JP2016524200A - リアルタイムで位置特定されるモバイルエンティティの変位力を生成及び自動制御する装置及びシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、具体的には、リアルタイムで位置特定される運動可能な要素を運動させる力を生成及び自動制御することに関する。装置は、運動の力を生成する手段を有し、前記手段は、複数の異なる方向において力を生成するように制御可能である。又、前記装置は、無線信号を受信する手段と、電磁信号を送信する手段であって、前記電磁信号は、起動信号に応答して送信され、且つ、前記装置を有する運動可能な要素がリアルタイムで位置特定されることを許容する、送信手段と、前記受信手段及び前記電磁信号を送信する手段に接続された制御手段と、をも含む。制御手段は、受信した電磁信号を制御するための情報に応答して少なくとも一つの運動の力を生成する手段を制御すると共に、受信した無線信号の同期化情報に応答して起動信号を生成する手段を制御するように、構成されている。

Description

本発明は、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、詳しくは、ゲームの分野に関し、且つ、更に詳しくは、リアルタイムで位置特定されるモバイルエンティティを変位させる力を生成及び自動制御する装置及びシステムに関する。

多数の状況において、コンピュータシステムと連携して手動的又は自動的に一つ又は複数のモバイルエンティティを変位させることが必要とされる場合があり、コンピュータシステムは、好ましくは、これらのモバイルエンティティの位置及び／又は向きを検出する能力を有する。

従って、例えば、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的なプレーヤを相手にしてユーザがプレーできるようにしたゲームボード上の小立像を利用するゲームにおいては、コンピュータシステム上において実装されたアプリケーションは、その運動を算出するべく、且つ、小立像の変位を実行するか又は通知できるようにするべく、ゲームボードのすべての小立像の、特に、ユーザによって移動させられた小立像の、位置を知らなければならない。

これらの物体をコンピュータシステム用のインタフェースとして使用できるようにする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ための解決策が、存在している。

即ち、例えば、十分な圧力が印加された際にスタイラスなどの物体の位置を検出するべく、抵抗性タイプのタッチスクリーンがゲームボードとして使用されてもよい。但し、このタイプのスクリーンは、一般に、単一の接触しかサポートしておらず、且つ、位置を知るために、ユーザによる一定の圧力を必要としている。換言すれば、スタイラスによって印加される圧力が緩和された場合には、スタイラスの位置を検出することは不可能である。

又、導電体を通じた電流漏洩の原理に基づいて、容量性タイプのタッチスクリーンを使用することも可能である。但し、その位置の検出を可能にするのは、導電性を有すると共に接地にリンクされた物体のみである。従って、例えば、このようなスクリーンを使用することにより、プラスチックや木製の物体の位置を判定することはできない。

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ほとんど同時の接触のみをサポートしており、且つ、多数の物体の判定は、不可能である。

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。即ち、例えば、Surface（Surface は、Microsoft の商標である）、mTouch（mTouch は、Merel Technologies の商標である）、及び Entertaible（Entertaible は、Philips の商標である）という名称の下において周知の製品は、テーブルの厚さ内に配設された赤外線カメラを使用している。但し、その必要とされる厚さに起因し、これらのテーブルは、嵩張り、移動しにくく、且つ、ある程度の剛性を有する。更には、その価格に起因し、家庭内における使用が不可能である。

最後に、本出願人によって開発された別の解決策によれば、コンピュータシステムとの間における複数のモバイルエンティティのリアルタイムでのインタフェース処理が可能である。モバイルエンティティ内において統合された少なくとも一つの位置特定モジュールを選択した後に、この位置特定モジュールが順番に起動される。次いで、この起動された位置特定モジュールから信号が受信され、且つ、この起動された位置特定モジュールを有するモバイルエンティティの位置に関する情報が、受信された信号からリアルタイムで演算される。位置特定モジュールは、所与の時点において単一の位置特定モジュールが起動される状態で、順番に起動される。

更には、モバイルエンティティを第一位置から第二位置に自動的に変位させるための解決策も存在している。これらを目的として、モバイルエンティティには、通常、センサと、車輪を作動させるモータと、が設けられている。ここでは、車輪を作動させるためのモータの使用が所定程度の運動の精度をもたらしていることに留意されたい。センサは、非常に正確である必要はない。

これらのモバイルエンティティの変位を制御するべく、ＰＩＤタイプコントローラが使用されてもよい（ＰＩＤは、Proportional-Integral-Derivative の略号である）。ＰＩＤコントローラによれば、相応して物体の方向を変更するようにアクチュエータの制御を適合させるべく、モバイルオブジェクトの実際の経路と望ましい経路との間の差のリアルタイム演算が可能であることを思い起こして頂きたい。これらの演算は、一般に、１秒当たりに数回だけ実行される。

但し、このような解決策は、特定の条件下においては満足でき得るものであるが、それにも拘らず、多数の欠点を有している。正確に言えば、これらは、特に、多くの場合に、実装に費用を所要し、且つ、メカニズム（例えば、タイヤ、ギアトレイン、及び車輪シャフト）の損耗及び閉塞とリンクした機械的な脆弱性を有する。

本発明によれば、上述の問題点のうちの少なくとも一つの解決が可能である。

即ち、本発明は、その位置及び向きがリアルタイムで判定されるモバイルエンティティの変位力を生成及び自動制御する装置を対象としており、この装置は、
−少なくとも一つの変位力を生成する手段であって、いくつかの異なる方向において力を生成するべく制御され得る少なくとも一つの変位力を生成する手段と、
−高周波信号を受信する受信手段と、
−電磁信号を放出する放出手段であって、前記電磁信号は、起動信号に応答して放出され、且つ、前記装置を有するモバイルエンティティのリアルタイムの位置特定を可能にする、手段と、
−前記受信手段及び前記電磁信号を放出する放出手段に接続された制御手段であって、
・受信した高周波信号からの制御情報に応答して少なくとも一つの変位力を生成するべく、前記手段を制御し、且つ、
・受信した高周波信号からの同期化情報に応答して起動信号を生成する、
ように構成された制御手段と、
を具備する。

その構造が車輪を有する部品を伴っていないことから、本発明による装置の信頼性は、改善されている（車輪、タイヤ、及びギアトレインなどの駆動部材の損耗が存在せず、且つ、車輪シャフトの閉塞が存在しない）。更には、ギアトレインなどの駆動部材が存在していないことにより、装置の変位の際に放出されるノイズを制限することができる。

特定の実施形態によれば、前記少なくとも一つの変位力を生成する手段は、バイブレータタイプの機械部品を有する。従って、本発明は、その生産費用が非常に小さい大量生産された部品を利用することにより、実装されてもよい。更には、このような変位のモードは、非現実的且つ不思議な側面を変位に対して付与する。

前記機械部品は、具体的には、少なくとも一つのモータと、前記少なくとも一つのモータによって直接的又は間接的に駆動される少なくとも一つの偏心フライウェイト（eccentric fly weight）と、を有してもよい。装置は、少なくとも一つの弾性及び／又は可動止め具を更に有してもよく、前記少なくとも一つの止め具は、前記少なくとも一つのフライウェイトのそれぞれの回転の際に前記少なくとも一つのフライウェイトによって打撃されるように、取り付けられている。

特定の実施形態によれば、前記少なくとも一つのモータは、前記装置の変位のプレーンに対して実質的に垂直の回転シャフトを有する。

更に、特定の実施形態によれば、装置は、バイブレータタイプの二つ又は四つの機械部品を有する。

更に、特定の実施形態によれば、前記高周波信号を受信する受信手段は、デュアルポートメモリを有し、前記デュアルポートメモリは、高周波信号による且つ前記制御手段による読取り及び／又は書込みのためにアクセス可能となるように構成されている。

更には、特定の実施形態によれば、前記高周波信号を受信する受信手段は、受信された高周波信号からの同期化情報及び／又は制御情報を識別する識別手段と、識別された同期化情報及び／又は識別された制御情報を前記制御手段に送信する送信手段と、を有する。

特定の実施形態によれば、前記制御手段は、前記デュアルポートメモリ内に保存されている値にアクセスするための手段を有し、同期化及び／又は制御情報は、前記デュアルポートメモリ内に保存されている値に従って識別される。

前記高周波信号を受信する受信手段は、例えば、ＲＦＩＤタイプの規格に準拠している。

又、本発明は、その位置及び向きがリアルタイムで判定されるモバイルエンティティの変位力を自動制御するシステムをも対象としており、このシステムは、
−モバイルエンティティの変位力を生成及び自動制御する上述の装置を有する少なくとも一つのモバイルエンティティと、
−検知表面であって、
・モバイルエンティティの電磁放出を順番に起動する位置検出ドライバ、
・電磁信号を位置特定する位置特定手段、及び、
・前記少なくとも一つのモバイルエンティティの前記装置の少なくとも一つの変位力を生成する前記手段の制御を可能にする制御情報を放出する制御ドライバ手段、
を有する検知表面と、
を具備する。

モバイルエンティティの構造が車輪を有する部品を伴っていないことから、本発明による装置の信頼性は、改善されている（車輪、タイヤ、及びギアトレインなどの駆動部材の損耗が存在せず、且つ、車輪シャフトの閉塞が存在しない）。更には、ギアトレインなどの駆動部材が存在しないことにより、装置の変位の際に放出されるノイズを制限することができる。

特定の実施形態によれば、前記少なくとも一つのモバイルエンティティの前記装置の前記少なくとも一つの変位力は、前記位置特定手段によって判定される前記少なくとも一つのモバイルエンティティの位置特定情報に応答して判定されている。

更には、特定の実施形態によれば、前記制御ドライバ手段は、前記少なくとも一つのモバイルエンティティの実際の経路と前記少なくとも一つのモバイルエンティティの望ましい経路との間の誤差を演算する手段を有する。

前記制御ドライバ手段は、例えば、ＰＩＤタイプのコントローラを有する。

本発明のその他の利点、目的、及び特徴については、添付図面との関係において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。

本発明を実装するべく使用できるアーキテクチャの例を概略的に示す。 モバイルエンティティの位置及び向きを判定するための検出表面及び関連するロジックの一例を示す。 ソレノイドと検出表面の導電性ループと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得られる計測値に基づいて、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の演算を可能にする補間メカニズムを概略的に示す。 その位置特定を可能にするモバイルエンティティの電子回路の特定の例を示す。 図６ａ及び図６ｂから構成されており、位置特定及び制御タグのみならず、バイブレータタイプの機械部品をも有するモバイルエンティティのアーキテクチャの二つの例を示す。 検知表面上においてモバイルエンティティが辿る経路の一例を示す。 モバイルエンティティの変位力を制御するべく検知表面にリンクされたコンピュータシステムのソフトウェアモジュールによって実装される特定のステップを概略的に示す。 図９ａ〜図９ｃから構成されており、モバイルエンティティ内に統合され得ると共にモータ、モータによって駆動される偏心フライウェイト、及び弾性及び／又は可動垂直方向止め具を有するバイブレータタイプの機械部品を示す。

一般に、本発明は、その位置（ｘ座標、ｙ座標、高度）及び／又は向き（ヨー、ピッチ、及び／又はロール）が検出表面によって検出され得ると共に機械部品を有するモバイルエンティティに関し、機械部品は、独立的に起動されてもよく、好ましくは、バイブレータタイプである。検出表面は、モバイルエンティティの組の位置及び／又は向きを順番に判定する能力を有する。

これらを目的として、それぞれのモバイルエンティティには、ここでは、起動信号及び制御信号を受信する能力を有する少なくとも一つの起動モジュールと、位置特定モジュールと、変位力を生成するモジュールと、が設けられている。位置特定モジュールは、起動モジュールによって受信された起動信号により、直接的又は間接的に制御される。同様に、変位力を生成するモジュールは、起動モジュールによって受信された制御信号により、直接的又は間接的に制御される。既に、この段階において、起動信号は、制御信号であってもよいことに留意されたい。

位置は、プレーン内の二次元位置であってもよく、或いは、高度（即ち、高さ）を有する三次元位置であってもよい。検出表面は、例えば、装飾又は情報項目を提供するべく、スクリーンと組み合わせられてもよい。

例として、モバイルエンティティの三次元位置の検知は、電磁界によって実施されてもよい。これらを目的として、行／列電磁検知タイプのメッシュから構成されたモバイルエンティティの位置を検出する検出表面が使用される。これは、電磁界を放出する位置特定モジュールの位置を逆多重化によって演算する能力を有する電子モジュールと関連付けられている。

従って、それぞれの位置特定モジュールは、例えば、電磁界を放出するべく、そのモジュールに固有の識別子に従って順番に選択される。これらを目的として、それぞれの位置特定モジュールは、起動された際に、検出表面によって検知され得る電磁界を放出するように、起動メカニズムを有する。

位置検出ドライバモジュールは、起動信号を介して位置特定モジュールの電磁放出を順番に起動するべく、或いは、このような逐次的な起動を制御するべく、検出表面と関連付けられている。このモジュールと位置特定モジュールとの間の起動信号は、有利には、無線接続を介して送信される。

起動信号は、例えば、その識別子に従って選択的にそれぞれの位置特定モジュールに関係してもよく、或いは、起動信号の受信に後続する既定の期間後の起動を可能にするそのモジュール内に統合された遅延メカニズムに従って結果的に順番に起動される位置特定モジュールの組に関係してもよい。

更には、制御ドライバモジュールは、モジュールの制御を可能にする信号を放出し、モバイルエンティティに属する、好ましくは、バイブレータタイプの、一つ又はいくつかの機械部品の変位力を生成するべく、検出表面と関連付けられている。制御信号の宛先は、制御信号自体の内部において規定されてもよい。従って、制御信号は、具体的には、モバイルエンティティ識別子、位置特定モジュール識別子、及び／又はモバイルエンティティの、好ましくは、バイブレータタイプである、機械部品の識別子を有してもよい。

制御ドライバモジュールは、位置検出ドライバモジュール内に統合されてもよい。単純化された方式により、このモジュールは、（例えば、その機械部品に統合されたモータの回転の方向及び速度を制御することによって）そのモバイルエンティティ内に統合された、好ましくは、バイブレータタイプの、機械部品を制御するべく、モバイルエンティティの位置及び向きを使用する。

モバイルエンティティの向きは、具体的には、モバイルエンティティ内のいくつかの位置特定モジュールを使用して取得されてもよい。これらの向き及び位置データによれば、例えば、ＰＩＤタイプコントローラのフィードバックループを使用することにより、自動位置制御（経路制御）が可能である。

特定の実施形態によれば、モバイルエンティティの起動、位置特定、及び制御用の電子回路は、誘導によって少なくとも部分的に電力供給されており、エネルギーをキャプチャするべく使用されるアンテナは、モバイルエンティティを起動及び同期化するためにも、即ち、位置特定表面とモバイルエンティティとの間の通信を可能にするためにも、使用されている。誘導性結合を実装した誘導による電力供給は、特別の制御回路を使用してもよく、或いは、Texas Instruments 社によって開発された BQ500110 及び BQ5101xいう型名を有する回路などのＲＦＩＤ規格（ＲＦＩＤは、Radio Frequency IDentification の略号である）による又はＱＩ推奨（「Wireless Power Consortium」によって開発されたもの）による回路などの標準的な回路を使用してもよい。

更には、特定の実施形態によれば、モバイルエンティティの起動、位置特定、及び制御用の電子回路は、セル又は電池などの電源によって少なくとも部分的に電力供給されている。このような電池は、少なくとも部分的に誘導により、具体的には、モバイルエンティティを起動及び同期化するべく使用されるアンテナを使用した誘導により、充電されてもよい。上述のように、誘導性結合を実装した誘導による電力供給は、特別の制御回路を使用してもよく、或いは、例えば、ＲＦＩＤ規格又はＱＩ推奨による回路などの標準的な回路を使用してもよい。

ここでは、起動及び位置特定電子回路がセル又は電池によって電力供給されている際には、その回路は、無線レシーバのみを使用してもよいことを理解されたい。

位置検出表面は、例えば、電磁受信用のＰＣＢタイプ基板（ＰＣＢは、Printed Circuit Board の略号である）であり、これは、曲がりやすくてもよく、或いは、剛性であってもよい。これは、例えば、対話型の視覚表面上におけるモバイルエンティティの運動を可能にするＬＣＤタイプのスクリーン（ＬＣＤは、Liquid Crystal Display の略号である）又はＯＬＥＤ（Organic Light-Emitting Diode の頭文字である）などのこちらも曲がりやすいか或いは剛性であり、接触感知型又は接触非感知型であるスクリーンと関連付けられてもよい。又、検出表面は、位置検出を変更することなしに、モバイルエンティティが、傾斜した、垂直方向の、又は反転された（上下逆の）プレーン上において運動することを可能にするか又は衝撃が印加されることを可能にする磁化された表面と関連付けられてもよい。

図１は、本発明を実装するべく使用できるアーキテクチャ１００の一例を概略的に示している。

アーキテクチャ１００は、ここでは、例えば、ゲーム基板などの基板１０５を有しており、この上部には、モバイルエンティティ１１０を変位させることにより、この基板と関連付けられたコンピュータシステムとユーザがやり取りできるようにするモバイルエンティティ１１０が配設され、且つ、これらのモバイルエンティティは、自律的に変位することも可能である。ここでは、五つのモバイルエンティティのみが示されているが、数十の、或いは、場合によっては、数百の、モバイルエンティティを使用することも可能である。基板１０５は、配備されたモバイルエンティティの位置及び／又は向きの検出ゾーンを定義している。

基板１０５は、ここでは、スクリーン１２０及び磁化された表面１２５に結合された検出表面１１５を有する（この場合には、検出表面１１５、スクリーン１２０、及び磁化された表面１２５は、実質的に平行である）。又、基板１０５は、モバイルエンティティ１１０の位置と、必要に応じて、向きと、を検出するためのみならず、ユーザがやり取りする一つ又は複数のアプリケーションを実装すると共にモバイルエンティティの変位を制御するためのハードウェアモジュール１３０（又は、制御処理システム）をも有する。

ハードウェアモジュール１３０は、具体的には、モバイルエンティティの位置及び／又は向きの検出を管理する責任を担っており、即ち、次々に位置特定モジュールを識別し、それらがそれぞれ順番に電磁界を放出するようにそれらを起動し、それらの位置を評価し、且つ、モバイルエンティティの変位を制御するためのコマンドを演算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、基板１０５のその他のコンポーネントを有するシェルに挿入される。或いは、この代わりに、これは、例えば、コンピュータ又はゲームコンソール内において統合されたリモートモジュールであってもよい。これは、充電可能な電池により、或いは、コンセントアダプタを介して、電力供給されてもよく、且つ、適宜、特に、スクリーンが検出ゾーンと関連付けられている場合には、例えば、コンセントアダプタ用の電気プラグなどの従来型の接続の組１３５と、ＵＳＢ、Ethernet、ＶＧＡビデオ（ＶＧＡは、Video Graphics Array の略号である）及び／又はＨＤＭＩ（High Definition Multimedeia In の略号である）用のポートと、を有してもよい。これは、好ましくは、例えば、別のコンピュータシステムとのやり取り及び／又は通信ネットワークを介したデータへのアクセスを可能にするＷＩＦＩ又は Bluetooth 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更に有する。

ハードウェアモジュール１３０は、通常、以下において詳述される演算モジュール、検出駆動及び位置検知用のモジュール、並びに、制御駆動モジュールを有する。演算モジュールには、ここでは、中央処理装置（又は、ＣＰＵ）、グラフィクス処理ユニット（又は、ＧＰＵ）、本発明の実装のため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（Random Access Memory の略号であるＲＡＭ、Read Only Memory の略号であるＲＯＭ、及び／又はフラッシュタイプのメモリ）のみならず、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が設けられている。

特定の実施形態によれば、ハードウェアモジュール１３０は、基板１０５に統合されておらず、基板１０５にリンクされている。ハードウェアモジュール１３０は、例えば、基板１０５に接続されたＰＣタイプの携帯型コンピュータ或いはスマートフォン又はタブレットなどの装置である。

位置検知及び検出用のドライバモジュールは、例えば、無線により、その位置の判定を要するそれぞれの位置特定モジュールを順番に起動し、或いは、そのような逐次的な起動を制御する。起動の後に、それぞれの位置特定モジュールは、ここでは、検出表面によって検知される電磁界を放出する。次いで、検知表面は、例えば、(x, y, z) タイプの位置特定モジュールの位置の演算を可能にする情報を位置検知及び検出モジュールに送信する。後述するように、いくつかの位置特定モジュールが同一のモバイル装置と関連付けられている際には、その位置特定モジュールの位置に基づいて、例えば、角度の形態で、そのモバイル装置の向きパラメータを判定することができる。次いで、その位置及び／又は向きの判定を要するすべてのモバイルエンティティの位置及び／又は向きは、これらの位置及び／又は向きを使用して対象のアプリケーションとの間のやり取りを管理する演算モジュールに対して送信される。

基板１０５及び関連付けられた電子回路は、以下の説明においては、検知表面と呼称される。

図２は、検出表面及び関連付けられたロジックの一例を示している。

検出表面１１５は、ここでは、導電性グリッドを構成する行と列との形態のメッシュによって構成されている。導電性グリッドは、二つの直交する軸に沿った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することを可能にする個別のセンサであり、放射要素は、通常は、検出表面上において位置決めされたその位置及び／又は向きの演算を要するモバイルエンティティに属するソレノイドである。

例として、ここでは、ソレノイドは、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の演算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の交差点に、配置されるものと仮定されている。位置２００において位置したソレノイドに電力供給された際に、ソレノイドは、分析され得ると共にその他のループ内において誘発された電流と比較され得る誘導電流をループ２０５及び２１０内において生成する。従って、ソレノイドとグリッドとの間の誘導性結合により、且つ、誘発された電流の計測により、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、グリッドの二つの軸のうちのそれぞれの軸のそれぞれのループに接続されており、即ち、ここでは、それぞれ、垂直方向及び水平方向のループのそれぞれに接続されている。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の、ここでは、１３０−１という参照符号が付与された位置検知及び検出用のドライバモジュールの、それぞれ、自動利得コントローラ（Automatic Gain Controller：ＡＧＣ）２２５及び２３０に接続されている。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出される固定周波数の倍数である交流（又は、ＡＣ）成分によって構成されたオリジナルのシヌソイド（sinusoid）に比例した直流電流（又は、ＤＣ）信号が生成される。

一般に使用されている構成によれば、検出モジュール１３０の、ここでは、１３０−２という参照符号が付与された演算モジュールは、ループを順番に起動するべく、即ち、ループｎの後にループｎ＋１を起動するべく、マルチプレクサ２１５及び２２０を駆動している。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、第一ループの起動を制御する。

有利には、復調された信号からの望ましくない高調波のみならず、電磁バックグラウンドノイズを除去するべく、帯域通過フィルタが、それぞれの自動利得コントローラ２２５及び２３０内において利用される。このフィルタリングにより、マルチプレクサ２１５及び２２０から到来する信号の計測を精製することが可能であり、これらの信号は、復調器２３５及び２４０内において復調され、且つ、次いで、それぞれ、デジタル／アナログコンバータ（ＤＡＣ）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、メモリ内に保存されるべく、演算モジュール１３０−２の中央処理装置（ＣＰＵ）２５５に送信される。図示のように、中央処理装置２５５は、復調器２３５及び２４０を制御している。

値がメモリ内において保存された後に、中央処理装置は、後続のループから到来する信号のデジタル化を実行するべく、マルチプレクサのアドレスを増分する。最後のループが完了した際に、中央処理装置は、対象の軸の第一ループの値に対応したマルチプレクサのアドレスを再初期化する。

ソレノイドの位置に近接した隣接ループが存在していることから、サイクルの末尾において、中央処理装置は、メモリ内に、それぞれの軸ごとに、同一数のデジタル値を保存している。これらの値に基づいて、中央処理装置は、後述するように、補間により、ソレノイドの位置を演算する。

ここでは、ループを電磁干渉から保護するべく、異なるループの間において位置決めされた金属のストリップにより、ループの接地接続が設けられてもよいことに留意されたい。代替肢は、導電性グリッドの下方に均一な接地プレーンを配設するステップから構成されている。

更に、ここでは、制御ドライバモジュールを有する位置検知及び検出用のドライバモジュール１３０−１は、モバイルエンティティの位置特定モジュールの起動を可能にする、演算モジュール１３０−２の中央処理装置２５５によって制御されたエミッタ２６０をも内蔵している。

例として、中央処理装置２５５は、起動を要する位置特定モジュールの識別子をエミッタ２６０に送信する。次いで、この識別子は、デジタル又はアナログ無線信号の形態でコード化され、且つ、次いで、送信される。次いで、この信号を受信したそれぞれの位置特定モジュールは、受信した識別子をその独自の識別子と比較してもよく、且つ、識別子が同一である場合には、それ自体を起動してもよい。或いは、この代わりに、中央処理装置２５５は、一般的な起動信号をエミッタ２６０に対して送信し、この起動信号が、デジタル又はアナログ無線信号の形態でコード化され、且つ、次いで、送信される。

類似の方式により、中央処理装置２２５は、好ましくは、バイブレータタイプの一つ又は複数の機械部品の変位のための力を生成するべく、モジュール制御コマンドと共に、モバイルエンティティ、位置特定モジュール、及び／又は、好ましくは、バイブレータタイプである機械部品の少なくとも一つの識別子をエミッタ２６０に対して送信する。次いで、この又はこれらの識別子のみならず、このコマンドは、好ましくは、コード化され、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。次いで、この信号を受信したそれぞれの位置特定モジュールは、受信した一つ又は複数の識別子に基づいて、受信したコマンドが自身と関係しているかどうかを判定してもよい。

エミッタ２６０は、アンテナ２６５にリンクされており、アンテナ２６５は、位置特定モジュールを起動すると共に、好ましくは、バイブレータタイプである一つ又は複数の機械部品の変位力を生成するべく、ここでは、モバイルエンティティによってエネルギー供給源として使用されている起動及び制御信号の送信を可能にする。アンテナ２６５は、有利には、例えば、ループ２０５及び２１０の周りにおいて、検出表面１１５上に配置されている。又、特定の実施形態によれば、ループ２０５及び２１０は、アンテナ２６５を形成するべく使用されてもよい。これらを目的として、ループ２０５及び２１０の放出又は受信機能を判定するべく、スイッチが使用される（次いで、これらのループは、スイッチの位置に従って、マルチプレクサ２１５及び２２０に又はエミッタ２６０にリンクされる）。

後述するように、エミッタ２６０は、具体的には、ＲＦＩＤタイプの読取器を有してもよい。

従って、位置特定モジュールの組の位置を推定するには、それぞれの位置特定モジュールを順番に起動すると共に、これらの起動のそれぞれごとに、本明細書において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対してサイクルを実行することが必要である。

いくつかの検出表面が、互いに組み合わせられてもよく、結果的に得られる検出表面の面積は、組み合わせられた検出表面の面積の合計である。これらを目的として、一つの検出表面は、「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。モバイルエンティティの逐次的な起動は、好ましくは、それぞれのスレーブ検出表面と関連付けられたハードウェアモジュールによって演算された位置を受け取ると共に、位置特定モジュールの自由度の座標及び角度を含む表を生成することにより、これらの位置を集約するマスタ検出表面により、管理されている。

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

その位置及び／又は向きの演算を要するそれぞれのモバイルエンティティは、その軸が、好ましくは、検出表面に向かって方向付けされている少なくとも一つのソレノイドを有する。

ソレノイド３００には、交流が流され、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出する。ソレノイド３００から到来する電磁界を受け取るループ２１０は、ソレノイド３００と結合する。この結果、３０５という参照符号が付与された交流信号をループの端子において計測することができる。

ソレノイド３００とループ２１０との間の結合は、以下の関係の形態において表現されてもよい。
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記しており、Ｒは、受信ループ２１０の端子３０５において受信される信号の電圧を表記しており、Ｄは、ソレノイド３００と受信ループ２１０との間の距離であり、且つ、ｋは、ソレノイド及び受信ループを有するシステムの固有の要因に、特に、ソレノイドの巻回数及びループのサイズに、リンクされた定数である。

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得られる計測値に基づいて、所与の軸に従った検出表面上に配置されたソレノイドの位置を演算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、ｘ座標Ｘ３、Ｘ４、及びＸ５に従って位置決めされた垂直方向ループＢ３、Ｂ４、及びＢ５の近傍に位置しているものと仮定されており、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Ｖ５と表記されている。ソレノイドは、ここでは、ＸＳと表記されているｘ軸に沿った位置において見出されることになる。

座標Ｘ３、Ｘ４、及びＸ５は、対応するループの識別子から中央処理装置によって取得されてもよい（これらの値は、検出表面のルーティング図に従って予め定義されると共に、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の一部分は、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されたループの位置に応じたソレノイドの位置ＸＳにおける電圧の変動を示している。これは、放物線タイプの二次関数に類似したものであってもよい。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との間の電磁結合の現象に対応している。

以下の関係は、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（ａ＜０）である。

更には、二次関数の仮定が付与された場合に、ｘ座標Ｘ３、Ｘ４、及びＸ５の間の関係は、以下の形態で表現されてもよい。
Ｘ４−Ｘ３＝Ｘ５−Ｘ４＝ΔＸ
Ｘ５−Ｘ３＝２ΔＸ
（ΔＸは、ｘ座標Ｘ３及びＸ４の間の且つｘ座標Ｘ４及びＸ５の間の距離を表している）

従って、以下の数式に従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＋Ｖ５）／（Ｖ３−２Ｖ４＋Ｖ５））

又、同一の論理に従って、ｙ軸に応じ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との間の距離（即ち、検出表面との関係におけるソレノイドの高度）は、以下の関係に従って定義されてもよい。
Ｄ＝√（（ｋ／Ｒ）Ｅ）

従って、距離Ｄは、検出表面の対象の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、実施された計測から外挿されてもよい。この距離演算の精度は、具体的には、その値が時間に伴って可能な限り一定でなければならないソレノイドによって放出される信号Ｅの安定性にリンクされており、これには、電池の放電に伴って降下してはならない位置特定モジュール内の安定した電力供給が必要とされることに留意されたい。これは、位置特定モジュールの電圧レギュレータによって保証されてもよい。

上述のように、モバイルエンティティの起動、位置特定、及び制御のための電子回路は、誘導によって電力供給されてもよく、エネルギーをキャプチャするべく使用されるアンテナは、モバイルエンティティを起動、同期化、及び制御するためにも使用される。特定の実施形態によれば、モバイルエンティティの位置特定及び制御のためのモジュールの電力供給は、ＲＦＩＤタイプの回路のリモート電力供給モジュールによって実施されている。従って、ＲＦＩＤタイプ技術の使用は、位置特定モジュールに電力供給すると共にこれを起動するのみならず、好ましくは、バイブレータタイプの一つ又は複数の機械部品の変位力を生成するモジュールに電力供給すると共にこれを制御するべく、利用されてもよい。

これらを目的として、図２に示されているエミッタ２６０（或いは、更に一般的には、位置検出ドライバモジュール及び制御ドライバモジュール）は、ＲＦＩＤ技術を介して位置特定モジュールの通信及び同期化のモードを可能にするＲＦＩＤ読取器タイプの読取器を使用している。この結果、通信は、モバイルエンティティによって担持されているＲＦＩＤタイプの回路の不揮発性メモリ内における読取り及び書込みの動作により、実施されてもよい。このようなメモリは、有利には、ＲＦＩＤタイプのアクセスにより、検知表面によってアクセス可能であるのみならず、直接的な電気的リンクにより、モバイルエンティティ内において担持されているマイクロコントローラによってアクセス可能である。同期化は、具体的には、ＲＦＩＤ搬送波の振幅の特定の変調により、実施されてもよい。

従って、特定の実施形態によれば、検知表面の電子回路は、検知表面の近傍に位置した、ＲＦＩＤタイプの読取器を、換言すれば、ＲＦＩＤタイプのコンポーネント、即ち、ＲＦＩＤタグに対する読取り又は書込みアクセスを可能にするシステムを、有する。これらの電子回路は、ここでは、ＲＦＩＤエミッタ／レシーバアンテナとして使用される検知表面の全体又は一部分をカバーする少なくとも一つの導電性コイルを有する。

検知表面のＲＦＩＤアンテナによって放出される平均磁気力は、ＲＦＩＤアンテナの直接近傍に位置したモバイルエンティティの電子回路の磁気誘導によるリモート電力供給を可能にするようなレベルである。

ここでは、ＲＦＩＤ読取器及びモバイルエンティティは、ISO/IEC15693、ISO18000-3、ISO18000-4、ISO18000-7、ISO/IEC14443、ISO/IEC18092（Near Field Communication の略号であるＮＦＣという名称で周知である）、ISO/IEC21481（こちらも、ＮＦＣという名称で知られている）規格などの多数のＲＦＩＤ規格及びその派生物のうちの一つを利用してもよいことに留意されたい。

又、例えば、中央処理装置２５５などの検知表面を制御するべく使用される中央処理装置は、ここでは、ＲＦＩＤ読取器を制御するべく使用されている。又、これは、共通同期化信号の持続時間Ｔ₁のサイクルと同相状態におけるリモート電力供給のために、電磁界の生成の起動及び停止を一時的に制御してもよい。

特定の実施形態によれば、モバイルエンティティの少なくともいくつかは、不揮発性のデュアルポートメモリを収容している。この不揮発性のデュアルポートメモリは、ここでは、無線通信を介して、ＲＦＩＤタイプ読取器により、且つ、更には、例えば、Ｉ²Ｃバス規格（Ｉ²Ｃは、Inter Integrated Circuitの略号である）による接続などの有線接続を介して、ローカルマイクロコントローラにより、アクセス可能である。このデュアルポートメモリは、モバイルエンティティの起動をトリガするべく、且つ、従って、その位置特定を可能にするべく、使用されてもよいが、これは、特に、好ましくは、バイブレータタイプの一つ又は複数の機械部品の変位力を生成するモジュールを制御するべくモバイルエンティティと検知表面との間における通信のための特定の手段を提供することにより、その他の目的のために使用されてもよい。

有利には、モバイルエンティティのデュアルポートメモリは、検知表面のＲＦＩＤタイプの読取器による読取り及び書込みの際にアクセス可能である。これは、検知表面のロジックとモバイルエンティティ内において担持されているマイクロコントローラとの間の通信手段を形成している。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け取ったそれぞれの読取り及び書込み要求に対して変更される。更には、要求の受信の通知の受信に対して、マイクロコントローラは、その要求が自身に対してアドレス指定されているかどうか、アクセスタイプ（書込み又は読取りアクセス）、及びアクセス要求に関連するメモリアドレスを判定するべく、そのメモリに対して問い合わせてもよい。

更には、それぞれのモバイルエンティティは、例えば、６４ビットにわたって保存される一意の識別子を不揮発性メモリ内において収容している。特定の実施形態によれば、この一意の識別子は、ＲＦＩＤタイプの読取器を使用してアクセス可能である電子コンポーネントのＵＩＤ（Unique IDentifier の略号である）という名称で知られているものである。このような識別子は、具体的には、ISO15693、ISO18000-3、及びISO14443規格などの規格に準拠したものであってもよい。従って、ＲＦＩＤタイプの読取器は、検知表面にリンクされたコンピュータシステムが、新しいモバイルエンティティの到着を検出すると共に、それらのモバイルエンティティをその識別子によって一意に識別できるようにする。

後述するように、検知表面と関連付けられたロジックは、タイムアウト値を判定してもよく、且つ、これをそれぞれの検出された位置特定モジュールに割り当ててもよい。タイムアウト値は、ここでは、その後に位置特定モジュールが位置特定信号を同期化信号の検出に対して更に放出しなければならない時間の期間を表している。新しく検出された位置特定モジュールに割り当てられるタイムアウト値は、空いたタイムアウト値（もはや検出されない位置特定モジュールに予め割り当てられているもの）であってもよい。

これらを目的として、ＲＦＩＤタイプの読取器は、書込み要求において、判定されたタイムアウト値を位置特定モジュールのデュアルポートメモリに対してアドレス指定してもよい。例として、検知表面と関連付けられたコンピュータシステムは、アクセスキーとしての位置特定モジュールの識別子により、ローカル又はリモートのデータベースに対して問い合わせてもよい。このようなデータベースは、有利には、モバイルエンティティの機能的特性のリストの取得を可能にする。従って、例えば、このデータベースは、対象の位置特定モジュールを有するモバイルエンティティが、モータ、アクチュエータ、表示装置、音響生成装置、センサ、及び／又はスイッチを有するかどうかを判定するべく、使用されてもよい。取得した機能のリストは、具体的には、コンピュータシステムとモバイルエンティティとの間において可能なコマンド及びデータ交換の特性を判定するべく使用されてもよい。

位置特定モジュール識別子を保存するべく使用されるデュアルポートメモリ及び不揮発性メモリは、好ましくは、同一コンポーネント内のリモート電力供給モジュールと統合されている。このようなコンポーネントは、入手可能である。即ち、例えば、ST Micro Electronics 社は、無線インタフェースとエネルギー回復とのデュアルポート機能を提供する M24LR16E という型式のコンポーネントを製造している。

モバイルエンティティ内において、このような回路は、有利には、Ｉ２Ｃタイプのバスにより、マイクロコントローラにリンクされている。

更には、それぞれのモバイルエンティティは、位置特定信号の放出を可能にするべく、一つ又は複数の共振回路のみならず、少なくとも一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って制御されており、これにより、マイクロコントローラは、共振をトリガするか又は共振を停止することにより、対応する位置特定モジュールの位置特定を可能にする。ここでは、二つの共振回路の使用により、モバイルエンティティの位置特定とその向きの判定とが可能になっていることに留意されたい。モバイルエンティティの位置の判定のみが必要である場合には、単一の共振回路が使用されてもよい。或いは、この代わりに、特に、モバイルエンティティの位置及び／又は向きの推定を改善するべく、二つを上回る数の共振回路が使用されてもよい。

図５は、モバイルエンティティの電子回路５００の特定の例を示している。図示のように、回路５００は、ＲＦＩＤチップと呼称されるデュアルポートメモリ、マイクロコントローラ５１０、並びに、総合的に５１５という参照符号が付与されている二つの共振回路５１５−１及び５１５−２を統合することにより、ＲＦＩＤタイプの機能を提供する標準的なコンポーネント５０５を有する。又、回路５００は、回路５０５の特性に対して適合されたＲＦＩＤタイプのアンテナ５２０をも有する。アンテナ５２０は、通常、ＡＣ０及びＡＣ１と呼称される二つのリンクを介して回路５０５にリンクされたコイルである（ＡＣは、Antenna Coil の略号である）。

この実施形態によれば、モバイルエンティティの位置及び向きの判定を可能にするべく、二つの共振回路が逐次的に実装されている。換言すれば、モバイルエンティティは、ここでは、二つの位置特定モジュールを有しており、これらの位置特定モジュールは、一部を共通的に有すると共に（基本的に、ＲＦＩＤ回路、ＲＦＩＤアンテナ、及びマイクロコントローラを有する）、且つ、別個の部分を有する（基本的に、共振回路を有する）。

ＲＦＩＤ回路５０５は、ここでは、ＳＣＬ（Serial Clock）と呼称されるクロック信号用のシリアルリンクと、ＳＤＡ（Serial DAta）と呼称さ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タイプのバスにより、マイクロコントローラ５１０に接続されている。ここでは、Ｖcc と表記されているマイクロコントローラ５１０の電力供給端子は、共振回路５１５−１及び５１５−２のものと同様に、ここでは、Ｖout と表記されている電圧を供給するＲＦＩＤ回路５０５の端子に接続されている。従来の方式により、電圧を供給するＲＦＩＤ回路５０５の端子は、電気的ピークの吸収を可能にするキャパシタにより、Ｖss と表記されている基準端子にリンクされている。

更には、共振のトリガ又は停止を制御するべく使用される（モバイルエンティティの位置特定を可能にする）マイクロコントローラの同期化信号は、ここでは、「State」と表記されたＲＦＩＤ回路の状態端子に接続されている。

ＲＦＩＤ回路５０５がＲＦＩＤアンテナ５２０にリンクされていることに伴って、ＲＦＩＤ回路５０５は、電気エネルギーをＲＦＩＤ読取器から受け取ることが可能であり、且つ、特に、そのメモリを更新するべく、読取り及び書込み要求に従って、読取器との間においてデータを交換することができる。ＲＦＩＤ回路５０５の出力 Ｖout がマイクロコントローラ５１０及び共振回路５１５−１及び５１５−２の供給端子 Ｖcc にリンクされているのに伴って、これらの回路は、電力供給されてもよく、且つ、使用されてもよい。

特定の例によれば、ＲＦＩＤ回路５０５の「State」端子は、第一論理状態により、例えば、ＲＦＩＤ回路が、読取り又は書込み要求を受け取り且つ処理している、或いは、更に一般的には、既定のタスクを実行している、という値１を通知する。反対のケースにおいては、ＲＦＩＤ回路５０５の「State」端子は、例えば、値０などの第二論理状態にある。従って、ＲＦＩＤ回路５０５の「State」端子に対するマイクロコントローラ５１０の同期化端子の接続に起因し、共振回路５１５−１又は５１５−２のうちの一つは、ＲＦＩＤ回路５０５の状態に従って、即座に、又は、遅延した方式で、マイクロコントローラ５１０により、起動されてもよい。換言すれば、共振と、従って、電磁放射と、は、ＲＦＩＤ回路５０５の「State」端子が第一論理状態にある際に、（ゼロであってもよい既定の時間の後に）トリガされ、ＲＦＩＤ回路５０５の「State」端子が第二論理状態にある際に、（こちらも、ゼロであってもよい既定の時間の後に）停止させられる。換言すれば、ＲＦＩＤ回路５０５は、（モバイルエンティティの位置特定を可能にする）共振のトリガ又は停止を制御するタスクを有している。

ここでは、共振回路の起動は、例えば、既定の時間オフセットに従って、逐次的に実行されてもよい（共振回路のうちの一方は、同期化信号に後続する第一の既定の遅延の後に起動されてもよく、且つ、他方の共振回路は、同期化信号の後の第二の既定の遅延の後に起動されてもよい）ことに留意されたい。

回路５０５〜５２０のグループ及びその接続は、コマンド及び位置特定タグ５２５を形成している。

更には、マイクロコントローラ５１０は、コマンドの受信及び機械部品の制御のために、変位力を生成するモジュール５３５に対して回路５３０を介して接続されている。後述するように、モジュール５３５は、通常、好ましくは、バイブレータタイプである二つ又は四つの機械部品を有する。説明対象の実施形態によれば、コマンドの受信及び機械部品の制御用の回路５３０は、ＰＷＭタイプの制御信号Ｖctrl（ＰＷＭは、Pulse Width Modulation の略号である）及び電力供給 Ｖcc を受け取るＨブリッジを有する。図示のように、コマンドの受取り及び機械部品の制御用の回路５３０の出力は、モジュール５３５を制御する可変電力供給 Ｖv である（それぞれの機械部品は、ここでは、別個の可変電力供給により、即ち、その独自のＨブリッジにより、制御されている）。従って、命令の受取り及び機械部品の制御用の回路５３０は、具体的には、モータの回転の方向及び速度を制御できるようにする。

モジュール５３５の機械要素は、モータの回転の際に、回転軸に対して垂直のプレーン内における力の生成を可能にするべく、例えば、モータと、モータシャフト上において（或いは、モータによって作動するシャフト上において）偏心状態で取り付けられたフライウェイトと、を有する。好ましくは、モータの回転の方向は、制御されてもよい。このような部品は、通常、１グラム未満のモータの場合に、１Ｇの加速度の生成を可能にする。

有利には、それぞれの回転の際にフライウェイトによって打撃されるように、弾性及び／又は可動垂直方向止め具が、フライウェイトの経路上において配置される。垂直方向止め具に対するフライウェイトの衝突の瞬間に生成される瞬間的な力は、特定の方向における変位力の生成を可能にする。

又、これらの機械部品は、圧電技術に基づいたものであってもよく、圧電技術は、振動と、それに伴って、変位力と、を提供する。

別の実施形態によれば、モバイルエンティティの、好ましくは、滑りやすい内側表面と同一平面上にある二つの車輪が使用されている。これらの別個に制御されている車輪は、有利には、モバイルエンティティの対角線を形成する同一軸上において、且つ、その中心から等しい距離において、アライメントされている。従って、モバイルエンティティを（異なる方向において車輪を作動させることによって）回転させることが可能であり、且つ、モバイルエンティティがなんらかの又はその他の経路を辿るようにすることができる。これらの車輪のそれぞれは、上述のＨブリッジを有する回路によって制御されるモータ自体により、制御されてもよい。二つを上回る数の車輪が使用されてもよい。

別の実施形態によれば、マイクロコントローラの同期化は、ＲＦＩＤ回路の出力 Ｖout によって実行される。従って、ＲＦＩＤ読取器がエネルギーをモバイルエンティティに供給した際に、ＲＦＩＤ回路からの出力 Ｖout は、マイクロコントローラの入力 Sync において見出される制御電圧を供給する。この制御電圧は、第一論理状態を表している。逆に、ＲＦＩＤ読取器がもはやモバイルエンティティにエネルギーを供給していない際に出力 Ｖout が高インピーダンスに遷移した際には、マイクロコントローラの入力状態 Sync は、接地に対するプルダウン用の抵抗器に起因し、且つ、電流の戻りを防止するダイオードに起因し、第二論理状態を表す０ボルトに遷移する。第一及び第二論理状態は、マイクロコントローラの同期化を可能にしている。この実施形態によれば、リモート電力供給信号の生成と、モバイルエンティティのマイクロコントローラの同期化が望ましい際のその信号の起動と、のタスクを有しているのは、ＲＦＩＤ読取器上において稼働しているソフトウェアアプリケーションである。

別の実施形態によれば、マイクロコントローラの同期化は、その状態の変化が同期化の起動を可能にする同期化ビットの、ここでは、Ｉ２Ｃバス上における、読取りを介して実行されている。このような同期化ビットは、有利には、既定のアドレスを有する。

ＲＦＩＤ読取器上において稼働するソフトウェアアプリケーションは、ＲＦＩＤ回路のメモリ内の同期化ビットの状態の変化を生成するタスクを有する。

それぞれのモバイルエンティティは、ここでは、位置特定信号を放出するタスクを有する少なくとも一つの共振回路を形成するべく、並列においてキャパシタと関連付けられた少なくとも一つのソレノイドを有する。この共振回路は、ここでは、モバイルエンティティ内に組み込まれたマイクロコントローラにより、励起される。

特定の実施形態によれば、モバイルエンティティ内に位置したマイクロコントローラは、共振回路の固有周波数に近接した周波数においてパルス幅変調された周期的信号を生成するように構成されたその出力のうちの一つにより、共振回路を励起する。周期比率の制御は、位置特定モジュールによって放出されるパワーの変調を結果的にもたらす。

最近のマイクロコントローラは、パルス幅変調された信号の生成を可能にする回路を有している。このハードウェア機能を使用することにより、マイクロコントローラは、信号の生成の際にソフトウェアコードの命令を自由に実行することができる。従って、マイクロコントローラは、パルス幅変調された信号のタイミングを妨げることなしに、その他の機能を実装することが可能であり、且つ、演算を実行することができる。

ここでは、位置特定モジュールの共振回路によって放出されるパワーの変調により、位置特定表面にリンクされたコンピュータシステムに転送するためのデータに対応したビットストリームのエンコードが可能になっていることを理解されたい。位置特定信号のロウ状態に対応した振幅Ａ１及びハイ状態に対応した振幅Ａ２を知ることにより、ＮＲＺタイプ（ＮＲＺは、Non Return to Zero の略号である）変調を使用することが可能であり、ＮＲＺタイプの変調によれば、検知表面は、受け取ったパワーの相対的に低速の変動を生成し得る（具体的には、モバイルエンティティと検知表面との間の距離の変動のみならず、モバイルエンティティの供給電圧の変動を有する）すべての原因に起因したものから、データ転送と関連した振幅の変動を弁別することができる。

位置特定モジュールの起動は、図５に示されているものなどのＲＦＩＤ回路によって実行されてもよいが、その他の解決策も存在している。具体的には、上述のように、位置特定モジュールの起動は、位置特定モジュール内の又はこれと関連したメモリ内に保存されている識別子との間における起動信号内において受け取った識別子の比較に対してリンクされてもよい。

図６ａ及び図６ｂから構成されている図６は、位置特定及び制御タグのみならず、バイブレータタイプの機械部品を有するモバイルエンティティのアーキテクチャの二つの例を示している。

更に詳しくは、図６ａは、位置特定及び制御タグ５２５’のみならず、５３５’−１〜５３５’−４という参照符号が付与されたバイブレータタイプの四つの機械部品をも有するモバイルエンティティ１１０’を示している。

モバイルエンティティ１１０’の重力の中心がその幾何学的中心に近接するように、機械部品５３５’−１〜５３５’−４は、ここでは、その周囲に沿って均一に分散されており、位置特定及び制御タグ５２５’’は、その幾何学的中心の近傍において位置決めされている。更には、機械部品５３５’−１〜５３５’４は、それぞれ、可変電力供給 Ｖctrl1〜Ｖctrl4 を介して位置特定及び制御タグ５２５’にリンクされている。

それぞれの機械部品は、少なくとも一つの方向において変位力を生成してもよい。

従って、例えば、図６ａに示されているように、機械部品５３５’−１は、電流を受け取った際に、上向きの変位力を作用させる。同様に、機械部品５３５’−２〜５３５’−４は、電流を受け取った際に、それぞれ、右、下向き、及び左の変位力を生成してもよい。

当然のことながら、機械部品の特性により、生成される変位力の方向が異なってもよい。又、これらが二つ以上の方向において変位力を生成可能なように、これらの機械部品を構成することもできる。

図６ｂは、位置特定及び制御タグ５２５’’のみならず、５３５’’−１及び５３５’’−２という参照符号が付与されたバイブレータタイプの二つの機械部品のみを有するモバイルエンティティ１１０’’を示している。

この構成においては、モバイルエンティティ１１０’’の重心がその幾何学的中心に近接した状態となるように、機械部品５３５’’−１及び５３５’’−２は、位置特定及び制御タグ５２５’’と同様に、その幾何学的中心の近傍に配置されている。この場合にも、機械部品５３５’’−１及び５３５’’−２は、可変電力供給 Ｖctrl1〜Ｖctrl2（図示されてはいない）を介して位置特定及び制御タグ５２５’’にリンクされている。

それぞれの機械部品は、少なくとも二つの方向において変位力を生成してもよい。

従って、例えば、図６ｂに示されているように、機械部品５３５’’−１は、電流を受け取った際に、上向き又は下向きの変位力を作用させてもよく、機械部品５３５’’−２は、電流を受け取った際に、左又は右向きの変位力を作用させてもよい。例えば、モータの回転方向の変化により、機械部品によって生成される変位力の方向の変化を得てもよい。

当然のことながら、機械部品の特性により、生成される変位力の方向は、異なってもよい。又、二つを上回る数の方向において変位力を生成できるように、これらの機械部品を構成することも可能である。

上述のように、モバイルエンティティの経路の制御、即ち、その機械部品の自動制御は、有利には、好ましくは、使用される検知表面と関連するＰＩＤタイプコントローラを実装した制御ドライバモジュールにより、実行される。特定の実施形態によれば、コマンドは、数十回／秒だけ運動しなければならないモバイルエンティティに対してアドレス指定される。

図７は、検知表面上においてモバイルエンティティが辿る経路の例を示している。

図示のように、基板１０５の位置Ｐにおいて配置されたモバイルエンティティは、ここでは、予め定義されるか又は検知表面及び一つ又は複数のモバイルエンティティを利用するアプリケーションによって動的に演算された経路Ｔを辿らなければならない。

好ましくは、正規直交である基準フレーム

は、検知表面（例えば、基板１０５）と関連付けられており、且つ、こちらも好ましくは正規直交である基準フレーム

は、対象のモバイルエンティティと関連付けられている。ベクトル

と

との間に形成される角度は、αと表記されている。

対象のモバイルエンティティは、ここでは、基準フレーム Ｒ₁ における座標（x₁, y₁）及び基準フレーム Ｒ₂ における（x₂, y₂）を有する変位力Ｆを生成している。

特定の実施形態によれば、検知表面は、例えば、５０回／秒（２０ミリ秒のサイクルタイム）で、対象のモバイルエンティティの位置Ｐ及び向きα（この判定の精度は、定数に基づいている）をリアルタイムで判定している。位置Ｐ及びこの回転αは、基準フレームＲ₁ において表現されている（この基準フレームは、検知表面と関連付けられている）。

これらのデータは、例えば、検知表面の通信ポートにプラグ結合されたＰＣタイプの携帯型コンピュータ、スマートフォン、又はタブレットなどの使用されているコンピュータシステムに送信される。

使用されているコンピュータシステムは、これらを所与の経路と比較するべく、且つ、（通常は、バイブレータタイプである）その機械部品を制御するために対象のモバイルエンティティに送信されるコマンドを生成するべく、受け取ったデータを処理する。

これらを目的として、コンピュータシステムは、基準フレーム Ｒ₁ において表現されたモバイルオブジェクトが辿らなければならない経路Ｔをこちらも基準フレーム Ｒ₁ において表現された位置Ｐ及び向きαと比較するソフトウェアモジュールを実行する。これにより、コンピュータシステムは、モバイルオブジェクトの現在の位置と経路Ｔ上の望ましい位置との間の誤差を演算する。

標準的な自動制御アルゴリズムを使用することにより、コンピュータシステムのソフトウェアモジュールは、対象のモバイルエンティティに送信されると共に変位力Ｆの生成を可能にするコマンドを演算することができる。

モバイルエンティティ内において変位力を生成するべく使用される機械部品が堅固にリンクされているのに伴って、変位力Ｆの座標は、基準フレーム Ｒ₁ において演算された後に、以下の関係に従って向きαを使用することにより、モバイルエンティティ（x₂, y₂）にリンクされた基準フレーム Ｒ₂ において表現された検知表面（x₁, y₁）に対してリンクされる。
ｘ₂＝ｘ₁・ｃｏｓ（α）＋ｙ₁・ｓｉｎ（α）
ｙ₂＝ｙ₁・ｃｏｓ（α）＋ｘ₁・ｓｉｎ（α）

図８は、モバイルエンティティの変位力を制御するべく検知表面にリンクされたコンピュータシステムのソフトウェアモジュールによって実装される特定のステップを概略的に示している。

第一ステップ（ステップ８００）は、ここでは、検知表面にリンクされた基準フレーム（Ｒ₁）において対象のモバイルエンティティの現在の位置Ｐ_t、以前の位置Ｐ_t-1、及び向きαを取得するステップから構成されている。位置 Ｐ_t は、ここでは、上述のように電磁界を放出するモバイルエンティティの起動により、取得される。これは、有利には、以前の位置として、後から使用されるように、メモリ内に保存される。

後続のステップ（ステップ８０５）において、望ましい経路（既定の経路又は動的に判定された経路）と位置によって表されている実際の経路との間の差と、現在の時刻と以前の時刻との間の位置の変動と、が演算されている。次いで、この経路の差を使用することにより、向きαに従って、モバイルエンティティにリンクされた基準フレーム（Ｒ₂）において、変位と、従って、変位力と、を演算し（ステップ８１０）、これらを使用することにより、ＰＩＤタイプコントローラを使用してモバイルエンティティの機械部品（例えば、バイブレータ）用のコマンドを演算している（ステップ８１５）。

次いで、演算されたコマンドは、機械部品に適用されるべく、モバイルエンティティに送信されている（ステップ８２０）。

破線を使用して示されているように、ステップ８００〜８２０は、必要な回数だけ反復される。

ここでは、図８を参照して記述されているステップは、この場合には、検知表面にリンクされたコンピュータシステムのソフトウェアモジュールとして実装されているが、これらは、この代わりに、少なくとも部分的にモバイルエンティティ内において実装されてもよいことを理解されたい。

図９ａ〜図９ｃから構成された図９は、モバイルエンティティに統合される能力を有すると共にモータ、モータによって駆動される偏心型フライウェイト、及び弾性及び／又は可動垂直方向止め具を有するバイブレータタイプの機械部品を示している。

図示のように、機械部品９００は、その回転速度と、好ましくは、回転の方向とが制御され得るモータ９０５を有する。フライウェイト９１０は、モータのシャフト９１５上において偏心した状態で取り付けられている。或いは、この代わりに、フライウェイト９１０は、モータのシャフトによって駆動されるシャフト上において偏心した状態で取り付けられてもよい。機械部品９００は、その一端が機械部品に運動自在に固定されると共に他端がフライウェイトが回転した際にフライウェイト９１０によって打撃され得る垂直方向止め具９２０を更に有する。

或いは、この代わりに、又は相互的な方式により、垂直方向止め具９２０は、弾性を有してもよい。この場合には、これは、機械部品９００に対して堅固に固定されてもよい。

従って、弾性且つ／又は可動垂直方向止め具は、それぞれの回転の際に打撃されるように、フライウェイトの経路上に配置されている。

図９ａは、垂直方向止め具の二つの衝突の間のフライウェイトの位置を示しており、図９ｂ及び図９ｃは、それぞれ、衝突の開始及び終了におけるフライウェイトの位置を示している。

ここでは、モバイルエンティティが検知表面との関係において不動状態にある際に静摩擦力を形成すると共にモバイルエンティティの変位の際には動的である検知表面とモバイルエンティティとの間の接触の特性及び状態が、モバイルエンティティの運動の生成及び維持のために必要な変位力に対して直接的な影響を有することに留意されたい。

従って、垂直方向止め具に対するフライウェイトの衝突の時点において生成される瞬間的な力及び（垂直方向止め具に対するフライウェイトの衝突の時間外の）モバイルエンティティの残りの部分によって構成されるシステムに対してフライウェイトによって生成される瞬間的な力ベクトルは、検知表面とモバイルエンティティとの間の摩擦力（静的であり、且つ、次いで、動的である）に従って判定されなければならない。

運動を生成するには、接触表面に対して平行な軸に沿った垂直方向止め具に対するフライウェイトの衝突の時間外のモバイルエンティティに対してフライウェイトによって生成される瞬間的な力ベクトルは、検知表面上におけるモバイルエンティティの摩擦力未満に留まらなければならず、垂直方向止め具に対するフライウェイトの衝突の時点において生成される瞬間的な力は、モバイルエンティティの運動に反対するこの摩擦力を上回らなければならない。

ここでは、好ましくは、実質的に一定であるトルクが、その軸上において、モータにより、印加され、且つ、実質的に一定の加速度によってフライウェイトを駆動している。モバイルエンティティと検知表面の間の静摩擦力に起因し、モバイルエンティティは、フライウェイトの回転の大部分において（検知表面との関係において）運動しない。

フライウェイトと弾性及び／又は可動垂直方向止め具との間の衝突の直前においては、モバイルエンティティは、（図９ａにおいて矢印によって示されているように）モバイルエンティティの変位を伴うことなしにフライウェイト内の所定値の運動量を保存している。

モバイルエンティティの運動量の保存に起因し、モバイルエンティティは、弾性及び／又は可動垂直方向止め具とフライウェイトとの衝突の際に左側に運動することにより、止め具によるフライウェイトの突然の減速をもたらす傾向を有する。垂直方向止め具に対するフライウェイトの衝突によって生成される力が静摩擦力を上回るように、作用するパラメータが、具体的には、モータの回転の速度、フライウェイトの質量、及びフライウェイトの衝突に対する垂直方向止め具の抵抗力が、調節された場合に、モバイルエンティティは、左側に運動する。

フライウェイトの回転の方向を逆転させることにより、モバイルエンティティは、右側に運動する。

好ましくは、水平方向であると共に互いに垂直である回転軸を有する図９を参照して記述されているものなどのバイブレータタイプのいくつかの機械部品をモバイルエンティティ内において統合することにより、相対的速度を変調すると共にモータの回転方向を制御することにより、モバイルエンティティを任意の方向において制御してもよい。

或いは、この代わりに、又は相補的な方式により、そのシャフトの正又は負の加速度が、モータの回転時間未満の時間において、非ゼロの値の運動量を、且つ、従って、変位力を、生成するように、モータの回転を制御してもよい。

ここでは、図９を参照して記述されているものなどの機械部品が、モバイルエンティティを運動させるべく、使用されてもよい場合には、これらの機械部品は、例えば、がくんとした動きなどの特定の効果を生成するべく、使用されてもよいことを理解されたい。これらを目的として、特に、弾性及び／又は可動水平方向止め具を使用することが可能である。弾性及び／又は可動傾斜止め具を実装することにより、モバイルエンティティの変位をがくんとした運動などの変位の特定の効果と組み合わせることができる。

モバイルエンティティ内に統合されるバイブレータタイプの機械部品は、これらのモバイルエンティティの変位を可能にするが、これらは、プレーヤが自身の手の内部においてモバイルエンティティを保持するべく試みた際に、加速度及び／又は振動を生成するべく使用されてもよい。

モバイルエンティティの位置及び向きは、それが検知表面近傍にある際には、リアルタイムで判明することに伴って、振動効果をトリガするのみならず、望ましい方向において加速度（と、従って、力と）を、即ち、検知表面にリンクされた基準フレームに基づいた特定の方向において方向付けされた触覚力を、生成することができる。

現在、ジョイスティック又は制御レバータイプの装置は、一般に、バイブレータを装備しているが、これらは、指向性を有してはいないことに留意されたい。生成される効果は、例えば、砂利の上を車両で前進することやテニスボールとの接触の動作をシミュレートする単純な振動である。

例として、ここでは、モバイルエンティティは、２Ｄ又は３Ｄビデオゲームにおいてキャラクタを制御するべく使用されているものと仮定する。キャラクタが特定の方向において打撃によって接触された場合に、打撃が到来する方向をプレーヤに感じさせることができる。

これらの目的のために、好ましくは、正規直交である第一基準フレーム

は、検知表面（例えば、基板１０５）と関連付けられており、且つ、こちらも、好ましくは、正規直交である第二基準フレーム

は、対象のモバイルエンティティと関連付けられている。ベクトルである

と

との間に形成される角度は、αと表記される。角度αの値は、通常、モバイルエンティティの位置及び向きを取得するべく、上述のアルゴリズムを使用することにより、リアルタイムで取得される。

ここでは、対象のモバイルエンティティ内において生成される力Ｆは、基準フレーム Ｒ₁ における座標（x₁, y₁）及び基準フレーム Ｒ₂ における座標（x₂, y₂）を有するものと仮定されている。従って、基準フレーム Ｒ₂ における力Ｆの座標は、以下の形態で表現されてもよい。
ｘ₂＝ｘ₁・ｃｏｓ（α）＋ｙ₁・ｓｉｎ（α）
ｙ₂＝ｙ₁・ｃｏｓ（α）＋ｘ₁・ｓｉｎ（α）

従って、検知表面との関連において実装されたアプリケーションによって判定される検知表面にリンクされた基準フレームにおける力Ｆの座標に基づいて、モバイルエンティティの基準フレームにおけるその座標のリアルタイム演算を実行することができる。これらの座標が演算された際には、モバイルエンティティのバイブレータタイプの機械部品の対応した制御を実行する必要がある（通常、図９を参照して記述されているものなどの二つ又は四つのバイブレータを有する）。モバイルエンティティ内において生成される力は、モバイルエンティティの位置に基づいて自動的に制御される。これらを目的として、これは、モバイルエンティティの位置に従ってリアルタイムで演算される。

当然のことながら、特定のニーズを充足するべく、当業者は、変更を以上の説明に対して適用することができよう。具体的には、本発明は、例示を目的として、具体的には、ＲＦＩＤプロトコルを参照して、記述されている場合があるが、本発明は、この実装に限定されるものではない。

Claims (14)

1. 位置及び向きがリアルタイムで判定されるモバイルエンティティの変位力を生成及び自動制御する装置であって、
   −少なくとも一つの変位力を生成する手段（５３５）であって、いくつかの異なる方向において力を生成するべく制御され得る少なくとも一つの変位力を生成する手段と、
   −高周波信号を受信する受信手段（５０５、５２０）と、
   −電磁信号を放出する放出手段（５１５）であって、前記電磁信号は、起動信号に応答して放出され、且つ、前記装置を有するモバイルエンティティのリアルタイムの位置特定を可能にする、手段と、
   −電磁信号を放出するべく前記受信手段及び前記放出手段に接続された制御手段（５１０）であって、
   ・受信した高周波信号からの制御情報に応答して少なくとも一つの変位力を生成するべく前記手段を制御し、且つ、
   ・受信した高周波信号からの同期化情報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、
   を具備することを特徴とする装置。
2. 前記少なくとも一つの変位力を生成する手段は、バイブレータタイプの機械部品を有する、請求項１に記載の装置。
3. 前記機械部品は、少なくとも一つのモータ（９０５）と、前記少なくとも一つのモータによって直接的又は間接的に駆動される少なくとも一つの偏心フライウェイト（９１０）と、を具備する、請求項２に記載の装置。
4. 少なくとも一つの弾性及び／又は可動止め具（９２０）を更に具備し、前記少なくとも一つの止め具は、前記少なくとも一つのフライウェイトのそれぞれの回転の際に前記少なくとも一つのフライウェイトによって打撃されるように、取り付けられる、請求項３に記載の装置。
5. 前記少なくとも一つのモータは、前記装置の変位のプレーンに対して実質的に垂直である回転シャフトを有する、請求項３又は請求項４に記載の装置。
6. バイブレータタイプの二つ又は四つの機械部品を具備する、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の装置。
7. 前記高周波信号を受信する受信手段は、デュアルポートメモリを具備し、前記デュアルポートメモリは、高周波信号による且つ前記制御手段による読取り及び／又は書込みのためにアクセス可能となるように構成されている、請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の装置。
8. 前記高周波信号を受信する受信手段は、受信した高周波信号からの同期化情報及び／又は制御情報を識別する識別手段と、識別された同期化情報及び／又は識別された制御情報を前記制御手段に送信する送信手段と、を具備する、請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の装置。
9. 前記制御手段は、前記デュアルポートメモリ内に保存されている値にアクセスする手段を具備し、同期化及び／又は制御情報は、前記デュアルポートメモリ内に保存されている値に従って識別される、請求項７に記載の装置。
10. 前記高周波信号を受信する受信手段は、ＲＦＩＤタイプ規格に準拠している、請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の装置。
11. 位置及び向きがリアルタイムで判定されるモバイルエンティティの変位力を自動制御するシステムであって、
    −請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載のモバイルエンティティの変位力を生成及び自動的に制御する装置を有する少なくとも一つのモバイルエンティティと、
    −検知表面であって、
    ・モバイルエンティティの電磁放出を順番に起動する位置検出ドライバ手段、
    ・電磁信号を位置特定する位置特定手段、及び、
    ・前記少なくとも一つのモバイルエンティティの前記装置の前記少なくとも一つの変位力を生成する手段の制御を可能にする制御情報を放出する制御ドライバ手段、
    を具備する検知表面と、
    を具備することを特徴とするシステム。
12. 前記少なくとも一つのモバイルエンティティの前記装置の前記少なくとも一つの変位力は、前記位置特定手段によって判定される前記少なくとも一つのモバイルエンティティの位置特定情報に応答して判定される、請求項１１に記載のシステム。
13. 前記制御ドライバ手段は、前記少なくとも一つのモバイルエンティティの実際の経路と前記少なくとも一つのモバイルエンティティの望ましい経路との間の誤差を演算する手段を具備する、請求項１１又は請求項１２に記載のシステム。
14. 前記制御ドライバは、ＰＩＤタイプのコントローラを具備する、請求項１１から請求項１３までのいずれか一項に記載のシステム。

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