピュータシステムの間の新しいインターフェイスに関する。検出表面をスクリーンと組み合わせることにより、例えば、装飾要素又は情報を提供することができる。

例として、移動要素の３次元位置は、電磁界によってキャプチャすることができる。この目的のために、行／列タイプの電磁キャプチャメッシュから構成された移動要素の位置を検出するための表面を使用する。この表面を、電磁界を放射する測位モジュールの位置を逆多重化によって算出する能力を有する電子モジュールと組み合わせる。

従って、それぞれの測位モジュールは、電磁界を放射するように、例えば、固有の識別子に従って、連続的に選択される。この目的のために、それぞれの測位モジュールは、起動された際に、検出表面によってキャプチャすることができる電磁界を放射するような起動メカニズムを有する。

位置検出制御モジュールは、制御信号を介して測位モジュールの電磁放射を連続的に起動するために、又はこのような連続的な起動を制御するために、検出表面と関連付けられる。このモジュールと測位モジュールの間の制御信号は、有線接続を介して、或いは、好ましくは、例えば、ＨＦ（高周波）無線信号或いはＷｉ−Ｆｉ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格（Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、及びＺｉｇＢｅｅ（登録商標）は、商標である）に準拠した信号などの無線接続を介して、送信することができる。

位置を検出するための表面は、例えば、曲がりやすい又は剛性を有する電磁受信のためのＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）タイプのカードである。これは、例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）又はＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）タイプのスクリーンなどの、こちらも曲がりやすい又は剛性を有する接触感知型の又は非接触感知型のスクリーンと組み合わせることが可能であり、これにより、対話型の仮想表面上において移動要素を移動させることが可能になる。又、検出表面は、磁化表面と組み合わせることも可能であり、これにより、位置検出を変更することなしに、垂直の又は裏返った（上下逆）又は衝撃を受ける傾斜したプレーン上において移動要素を移動させることができる。

図１は、本発明を実装するアーキテクチャ１００の一例を概略的に示す。

アーキテクチャ１００は、ここでは、例えば、ゲームボードなどのボード１０５を有しており、この上部に移動要素１１０が配置されることにより、ユーザーは、移動要素１１０を移動させることにより、ボードと組み合わせられたコンピュータシステムとやり取りすることができる。尚、ここには、５つの移動要素しか示されていないが、数十の、又は、場合によっては、数百の、移動要素を使用することができる。ボード１０５は、使用される移動要素の位置及び／又は向き検出ゾーンを規定している。

ボード１０５は、ここでは、スクリーン１２０に結合された検出表面１１５と、磁化表面１２５と、を有する（検出表面１１５、スクリーン１２０、及び磁化表面１２５は、ここでは、実質的に平行である）。又、ボード１０５は、移動要素１１０の位置と、必要に応じて、向きと、を検出するために、且つ、ユーザーがやり取りする１つ又は複数のアプリケーションを実装するために、ハードウェアモジュール１３０（又は、中央処理システム）をも有する。ハードウェアモジュール１３０は、具体的には、移動要素の位置及び／又は向きの検出を管理することに対する責任を、即ち、連続的に測位モジュールを識別し、それぞれ順番に電磁界を放射するようにそれらを起動し、且つ、それらの位置を評価することに対する責任を、担っている。

ハードウェアモジュール１３０は、好ましくは、ボード１０５のその他の要素と共にケーシング内に挿入される。或いは、この代わりに、ハードウェアモジュール１３０は、例えば、コンピュータ又はゲームコンソールに内蔵されたリモートモジュールであってもよい。ハードウェアモジュール１３０には、充電式電池により、又は壁面コンセントアダプタを介して、電力供給することが可能であり、且つ、特に、スクリーンが検出ゾーンと組み合わせられている場合には、適宜、例えば、壁面コンセントアダプタ用の電気ソケット、ＵＳＢ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＶＧＡ（Ｖｉｄｅｏ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ａｒｒａｙ）、及び／又はＨＤＭＩ（登録商標）（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ）ポートなどの標準的な接続１３５の組を有する。又、ハードウェアモジュール１３０は、好ましくは、例えば、ＷｉＦｉ（登録商標）又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）タイプの無線通信モジュールなどの無線通信モジュールをも有し、これにより、別のコンピュータシステムとやり取りすると共に／又は通信ネットワークを介してデータにアクセスすることができる。

ハードウェアモジュール１３０は、通常、後程詳述するように、算出モジュールと、位置検出及びキャプチャ用の制御モジュールと、を有する。算出モジュールは、ここでは、中央処理ユニット（ＣＰＵ）と、グラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）と、本発明の実装に必要とされるプログラム及び変数を保存するためのメモリコンポーネント（ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、及び／又はフラッシュタイプのメモリ）と、例えば、チップセットの形態のオーディオ処理モジュールと、を具備している。

位置検出及びキャプチャ用の制御モジュールは、連続的に、好ましくは、無線により、位置の判定対象であるそれぞれの測位モジュールを起動し、或いは、このような連続的な起動を制御する。起動の後に、それぞれの測位モジュールは、ここでは、検出表面によってキャプチャされる電磁界を放射する。次いで、検出表面は、例えば、（ｘ，ｙ，ｚ）タイプの測位モジュールの位置を算出できるようにする情報を位置検出及びキャプチャ用のモジュールに送信する。後述するように、いくつかの測位モジュールを単一の移動要素内において組み合わせている際には、これらの測位モジュールの位置に基づいて、例えば、角度の形態において、移動要素の向きパラメータを判定することができる。次いで、位置及び／又は向きの判定対象であるすべての移動要素の位置及び／又は向きが算出モジュールに送信され、算出モジュールは、これらを使用して対象のアプリケーションとのやり取りを管理する。

図２は、第１実施形態による検出表面及び関連する論理ユニットの一例を示している。

検出表面１１５は、ここでは、導電性グリッドを形成する行と列の形態のメッシュから構成されている。導電性グリッドは、２つの直交する軸に沿って導電性ループの組を有する。それぞれのループは、放射要素によって誘発される電流又は電圧の強度を計測できるようにする個別のセンサであって、これは、通常、位置及び／又は向きの算出対象である移動要素に属するソレノイドであり、検出表面上に配置されている。

例として、ここでは、ソレノイドが、位置２００に、即ち、その一端が接地に接続されると共に他端が位置を算出するために使用される電子コンポーネントに接続されたループ２０５及び２１０の交点に、配置されているものと仮定する。位置２００に配置されたソレノイドは、電力が供給された際に、ループ２０５及び２１０内に誘導電流を生成し、この誘導電流は、分析可能であり、且つ、その他のループ内に誘発された電流と比較することができる。従って、ソレノイドとグリッドの間の誘導結合により、且つ、誘発された電流を計測することにより、ソレノイドの位置を判定することができる。

マルチプレクサ２１５及び２２０は、グリッドの２つの軸のうちのそれぞれの軸のそれぞれのループに、即ち、このケースにおいては、垂直及び水平ループのそれぞれに、個別に接続されている。マルチプレクサ２１５及び２２０からの出力は、ハードウェアモジュール１３０の、ここでは、１３０−１という参照符号が付与された位置検出及びキャプチャ用の制御モジュールの自動利得コントローラ（ＡＧＣ）２２５及び２３０にそれぞれ接続されている。自動利得コントローラ２２５及び２３０からの出力信号は、まず、それぞれ、復調器２３５及び２４０内において復調される。復調により、ソレノイドによって放射された固定周波数の複数の交流（ＡＣ）成分によって補完されたオリジナルの正弦波に比例した直流（ＤＣ）信号が生成される。

一般的に使用されている構成によれば、ハードウェアモジュール１３０の、ここでは、１３０−２という参照符号が付与された算出モジュールは、ループを連続的に起動するために、即ち、ループｎの後にループｎ＋１を起動するために、マルチプレクサ２１５及び２２０を制御している。最後のループに到達した際に、プロセッサは、新しいサイクルを開始し、且つ、第１ループの起動を制御する。

復調された信号の望ましくない高調波と、電磁バックグラウンドノイズと、を抑制するために、有利には、それぞれの復調器２３５及び２４０内において、低域通過フィルタが使用される。このフィルタリングにより、復調の後に、自動利得コントローラ２２５及び２３０から由来する信号の計測値を精製することが可能であり、これらの計測値は、次いで、それぞれ、アナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ）２４５及び２５０内においてデジタル化される。

得られたデジタル値は、保存のために、算出モジュール１３０−２の中央処理ユニット（ＣＰＵ）２５５に送信される。図示のように、中央処理ユニット２５５は、復調器２３５及び２４０を制御している。

値が保存された後に、中央処理ユニットは、後続のループに由来する信号のデジタル化に進むために、マルチプレクサのアドレスを増分する。最後のループに到達した際に、中央処理ユニットは、マルチプレクサのアドレスを対象の軸の第１ループの値に対応するように再初期化する。

サイクルの末尾において、中央処理ユニットは、それぞれの軸ごとに、ソレノイドの位置近傍の隣接するループと同じ数のデジタル値を保存している。これらの値に基づいて、中央処理ユニットは、後述するように、補間によってソレノイドの位置を算出する。

ここで、ループは、電磁干渉から保護するために、異なるループの間に配置された金属ストリップによって接地することができることに留意されたい。代替肢は、導電性グリッドの下に均一な接地プレーンを配置するというものである。

更には、位置検出及びキャプチャ用の制御モジュール１３０−１は、ここでは、算出モジュール１３０−２の中央処理ユニット２５５によって制御される無線エミッタ２６０を有し、これにより、移動要素の測位モジュールを起動することができる。例として、中央処理ユニット２５５は、起動対象である測位モジュールの識別子を無線エミッタ２６０に送信する。この識別子は、符号化され、且つ、次いで、デジタル又はアナログ無線信号の形態で送信される。この信号を受信したそれぞれの測位モジュールは、次いで、受信した識別子をその独自の識別子と比較することが可能であり、且つ、識別子が同一である場合には、自身を起動することができる。

従って、測位モジュールの組の位置を推定するためには、それぞれの測位モジュールについて１つのサイクルを実行することが必要であり、且つ、これらのサイクルのそれぞれごとに、本明細書に記述されている実施形態に従って、ループのそれぞれの組について１つのサイクルを実行する必要がある。

いくつかの検出表面は、互いに組み合わせることが可能であり、この結果得られる検出表面の表面積は、組み合わせられた検出表面の表面積の合計である。この目的のためには、１つの検出表面が、マスタとして見なされ、その他のものは、スレーブとして見なされる。移動要素の連続的な起動は、マスタ検出表面によって管理され、マスタ検出表面は、好ましくは、それぞれのスレーブ検出表面と関連するハードウェアモジュールによって算出された位置を受け取り、且つ、測位モジュールの座標及び自在角度（ａｎｇｌｅ ｏｆ ｆｒｅｅｄｏｍ）を含むテーブルを生成することにより、これらの位置を集約する。

図３は、ソレノイドと検出表面の導電性ループの間の誘導結合の物理的な原理を概略的に示している。

本発明によれば、位置及び／又は向きの算出対象であるそれぞれの移動要素は、その軸が、好ましくは、検出表面に向かって方向付けられた少なくとも１つのソレノイドを有する。

交流がソレノイド３００を通過し、これにより、ソレノイド３００は、検出表面に向かって、具体的には、この例においては、ループ２１０に向かって、伝播する電磁界を放射する。ループ２１０は、ソレノイド３００に由来する電磁界を受け取ることにより、ソレノイド３００と結合される。この結果、３０５という参照符号が付与されたこのループの端子において、交流信号を計測することができる。

ソレノイド３００とループ２１０の間の結合は、次式の形態で表すことができる。

Ｒ＝（ｋ／Ｄ²）Ｅ

ここで、Ｅは、ソレノイド３００の端子における電圧を表し、Ｒは、受け手側のループ２１０の端子３０５において受信された信号の電圧を表し、Ｄは、ソレノイド３００と受け手側のループ２１０の間の距離であり、且つ、ｋは、ソレノイド及び受け手側のループを有するシステムに固有の要因と、具体的には、ソレノイドの巻回の数及びループのサイズと、関連する定数である。

図４は、図２を参照して記述されているものなどのシステムによって取得された計測値に基づいて、所与の軸に沿って、検出表面上に配置されているソレノイドの位置を算出できるようにする補間メカニズムを概略的に示している。

ここでは、ソレノイドは、横座標Ｘ３、Ｘ４、及びＸ５に位置した垂直ループＢ３、Ｂ４、及びＢ５の近傍に配置されているものと仮定しており、これらのループの端子において計測される電圧は、それぞれ、Ｖ３、Ｖ４、及びＢ５と表記されている。ソレノイドは、ここでは、ＸＳと表記されたＸ軸上の位置に配置されている。

座標Ｘ３、Ｘ４、及びＸ５は、対応するループの識別子に基づいて、中央処理ユニットによって取得することができる（これらの値は、検出表面のルーティング構成に従って予め規定されており、且つ、好ましくは、不揮発性メモリ内に保存されている）。

図４に示されている曲線４００の部分は、ループＢ３、Ｂ４、及びＢ５によって計測された値から補間されたソレノイドと結合したループの位置に応じたソレノイド位置ＸＳの電圧変動を示している。これは、放物線型の二次関数に近似することができる。この局所的な近似は、実際には、ソレノイドと導電性グリッドのループの間の電磁結合の現象に対応している。

以下の関係がこの特性を示している。

Ｖ３＝ａ（Ｘ３−ＸＳ）²＋ｂ
Ｖ４＝ａ（Ｘ４−ＸＳ）²＋ｂ
Ｖ５＝ａ（Ｘ５−ＸＳ）²＋ｂ

ここで、ａ及びｂは、定数であり、ａは、ゼロ未満の定数である（ａ＜０）。

更には、二次関数の仮定が付与された場合に、横座標Ｘ３、Ｘ４、及びＸ５の間の関係は、次の形態で表現することができる。

Ｘ４−Ｘ３＝Ｘ５−Ｘ４＝ΔＸ
Ｘ５−Ｘ３＝２ΔＸ
（ΔＸは、横座標Ｘ３と横座標Ｘ４の間の及び横座標Ｘ４と横座標Ｘ５の間の距離を表している。）

従って、次式によってソレノイドの位置を補間することができる。

ＸＳ＝Ｘ３＋（ΔＸ／２）（（３Ｖ３−４Ｖ４＋Ｖ４）／（Ｖ３−２Ｖ４＋Ｖ５））

同一の論理に従って、ｙ軸に沿ったソレノイドの位置を判定することもできる。

更には、ソレノイドとループの間の距離（即ち、検出表面との関係におけるソレノイドの高度）は、次の関係によって規定することができる。

従って、距離Ｄは、検出表面の相対的なループの端子における電圧を表す値Ｒの関数である。これは、実行された計測から補間することができる。距離の算出精度は、特に、ソレノイドによって放射される信号Ｅの安定性に関連しており、その値は、時間に伴って可能な限り一定であることを要し、これには、電池の放電に伴って降下しない安定化電源が測位モジュール内に必要とされることに留意されたい。これは、測位モジュール内の電圧レギュレータによって保証することができる。

図５は、第２実施形態による検出表面及び関連する論理ユニットの一例を示している。

図２及び図５に示されている検出表面及び関連する論理ユニットの間の本質的な相違点は、更なるマルチプレクサ及び差動増幅器の使用にある。

上述の検出表面１１５と同様に、検出表面１１５’は、ここでも、２つの直交する軸に沿ってループの組を有する導電性グリッドを構成する行と列の形態のメッシュから構成されている。同様に、それぞれのループは、検出表面上に配置された（位置及び／又は向きの検出対象である移動要素に属する）ソレノイドによって誘発される電流又は電圧の強度を計測できるようにする個別のセンサである。

ここでは、２つのマルチプレクサがループのそれぞれの組（垂直及び水平）とリンクされている。従って、グリッドの２つの次元のそれぞれごとに、第１マルチプレクサは、１つ置きに各２つのループのうちの１つのループに接続されており、第２マルチプレクサは、残りのループに接続されている。マルチプレクサ２１５’−１は、ここでは、奇数の垂直ループに接続されており、マルチプレクサ２１５’−２は、偶数の垂直ループに接続されている。同様に、マルチプレクサ２２０’−１は、ここでは、奇数の水平ループに接続されており、マルチプレクサ２２０’−２は、偶数の水平ループに接続されている。

垂直ループに接続されたマルチプレクサ２１５’−１及び２１５’−２からの出力は、差動増幅器５００に接続されており、水平ループに接続されたマルチプレクサ２２０’−１及び２２０’−２の出力は、差動増幅器５０５に接続されている。

この結果、マルチプレクサ及び差動増幅器は、検出表面グリッドのそれぞれの軸ごとに、２つの隣接ループによって受信される信号の間における直接的な比較を生成する。換言すれば、それぞれの差動増幅器からの出力信号は、差動信号である。

次いで、図２を参照して説明したものに類似した処理が差動信号に対して適用される。但し、ここでは、フィルタリングは、コモンノイズ及び復調と関連するノイズを抑制するために、且つ、これにより、信号対ノイズ比を増大させるために、適応型フィルタリングである（従って、低域通過フィルタリングではない）。この実施形態は、相対的に大きな増幅と、従って、相対的に良好な位置の算出精度と、を実現する。算出モジュールの中央ユニットは、好ましくは、計測のそれぞれのサイクルの末尾の後にゼロにリセットされるように、適応型フィルタを制御する。

それぞれの差動増幅器５００及び５０５からの出力は、ここでは、１３０’−１という参照符号が付与された位置検出及びキャプチャ用の制御モジュールの自動利得コントローラ（ＡＧＣ）２２５’及び２３０’にそれぞれ接続されている。自動利得コントローラ２２５及び２３０からの出力信号は、ソレノイドによって放射された固定周波数の複数の交流成分によって補完されたオリジナルの正弦波に比例した直流信号を得るために、まず、それぞれ、復調器２３５’及び２４０’内において復調されている。

この場合にも、ここでは、１３０’−２という参照符号が付与された算出モジュールが、ループを連続的に起動するために、即ち、ループｎの後にループｎ＋１を起動するために、マルチプレクサ２１５’−１、２１５’−２、２２０’−１、及び２２０’−２を制御している。最後のループに到達した際に、プロセッサは、新しいサイクルを開始し、且つ、第１ループの起動を制御する。

上述のように、復調された信号の望ましくない高調波及びバックグラウンド電磁ノイズを抑制するために、有利には、それぞれの復調器２３５’及び２４０’内において、適合型フィルタが使用される。このフィルタリングにより、復調の後に、自動利得コントローラ２２５’及び２３０’から由来する信号の計測値を精製することが可能であり、これらの計測値は、次いで、それぞれ、アナログ／デジタルコンバータ２４５’及び２５０’内においてデジタル化される。

得られたデジタル値は、保存のために、算出モジュール１３０’−２の中央処理ユニット２５５’に送信される。図示のように、中央処理ユニット２５５’は、復調器２３５’及び２４０’を制御している。

この場合にも、値が保存された後に、中央処理ユニットは、後続のループに由来する信号のデジタル化に進むために、マルチプレクサのアドレスを増分する。最後のループに到達した際に、中央処理ユニットは、マルチプレクサのアドレスを対象の軸の第１ループの値に対応するように再初期化する。

サイクルの末尾において、中央処理ユニットは、それぞれの軸ごとに、ソレノイドの位置近傍の隣接するループと同一の数のデジタル値を保存している。これらの値に基づいて、中央処理ユニットは、上述のように、補間によってソレノイドの位置を算出する。

又、ここでも、ループは、電磁干渉から保護するために、様々なループの間に配置された金属ストリップによって接地することが可能であり、代替肢は、導電性グリッドの下に均一な接地プレーンを配置するというものである。

図２を参照して説明した位置検出及びキャプチャ用の制御モジュール１３０−１と同様に、ここでも、位置検出及びキャプチャ用の制御モジュール１３０’−１は、算出モジュール１３０’−２の中央処理ユニット２５５’によって制御される無線エミッタ２６０’を有し、これにより、測位モジュールを起動することができる。

図６は、第３実施形態による検出表面及び関連する論理ユニットの一例を示している。

この実施形態は、図２を参照して説明したものに基づいている。又、これは、２つの固定利得増幅器と、低域通過フィルタリングを伴う２つの復調チェーンと、導電性グリッドの軸ごとのアナログ／デジタル変換と、をも有する。この実施形態は、検出ボードの上方に配置された移動要素の高度の正確な算出を実現する。

ここでは、高度の算出は、（ｘ軸及びｙ軸に沿った位置の場合に可能であるような相対的なものではなく）絶対的な位置データの使用を必要としていることに留意されたい。

この目的のために、自動利得コントローラが一定利得増幅器によって置換された第２の位置キャプチャチェーンが実装されている。自動利得コントローラの省略の結果としてもたらされる精度の損失が、絶対計測値を提供する一定利得増幅器の能力によって置換されている。

検出表面１１５’’は、この場合にも、２つの直交軸に沿ってループの組を有する導電性グリッドを構成する行と列の形態のメッシュから構成されており、それぞれのループは、検出表面上に配置された（位置及び／又は向きの検出対象である移動要素に属する）ソレノイドによって誘発される電流又は電圧の強度を計測できるようにする個別のセンサを形成している。

マルチプレクサ２１５’’及び２２０’’は、グリッドの２つの軸のうちのそれぞれの軸のそれぞれのループに、即ち、ここでは、垂直及び水平ループのそれぞれに、個別に接続されている。マルチプレクサ２１５及び２２０の出力は、ここでは、１３０’’−１という参照符号が付与された位置検出及びキャプチャ用の制御モジュールの自動利得コントローラ（ＡＧＣ）２２５’’及び２３０’’と、固定利得増幅器６００及び６０５と、にそれぞれ接続されている。

自動利得コントローラ２２５’’及び２３０’’の出力信号は、まず、それぞれ、復調器２３５’’及び２４０’’内において復調される。復調により、ソレノイドによって放射された固定周波数の交流成分によって補完されたオリジナルの正弦波に比例した直流信号が生成される。

同様に、固定利得増幅器６００及び６０５の出力信号も、まず、それぞれ、復調器６１０及び６１５内において復調される。

この場合にも、ここでは、１３０’’−２という参照符号が付与された算出モジュールが、ループを連続的に起動するために、即ち、ループｎの後にループｎ＋１を起動するために、マルチプレクサ２１５’’及び２２０’’を制御している。最後のループに到達した際に、プロセッサは、新しいサイクルを開始し、且つ、第１ループの起動を制御する。

復調された信号の望ましくない高調波及びバックグラウンド電磁ノイズを抑制するために、有利には、それぞれの復調器２３５’’、２４０’’、６１０、及び６１５内において、低域通過フィルタが実装される。このフィルタリングにより、具体的には、復調の後に、自動利得コントローラ２２５’’及び２３０’’から由来する信号の計測値を精製することができる。

次いで、復調器２３５’’、２４０’’、６１０、及び６１５の出力信号は、それぞれ、アナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ）２４５’’、２５０’’、６２０、及び６２５内においてデジタル化される。

得られたデジタル値は、保存のために、算出モジュール１３０−２’’の中央処理ユニット２５５’’に送信される。図示のように、中央処理ユニット２５５’’は、復調器２３５’’、２４０’’、６１０、及び６１５を制御している。

値が保存された後に、ＣＰＵは、後続のループに由来する信号のデジタル化に進むために、マルチプレクサのアドレスを増分する。最後のループに到達した際に、中央処理ユニットは、マルチプレクサのアドレスを対象の軸の第１ループの値に対応するように再初期化する。

サイクルの末尾において、中央処理ユニットは、それぞれの軸ごとに、ソレノイドの位置近傍の隣接するループと同じ数の数値を保存している。これらの値に基づいて、中央処理ユニットは、上述のように、補間によってソレノイドの位置を算出する。

ここでは、ループは、電磁干渉から保護するために、異なるループの間に配置された金属ストリップによって接地することができることに留意されたい。代替肢は、導電性グリッドの下に均一な接地プレーンを配置するというものである。

更には、位置検出及びキャプチャ用の制御モジュール１３０’’−１は、ここでは、算出モジュール１３０’’−２の中央処理ユニット２５５’’によって制御される無線トランスミッタ２６０’’を有し、これにより、測位モジュールを起動することができる。

位置及び／又は向きの判定対象である移動要素は、例えば、ＨＦ、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、又はＢｌｕｔｏｏｔｈ（登録商標）無線通信モジュールなどの、好ましくは、無線である起動レシーバを内蔵する少なくとも１つの測位モジュールを含み、これにより、その電磁放射を起動するための命令を受信することができる。それぞれの測位モジュールは、位置検出及びキャプチャ用の制御モジュールによって放射された受信した起動命令が自身に対してアドレス指定されたものであるかどうかを判定する能力を有する。起動の対象である測位モジュールに関する識別情報項目は、アナログ又はデジタルの形態で送信することができる。

図７は、その位置及び／又は向きを上述のものなどのシステムに基づいて判定することができる移動要素用の測位モジュールの論理ブロックを概略的に示している。

このような移動要素は、好ましくは、その電源と、電磁放射命令信号の受信と、の両方の観点において、独立している。

従って、測位モジュール７００は、受信した信号がその測位モジュールの起動を目的としているかどうかを判定するために、測位モジュールのすべてのコンポーネントと、位置検出及びキャプチャ用の外部制御モジュールによって放射される、例えば、ＨＦ信号などの信号を受信及び復調する命令受信及び検出モジュール７１０と、に電圧を供給する電源モジュール７０５を有する。上述のように、このようは検出は、受信した識別子を予め保存されている識別子と比較することにより、実行することができる。

又、測位モジュール７００は、命令受信及び検出モジュール７１０によって制御されるスイッチ７１５と、スイッチ７１５によって制御される選択増幅器７２０と、をも有する。最後に、測位モジュール７００は、好ましくは、固定され、安定し、且つ、方形波タイプである周波数を生成する局部発振器７２５と、ソレノイド７３０と、を有する。

選択増幅器７２０は、スイッチ７２５の位置に応じて、且つ、局部発振器７２５に由来する信号に基づいて、正弦波電圧をソレノイド７０３の端子において生成し、これにより、ソレノイド７３０がほとんど瞬間的に（即ち、リアルタイムで）十分な放射パワーを生成できるようにしている。局部発振器７２５と選択増幅器７２０によって形成されたペアにより、選択増幅器のほとんど瞬間的な発振ターンオン及びカットオフ時間が得られる。

この目的のために、局部発振器７２５と選択増幅器７２０は、第１実施形態によれば、測位モジュールに電力供給されている際には、常に動作状態にある（これらは、測位モジュールの起動に伴って停止しない）。次いで、スイッチ７１５を使用し、局部発振器７２５から選択増幅器７１０の入力への信号のルーティングをスイッチングする。従って、局部発振器７２５が選択増幅器７２０に対してスイッチングされた際には、選択増幅器７２０は、通常は、数マイクロ秒である非常に短い時間内において、その特定の発信周波数に到達する（対象であるＲＬＣタイプの標準的な発振器は、リアルタイムには対応しない数ミリ秒のターンオン時間を必要としている）。選択増幅器７２０から局部発振器７２５を接続解除するステップを有する選択増幅器７２０のカットオフも、同じ理由から、ほとんど瞬間的である（１マイクロ秒のレベルである）。

別の実施形態によれば、局部発振器７２５は、測位モジュールが電力供給されている際には、常に動作状態にあり（測位モジュールの起動に伴って停止しない）、選択増幅器７２０は、測位モジュールが起動された際にのみ、電力供給される。従って、スイッチ７１５の目的は、選択増幅器７２０の電源を制御するということにある。選択増幅器のターンオン及びカットオフ時間は、第１実施形態のものに類似している。

測位モジュールには、いくつかのタイプの電源を使用することができる。電源は、充電式電池及び標準的な制御回路から得ることができる。又、電源は、電池と、電池の使用の際に終始一貫して一定の電圧を得ることができるようにする電圧レギュレータと、から得ることもできる。この解決策は、実装された移動要素の高度をシステムが算出しなければならない際に、特に有利である。

又、電力は、リモート供給源によって間接的に供給することもできる。この実施形態によれば、専用の放射ソレノイドの層が検出表面の下方に配置される。正弦波信号がこれらのソレノイドを通過し、これにより、それぞれのソレノイドによって放射されるパワーは、その上方に配置されている測位モジュールに対するリモート電源として十分なものである。又、測位モジュールには、検出表面の下方に存在するソレノイドによって放射される信号の誘導による受信のためのソレノイドも装備されている。

又、リモート電源は、測位モジュールのソレノイドから充電される高容量のコンデンサの使用と組み合わせることもできる。この結果、コンデンサは、電力をその他のモジュールに供給するための電圧源として使用される。或いは、この代わりに、リモート電源は、例えば、リチウム電池などの移動要素内に存在する電池の使用と組み合わせることもできる。この結果、測位モジュールのソレノイドは、誘発された電流が自身を通過するや否や、この電池を充電する。有利には、電池がその許容可能な電圧範囲内に留まるように、充電／放電保護回路が電池と関連付けられる。上述のように、移動要素の高度を評価しなければならない場合には、電圧源は、好ましくは、その電圧源の使用の際に、即ち、移動要素の位置及び／又は向きの推定の際に、電源電圧が一定となるように、調節される。

検出表面上に配置され、且つ、一緒に使用される移動要素は、異なるタイプの電源を使用することができる。

更には、移動要素が複数の測位モジュールを有する際には、特定のコンポーネント、特に、電源は、測位モジュールの一部又はすべてにとって共通したものであってもよい。

図８は、その位置及び／又は向きを判定することができる移動要素の測位モジュールに関係する図７を参照して説明した論理ユニット構成の電子的な実装の一例を示している。

図８に示されている電子的構成は、位置検出及びキャプチャ用の制御モジュールによるＮ個の搬送波の送信を伴うアナログモードに関係しており、Ｎは、その位置をシステムによって算出することができる測位モジュールの最大数を表している。

命令受信及び検出モジュール７１０の目的は、ここでは、対象の測位モジュールと関連する搬送波の周波数を検出するということにある。これは、この実装の例においては、受信アンテナ８００と、位置検出及びキャプチャ用の制御モジュールの放射周波数にチューニングされたコンデンサ８０２及びインダクタ８０４を有するＬＣ回路と、を有する。又、これは、信号の否定的な成分を抑制するためのダイオード８０６と、搬送波を抑制するための抵抗器８０８及びコンデンサ８１０を有する低域通過ＲＣフィルタと、をも有する。搬送波が存在する場合には、信号は、フィルタからの出力に存在しており、搬送波が対象である測位モジュールに対応していない場合には、信号は、フィルタからの出力においてゼロである。又、命令受信及び検出モジュール７１０は、選択増幅器７２０を起動できるようにする抵抗器８１４を介してスイッチ７１５を制御するスイッチングトランジスタ８１２をも有する。スイッチングトランジスタ８１２は、ここでは、抵抗器８１６を介してＲＣ回路に接続されている。

このような実装は、振幅変調された起動信号の受信に関係している。但し、周波数変調された受信又は位相変調された受信などのその他のモードを実装することもできる。

使用されるスイッチは、例えば、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社のＨＣ４０６６スイッチである。これを使用し、選択増幅器をほとんど瞬時に（リアルタイムで）起動又は停止することができる。起動は、スイッチが開路状態にある際に、即ち、選択増幅器が電源に接続されている際に、実現される。

上述のように、局部発振器７２５は、好ましくは、その周波数が検出表面の導電性ループに対応した方形波信号を生成する（これらのループは、特定の周波数を受信するようにサイズ設定されている）。ここでは、局部発振器７２５は、検出表面ループによって検出される周波数に対応した２５０ＫＨｚの発振周波数を規定するために、ここでは、４ｋΩの値を有する抵抗器８２０に結合された、例えば、Ｌｉｎｅａｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｍｐａｎｙ社のＬＴＣ１７９９発振器などの発振器８１８を有する。

選択増幅器７２０は、局部発振器７２５によって生成された方形波信号を正弦波信号に変換できるようにする。又、これは、局部発振器の周波数における最適な利得をも保証しており、且つ、ソレノイド７３０を通過する正弦波信号の必要とされる強度と、従って、使用される検出表面に向かう最適な電磁放射と、を得ることができるようにする。

選択増幅器は、ここでは、スイッチングトランジスタ８２４と、コンデンサ８２６及び８２８と、抵抗器８３０〜８３８の回路と、に基づいて実装されている。コンデンサ８２８は、例えば、３３μＦの値を有し、抵抗器８３０は、２ｋΩの値を有し、抵抗器８３２、８３４、８３６、及び８３８は、１ｋΩを、そして、抵抗器８３８は、１００ｋΩの値を有する。従って、選択増幅器７２０のターンオン及びカットオフ時間は、可能な限り短い。

命令受信及び検出モジュール７２０は、上述のもの以外の変形に従って実装することもできる。具体的には、位置検出及びキャプチャ用の制御モジュールによるＮ個の搬送波の送信を伴うアナログモード以外に、測位モジュールの起動のための望ましい信号を含む単一の搬送波を使用したアナログモードを実装することができる。この変形によれば、測位モジュールを起動するか又はしないためにその周波数を検出する対象である望ましい信号は、低域通過ＲＣフィルタからの出力において入手可能である。この信号は、例えば、対象である測位モジュールの特定の起動周波数に対してその共振周波数がチューニングされた帯域通過フィルタ内においてフィルタリングすることができる。次いで、この帯域通過フィルタからの出力は、選択増幅器の起動を許容するアナログスイッチを起動するスイッチングトランジスタに送信される。

或いは、この代わりに、測位モジュールの起動のための望ましいデジタル信号を含む単一搬送波の送信を伴うデジタルモードを使用することもできる。この変形によれば、望ましい信号は、低域通過ＲＣフィルタからの出力において入手可能である。この信号は、通常、複数の測位モジュールの起動を許容するいくつかのビットとして符号化されたデジタル情報項目を含む方形波信号である。それぞれの測位モジュールには、マイクロコントローラが装備されており、このマイクロコントローラは、この信号を解読し、且つ、符号化された値及び既定の値の関数として、アナログスイッチと、従って、選択増幅器と、を起動する。

Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、又はＺｉｇＢｅｅ（登録商標）などのその他の通信プロトコルを使用し、起動命令を送信することができる。

局部発振器と選択増幅器によって形成されたペアは、特定の利点をもたらす。具体的には、局部発振器は常に動作状態にあるため、起動及び停止する必要がない。更には、使用される選択増幅器は、スイッチングによって動作する要素である（これには、アナログスイッチの位置に従って、電力が供給されるか又はされない）。従って、このような実装形態は、選択増幅器のための非常に短い起動及び停止時間を容認し、且つ、スイッチング時間と、従って、全体サイクル時間と、を最適化できるようにする（１つのサイクルが測位モジュールの組の起動／停止に対応している）。

但し、局部発振器及び選択増幅器を置換することができる発振器の更に単純な変形を実装することも可能であり、これは、通常、Ｃｏｌｐｉｔｔｓ又はＣｌａｐｐ型組立体という名称によって知られる組立体である。

上述のように、起動の対象である測位モジュールは、アナログ又はデジタル方式によって識別することができる。測位モジュールのアナログ識別は、いくつかのモードに従って、具体的には、それぞれの測位モジュールに固有の搬送波周波数に従って（この周波数は、起動の対象である測位モジュールを識別する）、専用の周波数を送信することにより、実行することができる。従って、オンボード電子回路は、自身に対応した特定の搬送波に対して反応する。或いは、この代わりに、すべての測位モジュールに対して単一の搬送波周波数を使用することもできる。この周波数は、それぞれの測位モジュールによって受信される望ましい信号を変調する。検出の対象である測位モジュールの識別を可能にするのは、この望ましい信号の変調された周波数の値である。それぞれの測位モジュールの起動周波数は、例えば、組立の際に工場において規定され、且つ、位置検出及びキャプチャ用の制御モジュール内において、ソフトウェアによって構成される。

測位モジュールのデジタル識別は、起動メッセージ内において、通常は、いくつかのビットにわたる符号を送信することにより、実行される。この識別メカニズムは、それぞれの測位モジュールの識別のプログラミング（並びに、従って、変更）を許容しているため、相対的に大きな使用の柔軟性を実現する。

図９ａ及び図９ｂを有する図９は、その位置を判定することができる移動要素と、その位置及び向きをそれぞれ判定することができる移動要素と、という２つの例を概略的に示している。

図９ａに示されている移動要素１１０は、単一の測位モジュール７００を有する。図示のように、ソレノイドの放射軸は、有利には、ソレノイドからの電磁放射が検出表面に向かって最適に伝播するように、検出表面のプレーンに対して垂直である。

上述のように、本発明に従って、単一のソレノイドを有する移動要素１１０の３次元位置を算出することができる。実際に、測位モジュール７００のソレノイドの算出された位置に基づいて、且つ、移動要素１１０内におけるこのモジュールの位置を知ることにより、これらの情報から、移動要素１１０の位置を、即ち、この移動要素の基準点の位置を、推定することができる。いくつかの移動要素が検出表面上に存在している際には、それぞれの移動要素の位置が連続的に判定される。

図９ｂに示されている移動要素１１０’は、２つの独立した測位モジュール７００−１及び７００−２を有する。この場合にも、図示のように、ソレノイドの放射軸は、有利には、ソレノイドからの電磁放射が検出表面に向かって最適に伝播するように、検出表面のプレーンに対して垂直である。

移動要素１１０’のそれぞれのソレノイド７００−１及び７００−２は、互いに独立的に連続的に起動することができる。従って、測位モジュール７００−１及び７００−２のそれぞれのソレノイドの位置を判定し、且つ、移動要素１１０’内におけるそれらの位置を知ることにより、移動要素１１０’の位置を判定することができる。同様に、測位モジュール７００−１及び７００−２のソレノイドの相対的な位置と、移動要素１１０’内におけるそれらの位置と、に基づいて、この移動要素の向きを知ることもできる。ここでは、検出表面のプレーン内における測位モジュール７００−１及び７００−２のソレノイドの座標を使用することにより、このプレーン内における移動要素１１０’の向きを判定することが可能になり、測位モジュール７００−１及び７００−２のソレノイドの高度を使用することにより、移動要素１１０’のピッチを算出することができることに留意されたい。

ここでは、位置検出及びキャプチャ用の制御モジュールが互いに独立的にそれぞれのソレノイドを（直接的又は間接的に）起動する能力を有している場合には、単一のソレノイドを有する移動要素と２つのソレノイドを有する移動要素を検出表面上において一緒に使用することができることに留意されたい。

従って、（検出表面に対する垂直線に沿ってアライメントされてはいない）少なくとも２つの測位モジュールをそれぞれの移動要素に設けると共にこれらの測位モジュールを識別するための規則を規定することにより、移動要素の向きをキャプチャすることができる。

移動要素のロールは、２つの更なる測位モジュールを移動要素に設け（結果的に、４つの測位モジュールが使用されることになる）、且つ、これら４つの測位モジュールの識別子を移動要素と関連付けるためにこれらのモジュールの識別規則を補完することにより、判定することができる。

移動要素の４つの測位モジュールの３次元位置に基づいて、その６つの自由度を算出することができる。

又、３つの測位モジュールを移動要素と関連付けることによって等辺三角形を形成することにより、その６つの自由度を近似的に算出することもできる。

位置検出及びキャプチャ用の制御モジュールによって測位モジュールを連続的に起動することにより、このような測位モジュールが設けられた複数の移動要素の位置及び／又は向きを推定することができる。

測位モジュールは、自身を対象とした起動命令を受信した際に、電磁放射をトリガする。この結果、検出システムは、放射している測位モジュールの身元を知ることにより、算出された位置情報項目をその測位モジュールの識別子にリンクさせることができる。

従って、位置検出及びキャプチャ用の制御モジュールは、ここでは、位置及び／又は向きを移動要素の識別子と関連付けるために、測位モジュールごとに電磁放射を連続的に起動することと、位置の組を１つずつ取得することと、測位モジュールの識別子と移動要素の識別子の間のリンクを知ることと、必要に応じて、向きを算出することと、の責任を担っている。従って、制御モジュールは、それぞれの移動要素ごとに、識別子、横座標、縦座標、及び、好ましくは、検出表面基準内における高度、並びに、必要に応じて、ヨー、ピッチ、及びロールの値を含む表を作成する。

検出モジュールからの電磁放射を連続的に起動することにより、システムによって管理されている移動要素の組に対して単一の放射周波数を使用することができる。位置検出及びキャプチャ用の制御モジュールは、様々な起動アルゴリズムを使用することができる。従って、すべての測位モジュールをシステマティックに起動したり、例えば、算出モジュールを介してプログラミングすることによって規定された測位モジュールのサブセットを起動したり（このような実装によれば、特に、駒の起動シーケンス全体の全体的な持続時間を低減することができる）、或いは、コンテキストに応じて測位モジュールを起動したりすることができる。最後の解決策によれば、特に、特定の移動要素が検出表面を離脱する可能性があると共にその位置及び／又は向きをもはや算出する必要がなくなるという事実を管理することが可能になる。但し、第２ループにより、検出表面上におけるそれらの移動要素の起こりうる再設置と、その結果発生することになるそれらの位置及び／又は向きを再度キャプチャするニーズと、を監視することが好ましい。このモードによれば、起動対象であるモジュールの組の起動シーケンスの全体持続時間を最適化することができる。

図１０は、測位モジュールの組を連続的に起動すると共に対応する移動要素の位置及び／又は向きを算出するために使用することができるアルゴリズムの第１の例を示している。

第１ステップは、ここでは、測位モジュールに関するインデックスを表す変数ｉを値ゼロに初期化するステップから構成されている（ステップ１０００）。次のステップ（ステップ１００５）において、変数ｉの値を、システムによってサポートされている測位モジュールの数を表す定数Ｍの値と比較している。通常、定数Ｍの大きさのレベルは、１００である。変数ｉの値が定数Ｍの値以上である場合には、変数ｉは、再初期化される（ステップ１０００）。

一方、変数ｉの値が定数Ｍの値未満である場合には、試験を実行し、インデックスｉを有する測位モジュールが使用されているかどうか、即ち、インデックスｉを有する測位モジュールが有効であるかどうかを判定する（ステップ１０１０）。測位モジュールの有効性は、これらの測位モジュールを有する移動要素及びこれらのモジュールを特定するためのシステムによって形成されたインターフェイスを使用するアプリケーションによって更新可能な表中に保存することができる。破線の使用によって示されているように、このステップは、任意選択である。

インデックスｉに対応する測位モジュールが有効である場合には、そのモジュールは、起動される（ステップ１０１５）。上述のように、インデックスｉを有する測位モジュールの起動は、例えば、この測位モジュールの識別子を特徴付ける周波数をその搬送波が有する信号を放射するステップから構成される。

インデックスｉを有する測位モジュールは、上述のように、起動された際に、検出表面のループ内に誘発される電圧を計測することによってその測位モジュールを特定できるようにする電磁界を放射する。

次いで、位置検出及びキャプチャ用の制御モジュールは、起動された測位モジュールの位置を算出することができる（ステップ１０２０）。

これらの情報項目は、算出モジュールによって使用されるように保存される（ステップ１０２５）。これらは、特に、測位モジュールの位置の表中に保存することが可能であり、これに基づいて、これらの測位モジュールを有する移動要素の位置及び／又は向きを推定することができる。

次いで、変数ｉを１だけ増分し（ステップ０３０）、且つ、すべての測位モジュール（又は、有効な測位モジュール）の位置が判定される時点まで、以前のステップ（ステップ１００５〜ステップ１０３０）を反復する。

同様に、インデックスｉに対応する測位モジュールが有効ではない場合にも（ステップ１０１０）、変数ｉを１だけ増分し（ステップ１０３０）、且つ、すべての測位モジュール（又は、有効な測位モジュール）の位置が判定される時点まで、以前のステップを（ステップ１００５〜ステップ１０３０）反復する。

それぞれの移動要素の位置及び／又は向きは、測位モジュールの位置に基づいて算出される。この算出は、すべての有効な測位モジュールの位置が算出された際に、或いは、移動要素ごとに、同一の移動要素に属するすべての有効な測位モジュールの位置が算出された際に、実行することができる。

ここでは、測位モジュールの有効性は、特に、これらの測位モジュールを有する移動要素及びこれらのモジュールを特定するためのシステムによって形成されたインターフェイスを使用するアプリケーションの論理ユニットにリンクさせることができることに留意されたい。例として、ゲームの場合には、無効な測位モジュールとは、例えば、チェスのゲームの際に取られてしまった駒や所与のゲームシナリオにおいて使用されてはいない駒などのように、ゲーム内において使用されてはいない駒を表す移動要素に対応することができる。

図１１は、測位モジュールの組を順番に起動すると共に対応する移動要素の位置及び／又は向きを算出するために使用することができるアルゴリズムの第２の例を示している。

このアルゴリズムによれば、特に、特定の移動要素が運動のゾーン（即ち、ここでは、検出表面）を離脱する可能性があると共に対応する移動要素の位置及び／又は向きを推定する必要がもはやなくなるという事実を管理することが可能になる。但し、第２ソフトウェアループにより、検出表面上におけるそれらの移動要素の起こりうる再設置と、その結果もたらされるそれらの位置及び／又は向きを再度推定するニーズと、を監視する。このアルゴリズムによれば、図１０を参照して説明したアルゴリズムと比べて、その有効性を動的に管理することにより、測位モジュールの組の起動シーケンスの全体的な持続時間を低減することができる。

このアルゴリズムにおいては、定数Ｍは、システムによってサポートされている測位モジュールの最大数に対応しており、変数インデックスｉは、測位モジュールのインデックスを特徴付けており、表Ｐは、測位モジュールの位置の表に対応しており、表Ｖは、測位モジュールの有効性の表に対応しており、変数Ｃは、使用されている測位モジュールの合計数に対応したグローバル変数であり、Ｋは、検出表面外の測位モジュールのサーチの反復の最大数に対応した既定の定数であり（Ｋの代表的な値は、約１０のレベルである）、且つ、Ａは、グローバルサイクルにおける検出表面外の測位モジュールのサーチの反復のカウントダウンインデックスを表す変数である。

第１ステップの目的は、変数ｉ及びＣをゼロに初期化することにある（ステップ１１００）。次のステップにおいて、変数ｉの値を定数Ｍの値と比較している（ステップ１１０２）。変数ｉの値が定数Ｍの値未満である場合には、インデックスｉに対応した測位モジュールが有効であると見なされるように、測位モジュールの有効性の表を更新する（ステップ１１０４）。次いで、変数ｉを１だけ増分し（ステップ１１０６）、且つ、変数ｉの新しい値を定数Ｍの値と比較する（ステップ１１０２）。ステップ１１０２〜ステップ１１０６を使用して測位モジュールの有効性の表を初期化している。

一方、変数ｉの値が定数Ｍの値以上である場合には、変数ｉをゼロに再初期化する（ステップ１１０８）。次のステップにおいて、変数ｉの値を再度定数Ｍの値と比較している（ステップ１１１０）。変数ｉの値が定数Ｍの値未満である場合には、試験を実行し、インデックスｉに対応する測位モジュールが有効であるかどうかを判定する（ステップ１１１２）。

インデックスｉに対応した測位モジュールが有効である場合には、検出表面上のループ内に誘発される電圧を計測することによってそのモジュールを特定できるようにする電磁界を放射するように、そのモジュールを起動する（ステップ１１１４）。

次いで、位置検出及びキャプチャ用の制御モジュールは、起動された測位モジュールの位置と、必要に応じて、向きと、を算出することができる（ステップ１１１６）。

次いで、測位モジュールについて得られた座標の試験を実行する（ステップ１１１８）。これらの座標がゼロである場合には、インデックスｉに対応した測位モジュールが無効であると見なされるように、測位モジュールの有効性の表を更新する（ステップ１１２０）。一方、これらの座標が非ゼロである場合には、これらの座標は、算出モジュールによって使用されるように保存される（ステップ１１２２）。これらの座標は、具体的には、測位モジュールの位置の表中に保存することが可能であり、上述のように、これに基づいて、これらの測位モジュールを有する移動要素の位置及び／又は向きを推定することができる。

次いで、変数ｉを１だけ増分し（ステップ１１２４）、且つ、その値を再度定数Ｍの値と比較する（ステップ１１１０）。

同様に、インデックスｉに対応した測位モジュールが有効ではない場合には（ステップ１１１２）、変数ｉを１だけ増分し（ステップ１１２４）、且つ、その値を再度定数Ｍの値と比較する（ステップ１１１０）。

変数ｉの値が定数Ｍの値以上である場合には（ステップ１１１０）、変数Ａの値をゼロの値に初期化する（ステップ１１２６）。次いで、試験を実行し、変数Ａの値を定数Ｋのものと比較する（ステップ１１２８）。定数Ｋの値が変数Ａの値以下である場合には、変数ｉの値をゼロに再初期化し（ステップ１１０８）、且つ、上述のステップを反復する。

さもなければ、試験を実行し、その値がＣに等しいインデックスに対応した測位モジュールが無効であるかどうかを判定する（ステップ１１３０）。

無効である場合には、例えば、検出表面ループ内に誘発される電圧を計測することによってそのモジュールを特定できるようにする電磁界を放射するように、そのモジュールを起動する（ステップ１１３２）。

次いで、位置検出及びキャプチャ用の制御モジュールは、起動された測位モジュールの位置を算出することができる（ステップ１１３４）。

次いで、測位モジュールについて得られた座標に対する試験を実行する（ステップ１１３６）。これらの座標がゼロである場合には、その値が変数Ｃのものに等しいインデックスに対応した測位モジュールが無効であると見なされるように、測位モジュールの有効性の表を更新する（ステップ１１３８）。さもなければ、その値が変数Ｃのものに等しいインデックスに対応した測位モジュールが有効であると見なされるように、測位モジュールの有効性の表を更新する（ステップ１１４０）。

次いで、変数Ａ及びＣの値を１だけ増分する（ステップ１１４２）。同様に、その値が変数Ｃのものに等しいインデックスに対応した測位モジュールが無効でない場合にも（ステップ１１３０）、変数Ａ及びＣの値を１だけ増分する（ステップ１１４２）。

次いで、試験を実行し、変数Ｃの値を定数Ｍの値と比較する（ステップ１１４４）。変数Ｃの値が定数Ｍの値未満である場合には、変数Ａ及び定数Ｋの値を比較し（ステップ１１２８）、且つ、上述のステップを反復する。

変数Ｃの値が定数Ｍの値以上である場合には、変数Ｃの値を値ゼロに再初期化する（ステップ１１４６）。次いで、変数Ａ及び定数Ｋの値を比較し（ステップ１１２８）、且つ、上述のステップを反復する。

測位モジュールの組を連続的に起動すると共に対応する移動要素の位置及び／又は向きを算出するために使用することができるアルゴリズムの第３例によれば、すべての測位モジュールの起動は、共通起動信号により、中央処理システム（位置検出及びキャプチャ用の制御モジュール）によって開始され、それぞれの測位モジュールは、その起動を共通起動信号の関数として独立的に判定する。それぞれの測位モジュールと関連する時間遅延値、即ち、ここでは、共通起動信号の検出（又は、説明の残りの部分において起動「指示」と呼ばれているその特性のうちの１つ）と測位モジュールの起動の間の遅延は、例えば、測位モジュール内に保存されている識別子を算出キーとして使用することによって静的に、或いは、動的に、規定することができる。

図１２は、共通起動信号の関数としての測位モジュールの起動のタイミングチャートの一例を示している。

図示のように、ｓｙｎｃと表記された共通起動信号は、ここでは、周期Ｐ１と、持続時間Ｐ２と、を有する周期的なパルスを有する。起動「指示」を表すｓｙｎｃ信号のそれぞれのパルスの目的は、測位モジュール（すべてのもの又は予め選択されたもの）の連続的な起動にある。Ｐ２は、関係するすべての測位モジュールによる共通信号の検出を保証する最小持続時間に対応している。

ｓｙｎｃ信号の起動「指示」を受信した際に、それぞれの測位モジュールは、その末尾において自身を起動しなければならない時間遅延値を、即ち、通常は、ソレノイド７３０の端子において正弦波電圧を生成するようにスイッチ７１５が選択増幅器７２０に命令することによってソレノイドが十分な放射パワーを生成できるようにする瞬間を、算出又は判定する。スイッチ７１５は、例えば、この例によれば、マイクロコントローラであるか、又は２つの単安定トリガ回路（１つは、カウンタとして使用され、且つ、他方は、スイッチとして使用される）を有する回路である。

それぞれの測位モジュールｉの起動は、図１２においては、Ａｃｔｉｖ． Ｍｉ信号によって示されている。従って、例えば、測位モジュール０は、ここでは、瞬間ｔ１＋Ｐ２と瞬間ｔ１＋Ｐ２＋Ｐ３の間において起動され、Ｐ３（Ｐ３は、ここでは、Ｐ１＝Ｐ２＋ｎ×Ｐ３として規定され、ここで、ｎは、周期Ｐ１において起動される測位モジュールの数を表す）は、Ａｃｔｉｖ．Ｍ０信号によって示されているように、ここでは、それぞれの測位モジュールの起動の持続時間に対応している。同様に、測位モジュール１は、Ａｃｔｉｖ．Ｍ１信号によって表されているように、時点ｔ１＋Ｐ２＋Ｐ３と時点ｔ１＋Ｐ２＋２×Ｐ３の間において起動される。更に一般的には、測位モジュールｉは、瞬間ｔ＋Ｐ２＋ｉ×Ｐ３と瞬間ｔ＋Ｐ２＋（ｉ＋１）×Ｐ３の間において起動され、この場合に、ｔは、共通起動信号から起動「指示」を受信する瞬間を表している。

図１３ａ及び図１３ｂを有する図１３は、共通起動信号によって測位モジュールの組を連続的に起動するために使用することができるアルゴリズムの第３の例を示している。図１３ａは、中央処理システム内において実装される特定のステップを示しており、図１３ｂは、それぞれの測位モジュール内において実装される特定のステップを示している。

図１３ａに示されているように、第１ステップ（ステップ１３００）は、ここでは、例えば、ＧｅｔＴｉｍｅ（）関数を使用して現在の瞬間を表す値を取得するステップから構成されており、この値は、ｔｉｍｅ変数内に保存される。次いで、共通起動信号ｓｙｎｃ、又は更に正確には、起動「指示」が時間インターバルＰ２において放射され（ステップ１３０５）、且つ、測位モジュールインデックスを表す変数ｉがゼロに初期化される（ステップ１３１０）。

次のステップにおいて、起動された測位モジュールの（２次元又は３次元における）位置を取得している（ステップ１３１５）。この位置は、具体的には、上述のように、中央処理ユニット（２５５、２５５’、又は２５５’’）を使用することによって取得することができる。得られた位置を測位モジュールｉと関連付け（ステップ１３２０）、且つ、変数ｉの値を１だけ増分している（ステップ１３２５）。

次いで、試験を実行し、変数ｉの値が、その位置が周期Ｐ１において推定される測位モジュールの数ｎ未満であるかどうかを判定する。数ｎ未満ではない場合には、即ち、その位置が周期Ｐ１において推定されるそれぞれの測位モジュールの位置を取得した後に、アルゴリズムは、ステップ１３００に戻り、位置を取得する新しいサイクルを開始する。

一方、変数ｉの値が、その位置が周期Ｐ１において推定される測位モジュールの数ｎ未満である場合には、現在の瞬間を、予め保存された瞬間（ｔｉｍｅ）に、期間Ｐ２と、必要に応じて、インデックスｉの値によって乗算された期間Ｐ３と、を加算したもの、即ち、ｔｉｍｅ＋Ｐ２＋ｉ×Ｐ３と比較する（ステップ１３３５）。

現在の瞬間を表す値が値ｔｉｍｅ＋Ｐ２＋ｉ×Ｐ３未満である場合には、アルゴリズムは、ステップ１３３５にループして戻る（その位置が取得された測位モジュールが依然として起動されていることから、別の測位モジュールの位置を取得することができない）。その一方で、現在の瞬間を表す値が、値ｔｉｍｅ＋Ｐ２＋ｉ×Ｐ３未満ではない場合には、アルゴリズムは、ステップ１３１５に戻り、（その値が予め増分されている）インデックスｉを有する測位モジュールの位置を取得する。

図１３ａを参照して説明したステップと並行して、その位置が取得されなければならないそれぞれの測位モジュールは、図１３ｂに示されているものなどのステップを実行する。

通常は、Ｓｙｎｃ信号のパルスである起動「指示」を受信した後に（ステップ１３４０）、次の式に従って、時間遅延値Ｐ（ｉ）を算出するが（ステップ１３４５）、ここで、ｉは、（それぞれの測位モジュールごとに異なり、且つ、ゼロと測位モジュールの数から１を減算したものの間に位置する）測位モジュールのインデックスを表している。

Ｐ（ｉ）＝Ｐ２＋ｉｘＰ３

従って、Ｐ（ｉ）は、共通起動信号の起動「指示」の開始とインデックスｉを有する測位モジュールの起動の開始の間の持続時間を表している。

次いで、例えば、ＧｅｔＴｉｍｅ（）関数を使用することにより、現在の瞬間を表す値を取得し、且つ、変数ｔ及びｔｉｍｅｒに割り当てる（ステップ１３５０）。

次いで、ｔｉｍｅｒ変数の値を変数ｔの値から減算し、且つ、その結果を予め算出された時間遅延値Ｐ（ｉ）と比較する（ステップ１３５５）。

変数ｔと変数ｔｉｍｅｒの差が時間遅延値Ｐ（ｉ）未満ではない場合には、現在の瞬間を表す値を再度取得すると共に変数ｔに対して割り当て（ステップ１３６０）、且つ、アルゴリズムは、ステップ１３５５に戻る。その一方で、変数ｔと変数ｔｉｍｅｒの差が、時間遅延値Ｐ（ｉ）未満である場合には、その位置を取得することができるように、インデックスｉを有する測位モジュールを時間インターバルＰ２において起動する（ステップ１３６５）。

測位モジュールの起動の順序は、予め規定しておくことが可能であり、且つ、そのインデックス（又は、類似のデータ項目）に対応したものであってよいが、図１４を参照して説明するように、測位モジュールの起動の動的なシステムを使用することもできる。このようなシステムは、具体的には、時分割多重アクセスアルゴリズムに基づいたものであってよい（時分割多重アクセスの技法は、具体的には、ＧＳＭ（登録商標）（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｍｉｃａｔｉｏｎｓ）などの第２世代携帯電話ネットワークによって動作しており、且つ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格などの規格には、時間スロットの数を動的に予約することができる変形が存在している。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）は、商標である）。

このような実施形態は、測位モジュールの起動シーケンスにおける予め規定された位置を必要としないという利点を有する。更には、このような動的な管理によれば、同一の算出された又は予め規定された時間遅延値を有する測位モジュール間における衝突を解決することができる。

特定の実施形態によれば、共通起動信号の２つの起動「指示」の間の持続時間は、ＴＳ０〜ＴＳｎという参照符号が付与された固定された且つ既定の持続時間を有するｎ＋１個の時間スロットに分割される。従って、共通起動サイクルは、ｎ＋１個の時間スロットを含む。

第１時間スロットＴＳ０は、共通起動信号の起動「指示」の放射の瞬間において始まる。これは、固有のものであり、且つ、新しい測位モジュールの到着のために予約されている。

時間スロットＴＳ０の持続時間にわたって、まだ時間スロットが割り当てられていない測位モジュールは、そのソレノイドを介して放射する。中央処理システムは、時間スロットＴＳ０の期間内において測位モジュールから信号を受信した場合に、それぞれの割り当てられていない時間スロットの末尾において、第２起動信号を放射する。この第２起動信号は、例えば、ＦＭ信号を変調する固有のトーンであってもよい。次いで、測位モジュールには、すべての自由な時間スロットについて通知される。

それぞれの測位モジュールは、ランダム選択を実行し、次のサイクルにおいてそのモジュールが放射することになる自由時間スロットを判定する。

それぞれのサイクルにおいて、且つ、それぞれの自由な時間スロットごとに、以下の３つの可能性が存在する。
−時間スロットが自由な状態に留まっている：いずれの測位モジュールもその時間スロットを選択していない。従って、中央処理システムは、その時間スロットの末尾において第２起動信号を放射することにより、その時間スロットが自由であることを継続的に通知する。
−時間スロットが単一の測位モジュールによって選択されており、この測位モジュールがその時間スロットの期間内において放射している：従って、中央処理システムは、その時間スロットの末尾における第２起動信号の放射を休止する。第２起動信号の消失により、その時間スロットの割当が有効であることを測位モジュールに対して通知する。
−時間スロットがいくつかの測位モジュールによって選択されており、これらの測位モジュールがその時間スロットの期間内において放射している：中央処理システムは、信号の衝突を検出し、且つ、第２起動信号をその時間スロットの末尾において放射することにより、時間スロットが自由であることを継続的に通知する。

衝突の状況は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．３ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）規格における「Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ｂａｃｋｏｆｆ ａｎｄ ｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ」という名称の節に記述されているものなどのアルゴリズムによって解決される。

時間スロットの解放は、測位モジュールによる放射が存在していないことを検出することによって管理される。次いで、時間遅延がトリガされる。時間遅延の期間中に、中央処理システムが測位モジュールから放射を受信しない場合には、対応する時間スロットは、解放されたものと見なされる。

図１４のタイミングチャートは、中央処理システムがそれぞれのサイクルの開始点において（共通起動信号内において）起動「指示」を放射する２５ｍｓの起動サイクルを示しており、それぞれのサイクルは、ＴＳ０〜ＴＳ４という参照符号が付与された５つの時間スロットに分割されている。

タイミングチャート上の「×」印は、測位モジュールに対する時間スロットの割当の際の衝突を示している。

タイミングチャートの第１サイクルにおいて、時間スロットＴＳ１は、ここでは、放射している測位モジュールに対して既に割り当てられているものと仮定する。

タイミングチャートのステップＥ１〜ステップＥ６は、対象である検出表面上に出現する測位モジュールに対する時間スロットの割当を以下のように示している。
−ステップＥ１：新しい測位モジュール（時間スロットが割り当てられてはいない）は、既定により、時間スロットＴＳ０において放射する。これに応答して、中央処理システムは、自由な時間スロット（ここでは、時間スロットＴＳ２、ＴＳ３、及びＴＳ４）の末尾において第２起動信号を放射する。新しい測位モジュールは、ランダム選択を実行し、自由な時間スロットに基づいて時間スロットを割り当てる。これらの測位モジュールのうちの２つは、時間スロットＴＳ２を選択し、第３の測位モジュールは、時間スロットＴＳ３を選択する。
−ステップＥ２：時間スロットＴＳ２に関する衝突が存在している。中央処理システムは、この時間スロットの末尾における第２起動信号の放射を維持することにより、これを通知し、これにより、割当を待っている測位モジュールに対して時間スロットＴＳ２が依然として自由であることを通知する。測位モジュールは、新しいランダム選択を実行する。
−ステップＥ２ａ：時間スロットＴＳ３上には衝突が存在していない。割当要求は受け入れられる。中央処理システムは、時間スロットＴＳ３の末尾における第２起動信号の放射を中断することにより、これを通知する。この時間スロットは、いまや、割り当てられた状態にある。
−ステップＥ３：いずれの測位モジュールも時間スロットＴＳ２を選択してはいない。中央処理システムは、時間スロットＴＳ２の末尾において第２起動信号を放射することにより、この時間スロットが依然として利用可能であることを通知する。
−ステップＥ４：時間スロットＴＳ４上に衝突が存在している。この時間スロットの末尾における第２起動信号を維持し、この時間スロットがいまだ割り当てられてはいないことを通知する。
−ステップＥ５：２つの割り当てられていない測位モジュールが時間スロットＴＳ２及びＴＳ４を選択している。衝突は存在しておらず、且つ、割当は受け入れられる。中央処理システムは、これらの時間スロットの末尾における第２起動信号の放射を停止し、これらの時間スロットが割り当てられていることを通知する。
−ステップＥ６：安定モードであり、それぞれの測位モジュールに時間スロットが割り当てられている。

本明細書に記述されている例においては、測位モジュールの最終的な数は、起動サイクル当たりの時間スロットの数に等しいが、起動メカニズムには、このような制約が課されるものではない。

共通起動信号は、それぞれの測位モジュール内において、高周波レシーバにより、検出することが可能であり、この高周波レシーバは、共通起動信号を復調すると共に、測位モジュールと関連した時間遅延の算出の責任を担うマイクロコントローラに、この信号を送信する。時間遅延が経過した際に、測位モジュールは、例えば、ソレノイドに接続された選択増幅器の共振周波数において期間Ｐ３にわたって方形波信号を生成することにより、そのソレノイドにより、測位信号を放射する。

或いは、この代わりに、例えば、Ｈｉｇｈ状態などの特定の状態に対する共通起動信号のスイッチングを測位モジュールの高周波レシーバ内において検出することにより、測位モジュールに割り当てられた時間遅延期間Ｐ（ｉ）の後にパルスを生成するように構成された第１単安定トリガ回路をトリガすることもできる。時間遅延が経過した際に、第１単安定トリガ回路の立下りエッジにより、ソレノイドに接続された選択増幅器に局部発振器を期間Ｐ３にわたってリンクする第２単安定トリガ回路を起動する。この実施形態においては、単安定トリガ回路は、バイナリカウンタを使用することにより、又はＲＣ回路の充電時間を使用する回路を使用することにより、実装することができる。局部発振器は、バイナリカウンタのクロック信号として使用することができる。

共通起動信号は、固有の信号又は既存の信号であってもよい。従って、例えば、スクリーンの同期フレームによって誘発される信号を共通起動信号として使用することにより、移動要素内の高周波レシーバを省略できるようにすることもできる。この場合には、高周波レシーバは、ここでは、スクリーンのリフレッシュレートにチューニングされた誘導ループによって置換される。この誘導ループは、共振ＲＬＣ組立体を構成し、この共振ＲＬＣ組立体は、スクリーンに固有の周波数を有し、且つ、測位モジュールと関連する時間遅延の算出の責任を担うマイクロコントローラのアナログ／デジタルコンバータの入力に接続されている。

同様に、高周波レシーバは、測位モジュール用のリモート電源の周波数にチューニングされた誘導ループによって置換することができる（共通起動信号を提供するために、リモート電源の周波数の放射が周期的に中断される）。

ここでは、測位モジュールのリモート電源信号としての共通起動信号を使用し、例えば、周波数変調符号化を使用することにより、データを測位モジュールに転送することができることに留意されたい。

同様に、測位モジュールは、測位モジュールによって放射される測位信号を使用し、データ、例えば、対象の測位モジュールの識別子及び／又はスイッチの状態を中央処理システムに対してアドレス指定することができる。

特定の実施形態によれば、移動可能な測位モジュールのマイクロプロセッサは、可変周波数の方形波信号を生成する。この周波数変調により、転送対象のデータ、Ｌｏｗ状態に対応した周波数Ｆ１、及びＨｉｇｈ状態に対応した周波数Ｆ２に対応したビットストリームを符号化することができる。周波数Ｆ１及びＦ２は、好ましくは、選択増幅器の利得が大きくなるように、測位モジュールの選択増幅器の周波数に近接している。

更には、特定の実施形態によれば、測位モジュールは、自身に割り当てられた時間スロットにおいてのみ放射するため、中央処理システムは、受信したデータがどの測位モジュールに由来しているのかを識別することができる。

別の特定の実施形態によれば、移動要素内に配置された局部発振器は、可変周波数信号を生成する。この周波数変調は、例えば、局部発振器の入力におけるインピーダンスの変化によって誘発される外部偏向によって実装される。この場合にも、この周波数変調により、転送対象のデータに対応したビットストリームを符号化することができる。中央処理システムによって受信された変調信号は、変換及び保存のために、このシステムのアナログ入力によって処理することができる。

或いは、この代わりに、中央処理システムによって受信された信号は、ベースバンド信号を再構築するために、アナログ復調回路によって復調される。別の代替肢によれば、受信された信号は、増幅されると共に内部カウンタのクロック入力に送られ、第２内部カウンタが内部時間基準として機能する。この第２カウンタは、増幅された信号の立ち上がりエッジの受信の際にトリガされ、且つ、次いで、第１カウンタが予め規定された値に到達した際に、停止される。第２カウンタが停止した際に得られる値を使用し、変調信号の周波数を弁別する。第１カウンタが到達する値が大きいほど、且つ、変調信号の周波数との関係において第１カウンタのクロック周波数が大きいほど、弁別することができる変調信号の周波数も大きくなる。一般に、このレートは、ｌｏｇ₂（弁別対象周波数の数）／起動サイクルとなる。

測位モジュールとの間におけるデータ転送は、例えばＲＳＡタイプのパブリック及びプライベートキーなどの標準的な方式によって暗号化することができる。

又、測位モジュールの起動の持続時間は、測位モジュールによって送信されるデータ項目、特に、その身元の特性を示すこともできる。

ここでは、測位モジュールの位置を判定するために使用される放射要素（ソレノイド又はこれに類似したもの）に供給するための測位モジュール内におけるスイッチの使用により、これらのモジュールをリアルタイムで特定すると共に、その結果、多数の測位モジュールを管理することが可能になっていることに留意されたい。実際に、図７及び図８に示されているように、測位モジュール内におけるソレノイドの励起信号は、常に利用可能な状態にあり、この信号は、スイッチ７１５（特に、マイクロコントローラ又は単安定トリガ回路を内蔵することができる）の位置に応じて、ソレノイドに送信されるか又は送信されず、且つ、スイッチング時間は、ここでは、無視可能である。

例として、測位モジュールの位置を取得するためのサイクルが５０Ｈｚであり、且つ、５０個の測位モジュールが使用されているものと仮定することにより、それぞれの測位モジュールの起動時間は、約０．４ｍｓである。ターンオン及び停止時間が起動持続時間の１％のレベルであるとすれば、これは、４０μｓのレベルでなければならない。

特定の実施形態によれば、測位モジュールのソレノイドの放射周波数は、１００ｋＨｚ近傍の範囲内において設定されている。この周波数においては、測位モジュールと検出表面ループの間の電磁結合は、主に、磁気的なものとなる。

この周波数の選択肢により、測位モジュールと検出表面の間の電磁結合に対して（検出表面と測位モジュールの間に位置した）スクリーンによって誘発される干渉を制限することができる（スクリーンからの放射は、その特性が主に電気的である）。従って、システムの最適な動作を維持しつつ、検出表面と測位モジュールをスクリーンのいずれかの側に配置することができる。

ソレノイドによって生成される磁界の強度は、次式によって得られることを思い起こされたい。

Ｂ=ｃ・I・（N／L)

ここで、ｃは、定数であり、Ｉは、ソレノイドを通過する電流の強度であり、Ｎは、ソレノイドの巻回数であり、且つ、Ｌは、ソレノイドの長さである。

ソレノイドの寸法は、測位モジュールの寸法が低減されると共に通常の物体に内蔵できるように、制約されており、且つ、Ｌが、通常は、数ミリメートルのレベルであるため、十分な磁界強度を得るように、Ｎの大きさが設定される。

更には、スクリーンの表面にわたる正しい結合を実現するために、ソレノイドを通過する電流の値を最適化しなければならない。放射する選択増幅器に結合された局部発振器の実装をもたらしたものは、これである。局部発振器は、放射する選択増幅器の正確な共振周波数を生成する。起動された際に、放射する選択増幅器は、その正確な共振周波数において動作し、且つ、ソレノイドを通過する電流が最大値となることを保証する。

目的とする用途に応じて、システムの動作を利用可能な測位モジュールのサブセットに制限することが、又は特定の機能を特定の測位モジュールと関連付けることが、必要となろう。従って、システムの初期化フェーズにおいては、その位置を算出する必要がない測位モジュールのリストを規定することが必要となろう（それらの電磁放射は、起動モジュールによって起動されない）。このリストは、時間に伴って変化してもよく、且つ、初期化フェーズにおいて規定されたその初期値と異なってもよい。又、初期化フェーズにおいては、特定の機能又は役割を測位モジュール又は移動要素に対して割り当てることもできる。従って、例えば、この移動要素がチェスプログラムにおいて使用されている場合には、予め規定された測位モジュールと関連する移動要素は、キングの役割を演じることが可能であり、又、描画の用途においては、同一の移動要素は、消しゴム又は先端がフェルトのペンの役割を果たすことが可能であり、或いは、場合によっては、運転者の訓練プログラムにおいては、自動車の役割を果たすこともできる。

例として、測位モジュールと機能の間の関連付けは、これらの測位モジュールを有する移動要素を検出表面の特定の部分上に配置すると共に記録をトリガすることにより、実行することができる。次いで、位置検出及びキャプチャ用の制御モジュールは、完全な起動シーケンスを実行し、且つ、移動要素の個々の位置に従って、役割が関連付けられる（例えば、チームＡの駒対チームＢの駒）。

スクリーンが検出表面上に重畳された際に、それぞれの移動要素の位置の近傍に異なる可能な役割を提供するメニューを表示することにより、それぞれの移動要素ごとに、コンテキストメニュー内において役割を選択することができる。

本発明の特定の用途は、ボードゲームに関係しており、ボードゲームの浮き浮きとした側面と、実際の駒又は人形を取り扱う喜びと、を維持すると共に、ビデオゲームの対話性及びダイナミズムの利益を享受することができる。この用途の分野においては、好ましくは、駒の検出のための表面上に、大きなタッチスクリーンが重畳される。

測位モジュールは、有利には、ゲーム内において使用される人形の基部内に配置され、これにより、ゲーム内における人形の位置の検出を保証する。

タッチスクリーンは、人形がその上部において移動することになるゲームプレイエリアを表示し、これにより、動的な視覚的サポートを提供することができる。通常、スクリーンは、人形のためのアニメーション化されると共にリアリスティックな環境（サイエンスフィクションゲームの場合の宇宙船内の廊下、「Ｒｉｓｋ」タイプのゲームの場合の地理的ゾーン、人形がチェスの駒である場合のチェスボードなど）を表示する。

ゲームを開始する際に、システムは、プログラムが１つ又は複数の検出モジュールの識別子と移動要素によって表される人形の間の関連付けを実行できるようにするために、機能をその移動要素に対して割り当てることを提案する。これは、ボード上に配置されているそれぞれの人形の位置の近傍に、役割を選択するための特定のメニューをスクリーン上に表示することにより、実行することができる。

駒が記録された際に、即ち、その役割が駒に割り当てられた際に、それらの駒は、ゲーム内における真のインターフェイスとなる。この結果、システムは、ゲーム内におけるそれらの駒の役割を考慮することにより、人形の動きがゲームの役割によって課された運動の制限を適切に順守していることを継続的に検証することができる（例えば、廊下内において広場から広場に移動したり、チェスゲームの場合に適切な動きを順守したりする）。又、システムは、コンバットゲーム内において２つの人形の間の視線を算出し、且つ、スクリーン上に表示することも可能であり、或いは、チェスにおいて取ることができる駒を自動的に算出し、且つ、表示することもできる。又、コンテキストに応じたビジュアルアニメーションを人形の下方において又は人形からトリガすることもできる。従って、人形のためにメニュー上において武器の発砲を選択することにより、射撃手の周りに特定の閃光を生成することが可能であり、且つ、２つの人形の間に弾道を表示することができる。同様に、２つの人形の相対的な位置が許容する際には、コンテキストに応じたオーディオアニメーションをトリガすることもできる。例えば、人形を動かした際に、別の人形との間の視線の存在をシステムが判定した場合には、システムは、オーディオによる「ターゲット視認」アラームをトリガすることができる。

同様に、人形の位置に応じて、コンテキストメニューを表示することも可能であり（白兵戦の結果を算出するためのメニューは、２つの敵対する人形が最小限の距離だけ離れている場合に、表示される）、プレーヤーが自身の人形に禁止されている動きを実行した際に、自動的なオンラインヘルプを提供することも可能であり、且つ、プレーヤーが人形を旋回させた際には、スクリーン上において表示を変更することができる。

更には、特定の特性（鉛筆を表す移動要素の色、消しゴム、又は線の太さの機能）を異なる移動要素と関連付けることもできる。これらは、上述のように、測位モジュールによって（直接的に、又は関連する時間遅延値の関数として）送信することができる。機能又は色の選択は、例えば、専用の発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイにより、対象の測位モジュールを有する物体上に表示することができる。

又、同一の移動要素において、ユーザーの動作（例えば、リング、サムホイール、又はペン上のスイッチ）の際に、これらのパラメータのうちの１つを変更することにより、その特性を変更することもできる。これらの機械的な介入に基づいて、測位モジュール内に存在しているマイクロコントローラは、具体的には、関連する時間遅延値を変更するか、或いは、ビットストリームの形態でデータを送信することにより、新しい機能が選択されたことを通知することができる。

本発明のその他の特定の用途は、自動車、ボート、ヘリコプター、及び飛行機などの独立した物体の制御に関係している。従って、例えば、自動車レースの場合には、本発明は、プレーヤーによって制御される自動車の運転支援を提供することも可能であり、且つ、システムによって駆動されるその他の車両を制御することもできる。車両が２つの測位モジュールを装備している場合には、算出される軌道を滑らかにすることができる。

同様に、ヘリコプター操縦の用途の場合には、本発明は、ヘリコプター内の搭載電子回路が単純化されるという利益を享受しつつ、特に、離陸及び着陸フェーズにおいて、操縦の支援を提供することができる（例えば、通常は使用されるジャイロスコープが不要になる）。空中の移動可能物体が３つの測位モジュールを有している場合には、中央処理システムが６つの自由度（ｘ軸、ｙ軸、高度、ピッチ、ロール、及び方角）をリアルタイムで有するため、３次元において制御を実現することができる。

当然のことながら、特定の要件を提供するために、当業者は、上述の内容に対して変更を適用することができる。

Claims (17)

1. 複数の移動要素（１１０、１１０’）をリアルタイムでコンピュータシステムとインターフェイスさせる方法であって、
   前記複数の移動要素の少なくとも１つの移動要素に内蔵された少なくとも１つの測位モジュール（７００、７００−１、７００−２）に起動信号を送信するステップ（１０１５，１１１４，１３０５）と、
   前記少なくとも１つの測位モジュールを連続的に起動するステップであって、前記少なくとも１つの測位モジュールの放射要素を励起するスイッチングステップを有する起動ステップと、
   起動された前記少なくとも１つの測位モジュールから少なくとも１つの信号を受信するステップと、
   前記少なくとも１つの受信した信号に基づいて、起動された前記少なくとも１つの測位モジュールを有する前記移動要素の位置に関する少なくとも１つの情報項目を算出するステップ（１０２０，１１１６）と、
   を有し、
   所与の瞬間において、単一の測位モジュールを起動することができることを特徴とする方法。
2. 前記起動信号は、単一の測位モジュールを選択的に起動するために、測位モジュールを識別できるようにするデータ項目を有する請求項１に記載の方法。
3. 前記起動信号は、複数の測位モジュールの起動の共通的な制御のための共通起動信号である請求項１に記載の方法。
4. 前記複数の測位モジュールのそれぞれの測位モジュール用の時間遅延値を算出するためのステップを更に有し、前記時間遅延値は、起動信号の受信と前記測位モジュールの起動の間の時間インターバルを表す請求項３に記載の方法。
5. それぞれの時間遅延値は、測位モジュールの識別データ項目に従って判定される請求項４に記載の方法。
6. それぞれの時間遅延値は、動的に判定される請求項４に記載の方法。
7. それぞれの時間遅延値は、時分割多重アクセスアルゴリズムに従って判定される請求項６に記載の方法。
8. 前記共通起動信号は、前記方法とは独立的に使用される信号によって誘発される請求項３〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記移動要素の向きに関する少なくとも１つの情報項目を算出するステップを更に有し、前記移動要素は、少なくとも２つの測位モジュールを有する請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記少なくとも１つの測位モジュールから前記コンピュータシステムに少なくとも１つのデータ項目を送信するステップを更に有する請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記少なくとも１つの測位モジュールの有効性をチェックするステップ（１０１０、１１１２）を更に有し、前記少なくとも１つの測位モジュールを連続的に起動する前記ステップは、前記有効性をチェックするステップに応答して実行される請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記少なくとも１つの測位モジュールに有効又は無効の状態を割り当てるステップ（１１３８、１１４０）を更に有し、前記有効又は無効の状態は、位置に関する前記少なくとも１つの情報項目に従って判定される請求項１１に記載の方法。
13. 少なくとも１つの信号を受信する前記ステップは、複数のレシーバを連続的に選択するステップを有し、前記少なくとも１つの信号は、前記複数のレシーバから選択された少なくとも１つのレシーバによって受信される請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 複数の移動要素をコンピュータシステムとインターフェイスさせる装置用の移動要素（１００、１００’）であって、前記移動要素は、少なくとも１つの測位モジュール（７００、７００−１、７００−２）を有することを特徴としており、前記測位モジュールは、
    −前記測位モジュールの位置を算出できるようにするための信号を放射する手段（７３０）と、
    −信号を放射するための前記手段の励起信号を生成する手段（７２０、７２５）と、
    −信号を放射する前記手段に対する前記励起信号の送信を制御するスイッチング手段（７１５）と、
    −起動信号を受信し、且つ、前記起動信号の少なくとも１つの情報項目に従って前記スイッチング手段を起動させることにより、前記測位モジュールの位置を算出するために使用可能な信号の放射を可能にする手段（７１０）と、
    を有する、移動要素。
15. 起動信号を受信する前記手段は、時間遅延値を算出する手段を有し、前記時間遅延値は、起動信号の受信と前記スイッチング手段の起動の間の時間インターバルを表す請求項１４に記載の移動要素。
16. 前記少なくとも１つの測位モジュールは、電力を前記少なくとも１つの測位モジュールのコンポーネントに対して供給するための、誘導によって励起可能な、少なくとも１つのソレノイドを有する請求項１４又は１５に記載の移動要素。
17. 複数の移動要素（１１０、１１０’）をコンピュータシステムとインターフェイスさせる装置であって、請求項１〜1３のいずれか一項に記載の前記方法の前記ステップのそれぞれを実装するのに適した手段を有する装置。

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