JP2015528893A - 電源内蔵型移動要素の実時間測位を補助する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】性能の改善および製造コストの低減が可能な電源内蔵型移動要素の実時間測位を補助する装置を実現する。【解決手段】本発明は、詳細には、電源内蔵型移動要素の実時間測位を目的としている。各移動要素は、電磁放射線により、実時間で測位され得る。これには、少なくとも１つの同期情報項目を有する無線信号を受信することを目的とし、受信した無線信号からエネルギーを受信するように構成されている手段（５０５、５２０、）と、起動信号に応答して放出される電磁信号を放出する手段（５１５）と、受信手段および電磁信号放出手段に接続され、無線信号受信手段による電力供給を受け、同期情報項目に応答して起動信号を生成するように構成されている制御手段（５１０）と、を有する。

Description

本発明は、特にゲームの分野における、ユーザとコンピュータシステムとの間のインタフェースに関し、より詳細には、電源内蔵型移動要素の実時間測位（localisation en temps re'el）を補助する装置に関する。

多くの状況下で、コンピュータシステムが、移動要素の位置および／または配向を検出し、移動要素が、それに応じて反応できるようにすることが必要となり得る。したがって、例えば、コンピュータシステムによりシミュレートされたバーチャルプレイヤを相手にユーザがプレイできるようにするチェスゲームにおいて、コンピュータシステム上で実行されるアプリケーションは、チェスボード上の全ての駒、特にユーザが動かす駒の位置を知ってその指し手を計算できなければならない。

ゲームボード上の実際の物体の位置および／または配向を検出してこれらの物体をコンピュータシステムのインタフェースとして使用できるようにするための解決法が存在する。

したがって、例えば、ゲームボードとして抵抗膜方式のタッチスクリーンを使用して、充分な圧力が加えられた場合にスタイラスペンなどの物体の位置を検出することが可能である。しかしながら、このタイプのスクリーンは概して、単一の接点しかサポートせず、位置を認識するためにはユーザが恒常的に圧力を加えている必要がある。換言すると、スタイラスペンによって加えられる圧力が解除された場合、その位置の検出は不可能である。

導電体を介した電流の漏出の原理に基づいた容量性タイプのタッチスクリーンを使用することも同様に可能である。しかしながら、導電性でかつ接地された物体だけが、その位置の検出を可能にする。したがって、例えば、プラスチック製または木製の物体の位置を、このようなスクリーンを使用して決定することはできない。

さらに、概して、タッチスクリーンまたはタッチスクリーンに基づく解決法は、限定された数の同時またはほぼ同時の接触しかサポートせず、多数の物体を見極めることはできない。

他の解決法では、特にテーブルの形式で、赤外線に基づく技術が使用される。こうして、例えば、Surface（Surface（サーフェス）はMicrosoft（マイクロソフト）の登録商標である）、mTouch（mTouch（マルチタッチ）はMerel Technologies（メレルテクノロジ）の登録商標である）およびEntertaible（Entertaible（エンターテーブル）はPhilips（フィリップス）の登録商標である）として公知の製品では、テーブルの厚みの内部に配置された赤外線カメラが使用されている。しかしながら、これらのテーブルは、その所要の厚みのため、可動性が乏しく、かつある程度の剛性がある。さらに、その価格は、家庭での使用を実際に可能にするものではない。

最後に、本出願人が開発した他の解決法は、コンピュータシステムを用いた複数の移動要素のリアルタイムインタフェース（interfac,age en temps re'el）を可能にする。移動要素に統合された少なくとも１つの測位モジュールを選択した後、この測位モジュールが逐次起動される。その後、起動されたこの測位モジュールから信号が受信され、起動されたこの測位モジュールを有する移動要素の位置データ項目が、受信信号から実時間で計算される。所与の一時点において単一の測位モジュールのみが起動され、測位モジュールは逐次起動される。

後者の解決法は満足のいくものであるが、性能の改善および製造コストの低減に対するニーズは、常に存在する。

本発明は、上述の問題点のうち少なくとも１つを解決することを可能にする。

したがって、本発明の目的は、電源内蔵型移動要素の電磁放射線による実時間測位を補助する装置において、
−少なくとも１つの同期データ項目を有する無線信号を受信する手段であって、受信した無線信号から電力供給を受けるように構成されている手段と、
−起動信号に応答して送信される電磁信号を送信する手段と、
−受信する手段および電磁信号を送信する手段に接続され、無線信号を受信する手段による電力供給を受け、同期データ項目に応答して起動信号を生成するように構成されている制御手段と、を有する装置にある。

本発明に係る装置によって、こうして、特に適度のコストで使用可能な標準技術の使用に関連する利点を、数百個の移動要素を使用できる実時間として公知のアプリケーションにおいて移動要素の使用を可能にする構造の利用と組合せることができる。

無線信号を受信する手段は、好ましくは、デュアルポートメモリを有し、デュアルポートメモリは、無線信号および制御手段によって読取りおよび書込みアクセス可能となるように構成されている。こうして、本発明に係る装置は、移動要素の起動を制御して移動要素を測位し、並びに／あるいは、移動要素が他の関連付けられた機能、特にアクチュエータ、モータおよび／またはディスプレイの機能を制御できるようにするために、多くの標準回路の特徴を使用することを可能にする。

特定の一実施形態によると、無線信号を受信する手段は、受信された無線信号から同期データを識別する手段と、識別された同期データを制御手段に送信する手段と、を有する。本発明に係る装置は、こうして移動要素の起動を制御してそれを測位できるようにするために多くの標準回路の特徴を使用することを可能にする。

さらに特定の実施形態によると、制御手段は、無線信号を受信する手段の電源の状態の変化を検出する手段を有し、同期データ項目は、無線信号を受信する手段の電源の状態の変化に応答して識別される。本発明に係る装置は、こうして、使用が極めて簡単である。

さらに特定の実施形態によると、制御手段は、受信された無線信号の搬送波の状態の変化を検出する手段を有し、同期データ項目が、受信された無線信号の搬送波の状態の変化に応答して識別される。本発明に係る装置は、こうして、使用が極めて簡単である。

さらに特定の実施形態によると、制御手段は、デュアルポートメモリ内に記憶された値にアクセスする手段を有し、同期データ項目は、デュアルポートメモリ内に記憶された値の関数として識別される。したがって、本発明に係る装置のためのパラメータを設定し、誘導されることのある待ち時間を制限するのは容易である。

電磁信号を送信する手段は、好ましくは、ソレノイドと、ソレノイドの起動を制御するスイッチ（Ｑ１）とを有する。

特定の実施形態によると、装置は、起動信号の生成時点を決定する手段をさらに有し、時点は、同期データ項目および遅延情報項目の受信時点にしたがって決定される。こうして装置は、１つの移動要素の連続起動の間に発生することのある待ち時間を制限しながら、多くの移動要素を逐次使用できるようにする。

無線信号を受信する手段は例えば、ＰＦＩＤタイプの規格またはＱＩ勧告などの勧告事項に適合する。

特定の一実施形態によると、制御手段は、同様に、移動要素の少なくとも１つのアクチュエータを制御する手段を有する。

さらに特定の実施形態によると、装置は、同様に、第２の電磁信号送信手段をさらに有し、電磁信号を送信する手段は第１の電磁信号送信手段と呼ばれ、第１および第２の電磁信号送信手段は、次々に電磁信号を送信して移動要素の配向を決定できるように構成されている。

本発明を実施するために使用することのできる構造の一例を図式的に示す図である。 移動要素の位置および配向を決定するのに検出と論理回路（logique）とが関連付けられた面の一例を示す図である。 検出面の導電性ループとソレノイドとの間の誘導結合の物理的原理を図式的に示す図である。 図２を参照して記載されたシステムなどのシステムによって得られる測定値から、所与の軸に沿って検出面上に設置されたソレノイドの位置の計算を可能にする補間メカニズムを図式的に示す図である。 測位を可能にする移動要素の電子回路の実施形態を示す図である。 測位を可能にする移動要素の電子回路の実施形態を示す図である。 測位を可能にする移動要素の電子回路の実施形態を示す図である。 測位を可能にする移動要素の電子回路の実施形態を示す図である。 マイクロコントローラによって制御される移動要素用発振回路の一例を示す図である。 誘導子の発振を開始または停止する位相の能動制御を実証するシミュレーションを示す図である。 測位モジュールに由来する測位信号を受信するために使用され、測位面の行および列から電力を受けることを可能にする測位モジュールの一例を示す図である。 ２つの同期信号が使用される場合の同期タイミング図の一例を示す図である。

本発明のさらなる利点、目的および特徴は、添付図面との関連で非限定的な例として提供される以下の詳細な説明から明らかになる。

概して、本発明の目的は、一組の移動要素の位置および／または配向を逐次決定できる面によって、位置（ｘ軸、ｙ軸および／または高度）および／または配向（ヨー、ピッチおよび／またはロール）が決定され得る移動要素である。これらの目的のため、ここで、移動要素には、少なくとも１つの測位モジュールと１つの起動モジュールとが有される。位置は、１つの平面内の２次元位置、または高度（または標高）を有する３次元位置であり得る。検出面は、例えば装飾要素または情報を提供するために、スクリーンと組み合わせることができる。

一例として、移動要素の３次元位置の捕捉は、電磁場を介して実施可能である。これらの目的で、行列タイプの電磁捕捉グリッドで構成された、移動要素の位置を検出するための面が使用される。それは、電磁場を放射する測位モジュールの位置を逆多重化によって計算することのできる電子モジュールと関連付けられる。

したがって、各測位モジュールは、例えば、電磁場を放射するような形式でそれに固有の識別子にしたがって逐次選択される。この目的で、各測位モジュールは、起動メカニズムを有し、こうして、起動された場合に、検出面によって捕捉され得る電磁場を発生するようになっている。

コマンド信号を介して測位モジュールの電磁放射を逐次起動するため、またはこのような逐次起動を制御するために、位置検出ドライバモジュールが検出面と関連付けられている。このモジュールと測位モジュールとの間のコマンド信号は、有利には無線接続を介して送信される。

コマンド信号は、例えば、識別子にしたがって選択的に各測位モジュールを対象とするかまたは測位モジュールセットを対象としてもよく、これらのモジュールは、このとき、その中に統合された遅延メカニズムにしたがって逐次起動され得、コマンド信号の受信に続く予め定められた遅延の後に起動され得る。

本発明によると、移動要素を起動し測位する電子機器は、誘導により電力供給され、電力を捕捉するために使用されるアンテナも、同様に移動要素を起動し同期させるため、すなわち測位面と移動要素との間の通信を可能にするために使用される。誘導結合を使用する誘導による給電では、特定の制御回路または標準回路、例えばＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification（無線周波数識別）の略）規格または（Wireless Power Consortium（ワイヤレスパワーコンソーシアム）により開発された）ＱＩ勧告に適合する回路、例えばTexas Instruments（テキサスインスツルメンツ）社が開発したＢＱ５００１１０およびＢＱ５１０１Ｘの品番の付いた回路が使用され得る。

位置検出のための面は、例えば、電磁受信のためのフレキシブルまたはリジッドＰＣＢ（Print Circuit Board（プリント回路基板）の略）タイプのカードである。これは、同様にフレキシブルまたはリジッドのタッチまたは非タッチ式のスクリーン、例えば、インタラクティブな表示面上で移動要素を操作できるようにするＬＣＤ（Liquid Crystal Display（液晶ディスプレイ）の略）またはＯＬＥＤ（Organic Light-Emitting Diode（有機発光ダイオード）の略）タイプのスクリーンと関連付けられてもよい。検出面は同様に、位置検出に影響を及ぼすことなく、移動要素を、傾斜した、垂直なまたは逆転した（逆さまの）平面上で操作できるようにするかまたは衝撃を受けることができるようにする磁気面と関連付けることもできる。

図１は、本発明を実施するために使用可能な構造１００の一例を図式的に示す。

構造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、その上には移動要素１１０が配置されており、ユーザは、移動要素１１０を移動させることによってこのボードと関連付けられたコンピュータシステムと対話することができる。ここでは５個の移動要素しか表わされていないが、数十個、さらに数百個の移動要素を使用することも可能である。ボード１０５は、使用される移動要素の位置および／または配向の検出ゾーンを画定している。

ここで、ボード１０５は、スクリーン１２０に結合された検出面１１５と、磁化面１２５と、を有する（検出面１１５、スクリーン１２０および磁化面１２５はここでは実質的に平行である）。ボードは同様に、移動要素１１０の位置そして必要な場合にはその配向を検出するため、並びに、ユーザがインタラクトする１つもしくは複数のアプリケーションを実行するためのハードウェアモジュール１３０（または中央処理システム）を有する。ハードウェアモジュール１３０は、特に、移動要素の位置および／または配向の検出を管理すること、すなわち測位モジュールを次々と識別し、それらを起動して、それらが各々順に電磁場を放射するようにし、かつそれらの位置を評価することを担当する。

ハードウェアモジュール１３０は、好ましくは、ボード１０５の他の要素と共にケースの中に挿入される。あるいは、ハードウェアモジュールは、例えば、コンピュータまたはゲーム機に統合された遠隔モジュールであり得る。これは、充電式バッテリによって、あるいは、コンセントのパワーアダプタを介して電力供給を受けることができ、特にスクリーンが検出ゾーンに関連付けられている場合などの場合に応じて、一組の従来のコネクタ１３５、例えば、コンセントパワーアダプタ用の電源プラグ、ＵＳＢ、イーサネット（登録商標）、ＶＧＡ（Video Graphics Array（ビデオグラフィックスアレイ）の略）ビデオおよび／またはＨＤＭＩ（登録商標）（High Definition Multimedia Interface（高解像度マルチメディアインターフェース）の略）ポートを有する。それは、さらに、好ましくは、例えば、別のコンピュータシステムとのインタラクションおよび／または通信網を介したデータへのアクセスを可能にするＷＩＦＩまたはBluetooth（登録商標）（ブルートゥース（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有する。

ハードウェアモジュール１３０は、典型的には、計算モジュールと以下で詳述する位置の検出および捕捉を駆動するモジュール（module de pilotage de de'tection de position）とを有する。計算モジュールには、ここでは、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、グラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）、本発明の実施のために必要なプログラムおよび変数を記憶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）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）および／もしくはフラッシュタイプメモリ）、並びに、音声処理モジュールが、例えばチップセットの形式で有される。

特定の実施形態によると、ハードウェアモジュール１３０は、ボード１０５と一体化されずに、ボードにリンクされている。例えば、それはボード１０５に接続されたスマートホンタイプの装置である。

位置検出および捕捉駆動モジュールは、その位置が決定されなければならない各測位モジュールを、好ましくは無線で逐次起動するか、または、このような逐次起動を制御する。起動後、各測位モジュールは、ここで、検出面により捕捉される電磁場を放射する。この検出面は、次に、位置検出および捕捉モジュールに対して、例えば（ｘ、ｙ、ｚ）タイプの測位モジュールの位置の計算を可能にする情報項目を送信する。以下に記載の通り、複数の測位モジュールが同じ移動要素と関連付けられている場合、これらの測位モジュールの位置から、例えば角度の形式でこの移動要素の配向パラメータを決定することができる。位置および／または配向を決定しなければならない全ての移動要素の位置および／または配向は、その後計算モジュールに送信され、この計算モジュールは、それらを用いて、対象のアプリケーションとのインタラクションを管理する。

残りの説明においては、ボード１０５および関連付けられた電子機器を、捕捉面（surface de captation）と呼ぶ。

図２は、検出面および関連付けられた論理回路の例を示す。

ここでは、検出面１１５は、導電性グリッドを構成する行列の形をしたグリッドによって構成されている。導電性グリッドは、２本の直交する軸に沿って導電性ループセットを有する。各ループは、典型的には、検出面の上に位置づけされた、位置および／または配向を計算しなければならない移動要素に従事するソレノイドである、放射素子により誘導された電流または電圧の強度を測定できるようにする別個のセンサである。

一例として、ここでは、ソレノイドは、位置２００、すなわち、一方の端部が接地されもう一方の端部が位置の計算に使用される電子コンポーネントにリンクされているループ２０５および２１０の交差部に設置されているものと仮定される。位置２００にあるソレノイドに電力供給された場合、それはループ２０５および２１０において誘導電流を生成させ、この誘導電流は分析され他のループ内で誘導された電流と比較され得る。こうして、ソレノイドとグリッドとの間の誘導結合によって、そして誘導された電流を測定することによって、ソレノイドの位置を決定することが可能である。

グリッドの２本の軸各々の各ループに対して、すなわち、ここではそれぞれ垂直ループおよび水平ループの各々に対して、マルチプレクサ２１５および２２０がリンクされる。マルチプレクサ２１５および２２０の出力端は、それぞれ、ハードウェアモジュール１３０のここでは１３０−１と付番されている位置検出および捕捉駆動モジュールの自動利得制御器（Automatic Gain Controller；ＡＧＣ（Contro^leur Automatique de Gain；ＣＡＧ））２２５および２３０に接続されている。自動利得制御器２２５および２３０の出力信号は、先ず、それぞれ復調器２３５および２４０内で復調される。復調により、ソレノイドが放出した固定周波数の倍数である交流成分（ＡＣ、Alternating Currentの頭字語）によって補完された、元の正弦曲線に正比例する直流信号（ＤＣ、Direct Currentの頭字語）が生成される。

一般に使用されているスキームによると、ハードウェアモジュール１３０のここでは１３０−２と付番されている計算モジュールは、マルチプレクサ２１５および２２０を駆動して、ループを逐次（すなわちループｎの後にループｎ＋１を）起動する。最後のループに到達した時点で、プロセッサは新規サイクルを開始し、第１のループの起動を駆動する。

各々の自動利得制御器２２５および２３０において、復調された信号の望ましくない調波および電磁バックグラウンドノイズを抑制する目的で、有利にはバンドパスフィルタが利用される。このフィルタリングにより、復調器２３５および２４０内で復調された後それぞれアナログ／デジタル変換器（Analog/Digital Converter；ＡＤＣ（Convertisseur Analogique/Nume'rique；ＣＡＮ））２４５および２５０内でデジタル化されるマルチプレクサ２１５および２２０由来の信号の測定値を、精緻化することが可能となる。

得られたデジタル値は、計算モジュール１３０−２の中央処理ユニット（ＣＰＵ）２５５に送信され記憶される。図示されている通り、中央処理ユニット２５５は、復調器２３５および２４０を制御する。

値が記憶された後、中央処理ユニットは、マルチプレクサのアドレスを増分して、次のループに由来する信号のデジタル化に着手する。最後のループに到達した時点で、中央処理ユニットは、対象の軸の第１のループの値に対応するマルチプレクサのアドレスを再初期化する。

サイクルの終りで、中央処理ユニットは、各軸について、ソレノイドの位置に近い隣接ループと同数のデジタル値を記憶し終っている。これらの値に基づいて、中央処理ユニットは、以下で記述する通り、補間によりソレノイドの位置を計算する。

ここで、ループを電磁干渉から保護するために、ループの接地を、異なるループ間に位置づけされた金属片によって実施できるということが指摘される。代替案は、導電性グリッドの下に均一な接地板を配置することからなる。

さらに、位置検出および捕捉制御モジュール１３０−１は、ここでは、移動要素の測位モジュールの起動を可能にする計算モジュール１３０−２の中央処理ユニット２５５によって制御される送信器２６０を有する。一例として、中央処理ユニット２５５は、起動すべき測位モジュールの送信器２６０に対して識別子を送信する。この識別子は、符号化され、次にデジタルまたはアナログ無線信号の形式で送信される。この信号を受信した各測位モジュールは、次に、受信した識別子を自らの識別子と比較し、これらの識別子が同一であった場合、自らを起動することができる。代替として、中央処理ユニット２５５は、送信器２６０に対して、一般的な起動コマンドを送信し、このコマンドは次に符号化されデジタルまたはアナログ無線信号の形式で送信される。

送信器２６０は、アンテナ２６５にリンクされることによって、電源として移動要素により使用されるコマンド信号の送信を可能にし、測位モジュールを起動することができる。アンテナ２６５は、有利には、検出面１１５の上、たとえばループ２０５および２１０の周りに設置される。特定の実施形態によると、アンテナ２６５を形成するために、ループ２０５および２１０を使用することもできる。これらの目的で、ループ２０５および２１０の送信または受信機能を決定するために、スイッチが使用される（これらのループは、このとき、スイッチの位置に応じて、マルチプレクサ２１５および２２０または送信器２６０にリンクされる）。

以下で記述されている通り、送信器２６０は、特に、ＲＦＩＤタイプの読取り器を有することができる。

こうして、測位モジュールセットの位置を推定するためには、各測位モジュールを逐次起動し、ここに記載の実施形態にしたがって、これらの起動各々について各ループセット上で１回のサイクルを実施することが必要である。

複数の検出面を共に組合せることが可能であり、結果として得られる検出面の面積は、組合わされた検出面の面積の合計である。これらの目的で、１つの検出面はマスターとみなされ、他の検出面はスレーブとみなされる。移動要素の逐次起動は、マスター検出面によって管理され、この検出面は、好ましくは、各スレーブ検出面と関連付けられたハードウェアモジュールにより計算された位置を受取り、測位モジュールの座標と自由角度（angle de liberte'）とを有するテーブルを作成することによってこれらの位置を集約する。

図３は、検出面の導電性ループとソレノイドとの間の誘導結合の物理的原理を図式的に示している。

本発明によると、位置および／または配向を計算しなければならない各移動要素は、軸が、好ましくは検出面に向かって配向されている少なくとも１つのソレノイドを有する。

交流電流がソレノイド３００内を通過し、検出面に向かって、特にこの例ではループ２１０に向かって伝播する電磁場を放射する。ソレノイド３００に由来する電磁場を受信するループ２１０は、ソレノイド３００と結合する。このとき、３０５と付番されたこのループの端子における交流信号を測定することが可能である。

ソレノイド３００とループ２１０との間の結合は、以下の関係式の形式で表現できる。

なお式中、Ｅは、ソレノイド３００の端子における電圧を表わし、Ｒは、受信ループ２１０の端子３０５において受信された信号の電圧を表わし、Ｄは、ソレノイド３００と受信ループ２１０との間の距離を表わし、ｋは、ソレノイドおよび受信ループを有するシステムに固有の因子、特にソレノイドの巻回数およびループのサイズに関連する定数である。

図４は、図２を参照して説明したシステムなどのシステムによって得られた測定値から、所与の軸に沿って検出面上に設置されたソレノイドの信号を計算することを可能にする補間メカニズムを、図式的に示している。

ここでは、ソレノイドが、ｘ軸に沿ってＸ３、Ｘ４およびＸ５に位置づけされた垂直ループＢ３、Ｂ４およびＢ５の近くにあるものと仮定されており、これらのループの端子で測定された電圧は、それぞれ、Ｖ３、Ｖ４およびＶ５と記されている。ここで、ソレノイドは、ｘ軸上でＸＳと記された位置にある。

座標Ｘ３、Ｘ４およびＸ５は、対応するループの識別子から中央処理ユニットにより得ることができる（これらの値は、検出面の経路テーブルにしたがって予め定義され、好ましくは不揮発性メモリ内に記憶される）。

図４に示されている曲線部分４００は、ループＢ３、Ｂ４およびＢ５によって測定された値から推測された、ソレノイドと結合されたループの位置にしたがったソレノイドの位置ＸＳについての電圧変動を示している。それは、放物線タイプの二次関数と同一視することができる。この局所近似は、実際には、導電性グリッドのループとソレノイドとの間の電磁結合の現象に対応する。

以下の関係式がこの特性を例示している。

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

式中、ａおよびｂは定数であり、ａはゼロより小さい定数である（ａ＜０）。

さらに、二次関数の仮説を考慮すると、ｘ軸のＸ３、Ｘ４およびＸ５の間の関係は、以下の形式で表現することができる。

Ｘ４−Ｘ３＝Ｘ５−Ｘ４＝ΔＸ
Ｘ５−Ｘ３＝２ΔＸ （３）

（ΔＸは、ｘ軸のＸ３とＸ４との間およびｘ軸のＸ４とＸ５との間の距離を表わす）。

こうして、以下の式にしたがってソレノイドの位置を補間することが可能である。

同じ論理にしたがって、ｙ軸に沿ったソレノイドの位置を決定することも可能である。

さらに、ソレノイドとループとの間の距離（すなわち検出面との関係におけるソレノイドの高度）を、以下の関係式にしたがって定義することができる。

したがって、距離Ｄは、検出面の関連するループの端子における電圧を表わす値Ｒの関数である。これは、実施された測定から推測することができる。この距離計算の精度は、特に、ソレノイドが放出する信号Ｅの安定性に関連し、その値は経時的に恒常でなければならず、それにはバッテリの放電中に降下してはならない測位モジュール内の安定した電力供給が求められるという点が指摘される。これは、測位モジュールの電圧調整器によって提供され得る。

以上で指摘した通り、移動要素の起動および測位のための電子機器は、誘導により電力供給され、電力を捕捉するために使用されるアンテナは、移動要素を起動し同期させるためにも同様に使用される。詳細な一実施形態によると、移動要素の測位モジュールの電力供給は、ＲＦＩＤタイプの回路の遠隔給電モジュールによって提供される。こうして、ＲＦＩＤタイプの技術の使用を、測位モジュールに対し電力を供給するため、そして必要な場合にはその起動または同期を可能にするための通信手段として用いることができる。

これらの目的のため、図２に示された送信器２６０（またはより一般には位置検出制御モジュール）は、ＲＦＩＤ技術を介して測位モジュールの通信および同期モードを可能にするＲＦＩＤ読取り器タイプの読取り器を使用する。このとき、通信は、移動要素内に収められたＲＦＩＤタイプの回路の不揮発性メモリへの書込みおよびこのメモリからの読取りによって実施可能である。このようなメモリは、有利にはＲＦＩＤタイプのアクセスによって捕捉面を介して、および、直接電気リンクを介して移動要素内に収められたマイクロコントローラを介して、アクセス可能である。特にＲＦＩＤ搬送波の振幅の特定の変調を介して、同期を実施することができる。

したがって、特定の実施形態によると、捕捉面の電子機器は、ＲＦＩＤタイプの読取り器、すなわち捕捉面の近くに位置するＲＦＩＤタイプのコンポーネントまたはＲＦＩＤタグに対する読取りおよび書込みを可能にするシステムを有する。これらの電子機器は、ここでは、ＲＦＩＤ送受信アンテナとして使用される捕捉面の全てまたは一部分を覆う少なくとも１つの導電性コイルを有する。

捕捉面のＰＦＩＤアンテナにより放射される平均磁力は、ＲＦＩＤアンテナの直ぐ近くにある移動要素の電子機器の電磁誘導による遠隔電力供給を可能にするようなレベルのものである。

ここで、ＲＦＩＤ読取り器および移動要素は、多くのＲＦＩＤ規格およびこれらの規格から派生した規格、たとえばＩＳＯ／ＩＥＣ１５６９３、ＩＳＯ１８０００−３、ＩＳＯ１８０００−４、ＩＳＯ１８０００−７、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３、ＩＳＯ／ＩＥＣ１８０９２（Near Field Communication（近距離無線通信）の略であるＮＦＣとしての方が知られている）、ＩＳＯ／ＩＥＣ２１４８１（ＮＦＣとしても公知である）のうちの１つを使用することができる、ということが指摘される。

例えば、中央処理ユニット２５５などの、捕捉面を制御するために使用される中央処理ユニットは、同様に、ここではＲＦＩＤ読取り器を制御するためにも使用される。それは、同様に、共通同期信号の持続時間Ｔ₁のサイクルと同位相で、遠隔電力供給電磁場の生成を起動および停止するタイミングを制御することができる。

特定の実施形態によると、移動要素の少なくとも一部は、不揮発性のデュアルポートメモリを有する。この不揮発性デュアルポートメモリは、ここでは、無線通信を介してＲＦＩＤタイプの読取り器と、そして、例えばＩ²Ｃ（Inter Integrated Circuit（集積回路））バス規格に適合するリンクなどの有線リンクを介して局所マイクロコントローラと、の両方によってアクセス可能である。このデュアルポートメモリは、移動要素の起動をトリガしてその測位を可能にするために使用することができるが、これは、同様に、移動要素と捕捉面との間の特定の通信手段を提供することによって他の目的のためにも使用可能である。

有利には、移動要素のデュアルポートメモリは、捕捉面の読取りおよび書込みアクセス可能なＲＦＩＤタイプの読取り器である。それは、捕捉面の論理回路と移動要素内に収められたマイクロコントローラとの間の通信手段を形成する。マイクロコントローラは、好ましくは、無線通信プロトコルを介して受信される読取りおよび書込み要求のそれぞれに対してアラートされる。要求受信の１つの指示（indication）を受信した後、マイクロコントローラは、このメモリに問い合わせを行い、この要求が自体に宛てられたものであるか否か、アクセスのタイプ（読取りアクセスか書込みアクセスか）およびアクセス要求が関係するメモリアドレスを決定することができる。

さらに、各移動要素は、不揮発性メモリの中に、例えば６４ビット上で記憶された一意の識別子を格納している。特定の一実施形態によると、この一意の識別子は、ＲＦＩＤタイプの読取り器を用いてアクセス可能である電子コンポーネントのＵＩＤ（Unique Identifier（固有識別子）の略）として公知のものである。このような識別子は、詳細には、ＩＳＯ１５６９３、ＩＳＯ１８０００−３およびＩＳＯ１４４４３などの規格に適合することができる。こうしてＲＦＩＤタイプの読取り器は、検出面にリンクされたコンピュータシステムが、新規の移動要素の到着を検出しそれらをその識別子により一意に識別することができるようにする。

以下で説明する通り、検出面に関連付けられた論理回路は、検出された各測位モジュールを決定し、これに対してタイムアウト値を割当てることができる。タイムアウト値とは、ここでは、それ以降になると測位モジュールが同期信号の検出に続いて測位信号を送信しなければならなくなる時間区間（pe'riode de temps）を表わす。新規に検出された測位モジュールに割当てられたタイムアウト値は、（もはや検出されない、測位モジュールに対し以前に割当てられていた）フリータイムアウト値であり得る。

これらの目的で、ＲＦＩＤタイプの読取り器は、書込み要求において測位モジュールのデュアルポートメモリに対して決定されたタイムアウト値のアドレスを決定することができる。一例としては、検出面と関連付けられたコンピュータシステムが、アクセスキーとして測位モジュールの識別子を用いて、局所または遠隔データベースに問い合わせを行なうことができる。このようなデータベースによって、有利には、移動要素の機能の特色のリストを得ることができる。こうして、例えば、このデータベースは、対象の測位モジュールを有する移動要素がモータ、アクチュエータ、表示装置、音響発生装置、センサおよび／またはスイッチを有するか否かを決定するために使用可能である。得られる機能のリストは、特に、コンピュータシステムと移動要素との間で可能であるコマンドおよびデータの交換の内容を決定するために使用可能である。

測位モジュールの識別子を記憶するために使用されるデュアルポートメモリおよび不揮発性メモリは、好ましくは、遠隔電力供給モジュールと１つの同じコンポーネントの中に統合されている。このようなコンポーネントは入手可能である。こうして、例えば、ST Micro Electronics社は、デュアルポートメモリ、エネルギーハーベスティングおよび無線インタフェースを提供するＭ２４ＬＲ１６Ｅという品番のコンポーネントを製造している。

移動要素内において、このような回路は、有利には、Ｉ²Ｃタイプのバスによってマイクロコントローラにリンクされる。

さらに、各移動要素は、測位信号の放出を可能にするため、１つもしくは複数の発振回路並びに少なくとも１つのスイッチを有する。スイッチは、有利には、マイクロコントローラにより制御され、こうして、このマイクロコントローラは、発振を始動するかまたは停止させて、対応する測位モジュールの測位を可能にする。ここで、２つの発振回路を使用することで、移動要素の測位およびその配向の決定が可能になることが指摘される。移動要素の位置だけを決定しなければならない場合には、単一の発振回路を使用することができる。代替として、特に移動要素の位置および／または配向の推定を改善するために、３つ以上の発振回路を使用することができる。

図５は、移動要素の電子回路５００の第１の実施形態を示す。図示されている通り、回路５００は、ＲＦＩＤタイプの機能を提供し、ＲＦＩＤコンポーネントまたはチップと呼ばれるデュアルポートメモリ、マイクロコントローラ５１０および包括的に５１５と付番されている２つの発振回路５１５−１および５１５−２を統合する標準コンポーネント５０５を有する。回路５００は、同様に、回路５０５の特性に適応したＲＦＩＤタイプのアンテナ５２０を有する。アンテナ５２０は、典型的には、ＡＣ０およびＡＣ１（Antenna Coil（アンテナコイル）の略）を介して回路５０５にリンクされたコイルである。

この実施形態によると、２つの発振回路が、逐次使用されて、移動要素の位置および配向を決定することを可能にする。換言すると、移動要素は、ここでは２つの測位モジュールを有し、これらの測位モジュールは、（本質的にＲＦＩＤ回路、ＲＦＩＤアンテナおよびマイクロコントローラを有する）共通の部分と（本質的に発振回路を有する）別個の部分とを有している。

ＲＦＩＤ回路５０５は、ここでは、ＳＣＬ（Serial Clock（シリアルクロック）の略）と呼ばれるクロック信号用のシリアルリンクと、ＳＤＡ（Serial Data（シリアルデータ）の略）と呼ばれるデータを送信するためのシリアルリンクと、を有するＩ²Ｃタイプのバスによって、マイクロコントローラ５１０に接続されている。ここでは、Ｖｃｃで表わされているマイクロコントローラ５１０の電源端子は、発振回路５１５−１および５１５−２のものと同様、ここでは、Ｖｏｕｔで表わされている電圧を送出するＲＦＩＤ回路５０５の端子に接続される。従来、電圧を送出するＲＦＩＤ回路５０５の端子は、電気スパイクを吸収できるようにするコンデンサにより、Ｖｓｓで表わされている基準端子にリンクされている。

さらに、（移動要素の測位を可能にする）発振の始動または停止の制御のために用いられるマイクロコントローラの同期信号は、ここではｓｔａｔｅとして表わされているＲＦＩＤ回路の状態端子に接続されている。

ＲＦＩＤ回路５０５は、ＲＦＩＤアンテナ５２０にリンクされていることから、ＲＦＩＤ読取り器から電力を受信し、特にそのメモリを更新するため、読取りおよび書込み要求にしたがって読取り器とデータを交換することができる。ＲＦＩＤ回路５０５の出力端Ｖｏｕｔは、マイクロコントローラ５１０並びに発振回路５１５−１および５１５−２の電源端子Ｖｃｃにリンクされていることから、これらの回路は、電力が供給され使用され得る。

特定の実施例によると、ＲＦＩＤ回路５０５の状態端子ｓｔａｔｅは、第１の論理状態、例えば値１により、ＲＦＩＤ回路が読取りまたは書込み要求を受信し処理していること、または、より一般にはそれが予め定められたタスクを実施していることを指示する。あるいはＲＦＩＤ回路５０５の状態端子ｓｔａｔｅは、第２の論理状態にあって、例えば値０である。こうして、マイクロコントローラ５１０の同期端子をＲＦＩＤ回路５０５の状態端子ｓｔａｔｅに接続することにより、ＲＦＩＤ回路５０５の状態に応じて、直ちにまたは遅延して、マイクロコントローラ５１０により、発振回路５１５−１または５１５−２の１つを起動することができる。換言すると、発振ひいては電磁放射は、ＲＦＩＤ回路５０５の状態端子ｓｔａｔｅが第１の論理状態にある場合に（ゼロであり得る予め定められた遅延の後）始動され、ＲＦＩＤ回路５０５の状態端子ｓｔａｔｅが第２の論理状態にある場合に（同じくゼロであり得る予め定められた遅延の後）停止させられる。換言するとＲＦＩＤ回路５０５は、（移動要素の測位を可能にする）発振の始動または停止の制御を担っている。

発振回路の起動は、例えば、予め定められたスタガード遅延（de'calage de temps pre'de'termine'）にしたがって逐次実施され得るという点が指摘される（発振回路の一方は、同期信号の後第１の予め定められた遅延の経過後に起動され得、他方の発振回路は、同期信号の後第２の予め定められた遅延の経過後に起動され得る）。

図６は、移動要素の電子回路６００の第２の実施形態を示す。回路５００と同様、回路６００は、ＲＦＩＤタイプの機能を提供し、デュアルポートメモリ（ＲＦＩＤコンポーネント）、マイクロコントローラ６１０並びに包括的に６１５と付番された２つの発振回路６１５−１および６１５−２を統合する標準コンポーネント６０５を有する。回路６００は、さらに、回路６０５の特性に適応したＲＦＩＤタイプのアンテナ６２０を有する。ここでもまた、アンテナ６２０は、典型的には、２つのリンクＡＣ０およびＡＣ１を介して回路６０５にリンクされたコイルである。

回路５００の場合と同様に、ＲＦＩＤ回路６０５は、ここでは、リンクＳＣＬおよびＳＤＡを有するＩ²Ｃタイプのバスによりマイクロコントローラ６１０に接続され、マイクロコントローラ６１０の電源端子Ｖｃｃは、発振回路６１５−１および６１５−２のものと同様に、電圧を送出するＲＦＩＤ回路６０５の端子Ｖｏｕｔに接続されている。

しかしながら、回路５００とは異なり、（移動要素の測位を可能にする）発振の起動および停止の制御に使用されるマイクロコントローラの同期信号は、ここでは電圧を送出するＲＦＩＤ回路６０５の端子Ｖｏｕｔに接続されている。

さらに、マイクロコントローラ６１０の電源端子Ｖｃｃは、発振回路６１５−１および６１５−２のものと同様、ダイオード６２５を介して電圧を送出するＲＦＩＤ回路６０５の端子Ｖｏｕｔに接続される。さらに、抵抗器６３０、例えば１メガオーム（１ＭΩ）の抵抗がＲＦＩＤ回路６０５の端子Ｖｏｕｔを、Ｖｓｓと記された端子にリンクしている。

ここでもまた、ＲＦＩＤ回路６０５は、ＲＦＩＤアンテナ６２０にリンクされ、このアンテナは、ＲＦＩＤ読取り器から電力を受信し、そのメモリを更新するためにＲＦＩＤ読取り器と読取り／書込みの対話を行うことを可能にする。さらに、ＲＦＩＤ回路６０５の出力端Ｖｏｕｔは、マイクロコントローラ６１０並びに発振回路６１５−１および６１５−２の電源端子Ｖｃｃにリンクされていることから、これらの３つの回路は、ＲＦＩＤ回路６０５によって電力供給される。

マイクロコントローラ６１０の同期は、ここでは、ＲＦＩＤ回路６０５の出力端Ｖｏｕｔにより実施される。こうして、ＲＦＩＤ読取り器が移動要素６００に電力を供給した時点で、ＲＦＩＤ回路６０５の出力端Ｖｏｕｔは、マイクロコントローラ６１０の入力端Ｓｙｎｃに出現する制御電圧を供給する。この制御電圧は、第１の論理状態を表わす。反対に、ＲＦＩＤ読取り器がもはや移動要素６００に電力を供給しなくなった時点で出力端Ｖｏｕｔが高インピーダンスに変化した場合、マイクロコントローラ６１０の入力端Ｓｙｎｃの状態は、プルダウン抵抗６３０および電流の戻りを妨げるダイオード６２５によって０ボルトへと変化し、これは第２の論理状態を表わす。第１および第２の論理状態は、マイクロコントローラ６１０の同期を可能にする。

この実施形態によると、ＲＦＩＤ読取り器上で実行されるソフトウェアが、遠隔電力供給信号を発生させ、移動要素のマイクロコントローラを同期させることが所望される場合この信号を起動する。

図７は、移動要素の電子回路７００の第３の実施形態を示す。回路５００と同様、回路７００は、ＲＦＩＤタイプの機能を提供し、デュアルポートメモリ（ＲＦＩＤコンポーネント）、マイクロコントローラ７１０および包括的に７１５と付番された２つの発振回路７１５−１および７１５−２を統合する標準コンポーネント７０５を有する。回路７００は、さらに、回路７０５の特性に適応したＲＦＩＤタイプのアンテナ７２０を有する。ここでもまた、アンテナ７２０は、典型的には、２つのリンクＡＣ０およびＡＣ１を介して回路７０５にリンクされたコイルである。

回路５００の場合と同様に、ＲＦＩＤ回路７０５は、ここでは、リンクＳＣＬおよびＳＤＡを有するＩ²Ｃタイプのバスによりマイクロコントローラ７１０に接続され、マイクロコントローラ７１０の電源端子Ｖｃｃは、発振回路７１５−１および７１５−２のものと同様に、電圧を送出するＲＦＩＤ回路７０５の端子Ｖｏｕｔに接続されている。

しかしながら、回路５００とは異なり、マイクロコントローラ７１０の同期信号は使用されない。実際、同期は、ここではマイクロコントローラ７１０のアナログ比較器の結果に基づいて実施され、その端子はＣ１およびＣ２と記されている。図示されている通り、これらの端子は、それぞれ、ＲＦＩＤアンテナ７２０の端子ＡＣ０およびＡＣ１に接続されている。その結果、（移動要素の測位を可能にする）発振の始動または停止の制御は、ここでは、直接ＲＦＩＤアンテナ７２０にリンクされている。

ここでもまた、ＲＦＩＤ回路７０５は、ＲＦＩＤアンテナ７２０にリンクされ、このアンテナは、ＲＦＩＤ読取り器から電力を受信し、そのメモリを更新するためにＲＦＩＤ読取り器と読取り／書込みの対話を行うことを可能にする。さらに、ＲＦＩＤ回路７０５の出力端Ｖｏｕｔは、マイクロコントローラ７１０および発振回路７１５−１および７１５−２の電源端子Ｖｃｃにリンクされていることから、これらの３つの回路は、ＲＦＩＤ回路７０５によって電力供給される。

端子Ｃ１およびＣ２にリンクされたマイクロコントローラ７１０のアナログ比較器は、計数器モード（捕捉モード）で構成されている。こうして、ＲＦＩＤアンテナ７２０の出力端で振動数の計数を得ることが可能になる。こうして、アナログ比較器が搬送波を放出した時点で、ＲＦＩＤ読取り器により放出された搬送波の周波数に等しい周波数、例えば１５Ｍｈｚに等しい周波数を、アナログ比較器の出力端で検出することができる。反対に、ＲＦＩＤ読取り器が搬送波を放出しない場合、アナログ比較器の出力端でいかなる周波数も検出されない（あるいは、搬送波のものと異なる周波数が検出される）。換言すると、マイクロコントローラ７０５の同期は、ＲＦＩＤ読取り器の搬送波の検出または不検出を介して行なわれる。したがって、例えば１５Ｍｈｚに等しい周波数を有する搬送波などの搬送波を、移動要素の起動周波数と同期する形式で生成する、または、生成しないのは、ＲＦＩＤ読取り器上で実行されるソフトウェアである。

ここで、ＲＦＩＤ搬送波をほぼ即時に停止させるためには、発振回路を通過する電流がゼロとなった時点でこの回路が遮断されるという点に留意されたい。

図８は、移動要素の電子回路８００の第４の実施形態を示す。回路５００と同様、回路８００は、ＲＦＩＤタイプの機能を提供し、デュアルポートメモリ（ＲＦＩＤチップ）、マイクロコントローラ８１０並びに包括的に８１５と付番された２つの発振回路８１５−１および８１５−２を統合する標準コンポーネント８０５を有する。回路８００は、さらに、回路８０５の特性に適応されたＲＦＩＤタイプのアンテナ８２０を有する。ここでもまた、アンテナ８２０は、典型的には、２つのリンクＡＣ０およびＡＣ１を介して回路８０５にリンクされたコイルである。

回路５００の場合と同様に、ＲＦＩＤ回路８０５は、ここでは、リンクＳＣＬおよびＳＤＡを有するＩ²Ｃタイプのバスによりマイクロコントローラ８１０に接続され、マイクロコントローラ８１０の電源端子Ｖｃｃは、発振回路８１５−１および８１５−２のものと同様に、電圧を送出するＲＦＩＤ回路８０５の端子Ｖｏｕｔに接続されている。

しかしながら、回路５００とは異なり、マイクロコントローラ８１０の同期信号は使用されない。実際、同期は、ここではＲＦＩＤ回路８０５のデュアルポートメモリ内に記憶された、典型的には１ビットのデータ項目の値に基づいて実施される。その結果、（移動要素の測位を可能にする）発振の始動または停止の制御は、ここでは直接ＲＦＩＤ回路８０５の値にリンクされている。

ここでもまた、ＲＦＩＤ回路８０５は、ＲＦＩＤアンテナ８２０にリンクされ、このアンテナは、ＲＦＩＤ読取り器から電力を受信し、そのメモリを更新するためにＲＦＩＤ読取り器と読取り／書込みの対話を行うことを可能にする。さらに、ＲＦＩＤ回路８０５の出力端Ｖｏｕｔは、マイクロコントローラ８１０並びに発振回路８１５−１および８１５−２の電源端子Ｖｃｃにリンクされていることから、これらの３つの回路は、ＲＦＩＤ回路８０５によって電力供給される。

先に指摘された通り、マイクロコントローラ８１０の同期は、その状態の変化によって同期の起動が可能となる同期ビットの（ここではＩ²Ｃバス上での）読取りを介して実施される。このような同期ビットは、有利には、予め定められたアドレスを有する。

ＲＦＩＤ回路８０５のメモリ内における同期ビットの状態の変化を生成するのは、ＲＦＩＤ読取り器上で実行されるソフトウェアである。

各移動要素は、ここでは、コンデンサと関連付けられた少なくとも１つのソレノイドを並列で有し、測位信号を送信するための少なくとも１つの発振回路を形成する。この発振回路は、ここでは、移動要素内に収められたマイクロコントローラにより刺激される。

特定の一実施形態によると、移動要素内に位置するマイクロコントローラは、発振回路自体の周波数に近い周波数で周期パルス幅変調信号を生成するように構成されたその出力端の１つによって、発振回路を刺激する。周期比率の制御は、測位モジュールにより送信される電力を変調する効果を有する。

ここで、近年のマイクロコントローラが、パルス幅変調信号を生成できるようにする回路を有することが指摘される。このハードウェア機能を使用することによって、マイクロコントローラは、信号の生成中にソフトウェアコード命令を自由に実行することができる。こうして、マイクロコントローラは、パルス幅変調信号のタイミングを混乱させることなく、他の機能を実装し計算を実施することができる。

図９は、マイクロコントローラによって制御される移動要素のための発振回路の一例を示す。

発振回路９００は、マイクロコントローラからパルス幅変調信号（Pulse Width Modulation（パルス幅変調）を略してＰＷＭとして公知の信号）を受信するために、このマイクロコントローラにリンクされた入力端子９０５を有する。この端子は、例えば２０ＫΩの抵抗器などの抵抗器Ｒ４を介して、スイッチングモードにおいて使用されるトランジスタＱ１の制御端子にリンクされている。トランジスタＱ１の入力端は、並列に取付けられた誘導子Ｌ１とコンデンサＣ１とを有する誘導性回路ＬＣにリンクされている。この誘導性回路のもう一方の分岐は、例えば３．３Ｖの調節された電圧源などの電圧源にリンクされた抵抗器Ｒ１にリンクされている。抵抗器Ｒ１の値は、ここでは１００Ωに等しい。誘導子Ｌ１の値は、例えば２２０μＨであり、一方コンデンサＣ１の値は、例えば３．２ｎＦである。トランジスタＱ１の出力端は、接地された抵抗器Ｒ２にリンクされる。抵抗器Ｒ２の値は、例えば１００Ωに等しい。ここでは、１ＭΩの値を有するプルダウン抵抗器Ｒ３が、トランジスタＱ１の制御端子を接地する。

発振を開始したり停止したりする位相は、検出面により受信された測位信号が、概して充分に強力でなくかつ非恒常的で無制御の振幅を有するため、概して使用不可能である時間区間である。多数の移動要素が順々に送信しなければならない用途において、これらの開始および停止時点は、検出面の電子機器がその間に移動要素を有効に測位することのできる有用な放射時間との関係において無視できないものとなる。

その結果として、開始および停止位相が短いことが重要である。これらの目的で、開始時点で、最初の発振中、移動要素のマイクロコントローラによって生成されるデジタル信号の周期比率は、より多くの電力を非常に急速に（好ましくはわずか１サイクルまたは２サイクルで）注入し、名目振幅に到達するように修正される。

同様にして、停止位相中、単に発振回路を刺激するのをやめ、発振回路が１サイクルまたは２サイクルの間指数関数的テンポで休止（se relaxer）できるようにする（ＲＬＣ等価回路）のではなく、むしろ、マイクロコントローラは、回路本来の発振に対し逆位相で各サイクルにおいてパルスを注入する。

図１０は、誘導子の発振を開始し停止する位相の能動制御を実証するシミュレーションを示す。実線で示された信号は、誘導性回路ＬＣの端子における電圧を表わし、点線で示された信号は、マイクロコントローラに由来する電圧制御パルスを表わし、太い一点鎖線（traits pointille's gras de longueurs variables）で示された信号は、発振回路が消費する電源電流を表わす。

ここで、測位モジュールの発振回路によって送信される電力の変調によって、測位面にリンクされたコンピュータシステムに転送すべきデータに対応するビットストリームを符号化することが可能になる、ということがわかる。測位信号の低状態に対応する振幅Ａ１および高状態に対応する振幅Ａ２がわかっていることから、データ転送に関連付けられた振幅の変動と、（特に移動要素と検出面との間の距離の変動および移動要素の供給電圧の変動を有する）受信電力の比較的低い変動を生み出し得るあらゆる原因に起因する変動と、を検出面が判別できるようにするＮＲＺ（Non Return to Zero（非ゼロ復帰）の略）タイプの変調を使用することが可能である。

同様に、移動要素がＲＦＩＤ搬送波上でエネルギー（エナジーハーベスティング（環境発電）と呼ばれる機能）を獲得した時点で、移動要素の受信コイル内で誘導された電流は、磁場の電力を局所的に低減させる負の反作用（contre re'action ne'gative）を生成するということも指摘される。移動要素が、すでに蓄積されたエネルギーを超えるエネルギーを必要としない位相において、移動要素は、好ましくは、その受信コイルの回路を開放して局所磁場上で誘導される乱れ（perturbation）をこのようにして抑制することができる。このような機能は、特に、抵抗およびリーク電流が低いＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor（金属酸化膜半導体型電界効果トランジスタ）の略）タイプのアナログスイッチを用いて実施可能である。

さらに、通信用に企図されたハードウェアによる解決法にも関わらず、移動要素へおよび移動要素からのデータ転送は、例えば、ＲＳＡ（Rivest, Shamir, Adleman（リベスト、シャミア、エイドルマン）の略）タイプまたはＡＥＳ（Advanced Encryption Standard（新世代標準暗号化方式）の略）タイプの公開鍵および非公開鍵に基づくシステムなどの暗号化システムによって暗号化可能である。

ここで、先に記述した実施形態によると、その測位を可能にする発振回路の起動は、移動要素のマイクロコントローラによって実施され、移動要素は、対象の移動要素から受信したＲＦＩＤタイプの信号から、同期情報の項目を受けとるということが指摘される。しかしながら、これらの情報項目は、典型的には、例えば、１Ｈｚの周波数を有する信号などの低周波信号に由来する（カットオフ周波数を制限することが望ましいことから、このような周波数は、同期が遠隔電源搬送波の切断によって実施される場合に得ることができる）。

しかしながら、使用されるマイクロコントローラは、リフレッシュサイクル、すなわちシステムの実時間使用に準拠した１組の移動要素の各移動要素の位置と該当する場合にはその配向とを決定するサイクル内で、各ソレノイドを始動させるために、パルスを生成しなければならない。このようなリフレッシュ周波数は、例えば６０Ｈｚである。この周波数で、各リフレッシュサイクルは、１６ｍｓの持続時間を有する。したがって、パルスは、発振回路に割当てられたタイムスロットに依存する、各発振回路についての各パルス開始の時間遅延を伴って、１６ｍｓ毎に各マイクロコントローラにより供給されなければならない。このようなタイムスロットの割当ては、国際公開第２０１２／０２８８２７号（ＷＯ２０１２／０２８８２７）の教示にしたがって実施され得る。

各マイクロコントローラは、低周波数情報の項目のみを受信することから、１６ｍｓ毎にパルスを生成し、外部同期信号が利用可能になった時点で直ちに時間基底（base de temps）をリセットするのに好適な時間基底を有していなければならない。これにより、マイクロコントローラの内部クロック内の過度に大きなドリフトを回避することができる。

移動要素および測位面の電子機器の内部クロックが全く同じタイミングを有していない状況において、移動要素は、２つの連続する同期情報項目間の測定される持続時間と予め定められた論理持続時間との比較に基づいて、それらの内部クロックを補償する（compenser）。この持続時間が長くなればなるほど、補正（correction）の精度は高くなることが指摘される。こうして、持続時間の測定が精度Ｐで予め定められた論理持続時間Ｄにわたり実施される場合、マイクロコントローラクロックの補償（compensation）の精度はＰ／Ｄに等しい。一例として、精度がＰ＝１０μｓであり持続時間がＤ＝１ｓである場合、得られる精度は１ｅ^-5、すなわち典型的なマイクロコントローラの未較正の内部クロックの＋／−２ｅ^-2より潜在的に１０００倍優れた値に等しい。

測位モジュールは、同様に、測位面の放射状の行および列、詳細には測位モジュールに由来する測位信号を受信するために使用される行および列からも電力を受信することができる。

図１１は、測位モジュールに由来する測位信号を受信するために使用され、測位面の行および列から電力を受信することを可能にする測位モジュールの一例を示す。図示されている通り、ここでは、測位モジュール１１００には、その測位のために使用される従来の構成にしたがったソレノイド１１１０の放射を可能にするスイッチ１１０５が有される。この構成において、マイクロコントローラ１１１５は、同期モジュール１１２０に由来する同期コマンドの関数として２００ＫＨｚの周波数を有する周期信号などの信号を生成する。生成された信号は、発振回路１１２５内で増幅され、ソレノイド１１１０に送信される。

スイッチ１１０５は、同様に、誘導結合による電力の受信器としてソレノイド１１１０を使用することをも可能にし、この目的では、ソレノイド１１１０は、エナジーハーベスティング回路１１３０にリンクされている。一例として、このようなエナジーハーベスティング回路は、整流ダイオードと、後に再利用できる電流を保存することのできるコンデンサと、を有することができる。

スイッチ１１０５は、最終的に、いかなる電流も内部を通過できないようにソレノイド１１１０の２つの端子のうちの一方を開放状態にしておくことができる。このモードは、すでに蓄積されたものを超えるエネルギーを移動要素が全く必要としない位相の間において特に有用であり、こうして局所磁場の上に誘導される乱れは抑制される。この捕捉されない電力は、近くにある移動要素が利用できることになる。

同期データ項目は、例えば、特に４３３ＭＨｚ前後の周波数を有する信号を受信できるＦＭ受信器などのＦＭ無線受信器であり得る同期モジュール１１２０によって供給される。同期データ項目は、マイクロコントローラに対してそれが測位モード、電力獲得モードあるいは「開放」モードのいずれにあるべきかを指示するために使用されなければならない。この情報項目は、測位面のマイクロコントローラによりビットストリームの形式で送信され得る。

ここでは、ＲＦＩＤプロトコルが、連続的に放出された場合に測位面による移動要素の測位プロセスに干渉し得るＨＦ（High Frequency（高周波数）の略）を使用することが指摘される。この影響を削除するかまたは少なくとも低減するために、１つの特定の実施形態に係るＲＦＩＤ搬送波は、およそ１３．５６ＭＨｚの周波数で連続的に放出される。さらに、検出面の入力端において１つまたは複数の低減通過フィルタを使用することにより、測位モジュールに由来する信号の通過は許容しながらこの周波数を拒絶することが可能になる。

他の実施形態によると、ＲＦＩＤ搬送波は、各リフレッシュサイクルの１つまたは複数の時間間隔の間にのみ放出され、移動要素の測位モジュールは、これらの時間間隔以外の時点で干渉の危険が無く起動される。

さらに、その電気消費量を低減するため、移動要素は、その測位モジュールを起動したりデータを送信したりしてはならない各リフレッシュサイクルの時間間隔（固定でかつ反復的）の間、その電子機器をスタンバイ状態に置くことができる。

特定の一実施形態によると、一部の移動要素は、ここでＴ₁として示される各リフレッシュサイクルではその測位モジュールを起動せず、このサイクルの（Ｎとして示される）倍数にしたがって、すなわちサイクルＮ×Ｔ₁にしたがって起動する。このような実施形態は、測位面上でまれにしか移動しないように意図された移動要素に特に適している。これは、同様に、同期した作動状態で、少なくとも（Ｎ−１）×Ｔ₁に等しい時間間隔で同期信号の受信を担うコンポーネントを有するそれらの消費コンポーネントをスタンバイ状態におくことのできるこれらの移動要素の電気消費量を低減する効果も有している。このとき電気消費量の低減係数は、オーダＮである。

さらに、特定の実施形態によると、共通の同期信号は、移動要素により識別され得、ここではＳｙｎｃＡおよびＳｙｎｃＢと記された少なくとも２つの別個の信号を有することができる。一例として、信号ＳｙｎｃＡは、持続時間Ｔ₁のＮ個のサイクルというサイクルにしたがって送信され、一方、信号ＳｙｎｃＢは、持続時間Ｔ₁の各サイクルにおいて送信される。こうして、０≦Ｍ≦ＮのＭに等しい遅延値が移動要素に割り当てられた場合、移動要素は、信号ＳｙｎｃＡの受信後のＭ×Ｔｉの時点でＮサイクル毎に一回起動される。

ここで、理論上移動要素が信号ＳｙｎｃＡしか必要としない場合、実際には、Ｍの値が非ゼロである時、移動要素の起動のスケジューリングの精度を高めるために信号ＳｙｎｃＢを使用することが好ましいということが指摘される。

したがって、例えば、モジュール３（Ｍ＝２の場合に起動される）および３に等しいタイムスロットに関して、図１２を参照すると、モジュールは、初期化の間信号ＳｙｎｃＡの受信を待ち、その後２×Ｔ₁の時間中、自らをスタンバイ状態に置く。スタンバイの終了時点で、それは信号ＳｙｎｃＢを待ち、次に３タイムスロットに等しい持続時間中待機してから電磁放射を起動する（すなわち典型的には、ソレノイドを励起させる）。次にモジュールは、後続するサイクルＮ×Ｔ₁の信号ＳｙｎｃＢの受信に先行する一時点までスタンバイに戻る。この時点以降、理論的にはもはや移動要素が信号ＳｙｎｃＡを待機する必要はなくなる。しかしながら、非同期という潜在的問題を回避するため、移動要素は、有利には時々（例えば毎秒一回）、信号ＳｙｎｃＡの受信が実際に予期された時点でそのサイクルＮ×Ｔ₁内に位置することをチェックすることができる。ドリフトが観察された場合、移動要素は、好ましくは、信号ＳｙｎｃＡの受信から始まる全同期サイクルを反復する。

同期信号は、例えば、無線搬送波の周波数変調により送信される。一例として、信号ＳｙｎｃＡおよびＳｙｎｃＢは、異なる持続時間を有する方形波パルス信号である。

図１２は、２つの同期信号ＳｙｎｃＡおよびＳｙｎｃＢが使用される場合の同期タイミング図の一例を示す。信号ＳｙｎｃＡは、持続時間Ｔ₁のＮ個のサイクルのサイクルにしたがって送信され、一方、信号ＳｙｎｃＢは、Ｔ₁＝２５ｍｓおよびＮ＝４で、持続時間Ｔ₁の各サイクルにおいて送信される。ここで信号ＳｙｎｃＡは、１ミリセカンドの持続時間を伴う方形パルスを有し、一方、信号ＳｙｎｃＢは、１．５ミリセカンドの持続時間を伴う方形パルスを有する。

図示されたタイミング図は、各々が測位モジュールを有する４つの移動要素の起動に関する。これらの移動要素は、ここでは、同じタイムスロットを共有し、それぞれ０、１、２および３に等しいＭ個の遅延値を有する。

さらに特定の一実施形態によると、測位面および移動要素の各々は、Enhanced Shockburstとして公知のプロトコルのMultiCeiverとして公知の機能（MultiCeiverおよびEnhanced Shockburstは登録商標である）を実装することのできる電子システムを有し、この機能は、共通の同期信号の生成を可能にする。

この機能は、特に、Nordic Semiconductor製の品番ｎＲＦ２４ＬＥ１の電子コンポーネントを用いて実装可能である。この実施形態によると、測位面の回路ｎＲＦ２４ＬＥ１は、以下の形式で同期信号ＳｙｎｃＡおよびＳｙｎｃＢを送信する。
−移動要素の各々が、全ての移動要素について同一の既定値を伴う論理アドレスＡＬＳＹＮＣを予約し、このアドレスは、ここでは、「データパイプ０（data pipe ０）」と呼ばれる通信インタフェース内で予約される。
−測位面の回路ｎＲＦ２４ＬＥ１は、各々のリフレッシュサイクルＴ₁において、アドレスＡＬＳＹＮＣに対し少なくとも１つのバイトを有するデータパケットを送信する。同期信号ＳｙｎｃＡについて、データパケットの第１のバイトは第１の既定値を有し、同期信号ＳｙｎｃＢについては、データパケットの第１のバイトは、同期信号ＳｙｎｃＡのために使用される第１の値とは異なる第２の値を有する。
−移動要素の側で、これらの信号の各々の受信により、一定の遅延を伴って、同期の精確な時点を指示するハードウェアインタラプトが生成される。さらに、受信されたデータパケットの第１のパケットを読取ることにより、回路ｎＲＦ２４ＬＥ１のソフトウェアは、それが同期信号ＳｙｎｃＡであるかまたはＳｙｎｃＢであるかを判定する。

一例として、測位モジュールは、例えば車またはヘリコプターなどのロボットまたは玩具などの移動装置の中に統合され得る。移動装置の位置および配向の実時間獲得並びにそのアクチュエータの制御は、例えば、特にソフトウェアアプリケーションによって定義され得る特定の経路をたどらせるために、移動装置を自動で導くことを可能にする。これらの目的で、ＰＣ（Personal Computer（パーソナルコンピュータ）の略）タイプのコンピュータ、スマートホンまたはタブレットなどの計算装置上で実行する使用されるアプリケーションソフトウェアは、ＳＤＫ（Software Development Kit（ソフトウェア開発キット）の略）のインタフェースを介して制御コマンドを送信することができる。このような制御コマンドは、例えば、モータの回転速度および方向である。これらは、符号化され、使用されるＲＦＩＤタイプの読取り器に送信され、この読取り器は、次にそれらを、書込み命令内でＲＦＩＤタイプの信号の形式で、測位モジュールのＲＦＩＤタイプの回路に送信することができる。

その後、測位モジュールのマイクロコントローラは、例えばＩ²Ｃバスを用いることにより、ＲＦＩＤタイプの回路のメモリからそれらを読取ることができる。これらのコマンドまたはこれらのコマンドを表わすデータは、好ましくは、ＲＦＩＤタイプの回路上の予め定められたサイトに記憶される。ここでは、測位モジュールのマイクロコントローラには、例えばＰＷＭタイプの出力端が有され、ＲＦＩＤタイプの回路内に記憶された情報項目からモータなどのアクチュエータを制御することを可能にしている。

当然のことながら、具体的なニーズに応えるために、当業者であれば、以上の記述に変更を加えることができると考えられる。詳細には、本発明について例示を目的としてＲＦＩＤプロトコルを基準にして説明してきたが、本発明はこのプロトコルの使用に限定されるものではない。

Claims (11)

1. 電源内蔵型移動要素の電磁放射線による実時間測位を補助する装置において、
   −少なくとも１つの同期データ項目を有する無線信号を受信する手段であって、該受信した無線信号から電力供給を受けるように構成されている手段と、
   −起動信号に応答して送信される電磁信号を送信する手段と、
   −前記受信する手段および前記電磁信号を送信する手段に接続され、前記無線信号を受信する手段による電力供給を受け、同期データ項目に応答して起動信号を生成するように構成されている制御手段と、を有することを特徴とする装置。
2. 前記無線信号を受信する手段は、デュアルポートメモリを有し、該デュアルポートメモリは、無線信号および前記制御手段によって読取りおよび書込みアクセス可能となるように構成されている、請求項１に記載の装置。
3. 前記無線信号を受信する手段は、受信された無線信号から同期データを識別する手段と、該識別された同期データを前記制御手段に送信する手段と、を有する、請求項１または２に記載の装置。
4. 前記制御手段は、前記無線信号を受信する手段の電源の状態の変化を検出する手段を有し、
   同期データ項目は、前記無線信号を受信する手段の電源の状態の変化に応答して識別される、請求項１または２に記載の装置。
5. 前記制御手段は、受信された無線信号の搬送波の状態の変化を検出する手段を有し、
   同期データ項目は、受信された無線信号の搬送波の状態の変化に応答して識別される、請求項１または２に記載の装置。
6. 前記制御手段は、前記デュアルポートメモリ内に記憶された値にアクセスする手段を有し、
   同期データ項目は、前記デュアルポートメモリ内に記憶された値の関数として識別される、請求項２に記載の装置。
7. 前記電磁信号を送信する手段は、ソレノイドと、前記ソレノイドの起動を制御するスイッチと、を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
8. 起動信号の生成時点を決定する手段をさらに有し、
   前記時点は、同期データ項目および遅延情報項目の受信時点にしたがって決定される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
9. 前記無線信号を受信する手段は、ＰＦＩＤタイプの規格に適合する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記制御手段は、前記移動要素の少なくとも１つのアクチュエータを制御する手段を有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
11. 第２の電磁信号送信手段をさらに有し、
    前記電磁信号を送信する手段は第１の電磁信号送信手段と呼ばれ、
    前記第１および第２の電磁信号送信手段は、次々に電磁信号を送信して前記移動要素の配向を決定できるように構成されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置。

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