KR100786694B1

KR100786694B1 - 물리적 물체 검출 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100786694B1
Application number: KR1020037001184A
Authority: KR
Inventors: 웨이너애비쉬제이.; 퍼스키하임; 모라그메어
Original assignee: 엔-트리그 리미티드
Priority date: 2000-07-28
Filing date: 2001-07-26
Publication date: 2007-12-21
Also published as: WO2002010791A9; EP1305650A2; JP4906224B2; WO2002010791A2; KR20030031133A; AU2001282431A1; US6690156B1; CN1466690A; CN102520392B; WO2002010791A3; EP1305650A4; JP2004505386A; CN102520392A

Abstract

그래픽 디스플레이 장치와 관련하여 배치되고 각각의 물체가 검출 가능한 식별자를 가지는 다수의 물리적 물체를 검출하기 위한 장치로서, 상기 그래픽 디스플레이 장치에 대한 상기 식별자의 위치를 검출하고 제1 위치의 정보를 함유하는 신호를 출력하도록 작동 가능한 검출기를 포함하고, 전자적 처리에 의해 상기 신호로부터 상기 그래픽 디스플레이 장치에 대한 상기 물리적 물체의 상대 위치를 결정하도록 작동 가능한 장치.

물체, 위치결정, 플랫폼, 식별자, 디스플레이, 게임, 토큰, 놀이 조각, 게임 보드, 컴퓨터, 네트워크

Description

물리적 물체 검출 방법 및 장치{Method and apparatus for detecting physical objects}

본 발명은 물리적 물체의 위치결정에 관한 것이고, 한정되는 것은 아니지만 특히, 놀이 조각(playing piece) 또는 토큰(token)일 수 있는 물체를 추적하고 그 물체를 이동시키기 위한 물리적 물체 검출 방법 및 장치에 관한 것이다. 이 물체 검출은 게임 또는 시뮬레이션 플랫폼의 일부일 수 있다.

전통적으로, 게임은 특별히 구획된 놀이면 또는 게임 보드 상에서 진행되고, 한 세트의 규칙에 따라 토큰이 게임 보드 상에서 여기 저기로 움직인다.

그러나, 최근에는, 게임, 시뮬레이션 등이 컴퓨터에서 실행되고, 전통적인 보드 게임 중 많은 것이 컴퓨터화되었다. 전형적으로, 컴퓨터화된 보드 게임은 화면상에 나타나는 동화상화된 보드를 포함하고, 동화상화된 놀이 토큰이 보드 상에서 여기 저기로 움직인다. 플레이어와 컴퓨터 사이의 대화는 키보드, 마우스 및 조이스틱과 같은 표준 인터페이스 장치를 사용하여 통상의 방식으로 실행된다.

다수의 플레이어를 수반하는 게임놀이는 특히 놀이가 단일 컴퓨터에 제한되는 경우에는 불편하다. 또한, 보드상의 토큰에 익숙한 사람들이 표시 화면에 순응하는 것이 힘들 수 있다.

따라서, 컴퓨터가 물리적 놀이 조각과 게임 보드를 사용하는 것을 가능하게 하여 컴퓨터와 인간의 인터페이스를 가능한 한 자연스럽게 하도록 많은 시도가 행해져왔다.

게임이 가능한 컴퓨터가 처음 입수 가능하게 된 때부터, 초기의 시도는, 플레이어가 놀이 조각을 보드에 세팅하고, 보드상에서 자신의 수를 두고, 그 수를 컴퓨터에 입력한 다음, 컴퓨터가 그 수를 지시하기까지 기다리는 것을 포함하였다. 그 다음, 컴퓨터의 수가 사용자에 의해 보드상에서 물리적으로 행해졌다. 그러나, 컴퓨터와 보드 사이의 직접적인 대화는 없었다.

다수의 기존 특허는, 컴퓨터와 보드상에 세팅된 물리적 놀이 조각 사이의 직접적인 대화를 고려하고 있다. 대화는 전형적으로는 놀이 조각 또는 토큰 내의 장치와, 컴퓨터에 접속된 대응하는 감지장치에 기초한다. 컴퓨터가 놀이 조각, 인간 플레이어 및 보드와 직접 대화하기 위해서는, 그러한 감지 기구가 보드에 대한 물리적 조각 또는 토큰의 자동적 위치결정을 가능하게 하고, 또한 바람직하게는 토큰들 사이의 차이를 식별하는 능력을 제공할 필요가 있다.

Wacom의 다수의 특허는 전자 묘화(描畵) 장치 또는 철필(stylus)을 개시하고 있다. 태블릿(tablet) 위에서의 철필의 이동이 전자적으로 추적되고, 컴퓨터화된 도형을 생성하기 위해 사용된다. 철필 내의 공진 회로에 자극이 가해지고, 공진 회로에서 방출되는 전자 방사선이 감지 기구에 의해 검출되고, 위치결정 처리를 사용하여 철필이 위치결정된다. 미국 특허 제6,005,555호는 그러한 특허의 하나이고, 다수의 위치 지시 장치 중에서 임의의 조합의 위치 지시 장치를 동시에 검출할 수 있는 위치 검출 장치를 개시하고 있다. 위치 지시 장치 내부에 제공된 공진 회로의 주파수는 태블릿으로부터 송신되는 명령 신호에 의해 설정되어, 태블릿상에 배치된 다수의 위치 지시 장치가 서로 다른 주파수를 가지게 함으로써, 태블릿상의 위치 지시 장치들 사이의 전자(電磁) 간섭을 억제하므로, 동시 검출이 이용 가능하게 된다.

그러한 시스템을 게임 보드와 함께 사용하는 경우의 중요 문제는, 철필의 위치결정에 있어서의 충분한 해상도를 장치에 제공하기 위해, 격자 형상으로 배열된 하나의 도체층이 태블릿상에 배치되는 것이다. 그러나, 게임에서는, 게임 보드를 방해 없이 보아야 하는 것이 바람직하다.

Ryan등의 미국 특허 제5,188,368호는 내부에 동조 회로를 가지는 놀이 조각을 개시하고 있다. 각각의 동조 회로는 놀이 조각들을 구별할 수 있도록 하기 위해 서로 다른 주파수로 동조된다. 게임 보드는 셀(cell)로 분할되고, 놀이면 또는 게임 보드 내에 코일 회로가 셀당 하나씩 매립된다. 코일 회로는 셀 내에 배치될 수 있는 임의의 조각의 동조 회로를 여기시키기 위해 차례로 활성화된다. 조각이 셀 내에 배치된 것을 지시하는 응답이 행해진다.

Gilboa의 미국 특허 제5,853,327호는 개개의 놀이 조각을 식별하는 부호화된 신호를 제공하도록 배치된 전자 트랜스폰더를 수용하는 놀이 조각을 개시하고 있다. 게임 보드는 게임을 나타내는 종이 시트가 위에 배치된 평탄한 표면이다. 이 보드는 다수의 셀로 분할되고, 각각의 셀은 보드에 내장된 전자 여기 코일을 포함한다. 셀들은 행렬 방식으로 여기되고, 각 조각의 위치가 결정된다.

이들 해결책 모두에서는, 코일 또는 트랜스폰더가 놀이면에 내장되어야 한다. 이들 해결책 어느 것도 감지 장치와 전자 화면의 조합을 개시하고 있지 않다.

본 출원인에 의해 출원되어 동시 계류중인 미국 특허출원 제09/382,167호는, 동력식 회로소자를 가지는 놀이 토큰을 포함하고, 개개의 토큰이 게임 보드로서 사용되는 평탄한 표시 화면상의 기동(起動)된 화소를 시각적으로 검출하는 해결책을 의미하는 능동적 해결책을 기재하고 있다. 토큰이 배치된 화소가 기동하면 토큰이 신호를 송신하고, 시스템은 송신된 신호를 사용하여, 소정의 시간에 어느 화소가 기동되었는지 여부를 알 수 있기 때문에 토큰의 위치를 추정할 수 있다. 실시형태들은 기동된 화소의 탐색 패턴, 및 개별적으로 식별 가능한 신호를 가지는 토큰을 고려한다. 신호는 적외선과 초음파 등일 수 있다. 또한, 실시형태들은 인공 컴퓨터 플레이어, 또는 네트워크를 통해 배치된 원격 플레이어를 제공하고, 이들의 수는 로봇 아암에 의해 두어질 수 있다.

이 해결책은 전자 화면과 연계하여 검출이 제공될 수 있게 한다. 능동적 해결책이지만, 토큰이 독립된 전원을 가져야 한다. 즉, 때때로 교체될 필요가 있는 배터리를 구비한다. 또한, 조각의 바닥에 부착한 먼지가 센서를 흐리게 할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서는, 게임 보드상의 놀이 조각의 위치 및 정체(identity)를 정확하게 결정할 수 있으므로, 1명 이상의 플레이어가 게임을 행할 수 있고, 이들 플레이어 중 일부는 인공 플레이어일 수도 있고, 또 일부는 원격적으로 배치된 플레이어일 수도 있고, 예를 들어, 네트워크를 통하여 플레이할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태는 또한, 전자 화면과 함께 사용될 수 있고, 놀이 조각상의 소량의 먼지가 사용을 방해하지 않는 해결책을 제공한다.

본 발명은 바람직하게는, 게임 중에 인공 플레이어 또는 원격 플레이어 대신에 토큰을 이동시키기 위해, 정확한 위치결정 및 식별 시스템과 함께 로봇 아암을 사용한다.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 그래픽 디스플레이 장치와 관련하여 배치되고 각각의 물리적 물체가 식별자를 가지는 한 세트의 물리적 물체 각각을 검출하는 방법으로서,

상기 그래픽 디스플레이 장치와 관련하여 임의의 위치에 상기 물체 중 적어도 하나를 배치하고;

검출기에 의해 상기 식별자를 검출하고;

상기 위치의 정보를 함유한 신호를 상기 검출기로부터 출력하고;

상기 신호로부터 상기 위치의 정보를 결정하는 것을 포함하는 물리적 물체 검출방법이 제공된다.

바람직한 실시형태에서, 각각의 상기 물리적 물체는 상기 세트 내에서 특이한 정체(identity)를 가지며, 상기 식별자가 상기 정체를 나타내고, 상기 검출기에서 출력되는 신호가 상기 정체의 정보도 함유하고, 상기 결정 단계는 상기 정체를 결정하는 것을 포함한다.

다른 바람직한 실시형태에서, 상기 식별자는 시각적 식별자이고, 상기 결정 단계는 화상 처리를 포함한다.

다른 바람직한 실시형태에서, 상기 식별자는 전자 식별자이고, 상기 세트 내에서 식별 가능한 출력을 생성한다.

다른 바람직한 실시형태에서, 상기 전자 식별자는 공진 회로이고, 상기 출력은 상기 세트 내에서 특이한 주파수의 전자(電磁) 방사(放射)이다.

다른 바람직한 실시형태에서, 상기 식별자는 송신기이고, 이 송신기를 트리거하여 신호를 발신하는 단계, 발신 신호의 트리거와 수신 사이의 시간 지연과, 다수의 수신기 각각의 위상 변화를 포함하는 군 중의 어느 하나를 측정하는 단계, 및 상기 군 중의 어느 하나를 상기 다수의 수신기 각각과 비교하여 물리적 물체의 위치를 추정하는 단계가 제공된다.

바람직하게는, 상기 송신기는 초음파 송신기, 적외선 송신기, 무선 주파수 송신기 및 마이크로파 송신기를 포함하는 군 중의 어느 하나이다.

바람직하게는, 상기 물리적 물체는 외부에서 전력을 공급받는다.

또 다르게는, 상기 물리적 물체는 내부에서 전력을 공급받는다.

바람직하게는, 상기 물리적 물체는 게임 조각, 시뮬레이션 조각 및 포인터를 포함하는 군 중의 어느 하니이다.

일 실시형태에서, 상기 그래픽 디스플레이 장치는 평면 화면 그래픽 디스플레이 장치이다.

또 다르게는, 상기 그래픽 디스플레이 장치는 태블릿(tablet) 장치이다.

바람직하게는, 상기 그래픽 디스플레이 장치 위에서 하나 이상의 물리적 물체를 이동시키도록 토큰 이동 서브시스템을 사용하는 추가 단계가 제공된다.

바람직하게는, 상기 토큰 이동 서브시스템은 작동 가능한 아암 또는 로봇 아암을 포함한다.

바람직하게는, 상기 작동 가능한 아암은 식별자를 포함한다.

바람직하게는, 상기 결정 단계 전에, 상기 그래픽 디스플레이 장치상에 다수의 기지(旣知)의 위치를 표시하고, 이 기지의 위치를 검출하고, 이 기지의 위치와 검출된 위치 사이를 매핑(mapping)하는 레지스트레이션 단계가 제공된다.

바람직하게는, 상기 검출기는 상기 그래픽 디스플레이 장치상에 배치된 검출 코일의 좌표계를 포함한다.

바람직하게는, 각각의 상기 물리적 물체는 각각 미리 정해진 공진 주파수에 의해 여기(勵起) 가능하고, 상기 그래픽 디스플레이 장치는 상기 세트 내의 각각 상이한 공진 주파수를 가지는 물리적 물체에 의해 검출 가능한 신호를 출력하여 상기 물리적 물체를 여기시키도록 작동 가능한 여기(勵起) 코일에 의해 둘러싸여 있다.

바람직하게는, 상기 신호는 짧은 펄스들의 열(列)로서 실현될 수 있는 광대역 신호이다. 또는, 상기 신호는 상기 세트 내의 각각의 물리적 물체의 식별자의 공진 주파수에 대응하는 일련의 주파수일 수도 있다.

본 발명의 실시형태는 전형적으로는 게임과 시뮬레이션을 포함하는 군 중 어느 하나로 구성될 수 있다.

본 발명의 제2 양태에 따르면, 그래픽 디스플레이 장치와 관련하여 배치되고 각 물리적 물체가 식별 가능한 식별자를 가지는 물리적 물체들을 검출하는 장치로서,
상기 그래픽 디스플레이 장치에 대한 상기 식별자의 위치를 검출하고 제1 위치의 정보를 함유한 신호를 출력하도록 작동 가능한 검출기를 포함하고,
상기 장치는, 전자적 처리에 의해 상기 신호로부터 상기 그래픽 디스플레이 장치에 대한 상기 물리적 물체의 상대 위치를 결정하도록 작동 가능한, 물리적 물체 검출장치가 제공된다.

바람직하게는, 검출 대상이 되는 한 세트의 물리적 물체가 제공되고, 상기 식별자는 상기 세트 내의 각 물리적 물체에 대해 특이하다.

바람직한 실시형태에서, 상기 검출기는 카메라이고, 상기 전자적 처리는 화상 처리를 포함한다. 바람직하게는, 상기 식별자는 시각적으로 감지 가능한 마크이다.

바람직하게는, 상기 시각적으로 감지 가능한 마크는 사용되는 화상 처리 알고리즘과의 병용에 유효하도록 선택된다.

대체 실시형태에서, 상기 식별자는 공진 주파수를 가진 공진 회로이다.

바람직하게는, 검출 대상이 되는 한 세트의 물리적 물체가 제공되고, 각각의 물리적 물체는 특이한 공진 주파수를 가진다.

일 실시형태는 상기 그래픽 디스플레이 장치 위에 배치되는 그리드(grid)를 가지고, 이 그리드는 도체(導體)를 포함한다.

바람직하게는, 상기 도체는 하나 이상의 투명 호일(foil)에 매립된다. 특정 실시형태는 2개의 호일을 사용한다.

바람직하게는, 상기 그리드의 제1 세트의 도체는 대응하여 동조되는 물리적 물체의 공진을 야기하도록 동조된 신호를 송신하는 송신기 도체로서 작용하고, 제2 세트의 도체는 가까이 배치된 물리적 물체로부터의 공진 신호의 수신기로서 작용하고, 이것에 의해 상기 장치가 물리적 물체의 위치를 결정하는 것을 가능하게 한다.

바람직하게는, 상기 제1 세트의 도체는 제1 투명 호일에 매립되고, 상기 제2 세트의 도체는 제2 투명 호일에 매립된다.

특히 바람직한 실시형태에서, 상기 그래픽 디스플레이 장치상의 상기 호일 중 적어도 하나의 위치를 검출하기 위한 하나 이상의 전기광학 센서가 제공된다.

바람직한 실시형태는 상기 그래픽 디스플레이 장치를 둘러싸는 코일을 추가로 가지고, 상기 코일은 물리적 물체에 공진을 야기할 수 있는 신호를 송산하도록 작동 가능하고, 상기 그리드는 공진하는 물체에 근접한 도체를 통해 상기 공진을 포착하여, 상기 물리적 물체의 위치를 결정하도록 작동 가능하다.

바람직하게는, 상기 신호는 어떤 범위의 공진 주파수를 가진 물리적 물체에 공진을 야기할 수 있다.

바람직하게는, 상기 신호는 광대역 신호이다.

바람직하게는, 상기 신호는 짧은 펄스들의 열을 포함한다.

바람직하게는, 상기 신호는 상기 세트 내의 각각의 물리적 물체의 식별자의 공진 주파수에 대응하는 일련의 주파수를 포함한다.

바람직하게는, 상기 전자적 처리는 상기 신호의 발신 후에 상기 그리드의 개게의 도체에 나타나는 주파수를 식별하는 것을 포함한다.

바람직하게는, 상기 전자적 처리는 고속 푸리에(Foutier) 변환을 포함한다.

또는, 상기 물리적 물체의 주파수가 기지(旣知)인 것으로 가정하여, 상기 전자적 처리는 주파수 상관을 포함한다.

일 실시형태에서는, 각 물리적 물체에 대해 특이한 저장 위치가 제공된다.

바람직한 실시형태에서는, 검출 대상이 되는 한 세트의 물리적 물체가 제공되고, 장치는 제1 물리적 물체의 이전 위치의 지식, 상기 물리적 물체를 이동시키기 위한 한가지 이상의 규칙의 지식, 및 수를 둔 후의 상기 세트의 물리적 물체의 검출 위치로부터 상기 제1 물리적 물체의 현재 위치를 추론하도록 작동 가능한 장치를 포함한다.

일 실시형태는 배향에 기초하여 점수를 선택하는 하나 이상의 감지 가능한 주사위를 제공하고, 상기 검출기는 상기 주사위의 배향을 결정하도록 작동 가능하고, 상기 장치는 이것에 의해 점수를 추정하도록 작동 가능하다.

바람직하게는, 감지 가능한 주사위는, 각각이 주사위의 상이한 배향과 관련되어 있고 주사위가 각각의 배향 위치에 있을 때 기동(起動)되는 다수의 공진 회로를 포함하고, 상기 검출기는 공진 주파수를 검출하도록 작동 가능하다.

바람직하게는, 감지 가능한 주사위는 주사위의 배향에 기초하여 상기 공진 회로를 선택하는 가중 스위치(weighted switch)를 포함한다.

일 실시형태는 하나 이상의 주사위를 이용하는 게임과 관련하여 사용될 수 있다. 이 실시형태에서, 장치는 상기 물리적 물체의 검출된 이동으로부터 하나 이상의 주사위에 의해 나타내어진 점수를 추정하는 점수 추정기를 포함한다.

바람직한 실시형태는 검출기와 인터페이스하는 인터페이스 모듈을 포함한다.

바람직한 실시형태에서, 상기 인터페이스 모듈은 작동 시스템의 일부이다.

본 발명의 제3 양태에 따르면, 전자 게임 플랫폼에 사용하기 위한 감지 가능한 주사위가 제공되고, 이 주사위는 다수의 배향과, 각 배향과 관련된 점수를 가지며, 상기 주사위는 다수의 신호 생성 회로를 포함하고, 각각의 신호 생성 회로는 주사위의 배향 중 하나와 관련되어 있고, 주사위가 각각의 배향 위치에 있을 때 신호 생성을 위해 선택 가능하다.

바람직한 실시형태에서, 상기 주사위는 주사위의 배향에 기초하여 신호 생성 회로를 선택하고, 이것에 의해 신호 생성 회로 각각을 각각의 배향과 관련시키는 가중 스위치를 포함한다.

바람직하게는, 상기 신호 생성 회로는 공진 회로이다.

바람직하게는, 각각의 상기 공진 회로는 상이한 주파수에서 공진하도록 작동 가능하여, 주사위의 배향을 나타낸다.
이하, 본 발명의 보다 더 양호한 이해를 위해, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 순전히 예로서 설명한다.

삭제

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 개괄적인 시스템을 나타내는 블록도이다.

도 2(a) 내지 도 2(c)는 본 발명의 일 실시형태에 따른 시각적 검출을 가능하게 하도록 토큰에 배치된 시각 표시기를 나타내는 개략도이다.

도 2(d)는 도 2(a) 내지 도 2(c)의 표시기를 사용한 검출 과정을 나타내는 일반적인 흐름도이다.

도 3은 검출 시스템이 게임놀이에 어떻게 결합되는지를 나타내는 일반적인 흐름도이다.

도 4는 시각적 검출을 위한 카메라를 교정하는 수단을 나타내는 일반적인 블록도이다.

도 5는 본 발명의 실시형태들에 따라 사용 가능한, 놀이 조각들을 가지는 게임 보드를 나타내는 일반적인 도면이다.

도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 게임 놀이 시스템의 요소들을 나타내는 블록도이다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 실시형태들에 따른 게임 보드상에 배치하기 위한 제1 및 제2 투명 호일(foil)을 나타내는 개략도이다.

도 9는 도 7 및 도 8의 호일들이 중첩된 것을 나타내는 개략도이다.

도 10은 본 발명의 일 실시형태에 따른 단일 토큰의 검출을 나타내는 개략도이다.

도 11은 토큰과 유도 코일 사이의 자속(磁束)을 나타내는 개략도이다.

도 12는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 전자 게임 보드를 나타내는 일반적인 도면이다.

도 13은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 단일 토큰의 검출을 나타내는 개략도이다.

도 14는 본 발명의 제3 실시형태에 따라 사용하기 위한 토큰의 내부 회로를 나타내는 일반적인 도면이다.

도 15는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 게임 보드상의 토큰의 위치를 검출하기 위한 회로를 나타내는 일반적인 회로도이다.

도 16(a) 및 도 16(b)는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 여기 신호 및 대응하는 검출 신호를 나타내는 일반적인 파형 타이밍도이다.

도 17은 게임 또는 시뮬레이션용의 플랫폼을 위한 시스템 레벨의 일반화된 블록도이다.

도 18은 도 17의 플랫폼이 호환 가능하거나 그렇지 않은 다른 플랫폼과 네트워크를 통하여 어떻게 상호작용하는지를 나타내는 일반적인 블록도이다.

도 19는 본 발명의 실시형태들에 따라 사용하기 위한 저장 트레이가 구비된 놀이면을 나타내는 개략도이다.

도 20은 토큰 이동에 있어서의 로봇 아암의 사용을 나타내는 개략도이다.

도 21은 본 발명의 실시형태들에 따라 작동할 수 있는 감지 가능한 주사위를 나타내는 일반적인 도면이다.
도 22는 본 발명의 다른 바람직한 실시형태를 나타내는 도면이다.

삭제

일반적으로, 본 발명의 실시형태들은, 전자적 플랫 패널 디스플레이 화면, 감지 가능한 놀이 조각(playing piece) 또는 게임 토큰, 컴퓨터화된 제어장치, 위치결정 및 식별 시스템을 포함하는 게임 놀이(game-play) 시스템을 제공한다. 게임 토큰은, 게임의 최대 팀수에 필요한 모든 토큰을 제공하는데 적합한 세트로서 제공되는 것이 바람직하다. 각각의 토큰은 개별적으로 식별 가능한 것이 바람직하다.

토큰 또는 놀이 조각은 체스에서와 같이 게임과 관련하는 의미를 가지는 형상을 가지는 것이거나, 또는 Monopoly^TM에서와 같이 단지 플레이어의 위치를 나타내는 것일 수 있으며, 포인터(pointer)의 변별성은 단지 1인의 플레이어를 다른 플레이러와 구별하는 것뿐이다. 또는, 놀이 조각은 포인터 또는 철필(stylus)일 수도 있다.

게임은 로컬(local) 인간 플레이어, 원격 인간 플레이어, 로컬 인공 플레이어, 및 원격 인공 플레이어의 임의의 조합 사이에서의 플레이가 가능하다. 원격 플레이어와 인공 플레이어 중 어느 하나 대신에 로봇 아암이 조각을 이동시키는 것이 바람직하다.

이하의 설명에서, 도 17 내지 도 20은 시스템 레벨에서의 게임 놀이 시스템을 나타낸다. 도 1 내지 도 6은 시각적 검출을 사용하는 실시형태를 나타낸다. 도 7 내지 도 11은 유도 검출을 사용하는 제1 실시형태를 나타내고, 도 12 내지 도 16은 유도 검출을 사용하는 제2 실시형태를 나타낸다. 도 21은 그러한 시스템과 관련하여 사용하기 위한 주사위를 나타내고, 도 22는 감지 시스템의 다른 실시형태를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태의 개략 블록도를 나타낸다. 도 1에서, 전형적으로는 범용 컴퓨터일 수 있는 제어장치(10)가 카메라(12) 및 로봇 아암(14)에 접속되어 있다.

아래에서 더 상세히 설명하는 바와 같이, 카메라의 목적은 놀이 조각(18)을 포함하는 보드(16)의 화상을 생성하는 것이다. 이 화상은 보드(16)상의 다양한 놀이 조각(18)을 위치결정하고 식별하기 위해 사용된다. 놀이 조각은 플레이어나 로봇 아암(14)에 의해 이동될 수 있다.

일 실시형태에서는, 보드(16)는 임의의 표준적인 게임 보드이다. 그러나, 바람직한 실시형태에서는, 보드는, 다양하거나 또는 변화하는 화상이 투영될 수 있는 평탄한 화면이다.

다양한 놀이 조각(18)을 식별하고 위치결정하기 위해, 제어장치(10)는 카메라(12)로부터 받은 화상을 처리하는, 바람직하게는 소프트웨어 형태의 화상 처리기(20)를 추가로 포함할 수도 있다. 게임 중에, 개개의 놀이 조각은 특히 화상 처리 프로그램의 눈에는 종종 매우 유사하다. 따라서, 놀이 조각의 시각적 검출은 지금까지 사용되지 않았다. 그 이유는, 게임에서 일반적으로 함께 사용될 수 있는 놀이 조각들 사이의 차이를 화상 처리로는 현재 신뢰성 있게 구별할 수 없기 때문이다.

도 2(a)는 각각의 놀이 조각(18)에 배치되는 것이 바람직한 시각적 패턴(22)의 일반적인 도면을 나타내고 있다. 이 시각적 패턴(22)은 화상 처리기(20)와의 호환성이 얻어지도록 선택되는 것이 바람직하고, 당업자는 도시된 화상이 유일하고 적절한 화상이 아나라는 것을 알 것이다. 이 시각적 패턴은 화상 처리에 의해 식별 가능한 것으로부터 선택된다.

이 패턴(22)은 놀이 조각의 위로 향하는 평탄한 수평 표면에 적용되는 것이 바람직하다.

패턴은 제1 컬러의 제1 줄무늬(24)와 제2 컬러의 제2 줄무늬(26)를 포함하고, 양 줄무늬는 놀이 조각의 중심에 무게 중심(28)을 가진다. 줄무늬(24, 26)는 각도 방향으로 서로 떨어져 배치되, 전형적으로는 십자형 또는 X자를 형성할 수 있다. 제3 컬러와 제4 컬러가 교차하는 다수의 동심 고리(30)가 무게 중심을 둘러싸고 있다.

줄무늬(24, 26)는 모든 놀이 조각에서 동일한 것이 바람직하다. 그러나, 동심 고리(30)는 놀이 조각마다 다르고, 조각 코드, 컬러 또는 다른 관련 정보를 나타낸다.

도 2(b)는 제1 줄무늬(24)만이 제1 필터를 통해 보여지도록 배치된 제1 필터를 통해 보여지는 패턴(22)의 일반화된 화상이다.

도 2(c)는 제2 줄무늬(26)만이 보이도록 배치된 제2 필터를 통해 보여지는 패턴(22)의 일반화된 화상이다. 줄무늬(24, 26) 각각의 무게 중심을 나타내는 영역(28)이 공백인 것이 주목될 것이다. 그러나, 이것은 그 영역을 제2 줄무늬(26)의 무게 중심으로써 검출하는 화상 처리 알고리즘의 능력을 방해하지 않는다.

도 2(d)는 화상 인식 과정을 나타내는 간략화된 흐름도이다. 각각의 컬러 필터를 사용하여 화상이 생성된다. 전형적으로는, 도 2(b) 및 도 2(c)에 나타낸 타입의 화상이 형성되고, 각각의 화상은 대각선 줄무늬를 포함한다. 그 다음, 각각의 대각선 줄무늬에 대한 적절한 알고리즘을 사용하여 무게 중심이 결정된다. 각각의 경우에 정확한 무게 중심이 식별되고, 비교 단계를 실행하여 2개의 무게 중심을 비교한 경우, 2개의 화상 각각의 무게 중심은 일치한다. 2개의 무게 중심이 동일하거나 또는 서로의 작은 오차 한계 내에 있는 것이 판명되면, 무게 중심은 받아들여지고, 고리 순서가 조사된다. 세트 내의 상이한 토큰들 사이의 고리 순서의 차이를 사용하여, 개개의 토큰을 식별할 수 있다. 그 다음, 토큰의 정체(identity)와 위치가 확인될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시형태의 동작을 나타내는 개략 흐름도이다.

도 3에서, 본 실시형태의 동작은 셋업(setup) 단계를 포함한다. 이 실시형태에서는, 카메라(12)의 위치가 보드에 대하여 고정되어 있지 않다. 따라서, 카메라(12)가 그들의 상대적 위치에 관한 정보를 얻을 필요가 있고, 이것은 셋업 단계에서 실행된다. 그러한 셋업 단계의 목적은 보드(16)에 대한 카메라(12)의 위치를 찾아내고 교정하는 것이다. 셋업 단계는 배경에서 작동하고, 개시시 및 게임 중에 규칙적인 간격으로 실행되는 것이 바람직하다.

셋업 중에, 일 실시형태에서는 LCD 평면 화면과 같은 그래픽 디스플레이 장치인 보드(16)는 일련의 미리 선택된 위치에 미리 정해진 패턴을 표시한다. 화면 표시는 카메라(12)에 의해 모니터되고, 미리 선택된 위치의 패턴이 화상 처리기(20)에 의해 검출된다. 미리 선택된 위치가 알려진 상태에서, 카메라(12)에 의해 형성된 화상 내의 점들이 보드(16)상의 특정 위치로서 해석되는 것을 가능하게 하도록 변환 매트릭스가 구성된다.

셋업 단계에 이어서, 장치는 작업 모드로 이동한다. 작업 모드는 놀이 조각을 검출하는 단계, 게임 규칙에 따라 처리하는 단계, 놀이 조각들을 이동시키는 단계를 포함한다. 놀이 조각의 이동은, 로봇 아암을 조각의 식별된 위치로 보내고, 조각을 붙잡는 동작을 실행하고, 조각을 들어올리고, 조각을 소망의 새로운 위치로 이동시키고, 조각을 평탄한 면에 배치하는 것에 의해 실행된다.

일반적으로, 게임에서는, 차례가 오면 조각을 이동시켜야 하는 인간 플레이어가 있다. 검출 시스템은 인간 플레이어가 그의 수를 두는 상태로 한 다음, 조각들을 재검출하여, 인간 플레이어가 무엇을 했는지를 알아낸다. 그 다음, 그 수의 정당성을 검사하고, 그 수가 규칙에 따른 것임을 컴퓨터가 만족하면, 게임이 속행된다.

도 4는 검출 단계가 어떻게 실행되는지를 더 상세히 나타내는 간략화된 블록도이다. 카메라(12)는 보드와 카메라의 상대적 위치에 의해 영향을 받는 보드(16)의 화상을 가지고, 전형적으로는 사다리꼴 형태일 수 있다. 따라서, 셋업 단계와 관련하여 앞에서 설명한 바와 같이, 카메라 화상 위치와 놀이면 또는 보드(16)상의 절대 좌표 위치(42) 사이의 변환을 행하기 위해, 상이한 보드 위치들의 승수(乘數)만을 함유하는 변환 매트릭스(44)가 구성된다. 변환 매트릭스(44)는 셋업 단계 중에 경험적으로 달성되는 것이 바람직하다. 그후, 카메라 화상 내에서 특정의 화상 좌표에서 조각들이 검출되고, 화상 좌표가 변환 매트릭스 내의 대응하는 엔트리(entry)와 곱해져, 보드(16)상의 조각들의 절대 위치가 생성된다.

도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 게임 보드의 개략적인 상면 사시도이다. 이 상면 사시도는 카메라(12)가 게임 보드에 대하여 취할 수 있는 전형적인 도면이다. 놀이 조각(18)들이 보드(16) 주위의 여러 위치에 배치되어 있다. 조각의 위치가 카메라(14)에 의해 결정되면, 조각이 로봇 아암(14) 또는 인간 플레이어(도시되지 않음)에 의해 이동될 수 있다.

도 6은 도 4에 도시된 타입의 화상을 얻기 위해 카메라(12)가 어떻게 배치될 수 있는지를 특히 나타내는 본 발명에 따른 장치의 개략도이다. 앞에서 나타낸 것과 동일한 부품에는 동일한 부호가 부여되고, 본 실시형태의 이해를 위해 필요한 경우를 제외하고는 다시 언급하지 않는다. 카메라(12)는 보드(16)의 일측에서 상방에 배치된다. 보드(16)는 이 경우는 평면 화면 LCD 디스플레이로서 도시되어 있다. CPU일 수 있는 제어장치(10)가 보드(16) 아래에 내장된 상태로 도시되어 있다.

제어장치(10)는, 도 2의 시각적 패턴 또는 마커(marker)를 식별하고 또한 화상 변환을 실행하는 화상 처리 패키지(50)와, 보드의 배치와 허용 규칙 및 금지 규칙을 알고, 놀이 조각을 추적하고, 인간의 수가 정당한지 여부를 판정하고, 자신의 수를 플레이어로서 계산하는 게임 애플리케이션(application)(52)과 같은 2개의 주요한 소프트웨어 항목을 포함하는 것이 바람직하다.

상기한 실시형태에서는, 인식 시스템은 시각적 패턴 또는 마커의 고리를 분석하는 것으로부터 개개의 놀이 조각을 식별할 수 있다. 대체 실시형태에서는, 각 조각의 정체(identity)가 게임 개시 시에 알려진다. 각각의 움직임이 1 세트의 규칙에 따라 행해지고, 또한 각각의 움직임은 일반적으로, 단일 조각이 현재 위치로부터 예측 가능한 방식으로 현재 비어 있는 위치로 또는 게임의 성질에 따라 상대 조각이 현재 차지하고 있는 포착된 위치로 이동되는 것을 포함한다. 따라서, 게임 애플리케이션(52)은, 단지 이전의 검출 위치와 새로운 검출 위치를 비교하고 게임 규칙을 사용함으로써 개개의 조각을 추적할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제2 실시형태와 관련하여 작동 가능한 제1 투명 호일(foil)(60)을 나타낸다. 제2 실시형태에서는, 도전막으로 피복하고 에칭함으로써 일면에 일련의 단일 루프 코일(62.1 내지 62.n)이 형성된다. 또는, 초박 와이어가 도전막에 부착되어 도체를 형성할 수도 있다. 단일 루프 코일(62.1 내지 62.n) 모두는 평행한 방향으로 연장한다.

코일을 나타내고 단일 루프 코일로서 언급하고는 있지만, 다중 루프 코일도 사용될 수 있다.

도 8은 본 발명의 제2 실시형태와 관련하여 작동 가능한 제2 투명 호일(64)을 나타낸다. 제2 투명 호일(64)도 마찬가지로, 여기에 에칭된 일련의 단일 코일 인덕터(inductor)(66.1 내지 66.n)를 가지며, 이들 코일 인덕터 모두는 평행한 방향으로 연장하지만 제1 투명 호일(60)에서의 연장 방향에 직각으로 연장한다.

도 9는 제1 투명 호일(60)과 제2 투명 호일(64)이 서로 겹쳐 있는 것을 나타낸다. 제1 및 제2 투명 호일(60, 64)은 각자의 유도 코일(62, 66)이 서로 직각이 되도록 배향된다. 유도 코일은 겹쳐진 포일이 적용된 표면 위에 좌표를 획정(劃定)하고, 각 쌍의 코일 사이의 각 접합부에 상호 인덕턴스가 존재한다. 그 상호 인덕턴스는 일반적으로 비교적 낮지만, 인덕턴스를 포함하는 놀이 조각이 그 접합부 위에 배치되면 증진된다. 놀이 조각 자체가 공진 회로를 가지고, 그의 공진 주파수로 여기되는 경우, 상호 인덕턴스가 현저하게 상승하고, 놀이 조각의 좌표가 확인될 수 있다. 또한, 놀이 조각이 특이한 공진 주파수를 가지는 경우, 이 조각은 위치결정될 수 있을 뿐만 아니라 확실하게 식별될 수도 있다.

앞에서 설명한 바와 같이, 서로 직각의 유도 코일은 별도의 투명 호일상에 배치된다. 이것은 그들 사이에 컨덕턴스가 없는 것을 확실하게 하는 것이고, 또는, 동일 막의 양 표면에 서로 직각의 코일을 제공하거나 또는 코일들 사이의 전도를 확실하게 방지하는 임의의 다른 상호 배열을 제공하는 것이 가능하다는 것을 당업자는 인지할 것이다.

도 10은 2개의 단일 코일 인덕터들 사이의 접합부를 나타낸다. 공진 주파수(f1)를 가지는 놀이 조각(68)이 그 접합부 위에 놓여 2개의 도체 사이의 상호 인덕턴스를 증가시킨다. 신호가 주파수(f1)로 수평 도체를 통과하면, 이것이 놀이 조각을 공진시켜, 2개의 유도 코일 사이의 상호 인덕턴스가 더욱 증가된다. 따라서, 제2 코일로부터 얻어지는 전류는, 현재 코일에 전류가 통하는 접합부에 공진 주파수(f1)를 가지는 조각이 존재하는 것을 나타낸다.

호일과 화면 사이의 정렬은 정확하지 않을 수 있다. 따라서, 정렬 보정 과정이 사용된다. 이 과정은 하기와 같이 결정되는 보정 계수를 사용한다.

특정 속도로 깜박이는 특정 위치의 화소와 같은 시각 신호가 보드(80)에서 나온다. 이 신호는 광검출기에 의해 검출될 때까지 다양한 화소에서 이리 저리 이동한다. 광검출기는, 깜박이는 패턴의 중심이 광검출기 바로 아래의 화소에 위치하는 경우에만, 깜박이는 패턴을 정확하게 식별한다. 이 시스템은 광검출기가 검출을 나타낸 때 신호가 인가된 화소로부터, 보정 계수가 얼마일지를 추정할 수 있다.

도 11은 도 10에 나타낸 접합부의 상황을 개략적으로 나타내는 간략화된 회로도이다. 접합부에서, 2개의 코일(62, 66)은 놀이 조각(68)의 존재와는 독립한 상호 커패시턴스(M)를 가진다. 또한, 제1 코일과 놀이 조각 사이에 상호 커패시턴스 M_1p가 존재하고, 놀이 조각과 제2 코일 사이에는 상호 커패시턴스 M_2p가 존재한다. 놀이 조각(68)은 커패시터(70)와 인덕터(72)를 포함할 수 있는 공진 회로를 가진다. M_1p와 M_2p는 일정하지 않고, 공진 회로가 공진할 때 오히려 크게 증가한다.

놀이 조각(68)은 유도 결합에 의해 그의 전력을 받으므로, 완전히 수동의 전자 소자이다. 즉, 놀이 조각은 배터리나 어떤 다른 능동 전자부품을 가질 필요가 없다. 놀이 조각은 적당한 주파수에 노출된 때 공진하는 것만이 요구될 뿐이다. 게임에 도입될 수 있는 놀이 조각(68)의 수는 단지, 코일 배열에 의해 검출될 수 있는 개별 주파수의 수이다. 실용 목적에는 이것에 한정되지 않는다.

사용 시에, 수평 또는 수직의 코일 세트 중 하나는 위치결정하고자 하는 놀이 조각들 중 하나의 여기 주파수(f1)에 의해 직접 여기된다. 그 세트 내의 여러 코일이 함께 여기되거나 또는 차례로 여기되고, 관련 놀이 조각이 접합부들 중 하나에 존재하는 경우 다른 세트의 대응하는 코일이 비교적 강한 신호를 방출한다.

일 실시형태에서는, 1 세트의 각 코일이 사용되는 조각에 대응하는 모든 주파수로 연속적으로 여기되고, 그 다음, 같은 것이 각각의 다른 코일에서 행해져, 1회의 스캔에서 모든 조각이 위치결정된다. 또 다르게는, 단일 주파수를 사용하여, 대응하는 조각이 발견될 때까지 1 세트의 코일들 각각을 여기시킨 다음, 다른 주파수로 추가 스캔이 행해진다.

더 상세하게는, 제1 세트의 코일은 그 안에서 교류 자속(磁束)을 여기시킨다. 제2 그룹은 2개 그룹의 루프 코일 사이에 결합된 교류 전압 신호를 판독하기 위해 사용된다. 놀이 조각 또는 토큰은 바람직하게는 앞에서 설명한 바와 같이 LC 공진 회로로 구성되고, 여기서, 각각의 토큰은 시스템의 해상도의 점에서 놀이 세트 내의 다른 토큰의 공진 주파수로부터 구별되는 미리 정해진 공진 주파수에 동조된다. 제1 세트 내의 임의의 코일과 제2 세트 내의 임의의 코일 사이의 결합 효율은 일반적으로 매우 낮다. 도 10에 도시된 바와 같이, 토큰이 2개의 코일의 접합 영역에 배치된 경우, 2개의 코일 사이의 유효 상호 인덕턴스는 극적으로 증가한다. 토큰이 공진하도록 여기되면 판독 코일의 출력에 큰 진폭이 발생한다.

제2 그룹의 각 코일에 발생하는 전압을 판독하면서 모든 미리 정해진 주파수에서 제1 그룹 내의 각 코일을 연속적으로 여기하는 것에 의해, 놀이 세트 내의 모든 토큰의 위치 및 식별이 결정될 수 있다.

시스템과 토큰 사이의 디지털 또는 아날로그 통신은 토큰의 공진 주파수에서의 여기 신호의 적절한 변조에 의해 달성될 수 있다. 토큰에의 에너지 전달은 공진 또는 결합 상태의 토큰 및 여기 코일의 통전 용량을 증가시킴으로써 달성될 수 있다. 이렇게 하여 전달된 에너지는 토큰 내에서 데이터 전송 또는 기동(起動)과 같은 다양한 기능을 실행하는 전자 회로소자에 전력을 공급할 수 있다.

판독 코일로부터의 전압 신호는 오차없는 검출을 가능하게 하도록 여기 신호와 간섭적으로 검출되는 것이 바람직하다. 따라서, 위상 검출기 및 저역 필터가 원치않는 신호를 제거하는데 충분할 수 있다.

도 12는 본 발명의 다른 실시형태에서 사용하는 전자 게임 보드(80)의 개략도이다. 이 전자 게임 보드는 전형적으로, 앞의 실시형태들에서와 같이 평면 화면 디스플레이 장치일 수 있다. 도 7 내지 도 11의 실시형태에서와 같이, 2개의 투명 호일(60, 64)이 보드면상에 배치되고, 여기에 2 세트의 단일 루프 코일을 형성하는 도체가 에칭되어 있다. 보다 구체적으로는, 도 7 및 도 8에 관하여 앞에서 설명한 바와 같이, 일련의 단일 루프 코일(62.1 내지 62.n)이 에칭에 의해 일면에 형성된다. 단일 루프 코일(62.1 내지 62.n)은 모두 평행한 방향으로 연장한다. 마찬가지로, 제2 투명 호일(64)도 여기에 에칭된 일련의 단일 코일 인덕터(66.1 내지 66.n)를 가지고, 이들 코일 인덕터는 모두 평행한 방향으로 연장하지만, 2개의 호일(60, 64)은 한쪽 포일에서의 연장 방향이 다른쪽 호일에서의 연장 방향에 직각이 되도록 겹쳐진다. 2 세트의 코일은 앞의 실시형태에서와 같이 토큰의 위치를 식별하는 x-y 좌표를 제공하지만, 앞의 실시형태와는 대조적으로, 양 세트의 코일이 신호를 수신하기만 하고 송신하지는 않는다.

대신에, 도 12의 실시형태에서는, 게임 보드(80)의 주변에 감긴 여기 코일(82)에 의해 송신이 이루어진다. 여기 코일(82)은 일련의 펄스를 생성한다. 펄스는 넓은 스펙트럼으로 할 수도 있고, 또는 일련의 펄스가 공진 회로의 하나 이상의 주파수의 조합을 포함할 수도 있다. 넓은 스펙트럼의 펄스를 달성하는 방법은, 푸리에(Fourier) 이론에 의해 나타내어지는 바와 같이, 긴 일련의 감소하는 진폭 및 증가하는 파장의 정현파를 포함하는 짧은 지속 기간의 방형(方形)파 펄스를 사용하는 것에 의한다. 토큰(18) 세트의 각각은 앞의 실시형태에서와 같이 상이한 주파수에서 공진하고, 펄스에 응답하여 자신의 주파수에서 공진한다. 토큰(18)에 유도되는 공진은 토큰이 배치된 대응하는 수평 및 수직 코일로 전달되고, 각 코일의 출력에서 수신한 신호의 간단한 파장 필터링에 의해, 검출된 파장에 대응하는 각 토큰의 좌표를 결정할 수 있다.

도 12에는, 겹쳐진 호일상에 설치된 광검출기(68)도 도시되어 있다. 겹쳐진 호일은 앞에서 설명한 바와 같이 토큰을 검출하기 위해 전자 게임 보드(80)상에 설치된다. 그러나, 호일은 보드(80)상에 정확히 배치되지 않아도 좋고, 호일을 사용하여 결정된 좌표를 보드상의 위치로 변환할 수 있도록, 광검출기(68)를 사용하여 보정 계수를 계산한다. 보정 계수의 결정은 다음과 같다.

특정 속도로 깜박이는 특정 위치의 화소와 같은 시각 신호가 보드(80)에서 제공된다. 이 신호는 광검출기(68)에 의해 검출될 때까지 다양한 화소로 이리 저리 이동한다. 광검출기는, 깜박이는 패턴의 중심이 광검출기 바로 아래의 화소에 위치하는 경우에만, 이 패턴을 정확하게 식별한다. 이 시스템은 광검출기가 검출을 나타낸 때 신호가 인가된 화소로부터 보정 계수가 무엇인지를 추정할 수 있다.

도 13은 주변 여기 코일(82)내의 전자 게임 보드(80)상에서 2개의 판독 코일(62, 66) 사이의 접합부에 배치된 단일 토큰(18)을 나타내는 간략화된 도면이다. 토큰과 2개의 코일(62, 66) 사이에 유효 상호 인덕턴스가 존재한다. 펄스 발생기(84)가 토큰(18)의 공진 회로(도 14)에 의해 포착되는 앞에서 설명된 바와 같은 일련의 펄스에 의해 여기 코일(82)을 여기시킨다. 토큰(18)은 앞에서 설명한 바와 같이 그의 공진 주파수에서 공진되고, 공진 회로에 유도된 작은 전압 진폭 진동이 코일(62, 66) 각각에 의해 포착된다. 실시간 분석 함수가 개개의 코일의 주파수를 결정하고, 그리하여, 토큰의 X-Y 좌표 및 정체(identity)가 결정될 수 있다.

토큰(18)에 전형적으로 사용될 수 있는, 인덕터 및 커패시터를 포함하는 전형적인 공진 회로(86)를 나타내는 도 14를 간단히 참조한다. 이 공진 회로(86)는 전형적인 탱크 회로이고, 인덕터(88)와 커패시터(90)를 포함한다. 이 회로는 전형적으로 수동이고, 즉, 내부 전원을 가지지 않는다.

앞의 실시형태에서와 같이, 이 회로(86)에서 유도된 에너지는 액추에이터 또는 신호등 또는 토큰상의 다른 장치에 전력을 공급하기 위해 사용될 수 있고, 데이터는 공진 주파수로 변조되어 토큰과 통신할 수 있고, 예를 들어, 게임의 특정 단계에서 LED를 온(on)시키도록 신호를 보낼 수 있다.

3개 토큰의 검출례

다수의 토큰을 검출하기 위한 실시형태의 사용을 아래의 표로 예를 들어 설명한다.

5×5의 그리드를 가지는 투명 면에서 아래의 좌표에 3개의 토큰이 배치되고, 각 토큰이 아래에 나타내는 바와 같이 각각 다른 공진 주파수를 가지는 것으로 가정한다:

3개 토큰의 예

토큰	X-좌표	Y-좌표	공진 주파수 (Hz)
1	1	3	1000
2	4	3	2000
3	5	5	3000

넓은 스펙트럼의 펄스를 사용하여 여기한 후, 시스템은 모든 코일로부터의 모든 신호를 동시에 판독하고, 분석에 의해 하기 신호 주파수를 검출할 수 있다:

표 1의 토큰 검출

No.	X-좌표 (Hz)	Y-좌표 (Hz)
1	1000	0
2	0	0
3	0	1000+2000
4	2000	0
5	3000	3000

X1 및 Y3에 대응하는 코일에서 1000 Hz가 검출되기 때문에, 프로그램은 토큰 1이 (1,3)에 배치되어 있는 것으로 결론한다.

X4 및 Y3에 대응하는 코일에서 2000 Hz가 검출되기 때문에, 프로그램은 토큰 2가 (4,3)에 배치되어 있는 것으로 결론한다.

X5 및 Y5에 대응하는 코일에서 3000 Hz가 검출되기 때문에, 프로그램은 토큰 3이 (5,5)에 배치되어 있는 것으로 결론한다.

각 토큰은 상이한 공진 주파수를 가지기 때문에, 토큰 사이의 결합이 회피된다. 상이한 토큰의 전압 신호는 상기 예에서 예를 들어 Y3와 같이 공통의 검출 코일을 공유할 수 있지만, 신호는 간단한 필터링에 의해 분리될 수 있다.

상기 예에서는, 단일 펄스가 인가되고, 응답을 발생하는 모든 코일이 게임 중에 토큰에 의해 사용되는 모든 주파수를 필터링함으로써 동시에 검출된다. 또한, 개개의 토큰을 별도로 검출하는 것도 가능하여, 제어 회로가 간략화될 수 있지만 동작 속도는 느려진다.

도 15는 본 발명의 검출 시스템에 사용되는 회로의 간략화된 전자 블록도이다. 도 15에서, 마이크로콘트롤러(100)는 앞에서 설명된 바와 같이 신호를 생성하고, 이 신호는 펄스 발생기(84)를 작동시켜 넓은 스펙트럼의 펄스를 발생시키고, 이 펄스는 게임 보드(80)의 면적 전체에 높은 레벨의 자속을 유도한다. 앞에서 설명한 바와 같이, 이것은 보드에 배치된 일련의 토큰(18)에 공진을 유도하고, 이것은 코일(62, 66)내에 대응하는 파장의 검출 가능한 신호를 유도한다.

코일의 출력에서 수신한 신호는 증폭기+저역 필터(102)에 의해 증폭된 다음, 고속 A/D 변환기(104)로 보내진다. 그 다음, 마이크로콘트롤러(100)가 디지털 필터링을 실행하여, 놀이 조각의 위치를 결정한다. 그 다음, 데이터는 범용 컴퓨터로 전송될 수 있다. 또 다르게는, 마이크로콘트롤러(100)는 신호를 다른 마이크로콘트롤러로 보내어 FFT를 실행할 수도 있다.

바람직하게는, 신호가 주변 코일(82)로 출력된 후, 시스템은 수 마이크로초간 기다린다. 그 다음, 판독 코일 출력에서 수신된 신호는 고속 A/D 변환기(104)에 의해 디지털화되고, 마이크로콘트롤러(100)로 보낸다. 마이크로콘트롤러는 각 코일의 출력에 고속 푸리에 변환(FFT)을 실행하여, 존재하는 주파수를 나타내는 것이 바람직하고, 이것으로부터, 앞에서 설명된 바와 같이 각 토큰의 위치 및 정체(identity)를 결정할 수 있다.

다른 실시형태에서는, 모든 주파수가 기지(旣知)이기 때문에, FFT를 사용하는 대신에, 각 입력에 대하여 상관 알고리즘을 사용하여, 존재하는 주파수를 식별한다. 소수의 토큰의 경우, 상관 알고리즘의 쪽이 더 빠르다.

토큰(18)이 접합부 바로 위에 배치되지 않고, 2개의 X 코일 또는 2개의 Y 코일 사이 또는 양 코일 사이에 있는 경우에는, 하나의 출력에서 강한 신호를 수신하는 대신에, 적어도 2개의 출력에서 약한 신호가 수신된다. 2개의 신호의 상대 강도는 토큰이 코일들 사이의 어디에 있는지를 나타낼 수 있고, 따라서, 마이크로콘트롤러(100)는 간단한 보간 알고리즘을 사용하여, 토큰(18)의 위치를 보다 정확하게 결정할 수 있다.

도 16(a) 및 도 16(b) 각각은 주변 여기 코일(82)의 출력으로서의 전형적인 여기 펄스와, 판독 코일(62, 66)의 출력에서 검출되는 대응하는 감소하는 공진 신호를 나타내고 있다. 2개의 도면은 2개의 신호 사이의 타이밍 관계를 나타내기 위해 나란히 배치되었다.

외측 코일은 게임 보드 영역의 주위에 배치되었다. 펄스가 인가된 때, 토큰내의 LC 회로가 정확하게 공진 주파수에서 진동하기 시작하고, 증폭 후에 동일한 주파수의 신호가 판독 코일에서 검출할 수 있었다. 토큰 사이의 간섭은 검출되지 않았다. 2개의 토큰이 동일한 열 또는 행에 배치된 경우, 각 토큰의 공진 주파수와 동일한 2개의 주파수를 판독할 수 있었다.

상기한 유도에 기초한 토큰 검출을 위한 실시형태가 도 1에 도시된 것과 유사한 게임 플랫폼에 적용될 수 있다. 다음에, 상기한 실시형태들 중 어느 하나가 적용될 수 있는 게임 플랫폼의 시스템 레벨에서의 블록도를 나타내는 도 17을 참조한다. 도 17에서, 게임 플랫폼(110)은 중앙 처리기(112)를 포함한다. 이 중앙 처리기(112)는 표시 서브시스템(114), 토큰 검출 서브시스템(116), 토큰 이동 서브시스템(118), 애플리게이션 서브시스템(120), 및 통신 서브시스템(124)을 포함한다.

토큰 검출 서브시스템(116)은 도 1 내지 도 16과 관련하여 앞에서 설명한 실시형태들 중 어느 하나를 포함한다. 이 서브시스템(116)은, 카메라이거나 또는 앞에서 논의된 유도 코일의 배열 중 하나일 수 있는 토큰 검출 하드웨어(126)와 관련된다. 이 서브시스템은 또한, 앞에서 설명한 토큰 검출 하드웨어와 호환 가능한 토큰(128)과도 관련된다. 이 서브시스템(116)은 또한, 현재의 위치 및 토큰에 대한 다른 관련 정보를 저장하는 동적 데이타베이스를 포함하는 것이 바람직하다.

토큰 이동 서브시스템(118)은 토큰 이동 하드웨어(130)와 토큰 저장 하드웨어(132)(제공된 경우)를 위한 중앙 처리기(112)에의 인터페이스를 제공한다. 토큰 이동 하드웨어(130)는 도 1의 로봇 아암(14)인 것이 바람직하다. 토큰 저장 하드웨어(132)는 전형적으로는, 게임에서 현재 사용되지 않는 토큰을 저장하기 위한 저장 트레이일 수도 있고, 이것에 대해서는 아래에서 도 19와 관련하여 보다 상세히 설명한다.

애플리케이션 서브시스템(120)은 애플리케이션 소프트웨어(134), 전형적으로는 플레이되는 게임과 허용 가능한 이동, 및 인공 플레이어(136) 등과 같은 임의의 인공 플레이어를 규정하는 소프트웨어를 지원한다. 이 애플리케이션 서브시스템은 게임에 비의존적이고, 게임과 작동 시스템 및 나머지 서브시스템 사이의 인터페이스를 제공하는 것이 바람직하다.

표시 서브시스템(114)은 전자 게임 보드 또는 평면 화면 디스플레이(80)와 같은 표시 하드웨어(138)에 게임 보드를 표시하는 것을 가능하게 한다. 이 표시 하드웨어(138)는 수평으로 배치될 수 있는 플랫 패널 디스플레이인 것이 바람직하다. 이 표시 하드웨어는 완전 멀티미디어 능력, 텍스트, 사진, 음성, 동화상 비디오 등을 포함하는 것이 바람직하다.

통신 서브시스템은 프로세서가 인터넷과 같은 네트워크를 통하여 다른 플레이어로부터 입력을 수신하고 또한 그것에 출력을 송신하는 것을 가능하게 한다. 이 통신 서브시스템은 그러한 플레이어가 토큰 이동 하드웨어(130)에 의해 이동되는 토큰(128)에 의해 플랫폼(110)상에 표시될 수 있도록 다른 서브시스템에 링크된다.

시스템은 검출 서브시스템(116)과 애플리케이션 서브시스템(120) 사이의 교신을 담당하는 별도의 인터페이스 모듈을 가지도록 구성될 수도 있다. 이 인터페이스 모듈은 시스템의 일부로서 실현되거나 또는 작동 시스템과 통합될 수도 있다.

도 18은 도 17의 게임 플랫폼을 어떻게 사용하여 네트워크를 통해 다른 플레이어들과 플레이할 수 있는지를 나타내고 있다. 제1 플랫폼(140)이 인터넷과 같은 네트워크(142)에 접속된다. 동일하거나 호환 가능한 종류의 다른 플랫폼(144)도 동일 네트워크(142)에 접속되고, 그들 사이에서 게임을 행할 수 있도록 그들의 각각의 통신 서브시스템을 사용하여 그들 사이에서 데이터를 주고받는다.

호환성 플랫폼에 추가하여, 동일 애플리케이션 소프트웨어를 실행하지만 다른 서브시스템이 결여하여 있는 표준 PC(146)와 같은 비호환성 플랫폼에 대해서도 게임을 행할 수 있다. PC(146)는 통상의 방식으로 네트워크(142)에 접속되고, 게임에 참가하는 플랫폼(140, 144)이 PC 플레이어를 다른 부재(不在) 플레이어로서 취급하고 또한 그것을 위해 토큰을 이동시키도록 데이터가 전송된다. 그러나, PC 사용자는 동화상 표시 화면에 한정될 수 있다. 마찬가지로, 노트북형 또는 팜탑(palmtop)형 컴퓨터(148)와 같은 다른 비호환성 플랫폼이 참가할 수도 있고, 마찬가지로, 이들이 낮은 표시 능력을 가질 수 있지만 데이터는 휴대 전화기와 같은 전화기(150)를 사용할 수 있게 한다.

도 19는 토큰 저장 트레이(160)를 나타낸다. 상기한 바와 같이, 일 실시형태에서는, 토큰에는, 그들을 다른 토큰과 구별하는 것을 가능하게 하는 개개의 식별 특징이 부여되어 있지 않다. 오히려, 개시 위치, 가능한 적정 이동의 제한, 및 이동 종료 시의 토큰의 위치가 알려진 것으로 가정하여, '비천측 위치 측정법(dead reckoning)'의 프로세스를 사용하여 소정의 트큰의 위치를 결정한다. 이 시스템이 작동하기 위해, 각 토큰은 보드상에 배치되기 전에 기지(旣知)의 위치로부터 출발하는 것이 바람직하다.

도 19에서는, 보드면(160)은 일련의 토큰(164.1 내지 164.n)이 분배된 놀이 영역(162)과, 토큰(164.1 내지 164.n) 각각을 위한 개개의 저장 위치(168.1 내지 168.n)를 포함하는 저장 영역(166)을 가진다. 각 게임의 개시 시에, 각각의 토큰은 그의 개개의 저장 위치로부터 꺼내지고, 그의 정체(identity)가 주목된다. 그 다음, 개시 위치로 이동되고, 상기한 바와 같이 게임의 과정 중에 추적되므로, 그의 위치가 항상 알려진다.

도 20은 놀이 조각(164.1)을 이동시키는 로봇 아암(14)을 나타내는 보드면(160)의 개략도이다. 로봇 아암(14)은 마이크로콘트롤러(110)(도 17)에의 인터페이스(118)(도 17), 제어 유닛(도시되지 않음), 전기기계적 아암(170), 및 그립(grip)(172)을 포함하는 것이 바람직하다. 토큰의 위치를 이동시키기 위해, 로봇 아암(14)은 토큰 검출 서브시스템에 의해 얻어지는 데이터에 의존하지만, 로봇 아암에는 정밀 위치결정을 위해 그립(172) 또는 그 부근에 탑재된 보조 카메라가 부가적으로 제공될 수도 있다. 또한, 위치결정 서브시스템이 로봇 아암을 위치결정할 수 있도록 로봇 아암이 식별자를 구비할 수도 있다.

도 21은 본 발명의 실시형태들에 따라 작동할 수 있는 감지 가능한 주사위를 나타내는 간략화된 도면이다. 도 21에서, 주사위(170)의 단면은 그의 각 측부에 공진 회로(172, 174, 176, 178)를 가진다. 도 21은 단지 간략화를 위해 2차원적으로 도시되었지만, 주사위는 6개의 면을 가지고 6개의 공진 회로를 가지는 3차원 입방체인 것이 바람직하다는 것이 이해될 것이다. 각각의 공진 회로(172, 174, 176, 178)는 서로 다른 공진 주파수로 설정된다. 6-위치 가중 스위치(six-position weighted switch)(180)가 주사위(170)의 배향에 따라 공진 회로(172, 174, 176, 178) 중 하나를 선택한다. 시스템은 검출된 주파수로부터, 주사위(170)의 어느 변이 맨위에 있는지, 따라서, 어느 것이 선택된 값인지를 추정할 수 있다. 도 21에 도시된 실시형태는 감지 가능한 주사위를 생성하는 많은 가능한 방법 중 하나만이라는 것이 이해될 것이다.

감지 가능한 주사위의 대체물은 컴퓨터 화면에 표시되는 주사위의 그래픽 표현이다. 소프트웨어 요소는 난수(亂數) 생성기를 사용하여 1과 6 사이의 숫자를 선택하고, 그래픽 표현이 선택을 사용자에게 표시한다.

다른 대체물은 표준 주사위를 사용하는 것이다. 시각적 검출 실시형태와 함께 사용하면, 시스템은 주사위에 의해 나타내어진 점수를 결정할 수 있다. 또는, 시스템은 인간 플레이어가 둔 수로부터, 주사위에 어떤 점수가 나타났는지를 결정할 수도 있다. 인공 플레이어가 수를 둔 경우, 주사위에 나타난 점수는 수동으로 시스템에 입력되거나 또는 상기한 난수 생성기가 사용될 수 있다.

도 22는 본 발명의 다른 바람직한 실시형태를 나타낸다. 도 22의 실시형태에서는, 토큰(190)이 놀이면(192)상에 배치된다. 토큰(190)은, 상기한 바와 같은 공진 회로이거나 또는 소형 송신기, 전형적으로는 초음파 송신기 또는 적외선 송신기, 무선 주파수 송신기 또는 마이크로파 송신기일 수 있는 식별자 회로(194)를 포함한다. 식별자는 펄스를 발생하기 위해 놀이면(192)과 관련하여 배치된 트리거 회로(196)에 의해 트리거된다. 펄스는 일련의 수신기(198, 200, 202) 각각에서 포착되고, 당업자에게 잘 알려진 방법을 사용하여 각각의 수신기에서 수신된 신호의 차이로부터 토큰의 위치가 계산된다. 예를 들어, 식별자가 초음파 식별자인 경우에는, 각 수신기에서의 수신 사이의 시간차를 사용하면 편리할 수 있다. 식별자가 전자(電磁) 식별자인 경우에는, 각 수신기의 수신 신호의 위상을 사용하여 토큰의 위치를 결정할 수 있다.

본 발명의 실시형태에 따르면, 평탄한 면, 특히 평면 표시 화면상의 토큰의 위치를 검출하기 위한 시각적 및 유도적 방법 및 장치가 제공된다. 표시 화면은 플레이되는 특정 게임용의 게임 보드로서 작용하는 표시 화면을 제공하는 게임놀이 플랫폼의 일부이다. 플랫폼은 게임 규칙에 따라 놀이 조각을 검출하여 이동시키고, 놀이 조각을 수동으로 이동시키는 인간 플레이어와 대화할 수 있다.

플랫폼은 인터넷과 같은 네트워크를 통해 다른 호환성 및 비호환성 플랫폼과 대화할 수 있는 것이 바람직하다.

하기 청구범위에서, 물리적 물체의 언급은, 일반적으로 게임 또는 시뮬레이션과 관련하여 의미를 가지거나 또는 게임 보드상의 플레이어의 위치를 나타내는, 게임면 위에서 이동시키기 위한 형태(figure), 토큰, 카운터 또는 놀이 조각의 언급을 포함한다. 또는, 놀이 조각은 포인터 또는 철필일 수도 있다.

명료하게 하기 위해 개별 실시형태의 문맥에서 설명한 본 발명의 특정 특징들이 단일 실시형태에서 조합하여 제공될 수도 있다. 역으로, 간결을 위해 단일 실시형태의 문맥에서 설명한 본 발명의 다양한 특징들이 별도로 또는 적절한 하위 조합으로 제공될 수도 있다.

본 발명이 이상에서 구체적으로 나타내고 설명한 것에 한정되지 않는다는 것을 당업자는 이해할 것이다. 오히려, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 규정되고, 상기 설명을 읽은 당업자가 행할 수 있는 상기한 다양한 특성들의 조합과 하위조합뿐만 아니라 그의 변형 및 변경도 포함한다.

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그래픽 디스플레이 장치상에 배치되고 각각의 물리적 물체가 식별자를 구비하는 한 세트의 물리적 물체 각각을 검출하는 방법으로서,

상기 그래픽 디스플레이 장치상의 표시된 놀이 화상을 연속적으로 전자적으로 리프레시(refresh)하는 단계,

상기 그래픽 디스플레이 장치상의 임의의 위치에 하나 또는 그 이상의 물리적 물체를 배치하는 단계,

검출 유닛에 의해 상기 식별자를 검출하는 단계,

상기 검출 유닛으로부터 상기 위치의 정보를 함유한 신호를 출력하는 단계, 및

상기 신호로부터 상기 위치의 정보를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 그래픽 디스플레이 장치상의 물리적 물체 검출방법.
제 56 항에 있어서, 각각의 상기 물리적 물체가 상기 세트 내에서 특이한 정체(identity)를 가지고, 상기 식별자가 상기 정체를 나타내고, 상기 검출 유닛으로부터 출력되는 상기 신호가 상기 정체에 관한 정보도 함유하고, 상기 위치의 정보를 결정하는 단계에서 상기 정체의 결정도 행해지는 것을 특징으로 하는 그래픽 디스플레이 장치상의 물리적 물체 검출방법.
제 56 항에 있어서, 상기 식별자가 시각적 식별자이고, 상기 위치의 정보를 결정하는 단계가 화상 처리를 포함하는 것을 특징으로 하는 그래픽 디스플레이 장치상의 물리적 물체 검출방법.
제 56 항에 있어서, 상기 식별자가 전자 식별자이고, 상기 식별자는 상기 세트 내에서 식별 가능한 출력을 생성하는 것을 특징으로 하는 그래픽 디스플레이 장치상의 물리적 물체 검출방법.
제 59 항에 있어서, 상기 전자 식별자가 공진 회로이고, 상기 출력이 상기 세트 내에서 특이한 주파수의 전자(電磁) 방사(放射)인 것을 특징으로 하는 그래픽 디스플레이 장치상의 물리적 물체 검출방법.
제 56 항에 있어서, 상기 물리적 물체가 외부에서 전력을 공급받는 것을 특징으로 하는 그래픽 디스플레이 장치상의 물리적 물체 검출방법.
제 56 항에 있어서, 상기 물리적 물체가 내부에서 전력을 공급받는 것을 특징으로 하는 그래픽 디스플레이 장치상의 물리적 물체 검출방법.
제 56 항에 있어서, 상기 물리적 물체가 게임 조각(piece), 시뮬레이션 조각 및 포인터로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 그래픽 디스플레이 장치상의 물리적 물체 검출방법.
제 56 항에 있어서, 상기 그래픽 디스플레이 장치가 평면 화면 그래픽 디스플레이 장치인 것을 특징으로 하는 그래픽 디스플레이 장치상의 물리적 물체 검출방법.
제 56 항에 있어서, 상기 그래픽 디스플레이 장치가 태블릿(tablet) 장치인 것을 특징으로 하는 그래픽 디스플레이 장치상의 물리적 물체 검출방법.
제 56 항에 있어서, 하나 또는 그 이상의 상기 물리적 물체를 상기 그래픽 디스플레이 장치상에서 이동시키는 토큰 이동 서브시스템을 사용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그래픽 디스플레이 장치상의 물리적 물체 검출방법.
제 56 항에 있어서, 상기 검출 유닛이 상기 그래픽 디스플레이 장치상에 배열된 검출 도체의 좌표계를 포함하는 것을 특징으로 하는 그래픽 디스플레이 장치상의 물리적 물체 검출방법.
제 56 항에 있어서, 상기 그래픽 디스플레이 장치가 상기 세트 내의 물리적 물체들에 의해 검출 가능한 신호를 출력하도록 작동 가능한 여기(勵起) 코일에 의해 둘러싸여 있는 것을 특징으로 하는 그래픽 디스플레이 장치상의 물리적 물체 검출방법.
전자적으로 리프레시(reflesh) 가능한 그래픽 디스플레이 장치상의 임의의 위치에 배치된, 검출 가능한 식별자를 가진 하나 또는 그 이상의 물리적 물체를 검출하는 장치로서,

상기 검출장치가, 상기 그래픽 디스플레이 장치 주위에 배치되고, 상기 그래픽 디스플레이 장치에 대한 상기 식별자의 위치를 검출하고 상기 위치의 정보를 함유한 신호를 출력하도록 작동 가능한 검출 유닛을 포함하고,

상기 검출장치는, 전자적 처리에 의해 상기 신호로부터 상기 그래픽 디스플레이 장치에 대한 상기 물리적 물체의 상대 위치를 결정하도록 작동 가능하고, 상기 그래픽 디스플레이 장치는 상기 물리적 물체가 배치될 수 있는 전자적 디스플레이 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 그래픽 디스플레이 장치상의 물리적 물체 검출장치.
제 69 항에 있어서, 상기 식별자가 전자 식별자인 것을 특징으로 하는 그래픽 디스플레이 장치상의 물리적 물체 검출장치.
제 70 항에 있어서, 상기 식별자는 상기 물리적 물체에 의해 방사되는 특이한 주파수 신호인 것을 특징으로 하는 그래픽 디스플레이 장치상의 물리적 물체 검출장치.
제 70 항에 있어서, 상기 전자 식별자는 공진 주파수를 가지는 공진 회로인 것을 특징으로 하는 그래픽 디스플레이 장치상의 물리적 물체 검출장치.
제 69 항에 있어서, 상기 검출장치가, 상기 그래픽 디스플레이 장치 위에 배치된 그리드를 더 포함하고, 상기 그리드가 도체들을 포함하고, 상기 도체들이 하나 또는 그 이상의 투명 호일(foil)에 매립되어 있는 것을 특징으로 하는 그래픽 디스플레이 장치상의 물리적 물체 검출장치.
제 73 항에 있어서, 상기 도체들이 2개의 투명 호일에 매입되어 있는 것을 특징으로 하는 그래픽 디스플레이 장치상의 물리적 물체 검출장치.
제 69 항에 있어서, 상기 검출장치가, 상기 그래픽 디스플레이 장치를 둘러싸는 코일을 더 포함하고, 상기 코일은 상기 물리적 물체를 여기시키기 위한 여기 신호를 송신하도록 작동 가능한 것을 특징으로 하는 그래픽 디스플레이 장치상의 물리적 물체 검출장치.
제 73 항에 있어서, 상기 전자적 처리는 상기 신호의 발신 후에 상기 그리드의 개개의 도체에 나타나는 주파수를 식별하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 그래픽 디스플레이 장치상의 물리적 물체 검출장치.
제 69 항에 있어서, 상기 검출장치가, 배향에 기초하여 점수를 선택하기 위한 하나 또는 그 이상의 감지 가능한 주사위를 더 포함하고, 상기 검출 유닛은 상기 주사위의 배향을 결정하도록 작동 가능하고, 상기 검출장치는 그것에 의해 상기 점수를 추정하도록 작동 가능한 것을 특징으로 하는 그래픽 디스플레이 장치상의 물리적 물체 검출장치.
제 77 항에 있어서, 상기 감지 가능한 주사위는 다수의 공진 회로를 포함하고, 각각의 상기 공진 회로는 상기 주사위의 상이한 배향과 관련되어 있고, 상기 주사위가 각 배향 위치에 있을 때 기동(起動)되고, 상기 검출 유닛은 공진 주파수를 검출하도록 작동 가능한 것을 특징으로 하는 그래픽 디스플레이 장치상의 물리적 물체 검출장치.
전자 게임 플랫폼에 사용하기 위한 감지 가능한 주사위로서, 다수의 배향 및 각 배향과 관련된 점수를 가지는 감지 가능한 주사위에 있어서,

상기 주사위가 다수의 신호 생성 회로를 포함하고, 각각의 상기 신호 생성 회로는 원격 검출을 위한 신호를 생성하기 위한 것이고, 상기 주사위의 다수의 배향 중 하나와 관련되어 있고, 상기 주사위가 각 배향 위치에 있을 때 신호 생성을 위해 선택 가능한 것을 특징으로 하는 감지 가능한 주사위.
제 79 항에 있어서, 상기 신호 생성 회로는 공진 회로이고, 각각의 상기 공진 회로는 상이한 주파수에서 공진하도록 작동 가능하고, 이것에 의해, 상기 주사위의 배향을 나타내는 것을 특징으로 하는 감지 가능한 주사위.
전자 디스플레이 상에 배치된 다수의 물리적 물체 중 하나 또는 그 이상을 검출하는 장치로서, 상기 물리적 물체 각각이 식별자를 포함하고, 상기 식별자는 미리 정해진 주파수 범위 내의 미리 정해진 공진 주파수를 가지는 공진 회로를 포함하고, 상기 장치는,

서로 직각을 이루고 서로 전기적인 절연되어 있는 2세트의 평행한 도전선을 가지고, 상기 전자 디스플레이 주위에 배치되는 감지면;

상기 도전선 주위에 배치되어 검출 영역을 획정(劃定)하는 여기 코일;

상기 미리 정해진 주파수 범위 내의 하나 또는 그 이상의 주파수를 포함하는 전자(電磁) 에너지 신호를 상기 여기 코일에 공급하기 위한 신호 생성기; 및

상기 2세트의 도전선 상의 상기 미리 정해진 주파수 범위 내의 주파수의 전자 에너지를 검출하기 위해 상기 2세트의 도전선과 관련되어 있는 검출 유닛으로서, 각각의 전자 에너지 신호가 상기 물리적 물체 중 하나 또는 그 이상을 기동(起動)시키고, 각각의 주파수에서 공진하여 상기 2세트의 도전선에서의 응답을 유도하도록 작동 가능하게 된 검출 유닛을 포함하고,

상기 검출 유닛은, 상기 신호 발생기에 의한 각 신호의 발생 후에 미리 정해진 지연 시간 동안 대기하고, 상기 응답을 검출하고, 상기 2세트의 도전선에서의 상기 응답을 분석하여 상기 전자 디스플레이에 대한 상기 물리적 물체의 위치 및 정체(identity)를 식별하도록 작동 가능한 것을 특징으로 하는 전자 디스플레이 상의 물리적 물체 검출장치.
제 81 항에 있어서, 상기 2세트의 도전선은 하나 또는 그 이상의 투명 호일(foil) 상에 패턴화되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 디스플레이 상의 물리적 물체 검출장치.
그래픽 디스플레이 장치상에 배치되고 각각의 물리적 물체가 식별자를 가지는 한 세트의 물리적 물체 중의 하나 또는 그 이상을 검출하는 방법으로서,

상기 그래픽 디스플레이 장치상의 각각의 위치에 상기 물리적 물체 중의 하나 또는 그 이상을 배치하는 단계,

상기 그래픽 디스플레이 장치 주위의 트리거 유닛으로부터 트리거 신호를 발신하는 단계,

상기 트리거 신호에 응답하여 상기 물리적 물체로부터 식별 신호를 발신하는 단계,

미리 정해진 지연시간 동안 대기하는 단계,

상기 그래픽 디스플레이 장치 주위에 위치하는 감지면상에 배치된, 서로 직각을 이루는 평행한 2세트의 도전선에서 상기 식별 신호를 검출하는 단계, 및

상기 검출을 분석하여, 상기 그래픽 디스플레이 장치상의 상기 하나 또는 그 이상의 물리적 물체의 위치 및 정체(identity)를 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 그래픽 디스플레이 장치상의 물리적 물체 검출방법.
제 83 항에 있어서, 상기 식별자는 상기 물리적 물체에 의해 방사되는 특이한 주파수 신호인 것을 특징으로 하는 그래픽 디스플레이 장치상의 물리적 물체 검출방법.
제 83 항에 있어서, 상기 2세트의 도전선은 하나 또는 그 이상의 투명 호일 상에 패턴화되어 있는 것을 특징으로 하는 그래픽 디스플레이 장치상의 물리적 물체 검출방법.