JP5302216B2 - 表面上のオブジェクトを位置決めするための方法及びシステム - Google Patents

Description

本発明は、表面に配置されるオブジェクトを位置決めするための方法及び表面に配置されるオブジェクトを位置決めするためのシステムに関する。本発明は、表面上の又は表面の上の可動配置用オブジェクト及びコンピュータプログラムにも関する。

国際特許公開公報ＷＯ２００６／０９５３２０は、タッチスクリーンのタッチセンサ境界内の平面に位置される少なくとも一つのオブジェクトの位置、形状及びサイズを検出する方法を開示する。タッチスクリーンディスプレイは、その周囲にＮ個の光発信器及びＭ個のセンサを含む。当該方法は、通常、２つの段階、調整段階及び動作段階を有する。調整段階の間、各光発信器がそれぞれのターンオン時間の間、スイッチオンされるので、投じられる光線は複数のセンサの中の特定のセンサによって検出される。各光発信器に対して、それぞれの光発信器の光線を検出するセンサの識別は、調整データとして記録される。オブジェクトが存在する場合、非調整データが動作のサイクルを通じて記録される。調整データ及び非調整データ比較がなされ、前記オブジェクトによって投じられる陰影域が決定される。ある実施形態では、全体の測定精度は、検出が他の領域より正確でないと判明する画面の特定の領域において受信器及び／又は発信器の密度を増大させることによって増大させることができる。発信器及び／又は受信器のこの非均一な構成は、より正確でない検出を補償することができる。

前記非均一な構成は、検出されるべき他のオブジェクトに陰影を投じている１つのオブジェクトによって生じる精度の減少を修正するためにはあまり適当でない。

他のオブジェクトが照準線を遮りやすい（さもなければ特定のオブジェクトによってブロックされたであろう）表面の領域内において、当該特定のオブジェクトの比較的正確な検出を許容する、冒頭の段落で定められたタイプの方法、システム、オブジェクト及びコンピュータプログラムを提供することは望ましい。

本発明による方法は、オブジェクトが存在しない場合、発信器から信号を検出できる受信器及び発信器の複数の対を形成し、各対は複数の正常に明確な照準線のうちの一つの照準線を定め、少なくとも幾つかの照準線は互いに対して角度をなすような構成において、複数の無線発信器及び複数の無線受信機を含む複数の素子を供給するステップと、前記オブジェクトが存在する場合、少なくとも幾つかの無線発信器を起動させるステップと、前記発信器から信号を検出できる受信器及び当該発信器の少なくとも幾つかの対の当該受信器の反応を評価することによって、前記オブジェクトによってブロックされる正常に明確な照準線を識別するステップとを有し、前記受信器の前記反応が評価される前記対のうちの一つの対の少なくとも一つの素子が、前記表面にわたって移動可能である他のオブジェクトに含まれる。

前記表面に配置されるオブジェクトは、当該表面に接触しないで当該表面の上に配置されるオブジェクトを含んでもよい。当該用語は、生物の及び無生物のオブジェクトを含む。

少なくとも幾つかの照準線が互いに角度を持つので、前記オブジェクトによってブロックされる正常に明確な照準線を識別することによって２つの次元において前記オブジェクトの位置を決めることが可能である。発信器からの信号を検出できる受信器及び当該発信器の少なくとも幾つかの対の前記受信器の反応を評価することは、正常に明確な照準線のブロックされた照準線が識別されることができるようにする。前記受信器の反応が評価される対のうちの１つの対を形成する少なくとも一つの素子が他のオブジェクト（表面全体に移動可能な）に含まれるので、前記表面上の別のオブジェクトとは無縁の付加的なより短い照準線が提供できる。付加的な効果は、必要な所でだけ、正常に明確な照準線の密度が局所的に増大できるので、当該方法は、例えば無線受信器及び無線発信器の数の無差別の増大と比較して、比較的効率的である。

実施例は、他のオブジェクトと、表面と関連した制御装置との間の通信リンクを確立するステップを含む。

前記通信リンクは、位置を特定されるべき前記オブジェクトの少なくとも位置を決定するために、前記他のオブジェクトに含まれる素子が、適当な時間に起動され、及び／又はこれらの応答信号が中央の論理回路ユニットに送信されるようにできる。これらの他のオブジェクトの存在が発見できるので、このことは更に、無線発信器及び／又は無線受信器を含む様々な数の他のオブジェクトの使用を許容する。

変形例において、前記通信リンクは、無線通信リンクである。

効果は、他のオブジェクト自身により占有される領域の代表である、当該他のオブジェクトの足跡に限定されさえすれば十分であるということである。

実施例において、制御装置は、表面上の他のオブジェクトを位置決めする。

効果は、他のオブジェクトで打ち切られている照準線の少なくともおおよその位置が決定できるということである。これは、位置決めされるべき実際のオブジェクトの位置を決定する精度を改善する。この実施例において、例えば、前記他のオブジェクトで打ち切られている照準線の向きを変えない動きのみに前記他のオブジェクトの動きを抑えるか、又は方向受信器を使用することが必要ではない。

実施例（他のオブジェクトがその存在を制御装置に通知する）は、少なくとも一つの素子を含む前記他のオブジェクトを登録するステップと、その登録に応じて前記表面に前記他のオブジェクトを位置決めするステップとを含む。

効果は、当該方法が無線発信器及び／又は無線受信器を含む様々な数の他のオブジェクトを使用することができるということである。

当該方法の実施例は、前記表面に関して固定された座標系に関係して前記他のオブジェクトの方位を決定するステップを含む。

効果は、他のオブジェクトの既知の構成に対して、前記他のオブジェクトに含まれる発信器からの光線によってカバーされる前記表面の領域及び／又は前記他のオブジェクトに含まれる受信器によって受信される入射光線によってカバーされる領域が、決定されることができるということである。

実施例において、他のオブジェクトが表面と平行な平面において互いに角度を持つ複数のエッジを具備し、前記他のオブジェクトによってブロックされ、前記他のオブジェクトの周縁に配置される受信器及び発信器の対によって定められる、正常に明確な照準線を識別することによって、前記他のオブジェクトの形状を決定するステップを含む。

効果は、補助のセンサシステムを必要とすることなく、他のオブジェクトの方位が決定されるということである。有限範囲の他のオブジェクトのエッジの周りの発信器及び／又は受信器の既知の分布に対して、前記他のオブジェクトの方位は、表面に関して固定された座標系に関係して、他のオブジェクトで打ち切られている照準線の方位についての情報を提供する。この実施例は、このように比較的正確である。これは、例えば、照準線の点光源又は受信装置（シンク）として、他のオブジェクトの近似を使用する必要がない。

実施例において、他のオブジェクトは、当該他のオブジェクトによって分けられる表面の領域を定めるように、少なくとも表面の寸法の主要部分にわたって延在する。

ユーザは、前記他のオブジェクトを移動することによって、前記表面を可変範囲の領域に仕切ることができる。前記他のオブジェクトは、位置決めすべきオブジェクトが存在する以外の領域を交差する信号をさえぎることによって、位置決めすべきオブジェクトの位置の決定を単純化する。この効果は、別のオブジェクトが、他の領域の表面に配置されることを言明する。斯様な状況の下で、他のオブジェクトがない場合、正常に明確な照準線のパターンは、全く複雑になるだろう。前記他のオブジェクトが無線発信器及び／又は受信器を含むので、当該方法の正確さは、スクリーンだけが前記表面全体に配置されることになっている場合にそうなるであろう程度まで、損なわれない。

この方法の変形例は、複数の領域のうち１つの領域全体の照準線を定める、前記発信器から信号を検出できる受信器及び発信器のこれらの対だけのうちの少なくとも幾つかの受信器の反応を評価することによって、前記オブジェクトによってブロックされる正常に明確な照準線を識別するステップを含む。

効果は、当該方法が比較的効率的に動作するということである。位置決めされるべきオブジェクトは、すべての正常に明確な照準線のサブセットだけをブロックできる。従って、すべての受信器反応のサブセットだけが、評価される必要がある。

実施例において、他のオブジェクトは、一対の無線発信器及び無線受信器の一つが他のオブジェクトに含まれる当該一対の無線発信器及び無線受信器によって定められる照準線と実質的に平行の並進の前記表面にわたる動きに拘束される。

効果は、他のオブジェクトを位置決めすることがより容易であり、その位置から前記他のオブジェクトで打ち切られている照準線の位置を推定することがより容易であることである。この点で、動きが実質的に平行かどうかは、照準線を定めている素子の対のうちの受信器の視界の角度及び一対のうちの発信器によって発される放射線の光の発散角度に関して測定される。

他のオブジェクトが表面にわたる他のオブジェクトを推進するドライブ装置を含む実施例において、方法は、前記他のオブジェクトを前記表面に配置するために前記他のオブジェクトから離れて前記ドライブ装置を制御するステップを含む。

効果は、位置決めすべきオブジェクトの位置が決定される精度を改善する他のオブジェクトの自動制御を可能にすることである。他の実施例では、他のオブジェクトの位置は、前記他のオブジェクトの向かった動きを基にして、推測航法によって推定されることができる。

他の態様によると、本発明のシステムは、複数の無線発信器及び複数の無線受信器を含む複数の素子を制御するための制御装置を含み、斯様な構成において、オブジェクトがない場合、前記発信器から信号を検出できる受信器及び発信器の複数の対を形成するため、斯様な対各々が、複数の正常に明確な照準線の一つを定め、少なくとも幾つかの照準線は互いにある角度をなし、前記制御装置は、オブジェクトがある場合、無線発信器を起動させ、前記発信器から信号を検出できる受信器及び発信器の対のうちの少なくとも幾つかの対の前記受信器の反応を評価することによって、前記オブジェクトによってブロックされる正常に明確な照準線を識別し、前記システムは、表面にわたって移動可能な少なくとも一つの他のオブジェクトを更に含み、前記他のオブジェクトは、前記制御装置が前記受信器の反応を評価する当該対のうちの少なくとも１つの対の素子を含む。

実施例において、前記制御装置は表面と関連して、システムは他のオブジェクトと制御装置との間の通信リンクを更に含む。

前記制御装置は、前記表面に関して静止している位置にあるという意味で前記表面と関連している。

実施例において、システムは、本発明による方法を実施する。

他の態様によると、本発明は、表面上に又は表面の上に移動可能なオブジェクトであって、本発明によるシステムの制御装置が受信器の反応を評価する対のうちの少なくとも一つの対の素子を含む当該オブジェクトを提供する。

他の態様によると、本発明によるコンピュータプログラムは、コンピュータプログラムが機械読み取り可読媒体に組み込まれるとき、オブジェクトがない場合発信器から信号を検出できる受信器及び発信器の複数の対を形成し、各対は複数の正常に明確な照準線のうちの１本を定め、これら照準線の少なくとも幾つかは互いに角度をなすような構成における複数の無線発信器及び複数の無線受信機を含む複数の素子を含み情報処理能力を有するシステムが、本発明による方法を実行及び／又は本発明によるシステムを構成できる一組の指令を含む。

本発明は、添付の図面を参照して詳細に説明されるだろう。
図１は、オブジェクトを表面に位置付けるための第１のシステムの概略的平面図である。 図２は、第１のシステムに関連して使用するための方法の概略を表しているフローチャートである。 図３は、オブジェクトを表面に位置付けるための第２のシステムの概略的平面図である。 図４は、第２のシステムに関連して使用するための方法の概略を表しているフローチャートである。 図５は、図４の方法の第１のステージでの第２のシステムの概略的平面図である。 図６は、図４の方法の第２のステージでの第２のシステムの概略的平面図である。 図７は、図４の方法の第３のステージでの第２のシステムの概略的平面図である。 図８は、図４の方法の第４のステージでの第２のシステムの概略的平面図である。

図１に、対話型システム１が示される。対話型システム１は、表面２と接触している関係か又は表面２に近接して、オブジェクト３が配置される有限範囲の当該表面２を含む。図１には詳細に示されていないが、幾つかの実施例において、表面２は、表示装置のスクリーンを対象範囲とする。他の実施態様において、表面２は、ボードゲームのためのプレイする面に模様化される。この例において表面２は矩形であるが、他の実施例では、表面２は他の簡易な接続形状（例えば凸形状）を持つ。

対話型システム１は、表面２のオブジェクト３及び他のオブジェクト（図示せず）を位置決めする能力を持つ。いくつかの実施形態では、システム１は、入力信号からオブジェクト３の位置を推定するためのロジックを備えている。これらの実施例では、対話型システム１は、タッチスクリーンとして機能する。この点について、オブジェクト３が無生物対象物（例えばポーン）である実施例がここに例示されているが、対話型システム１は、表面２上に、又は表面２の上に置かれたユーザの指の位置を決めるためにも等しく適していることに注意されたい。

当該対話型システムは、複数の能動素子を備えている。これらは、周縁発信器４ａ―４ｐ及び周縁受信器５ａ―５ｌを含む。周縁発信器４及び周縁受信器５は、表面２の周縁部に配置される。周縁発信器４は、表面２の範囲の特定領域を決定する、発散角度を持つ放射線の指向された光を発するための無線発信器を有する。前記放射線は、表面２と実質的に平行な平面にある方向において発されることに留意されたい。ここで詳述される実施例において、周縁発信器４は、光伝送器（例えばＬＥＤ）である。超音波発信器又は非可視波長での電磁放射線の発信器が、他の実施例において使われる。周縁受信器５は、フォトダイオードを有する。他の実施態様において、他の種類の光学センサが、用いられてもよい。ここにおいて述べられる実施例において、周縁受信器５は、比較的広角視野を持つ。よって、これら周縁受信器５は、これらの反対側に直接位置していない周縁発信器４から光を検出することが可能である。

周縁発信器４ａ―４ｐ及び周縁受信器５ａ―５ｌは、オブジェクト３がない場合、発信器４ａ―４ｐのうちの１つによって発される光が、一つ以上の周縁受信器５ａ―５ｌにより検出されることができるように配置される。周縁発信器４ａ―４ｐは、表面２上にオブジェクトがない場合当該周縁発信器によって発される光を検出できるようにするための各周縁受信器５ａ―５ｐとの対を形成する。この種の一対の素子間の仮想線は、本願明細書において照準線と称される。

オブジェクト３が２つの次元で位置付けされるように、周縁発信器４ａ―４ｐ及び周縁受信器５ａ―５ｌのすべての可能性がある対によって定められるすべての照準線の少なくとも幾つかは、少なくとも幾つかの照準線と交差する。

図１に図示される対話型システム１は、可動バリア６を更に含む。可動バリア６は、表面２の短辺７に対応する寸法の半分より多くにわたって延在する。事実、可動バリア６は、表面２を左の領域８及び右の領域９に分けるために、表面２にわたって完全に延在している。他の実施形態では、可動バリア６は、長辺１０に対応する表面２の寸法の大部分にわたって延在する。他の実施態様において、大部分は、表面２の反対のエッジ点の間の距離の５０％と１００％との間の値（例えば７０％、８０％又は９０％）に対応する。

可動バリア６は、長辺１０と実質的に平行する方向の平行移動を行うように制限される。例示の実施例において、この方向は、可動バリア６に含まれる受信器１２ａ―１２ｃ及び発信器１３ａ―１３ｂと、短辺７上の周縁受信器５ｅ、５ｆ及び短辺７上の周縁発信器４ｆ―４ｈとによって形成されるセットの素子の対によって定められる線１１ａ―１１ｅとも、実質的に平行である。受信器５ｅ、５ｆ、１２ａ―１２ｃの口径が非常に小さいので直接反対側の発信器４ｆ―４ｈ、１３ａ、１３ｂからの光だけが検出され、照準線１１ａ―１１ｅと平行な方向の可動バリア６の動きは、再調整する必要がない。光がより広い角度で発されて検出される実施例において、制限される動きは、正常に明確な照準線が各周縁発信器に対して識別される再調整プロセスを単純化する。

図示の実施例では、制御装置１４は、表面２が一部である前記表示装置に含まれることによって表面２と関連している。制御装置１４は、プロセッサ１５及びメモリ１６（トランシーバ１７と同様に）を含む。トランシーバ１７は、制御装置１４、周縁発信器４ａ―４ｐ、周縁受信器５ａ―５ｌ、可動バリア６に含まれる受信器１２ａ―１２ｆ、可動バリア６に含まれる発信器１３ａ―１３ｄ及び可動バリア６に含まれるドライブ装置１８の間に信号を送信するように備えられる。

ドライブ装置１８によって、制御装置１４が表面２に関して可動バリア６を位置付けすることができる。このように、左右の領域８、９の相対的サイズが調整されることができる。周縁発信器４及び／又は可動バリア６に含まれる発信器１３が比較的広い角度にわたって光を発するので、バリア６の動きは、照準線を定める可動バリア６に含まれる受信器１２及び／又は周縁受信器５の数に影響を及ぼすだろう。

図２は、制御装置１４によって実施される方法を例示する。第１のステップ１９において、可動バリア６の位置が決定される。制御装置１４がドライブ装置１８によって可動バリア６の位置を制御するので、このステップ１９は、推測航法の様式を含むことができる。代替実施形態では、表面２の長辺１０にあるトランスデューサ（図示せず）の行は、トランシーバ１７を通じて可動バリア６の位置を制御装置１４に伝える。さらに別の実施形態では、１つ以上の周縁発信器４ａ―４ｐは、次々に起動され、可動バリア６の位置は、発された光を検出できる可動バリア６に含まれる受信器１２ａ―１２ｆ及び／又はこれら周縁受信器５ａ―５ｌの固有性から推定される。このように、可動バリア６は、この第１のステップ１９において表面２上に位置付けされる。

次のステップ２０において、左右の領域８、９の何れにオブジェクト３が位置決めされるかが決定される。図示の実施例では、右の領域９をカバーしているこれらの素子だけが、オブジェクト３の位置を決めるために用いられる。

調整測定は、オブジェクト３がない場合実行される（ステップ２１）。この測定によって、選択された周縁発信器４ｄ―４ｊ及び可動バリア６に含まれる発信器１３ａ、１３ｂの各々に対して、周縁受信器５ｃ―５ｈ及び可動バリア６に含まれる受信器１２ａ―１２ｃのどれが、その周縁発信器又は可動バリア６に含まれる発信器から信号を検出できるかが決定される。このように、正常に明確な照準線を定めている素子の対が決定され、ここにおいて対の少なくともいくつかの対の素子は、可動バリア６に含まれている。

次に、オブジェクト３によってブロックされる正常に明確な照準線は、各発信器４ｄ―４ｊ、１３ａ、１３ｂに対して、可動オブジェクト３がない場合、その発信器から信号を検出できる可動バリア６に含まれる受信器１２ａ―１２ｃ及び周縁受信器５ｃ―５ｈの反応を次々に評価することによって、識別される（ステップ２２）。この情報によって、（受動的な）オブジェクト３の形状及び位置が決定できる。もちろん、形状及び位置が決定される精度は、素子の数及び位置に依存する。その程度まで、前記形状及び位置の評価が、最終ステップ２２で決定される。

オブジェクト３の前記形状及び位置が、ブロックされた正常に明確な照準線の識別から推定される方法は、幾つかのうちの一つでよい。可動バリア６に含まれる発信器１３ａ、１３ｂ、周縁発信器４ｄ―４ｊ、周縁受信器５ｃ―５ｈ及び可動バリア６に含まれる受信器１２ａ―１２ｃは、各発信器から１本の照準線だけがあり、当該照準線が規則的な格子を形成するように構成されるので、ブロックされた照準線を横切ることによって定められる前記格子の正方形又は長方形によって位置及び形状を近似することが容易に十分である。

多くの実施例において、国際特許公開公報ＷＯ ２００６／０９５３２０で概説される方法の変形例が使われる。詳細な実施のため、当該刊行物が参照される。簡潔に言うと、当該方法は、複数の動作サイクルにわたって最終ステップ２２の継続的実行を含む。動作の単一のサイクルの範囲内で、各発信器は、所定のターンオン時間の間オンにされる。動作モードの動作の各サイクルの間、最小及び最大領域概算は、各光発信器に対してなされ、格納される。最小の領域概算は、発信器からの線と、ブロックされた正常に明確な照準線の最も外部の線と、それらの受信器間の右の領域９のエッジとに囲まれている領域として決定される。最大領域概算は、最小の領域の角を定めているものに隣接する受信器を含むポイントによって定められる。一旦決定されたならば、最小及び最大領域概算は、動作の現在のサイクルの間、各光発信器に対して格納される。動作の完結したサイクルの後、格納された最小及び最大領域概算が取り出される。１サイクルの動作にわたる光発信器の各々の最大領域概算は、最大の領域結果を引き出すために、数学的交点を通じて結合される。最小の領域概算は、トータルの最小の領域結果を達成するために、数学的交点を通じて結合される。前記最小の領域結果は、最小の領域が完全に最大の領域内にあることを確実にするために、数学的交点を通じた最大の領域結果と結合される。

一旦可動バリア６が移動し始めるとそのたびに前のステップ１９―２１だけが実行される必要があるのに対して、移動オブジェクトがある場合には、最終ステップ２２が繰り返し実行されることは、上記から明白である。

図３は、第２の対話型システム２３を示す。第２の対話型システム２３は、接触している関係を持って又は表面２４上の近接でオブジェクトが配置される、有限範囲の当該表面２４を含む。また、この実施例の変形例で、表面２４は、表示装置のスクリーンを対象範囲とする。他の変形例において、表面２４は、不透明で、ボードゲーム用プレイ面に模様化される。

第２の対話型システム２３は、複数の能動素子を備えている。これらは、周縁発信器２５ａ―２５ｐ及び周縁受信器２６ａ―２６ｌを含む。周縁発信器２５及び周縁受信器２６は、表面２４の周縁部に配置される。周縁発信器２５及び周縁受信器２６は、図１に図示された上記の対話型システム１の周縁発信器４及び周縁受信器５に対応する。

制御装置２７は、プロセッサ２８及びメモリ２９を含む。制御装置２７は、周縁発信器２５を個々に起動させ、周縁受信器２６から応答信号を得るための有線のトランシーバ３０を更に含む。無線トランシーバ３１も、同様に設けられている。実施例は、ブルートゥース又はＺｉｇｂｅｅ標準に準拠する。代替実施形態では、無線トランシーバ３１は、赤外線通信信号を発して、受信するように構成される。

１つの能動的なオブジェクト３２が、図３に図示される。表面２４から持ち上げられ、異なる位置に配置されることができるという点で、能動的なオブジェクト３２は表面２４全体に移動可能である。能動的なオブジェクト３２は、データを制御装置２７の無線トランシーバ３１と交換するように構成される無線トランシーバ３４及びコントローラ３３を含む。代替実施形態では、無線トランシーバ３１は省略され、能動的なオブジェクト３２が有線のトランシーバを含み、有線の通信リンクが、制御装置２７と能動的なオブジェクト３２との間に設けられている。

第２の対話型システム２３の変形例において、能動的なオブジェクト３２は、表面２４にわたって能動的なオブジェクト３２を推進するドライブ装置を含む。制御装置２７は、能動的なオブジェクト３２を表面２４に置くために遠隔で前記ドライブ装置を制御する。１つの変形例において、これによって、第２のシステム２３がゲームを実行することができ、例えば、能動的なオブジェクト３２がプレーヤの敵の駒のうちの１つを表す。

能動的なオブジェクト３２も、表面２４上の他のオブジェクトを位置決めすることに参加する。この目的のため、能動的なオブジェクト３２は、周縁受信器２６及び周縁発信器２５と同じタイプの他の発信器３５ａ―３５ｄ及び他の受信器３６ａ―３６ｄを含む。見てわかるように、周縁発信器２５、他の発信器３５、周縁受信器２６及び他の受信器３６は、位置付けすべきオブジェクト又は複数のオブジェクトがない場合、発信器からの信号を検出できる受信器及び発信器の複数の対を形成するように構成される。図１の実施例のように、発信器及び受信器の斯様な各一対は、複数の正常に明確な照準線のうちの１本を定め、そのうちの少なくとも幾つかは互いに角度をなす。これは、能動的なオブジェクト３２の位置に関係なく、真である。

図４は、制御装置２７の制御の下、第２の対話型システム２３によって実施される方法の実施例を例示する。図５―８は、当該方法の実行中のフェーズを例示する。

能動的なオブジェクト３２に加えて可変数の更に能動的なオブジェクトを収容するために、第１のステップ３７は、能動的なオブジェクト３２及び他のいかなる能動的なオブジェクト（明快さの理由で、図示せず）も登録するステップを含む。能動的なオブジェクト３２は、例えば無線トランシーバ３１、３４により供給される通信リンクを使用して、制御装置２７にその存在の信号を送る。一つの実施例において、能動的なオブジェクト３２は、制御装置２７によって発されて、特別に能動的なオブジェクトを対象にしていない信号に応答して、その存在の信号を送る。他の実施形態では、アクノリッジが表面２４と関連した制御装置２７から受け取られるまで、能動的なオブジェクト３２は絶えずその存在の信号を送る。

能動的なオブジェクト３２を登録すると、制御装置２７は、表面２４上でその位置を決定する（ステップ３８）。制御装置２７が能動的なオブジェクト３２を表面２４に置くために能動的なオブジェクト３２のドライブ装置を制御する変形例において、このステップ３８を実行するため推測航法のシステムを使用することは十分である。図示の例において、能動的なオブジェクト３２の位置は、国際特許公開公報ＷＯ２００６／０９５３２０及び上記に記載されている方法を使用するが、周縁発信器２５及び周縁受信器２６だけを使用して決定されている。

図５は、能動的なオブジェクト３２がない場合に実施される、調整サイクルの１つのステップを示す。周縁発信器２５ａ―２５ｐの各々は、次々に起動され、その周縁発信器２５によって発される光を検出できる周縁受信器２６ａ―２６ｌのそれらは、起動される周縁発信器２５に対してテーブルに記録される。このように、図５にて図示したように、第１の周縁発信器２５ａが有線のトランシーバ３０を通じて適当な信号を供給することによって制御装置２７によって起動されるとき、周縁受信器２６ｆ―２６ｌは、第１の周縁発信器２５ａに対して記録される。第１の周縁発信器２５ａとその信号を検出できるそれらの周縁受信器２６ｆ―２６ｌの各それぞれの一つとの対が、正常に明確な照準線を定める。

能動的なオブジェクト３２が存在する場合（図６）には、周縁発信器２５ａ―２５ｐは、制御装置２７によって次々に再び起動される。図６は、第１の周縁発信器２５ａが起動されるときの状況を示す。能動的なオブジェクト３２によって投じられる陰影は、領域３９をカバーする。第１の周縁発信器２５ａと周縁受信器２６ｇとの間の１本の照準線だけがブロックされるので、この領域の最小の概算は、この場合空である。最大領域概算は、第１の周縁発信器２５ａ、表面２４の右下の隅及び第１の周縁受信器２６ｆ、２６ｈによって定められる、陰影域３９によってカバーされない領域である。

最小及び最大領域概算が周縁発信器２５ａ―２５ｐの各々に対して得られた後、能動的なオブジェクト３２によってカバーされる領域が、第１の対話型システム１及び国際特許公開公報ＷＯ２００６／０９５３２０に関して概説した態様で決定される。

このステップ３８で、能動的なオブジェクト３２の形状が、表面２４に関して決定されることに留意されたい。その構成についての知識、特に能動的なオブジェクト３２のエッジの相対的な位置を使用して、表面２４に対する法線軸の周りのその方位が決定されることができる。このように、制御装置２７は、能動的なオブジェクト３２に含まれる他の受信器３６及び他の発信器３５の位置を推定できる。原則として、この知識は、能動的なオブジェクト３２がある場合であって、能動的でないオブジェクトがない場合他の調整測定が行われる、実施例の次のステップ４０をスキップするために用いることができる。

このステップ４０において、他の発信器３５ａ―３５ｄも、次々に起動され、他の受信器３６ａ―３６ｄ及び周縁受信器２６ａ―２６ｌの反応は、正常に明確な照準線を識別するために評価される。もちろん、幾つかの照準線は、能動的なオブジェクト３２で中断される。

図７及び８は、能動的なオブジェクト３２が位置を変えない限り繰り返し実施される、最終ステップ４１を例示する。このステップ４１において、周縁発信器２５ａ―２５ｐ及び他の発信器３５ａ―３５ｄの各々は、次々に起動され、周縁受信器２６ａ―２６ｌ及び他の受信器３６ａ―３６ｄの反応が、表面２４にある能動的でないオブジェクト４２によってブロックされる正常に明確な照準線を識別するために評価される。ブロックされる正常に明確な照準線を識別して、能動的でないオブジェクト４２のそれぞれの最小領域概算及び最大領域概算は、周縁発信器２５ａ―２５ｐ及び他の発信器３５ａ―３５ｄの各々に対してなされる。これらは、能動的でないオブジェクト４２の形状及び位置を決定するために結合される。

他の発信器３５ａ―３５ｄ及び他の受信器３６ａ―３６ｄを含む能動的なオブジェクト３２の使用は、能動的でないオブジェクトへの他の発信器３５ａ―３５ｄ及び他の受信器３６ａ―３６ｄの近接、これらの素子の相互に近い間隔のため、概算の精度を改善する。

図７は、第１の周縁発信器２５ａが起動される状況を示す。能動的でないオブジェクト４２は、表面２４上の陰影域４３を定めている陰影を投じる。４つの他の受信器３６ａ―３６ｄのうち、能動的なオブジェクト３２のエッジの周りに時計回りに計数して、１番目及び４番目の受信器３６ａ、３６ｄは、通常、第１の周縁発信器２５ａからの光を検出できる。よって、第１の周縁発信器２５ａに対して、最小の領域は、第１の周縁発信器２５ａ自体、第４の他の受信器３６ｄ及び周縁受信器２６ｈによって定められる。最大の領域は、第１の周縁発信器２５ａ、第１の他の受信器３６ａ及び他の周縁受信器２６ｉによって定められる。能動的なオブジェクト３２に含まれる素子は、第１の周縁発信器２５ａに関連する最小及び最大領域概算を減らすことは、明らかであろう。

図８は、能動的なオブジェクト３２に含まれる第１の他の発信器３５ａが起動される状況を例示する。この場合、最小及び最大領域概算は、能動的でないオブジェクト４２が、周縁受信器２６ａ−２６ｌの１つと第１の他の発信器３５ａとの間の正常に明確な照準線をブロックしないので、空である。能動的でないオブジェクト４２の位置及び形状を決定するとき、これらの概算は考慮されない。能動的なオブジェクト３２がドライブ装置を含む変形例において、能動的なオブジェクト３２は、能動的でないオブジェクトによってブロックされる照準線を確立するために、この段階で移動してもよい。その場合、２つの前のステップ３８、４０が、繰り返されるだろう。

少なくとも一つの他の素子、例えば移動可能な能動的なオブジェクト３２の少なくとも一つの他の発信器３５及び／又は受信器３６を含むことによって、付加的な照準線が、能動的でないオブジェクト４２が存在する表面２４の領域において設けられることができる。このように、より高い解像度を持つ他の最小領域及び最大領域概算は、トータルの最小領域概算及びトータルの最大領域概算を確立するために設けられる。結局は、能動的でないオブジェクト４２の形状及び位置は、このようにより高い解像度で決定できる。さらに、これらは、互いに近いところに位置付けされる別々の能動的でないオブジェクトが区別されることができ、さもなければ単一のオブジェクトとして認められたであろう。

上述の実施例は、本発明を制限するよりはむしろ例示するものであり、当業者は、添付の請求の範囲の要旨を逸脱しない範囲で多くの別の実施例を設計することが可能であることは、留意すべきである。請求項において、括弧の間に配置されるいかなる参照符号も、請求項を制限するものとして解釈されない。動詞「有する」及びその活用形の使用は、請求項において記述されているもの以外のステップ及び素子の存在を除外しない。素子は、複数の存在を除外しない。本発明は、いくつかの異なった素子を有するハードウェアによって、最適にプログラムされたコンピュータによって行われてもよい。いくつかの手段を列挙している装置の請求項において、これらの手段のいくつかは、ハードウェアの全く同じものによって実施されることができる。特定の手段が相互に異なる従属クレームにおいて詳述されるという単なる事実は、これらの手段の組合せが有効に使われることができないことを示さない。

変形例において、発信器のいくつかが配置されるオブジェクトから離れる方向の信号を発すると決定される場合、全てより少ない発信器は、最小及び最大領域概算の最大可能性がある数より少なく得るために次々に起動されてもよい。図１及び図５―７の実施例は、能動的なオブジェクト３２及び可動バリア６の両方は、特定の表面にわたって配置されるように、結合されることができる。周縁発信器４、２５及び周縁受信器５、２６の数は、図面に示されるより実際的な実施例において多い傾向があるだろう。

Claims (17)

1. 表面に置かれたオブジェクトを位置決めする方法であって、前記オブジェクトが存在しない場合、発信器から信号を検出できる受信器及び発信器の複数の対を形成し、各対は複数の正常に明確な照準線のうちの一つの照準線を定め、少なくとも幾つかの照準線は互いに対して角度をなすような構成において、複数の無線発信器及び複数の無線受信機を含む複数の素子を供給するステップと、前記オブジェクトが存在する場合、少なくとも幾つかの無線発信器を起動させるステップと、前記発信器から信号を検出できる受信器及び当該発信器の少なくとも幾つかの対の当該受信器の反応を評価することによって、前記オブジェクトによってブロックされる正常に明確な照準線を識別するステップとを有し、前記受信器の前記反応が評価される前記対のうちの一つの対の少なくとも一つの素子が、前記表面にわたって移動可能である他のオブジェクトに含まれる方法。
2. 前記他のオブジェクトと、前記表面と関連した制御装置との間の通信リンクを確立するステップを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記通信リンクが無線通信リンクである、請求項２に記載の方法。
4. 制御装置が、前記表面上の前記他のオブジェクトを位置決めする、請求項１ないし３の何れか一項に記載の方法。
5. 前記他のオブジェクトがその存在を前記制御装置に通知する、請求項２又は３に記載の方法であって、前記少なくとも一つの素子を含む前記他のオブジェクトを登録するステップと、その登録に応じて前記表面上の前記他のオブジェクトを位置決めするステップとを含む方法。
6. 前記表面に関して固定された座標系に関係して前記他のオブジェクトの配置を決定するステップを含む、請求項１ないし５の何れか一項に記載の方法。
7. 前記他のオブジェクトが前記表面と平行な平面において互いに角度を持つ複数のエッジを具備する請求項１ないし６の何れか一項に記載の方法であって、前記他のオブジェクトによってブロックされ、前記他のオブジェクトの周縁に配置される受信器及び発信器の対によって定められる、正常に明確な照準線を識別することによって、前記他のオブジェクトの形状を決定するステップを含む、方法。
8. 前記他のオブジェクトは、当該他のオブジェクトによって分けられる前記表面の領域を定めるように、少なくとも前記表面の寸法の主要部分にわたって延在する、請求項１ないし６の何れか一項に記載の方法。
9. 複数の領域のうち１つの領域間の照準線を定める前記発信器から信号を検出できる受信器及び発信器のこれらの対だけのうちの少なくとも幾つかの受信器の反応を評価することによって、前記オブジェクトによってブロックされる正常に明確な照準線を識別するステップを含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記他のオブジェクトは、一対の無線発信器及び無線受信器の一つが前記他のオブジェクトに含まれる当該一対の無線発信器及び無線受信器によって定められる照準線と実質的に平行の並進の前記表面にわたる動きに拘束される、請求項１ないし９の何れか一項に記載の方法。
11. 前記他のオブジェクトが表面にわたる前記他のオブジェクトを推進するドライブ装置を含む請求項１ないし１０の何れか一項に記載の方法であって、前記表面上の前記他のオブジェクトを位置決めするために前記他のオブジェクトから離れて前記ドライブ装置を制御するステップを含む、方法。
12. 表面に配置されるオブジェクトを位置決めするためのシステムであって、当該システムは、複数の無線発信器及び複数の無線受信器を含む複数の素子を制御するための制御装置を含み、斯様な構成において、オブジェクトがない場合、前記発信器から信号を検出できる受信器及び発信器の複数の対を形成するため、斯様な対各々が、複数の正常に明確な照準線の一つを定め、少なくとも幾つかの照準線は互いにある角度をなし、前記制御装置は、オブジェクトがある場合、無線発信器を起動させ、前記発信器から信号を検出できる受信器及び発信器の対のうちの少なくとも幾つかの対の前記受信器の反応を評価することによって、前記オブジェクトによってブロックされる正常に明確な照準線を識別し、前記システムは、前記表面にわたって移動可能な少なくとも一つの他のオブジェクトを更に含み、前記他のオブジェクトは前記制御装置が前記受信器の反応を評価する当該対のうちの少なくとも１つの対のうちの素子を含む、システム。
13. 前記制御装置は前記表面と関連する請求項１２に記載のシステムであって、前記他のオブジェクトと前記制御装置との間の通信リンクを更に含む、システム。
14. 請求項１ないし１１に記載の方法を実施する、請求項１２又は１３に記載のシステム。
15. 表面上に又は表面の上に移動可能なオブジェクトであって、請求項１２ないし１４の何れか一項に記載のシステムの制御装置が受信器の反応を評価する発信器及び受信器の少なくとも幾つかの対の一部を形成するための素子を含む、オブジェクト。
16. 前記表面に関して前記オブジェクトを位置付けするためのドライブ装置を更に有する、請求項１５に記載のオブジェクト。
17. コンピュータプログラムが機械読み取り可読媒体に組み込まれるとき、オブジェクトがない場合発信器から信号を検出できる受信器及び発信器の複数の対を形成し、各対は複数の正常に明確な照準線のうちの１本を定め、これら照準線の少なくとも幾つかは互いに角度をなすような構成における複数の無線発信器及び複数の無線受信機を含む複数の素子を含み、情報処理能力を有するシステムが、請求項１ないし１１の何れか一項に記載の方法を実行し、及び／又は請求項１２ないし１４の何れか一項に記載のシステムを構成できる一組の指令を含む、コンピュータプログラム。

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