(57)【要約】１人又は複数の個人と相互作用するシステム及び方法を提供する。これら装置及び方法により、遊戯面がユーザ又は物体と相互作用可能となる。物体は、例えば、ボール、履物、ラケットなどの本システムと共に用いるのに適した物品に関連付けられている。本システムは、各ユーザと各物体を追跡可能である。本システムは、コンピュータ制御の下で一定の色のスペクトルで照明可能である。このコンピュータは、ユーザ及び物体の検出された動き、又は予測される動き、或いはそれら両方に部分的に基づいて本システムの照明を制御できる。更に、本システムは、ユーザを検出且つ追跡する複数の感圧表面を提供する。本システムは、フロア、天井、１つ又は複数の壁、又はそれらの任意組合せの上に配置するのに適している。
2005526582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１人又は複数のユーザと相互作用可能な照明可能システムであって、
データを前記照明可能システムの少なくとも一部に送信可能な物体と、
前記照明可能システムの動作を制御するのに適した電子デバイスであって、前記照明可能システムの前記動作が、前記物体により送信される前記データに部分的に基づく、電子デバイスと、
前記電子デバイス及び前記物体と通信したモジュラー照明可能アッセンブリであって、前記物体から送信される前記データと、当該アッセンブリが生成するデータとを前記電子デバイスに提供すると共に、前記１人又は複数のユーザに娯楽を提供するため、前記電子デバイスからのデータに対する応答を提供可能なモジュラー照明可能アッセンブリとを含む、照明可能システム。
【請求項２】
前記電子デバイスが前記物体の一部を制御できるように、前記電子デバイスによる前記物体との通信を許容する送信機モジュールを更に含む、請求項１に記載の照明可能システム。
【請求項３】
前記物体がトランスデューサを含む、請求項１に記載の照明可能システム。
【請求項４】
前記トランスデューサが、加速度計、伏角計、音声トランスデューサ、ジャイロスコープ、及びコンパスの少なくとも１つから選択された装置を含む、請求項３に記載の照明可能システム。
【請求項５】
前記物体が、前記物体を識別する情報、トランスデューサ・データ、及びエラー検出情報を備えたデータパケットを送信可能な、請求項３に記載の照明可能システム。
【請求項６】
前記トランスデューサ・データが、前記物体の加速度値を示す１つ又は複数の加速度計からのデータを含む、請求項５に記載の照明可能システム。
【請求項７】
前記トランスデューサ・データが、前記物体の位置を示す１つ又は複数のジャイロスコープからのデータを含む、請求項５に記載の照明可能システム。
【請求項８】
前記トランスデューサ・データが、前記物体の位置を示す１つ又は複数の伏角計からのデータを含む、請求項５に記載の照明可能システム。
【請求項９】
前記物体が、前記物体を選択した色で照明する照明源を更に含む、請求項３に記載の照明可能システム。
【請求項１０】
前記電子デバイスが、一組の命令に明確に規定された様態で応答する装置を含み、前記電子デバイスが少なくとも１つの集積回路を備えた、請求項１に記載の照明可能システム。
【請求項１１】
前記物体が、前記１人又は複数のユーザそれぞれに取り付け可能である、請求項１に記載の照明可能システム。
【請求項１２】
前記物体が、前記１つ又は複数の物品に組み込み可能である、請求項１に記載の照明可能システム。
【請求項１３】
前記１人又は複数のユーザのうち少なくとも１人が、前記モジュラー照明可能アッセンブリの上に歩を進めた時に、前記モジュラー照明可能アッセンブリが、前記少なくとも１人のユーザを支持可能な、請求項１に記載の照明可能システム。
【請求項１４】
前記モジュラー照明可能アッセンブリが壁に取り付け可能な、請求項１に記載の照明可能システム。
【請求項１５】
前記モジュラー照明可能アッセンブリが、
前記物体により送信される前記データを受信するレシーバと、
前記モジュラー照明可能アッセンブリの少なくとも一部を照明するピクセルアッセンブリと、
前記モジュラー照明可能アッセンブリと前記電子デバイスとの間でデータを転送するための、前記電子デバイスとのインターフェースとを含む、請求項１に記載の照明可能システム。
【請求項１６】
前記モジュラー照明可能アッセンブリと電源との間で電力を伝送するための第２インターフェースを更に含む、請求項１５に記載の照明可能システム。
【請求項１７】
前記モジュラー照明可能アッセンブリが、当該モジュラー照明可能アッセンブリの一部に掛けられた力を感知する圧力センサを更に含む、請求項１５に記載の照明可能システム。
【請求項１８】
前記モジュラー照明可能アッセンブリが、前記１人又は複数のユーザに娯楽を提供するため当該モジュラー照明可能アッセンブリに音声を発生させるための拡声器アッセンブリを更に含む、請求項１５に記載の照明可能システム。
【請求項１９】
前記モジュラー照明可能アッセンブリが、前記ピクセルアッセンブリを制御するために前記インターフェースと通信するコントローラ回路を更に含む、請求項１５に記載の照明可能システム。
【請求項２０】
前記ピクセルアッセンブリが、
前記ピクセルアッセンブリを照明するための照明源と、
前記照明源を収容するためのハウジングとを含む、請求項１５に記載の照明可能システム。
【請求項２１】
前記ハウジングが、前記照明源からの照明を拡散させる反射要素を含む、請求項２０に記載の照明可能システム。
【請求項２２】
前記ハウジングが、
前記照明源を覆うように適合された底部分と、
レシーバハウジングの一部を形成するよう適合された上部分と、
前記上部分に結合され、前記開放した底部分と前記レシーバハウジングの前記一部とを形成する複数の側部であって、前記ハウジングを前記モジュラー照明可能アッセンブリの底部分に結合するための留め具を受け入れるよう適合された複数の側部とを更に含む、請求項２１に記載の照明可能システム。
【請求項２３】
前記モジュラー照明可能アッセンブリが、
前記モジュラー照明可能アッセンブリを第２のモジュラー照明可能アッセンブリに機械的に結合する機械的インターフェースと、
前記モジュラー照明可能アッセンブリを前記第２モジュラー照明可能アッセンブリと通信させる電気的インターフェースとを更に含む、請求項１５に記載の照明可能システム。
【請求項２４】
前記物体が、データを前記照明可能システムの少なくとも一部にワイヤレス方式で送信可能な、請求項１に記載の照明可能システム。
【請求項２５】
前記物体が、データを前記照明可能システムの少なくとも一部に、１つ又は複数のエネルギー導体を用いた方式で送信可能な、請求項１に記載の照明可能システム。
【請求項２６】
個人と相互作用可能なシステムにおける、前記個人と相互作用するための方法であって、
物体の少なくとも位置を特定するために、当該物体からのデータをワイヤレス方式で受信する段階であって、前記物体がその識別のための固有のロールを持つ、受信する段階と、
前記個人と相互作用するため、前記物体の前記位置に部分的に基づいて１つ又は複数の照明源を照明する段階とを備えた、方法。
【請求項２７】
前記物体からデータを受信することなく前記１つ又は複数の照明源に照明するよう命令する段階を更に含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記物体により送信されたトランスデューサ・データから当該物体の速度を特定する段階を更に含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記物体の前記速度に部分的に基づいて、１つ又は複数の照明源を照明する段階を更に含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記個人が１つ又は複数の前記照明源の一部に位置していること、前記個人の少なくとも位置を感知する段階と、
前記個人が１つ又は複数の前記照明源の前記一部に位置していることと、前記個人に関連付けられた前記物体からのデータとを特定する段階とを更に含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３１】
前記個人と相互作用するために音声を発生する段階を更に含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３２】
前記個人と相互作用するために、前記物体の前記位置に部分的に基づいて音声を発生する段階を更に含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３３】
前記物体からの前記データに基づいて当該物体の今後の位置を予測する段階を更に含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３４】
前記物体の前記予測した今後の位置に部分的に基づいて、１つ又は複数の前記照明源を照明する段階を更に含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
励振に対する応答を与えるための運動トランスデューサであって、前記応答が前記運動トランスデューサの加速度値を示し、
前記運動トランスデューサの動作を制御する制御回路であって、前記励振に対する前記応答を示すため、少なくとも１つの他の電子デバイスと通信可能な制御回路と、
前記励振を感知すると共に前記制御回路に出力信号を与えるセンサ回路であって、前記出力信号が、前記励振への前記応答を示す際に利用されるデータを前記制御回路に与える、センサ回路とを含む、運動トランスデューサ。
【請求項３６】
前記制御回路と通信した振動器回路であって、前記制御回路が当該振動器回路を使用可能にすると、前記運動トランスデューサを振動させる振動器回路を更に含む、請求項３５に記載の運動トランスデューサ。
【請求項３７】
前記制御回路と通信した音響回路であって、前記制御回路により使用可能とされると、音声を出力可能な音響回路を更に含む、請求項３５に記載の運動トランスデューサ。
【請求項３８】
前記制御回路と通信した照明回路であって、前記制御回路により使用可能とされると、前記運動トランスデューサの少なくとも一部を照明可能な照明回路を更に含む、請求項３５に記載の運動トランスデューサ。
【請求項３９】
前記制御回路が、
前記少なくとも１つの他の電子デバイスからデータを受信する第１インターフェース回路と、
前記第１インターフェース回路が受信した前記データと、前記センサ回路が生成した前記出力信号を処理するコントローラと、
前記運動トランスデューサの前記加速度値を示す前記応答を与えるデータを、前記コントローラから送信する第２インターフェース回路とを含む、請求項３５に記載の運動トランスデューサ。
【請求項４０】
前記第１インターフェース回路が、ワイヤレス方式でデータを受信可能なレシーバを含む、請求項３９に記載の運動トランスデューサ。
【請求項４１】
前記第２インターフェース回路が、ワイヤレス方式でデータを送信可能な送信機を含む、請求項３９に記載の運動トランスデューサ。
【請求項４２】
前記センサ回路が、３軸加速度計出力を与えうる加速度計を含む、請求項３５に記載の運動トランスデューサ。
【請求項４３】
前記加速度計が、動的加速と静的加速とを測定可能な、請求項４２に記載の運動トランスデューサ。
【請求項４４】
前記制御回路及び前記センサ回路を収容するためのハウジングを更に含む請求項２５に記載の運動トランスデューサ。
【請求項４５】
前記ハウジングが、成形ハウジング、防水ハウジング、耐衝撃性ハウジング、衣料品、履物、及びスポーツ用品の何れかから選択される、請求項４４に記載の運動トランスデューサ。
【請求項４６】
人間を刺激するための出力を生成可能な物体の動作を制御するための方法であって、前記物体が電子デバイスとワイヤレス方式で通信し、
前記物体から第１データセットを前記電子デバイスへ送信する段階であって、前記第１データセットが、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸に対応する３軸の少なくとも１つにおける前記物体の加速度値を示す、送信する段階と、
第２データセットを前記電子デバイスから前記物体へ送信する段階であって、当該第２データセットが前記物体に、前記物体が前記人間を刺激するための前記出力を生成可能とするデータを与え、当該第２データセットが前記物体の前記加速度値に基づいたデータを含む、送信する段階とを含む、方法。
【請求項４７】
前記物体に識別情報を割り当てる段階を更に含む、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記物体が、前記人間を刺激するための振動出力を生成する、請求項４６に記載の方法。
【請求項４９】
前記物体が、前記人間を刺激するための視覚出力を生成する、請求項４６に記載の方法。
【請求項５０】
前記物体が、前記人間を刺激するための可聴出力を生成する、請求項４６に記載の方法。
【請求項５１】
前記第１データセットからのデータを処理して、前記物体の速度値を特定する段階を更に含む、請求項４６に記載の方法。
【請求項５２】
前記第１データセットからのデータを処理して、基準点に対する前記物体の距離の値を特定する段階を更に含む、請求項４６に記載の方法。
【請求項５３】
個人の少なくとも１つの人間の感覚に少なくとも１つの感覚刺激を与えるための装置であって、
前記少なくとも１つの感覚刺激を生成可能な電子アッセンブリであって、前記少なくとも１つの感覚刺激の生成を制御するための１つ又は複数の電子デバイスと通信し、前記個人が当該電子アッセンブリに歩を進める際に当該個人を支持可能な電子アッセンブリを含む、装置。
【請求項５４】
前記電子アッセンブリが、
１つ又は複数のモジュールを含んだモジュラー中間部分であって、含まれた前記モジュールそれぞれが、感覚刺激回路の一部を収容するための開放した底部分を備えた、モジュラー中間部分と、
前記モジュラー中間部分の一部に接触した上部分であって、前記個人が前記電子アッセンブリに歩を進めた際に前記モジュラー中間部分への損傷を防止するための上部分と、
前記モジュラー中間部分内の前記モジュールそれぞれの少なくとも１つの側部に結合されると共に、それ自身に取り付けられたインターフェース回路と感覚刺激回路とを含む底部分であって、前記インターフェース回路が、前記電子アッセンブリを前記１つ又は複数の電子デバイスと通信させ、前記感覚刺激回路が、前記１つ又は複数の電子デバイスからのデータに基づいて前記少なくとも１つの感覚刺激を生成する、底部分とを更に含む、請求項５３に記載の装置。
【請求項５５】
前記モジュラー中間部分内の前記モジュールそれぞれが、前記感覚刺激回路により生成された照明を拡散する補助となる拡散要素を更に含む、請求項５４に記載の装置。
【請求項５６】
前記モジュラー中間部分内の前記モジュールそれぞれが、センサの一部を収容するよう適合された上部分を更に含み、前記センサが前記１つ又は複数の電子デバイスからデータを受信可能な、請求項５４に記載の装置。
【請求項５７】
前記モジュラー中間部分内の前記モジュールそれぞれの前記上部分が、第２センサの一部を収容するよう更に適合されており、前記第２センサが、前記上部分の少なくとも一部に掛けられた力の値を示す入力を与えるため、前記感覚刺激回路と通信する、請求項５６に記載の装置。
【請求項５８】
前記感覚刺激回路が、前記モジュラー中間部分内の少なくとも１つの前記モジュールを照明して感覚刺激を生成する照明源を含む、請求項５４に記載の装置。
【請求項５９】
前記感覚刺激回路が、前記照明源の動作を制御する制御回路を更に含み、当該制御回路が、前記１つ又は複数の電子デバイスと通信するために前記インターフェース回路に結合されており、当該制御回路と前記１つ又は複数の電子デバイスが、前記照明源の照明を制御する、請求項５８に記載の装置。
【請求項６０】
前記感覚刺激回路が、前記制御回路からの電気信号を音声に変換して感覚刺激を生成する拡声器回路を更に含む、請求項５８に記載の装置。
【請求項６１】
前記感覚刺激回路が、１つ又は複数の前記電子デバイスからデータをワイヤレス方式で受信するセンサ回路を更に含み、当該センサから受信した当該データが、前記電子アッセンブリに対する前記個人の少なくとも現在位置を示す、請求項５８に記載の装置。
【請求項６２】
前記感覚刺激回路が、前記装置の一部に伝達される圧力値を感知するセンサ回路を更に含み、当該圧力値が、前記装置と十分に接触した少なくとも１人の個人を示す、請求項５８に記載の装置。
【請求項６３】
前記インターフェース回路が、
前記１つ又は複数の感覚刺激の生成を調整するため、前記感覚刺激回路とインターフェースした第１コントローラと、
１つ又は複数の前記電子アッセンブリをネットワークとして構成可能とするため、前記１つ又は複数の前記電子アッセンブリ及び１つ又は複数の前記電子デバイスとインターフェースした第２コントローラとを含む、請求項５４に記載の装置。
【請求項６４】
少なくとも１つの信号送信機を具備した物体を提供する段階と、
前記少なくとも１つの信号送信機からの信号を検出可能な複数のレシーバを具備した表面であって、複数の表示要素を更に具備した表面を提供する段階と、
前記少なくとも１つの信号送信機からの信号を少なくとも１つの前記レシーバで受信する段階と、
前記複数のレシーバに対する前記物体の位置を、前記信号に基づいて計算する段階と、
前記物体の前記計算した位置に基づいて、少なくとも１つの前記表示要素で表示信号を生成する段階とを含む、システムにおける方法。
【請求項６５】
少なくとも１つの信号送信機から前記信号を、複数の前記レシーバで受信する段階と、
前記信号を受信する前記複数のレシーバにより前記表面上に形成されるパターンを特定する段階と、
前記パターンの中心を用いて前記物体の前記位置を計算する段階とを更に含む、請求項６４に記載の方法。
【請求項６６】
前記表面を方眼として表す段階であって、前記方眼上の前記複数のレシーバの各位置が一組の座標に対応する、表す段階と、
確率密度関数を、前記信号を受信する前記複数のレシーバの位置に対応する前記座標に適用することによって、前記表面に対する前記物体の配向を計算する段階とを更に含む、請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】
前記位置が、前記表面に対する第３次元を含むように計算される、請求項６６に記載の方法。
【請求項６８】
信号送信機を具備した少なくとも１つの付加的な物体を提供する段階と、
前記複数のレシーバに対する前記少なくとも１つの付加的な物体の位置を、前記信号に基づいて計算する段階と、
前記少なくとも１つの付加的な物体の前記計算した位置に基づいて、少なくとも１つの前記表示要素で表示信号を生成する段階とを更に含む、請求項６６に記載の方法。
【請求項６９】
前記少なくとも１つの付加的な物体の前記計算した位置が、前記表面に対する第３次元を含む、請求項６８に記載の方法。
【請求項７０】
前記表示信号が光の放出であり、当該光が複数色のうち任意の色である、請求項６４に記載の方法。
【請求項７１】
前記信号表示要素が発光ダイオードである、請求項７０に記載の方法。
【請求項７２】
前記位置が、前記受信信号の強度に基づいて計算される、請求項６４に記載の方法。
【請求項７３】
少なくとも１つの信号送信機から前記信号を、複数の前記レシーバで受信する段階と、
前記複数のレシーバそれぞれでの前記受信信号の強度を特定する段階と、
前記信号を受信する前記複数のレシーバそれぞれにおける信号の相対的強度に基づいて、前記物体の前記位置を計算する段階とを更に含む、請求項６４に記載の方法。
【請求項７４】
３つの信号送信機を具備した物体を提供する段階であって、前記信号送信機が、前記物体から離れる方向に信号を送出するように配向され、且つ前記物体上で互いから概ね等しく離間している、提供する段階と、
前記３つの信号送信機からの信号を検出可能な複数のレシーバを具備した表面であって、複数の表示要素を更に具備した表面を提供する段階と、
前記３つの信号送信機のうち少なくとも１つからの信号を、複数の前記レシーバで受信する段階と、
前記複数のレシーバに対する前記物体の位置を、前記信号に基づいて計算する段階と、
前記物体の前記計算した位置に基づいて、少なくとも１つの前記表示要素で表示信号を生成する段階とを含む、システムにおける方法。
【請求項７５】
少なくとも１つの信号送信機から前記信号を、複数の前記レシーバで受信する段階と、
前記信号を受信する前記複数のレシーバにより前記表面上に形成されるパターンを特定する段階と、
前記パターンの中心を用いて前記物体の前記位置を計算する段階とを更に含む、請求項７４に記載の方法。
【請求項７６】
前記表面を方眼として表す段階であって、前記方眼上の各位置が一組の座標に対応する、表す段階と、
確率密度関数を、前記信号を受信する前記複数のレシーバの位置に対応する前記座標に適用することによって、前記物体の配向を計算する段階とを更に含む、請求項７５に記載の方法。
【請求項７７】
２つ以上の前記３つの信号送信機から前記信号を、複数の前記レシーバで受信する段階と、
前記信号を受信する前記複数のレシーバにより前記表面上に形成されるパターンを特定する段階と、
前記パターンそれぞれの中心を計算する段階と、
前記パターンそれぞれの前記中心の重み付き平均を特定する段階であって、当該重み付き平均が前記物体の前記位置を示す、特定する段階とを更に含む、請求項７４に記載の方法。  
【請求項７８】
前記表面を方眼として表す段階であって、前記方眼上の各位置が一組の座標に対応する、表す段階と、
確率密度関数を、前記信号を受信する前記複数のレシーバの位置に対応する前記座標に適用することによって、前記表面に対する前記物体の配向を計算する段階とを更に含む、請求項７７に記載の方法。
【請求項７９】
前記最終位置が、前記表面に対する第３次元を含むように計算される、請求項７８に記載の方法。
【請求項８０】
信号送信機を具備した少なくとも１つの付加的な物体を提供する段階と、
前記複数のレシーバに対する前記少なくとも１つの付加的な物体の位置を、前記信号に基づいて計算する段階と、
前記少なくとも１つの付加的な物体の前記計算した位置に基づいて、少なくとも１つの前記表示要素で表示信号を生成する段階とを含む、請求項７９に記載の方法。
【請求項８１】
システムにおける、ある方法のためのコンピュータ実行可能段階を保持した媒体であって、この方法が、
少なくとも１つの信号送信機を具備した物体を提供する段階と、
前記少なくとも１つの信号送信機からの信号を検出可能な複数のレシーバを具備した表面であって、複数の表示要素を更に具備した表面を提供する段階と、
前記少なくとも１つの信号送信機からの信号を少なくとも１つの前記レシーバで受信する段階と、
前記複数のレシーバに対する前記物体の位置を、前記信号に基づいて計算する段階と、
前記物体の前記計算した位置に基づいて、少なくとも１つの前記表示要素で表示信号を生成する段階とを含む、媒体。
【請求項８２】
前記方法が、
少なくとも１つの信号送信機からの前記信号を複数の前記レシーバで受信する段階と、
前記信号を受信する前記複数のレシーバにより前記表面上に形成されるパターンを特定する段階と、
前記パターンの中心を用いて前記物体の前記位置を計算する段階とを更に含む、請求項８１に記載の媒体。
【請求項８３】
前記方法が、
前記表面を方眼として表す段階であって、前記方眼上の前記複数のレシーバの各位置が一組の座標に対応する、表す段階と、
確率密度関数を、前記信号を受信する前記複数のレシーバの位置に対応する前記座標に適用することによって、前記表面に対する前記物体の配向を計算する段階とを更に含む、請求項８３に記載の媒体。
【請求項８４】
色のスペクトルから選択される１つ又は複数の色を表示可能なシステムであって、
前記システムの動作を制御するのに適した電子デバイスと、
それぞれが前記電子デバイスと通信するように結合された１つ又は複数の照明可能アッセンブリであって、前記電子デバイスからの命令に従って、前記色のスペクトルから選択される前記１つ又は複数の色を表示可能な１つ又は複数の照明可能アッセンブリとを含み、当該１つ又は複数の照明可能アッセンブリそれぞれが、
当該照明可能アッセンブリ内の別のアッセンブリ及び前記電子デバイスと通信するためのコントローラと、
前記システムの少なくとも１人のユーザの位置を検出するためのセンサ回路と、
色のスペクトルから選択される前記１つ又は複数の色で、当該照明可能アッセンブリを照明可能な１つ又は複数の照明源とを含む、システム。
【請求項８５】
前記センサ回路が、前記少なくとも１人のユーザにより与えられる力に応答する圧力センサ回路を含む、請求項８４に記載のシステム。
【請求項８６】
前記１つ又は複数の照明可能アッセンブリそれぞれと通信可能な物体を更に含み、当該物体が、前記１つ又は複数の照明可能アッセンブリに当該物体の位置の表示情報を与える、請求項８３に記載のシステム。
【請求項８７】
前記少なくとも１つ又は複数の電子デバイスそれぞれが、前記物体により送信される信号に応答する通信回路を更に含み、当該通信回路が前記コントローラと通信して、前記コントローラに前記物体に関わる情報を与える、請求項８６に記載のシステム。
【請求項８８】
前記圧力センサ回路が、
インダクタと、
前記力に応答して前記インダクタに対する少なくとも第１方向に移動可能な磁石とを含み、前記インダクタに対する前記少なくとも第１方向への当該磁石の移動が、前記インダクタ内を伝搬する信号の周波数値に影響を与え、前記圧力センサ回路が、前記インダクタ内を伝搬する前記信号の前記変化した周波数値に従って前記力への応答を生成する、請求項８５に記載のシステム。
【請求項８９】
励振に対する応答を与えるための運動トランスデューサであって、前記応答が前記運動トランスデューサの位置を示し、
前記運動トランスデューサの動作を制御する制御回路であって、前記励振に対する前記応答を示すため、少なくとも１つの他の電子デバイスと通信可能な制御回路と、
前記励振を感知すると共に前記制御回路に出力信号を与えるセンサ回路であって、前記出力信号が、前記励振への前記応答を示す際に利用されるデータを前記制御回路に与える、センサ回路とを含む、運動トランスデューサ。
【請求項９０】
前記制御回路と通信した振動器回路であって、前記制御回路が当該振動器回路を使用可能にすると、前記運動トランスデューサを振動させる振動器回路を更に含む、請求項８９に記載の運動トランスデューサ。
【請求項９１】
前記制御回路と通信した音響回路であって、前記制御回路により使用可能とされると、音声を出力可能な音響回路を更に含む、請求項８９に記載の運動トランスデューサ。
【請求項９２】
前記制御回路と通信した照明回路であって、前記制御回路により使用可能とされると、前記運動トランスデューサの少なくとも一部を照明可能な照明回路を更に含む、請求項８９に記載の運動トランスデューサ。
【請求項９３】
前記センサ回路がジャイロスコープを含む、請求項８９に記載の運動トランスデューサ。
【請求項９４】
前記ジャイロスコープが、前記運動トランスデューサの前記位置に関わる角度データを提供する、請求項９３に記載の運動トランスデューサ。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本願は、２００２年５月２１日付けで出願された米国仮出願第６０／３８２，５１１号及び２００２年１０月３０日付けで出願された米国仮出願第１０／２５８，３４２号の利益を主張し、これら仮出願は引用してその全体を援用する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は一般に照明システムに関わり、より詳しくはユーザと相互作用する対話型モジュラーシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
音や光などの感覚的刺激を利用してユーザを楽しませ、ユーザと相互作用する様々な多くの照明可能な娯楽（原語：entertainment）及び遊戯（原語：amusement）システムが存在する。そうしたシステムの一例としては、娯楽施設にある照明ダンスフロア又はビデオゲームシステムがある。残念ながら、娯楽施設にあるこれら遊戯及び娯楽システムの寸法的大きさは固定されている。従って、これら遊戯システムを設置したり、除去したりするのは煩わしく且つ費用がかかる。
【０００４】
更に、従来の遊戯又は娯楽システムは、ユーザとの対話（原語：interact）能力の点で限界がある。例えば、典型的な照明ダンスフロアは、ユーザと殆ど相互作用しない。こうしたダンスフロアは、ディスクジョッキーが制御する事前設定された視覚出力を提供するか、音響出力とは別個又はそれに同調した照明効果を提供する。
【０００５】
更に、マイクロソフト（登録商標）、セガ（登録商標）、ソニー（登録商標）などの様々な製造者が現在販売しているビデオゲームシステムも、ユーザとの対話能力の点で限界がある。例えば、ユーザの数に制限があり、各ユーザは、ビデオゲームシステムと相互作用するため手持ち型コントローラを使用しなければならない。
【０００６】
娯楽施設の娯楽及び遊戯システムは、照明ダンスフロアよりは対話的だが、ユーザを感知し、追跡するためにフロア部分に設けた圧力センサに依存する。従って、従来の娯楽及び遊戯システムは、ユーザに対して事後対応的であり、ユーザがフロア部分の別の区画に歩を進めた時にどの方向に向かっているのか、又、ユーザがその方向にどれだけ速く向かっているのかを検出することができない。更に、典型的には複合娯楽施設に設置されたこうした娯楽及び遊戯システムは、大きさが限られており、システムと相互作用できるユーザの数もかなり制限される。結果として、従来の娯楽及び遊戯システムは、ユーザ、ユーザの部位、又は物体がフロアにおいて又はその上方で移動又は配置される際に、それらが今後どこに位置するかを特定する能力に欠けている。
発明の概要
【０００７】
本発明は、任意の物理位置に適応可能なモジュラーシステムを提供することにより上述の制限に対処し、ユーザがこのシステムのモジュラーフロア要素の上に立っていない場合でも、ユ―ザ又は物体を感知し、追跡するためのアプローチをこのシステムに提供する。本発明は、ユーザが移動する方向を感知し、予測する能力を備えた対話型モジュラーシステムを提供し、このシステムは、そのモジュラーフロア要素に圧力などのセンサを設けなくとも感知及び予測が可能である。更に、複数のモジュラー照明可能アセンブリのおかげで、本発明は、第１物理位置から第２物理位置へのシステム再配置を、何れの物理位置を修正する必要もなく可能とする。
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、１人又は複数のユーザに娯楽を提供するためのシステムが提供され、当該システムは、その一部との間でデータを送受信可能な物体を備えている。本システムは、その動作を制御するための電子デバイスも提供する。照明可能システムの動作は、この物体により送信される前記データに部分的に基づくものである。更に、モジュラー照明可能アッセンブリが提供され、これは上記の電子デバイス及び物体と通信する。このモジュラー照明可能アッセンブリは、１人又は複数のユーザに娯楽を提供するため、電子デバイスに物体から送信されたデータを提供し、電子デバイスから提供されたデータに対して応答する。
【０００９】
上述のアプローチにより、本システムは、最小限の時間と費用で第１物理位置から第２物理位置へ移動可能となる。更に、このアプローチにより、本システムは、様々な大きさ及び形状の多数の物理位置に適合できる。例えば、本システムは、ヘルスクラブにおけるエアロビクス体操システムとして、ナイトクラブのダンスフロアとして、又は、複合スタジアム施設の競技フィールド部分全体を覆うゲームシステムとして使用するように構成できる。従って、本システムは、複数の異なる形状及び大きさに構成可能である。更に、上述の物体は、典型的には１人のユーザに関連付けられており、よって各ユーザが本システムのフロア要素上で歩行しなくても、本システムが各ユーザを識別し且つ追跡できる。結果として、本システムは事前対応的に動作して、各ユーザ及び各物体が本システムのどこに位置しているかを感知でき、次に、本システムは特定ユーザの今後の位置を予測でき、このユーザと相互作用して、より優れた娯楽環境を提供する。
【００１０】
本発明の別の局面によれば、個人に娯楽を提供するための方法が実行される。この方法は、物体の位置を特定するために、その物体からのデータをワイヤレス方式で受信する段階を含む。最終的に、１つ又は複数の照明源が、この物体の位置に基づいて照明される。上述の１つ又は複数の照明源の照明は、この物体の位置と提供される娯楽の方式又は種類とに部分的に基づくことができる。
【００１１】
上述のアプローチは、ボール、ラケット、又はユーザに娯楽を提供する類似したその他の用品などの物体を使用する娯楽システムにとって利益となる。このアプローチにより、１つ又は複数の照明源が、物体の現在位置、予測される物体の今後の位置、又はそれら両方に基づいて照明される。従って、これら照明源は、通過する物体の後に光の流れを形成したり、物体の移動方向をユーザに知らせる光路を形成したりできる。例えば、個人が、物体を内蔵したボールを投げたり打ち付けたりすると、１つ又は複数の照明源が様々な色や光の強度で照明され、物体の軌跡を示す。従って、これら照明源は、物体の現在位置又は予測される位置に応答して様々な様態で制御且つ照明できる。こうして、個人は、この娯楽システムとより深く相互作用できるので娯楽体験全体が向上する。
【００１２】
本発明の更に別の実施形態では、物理的励振（原語：physical stimulus）への応答を与える運動トランスデューサが提供される。この応答は運動トランスデューサの速度を示すものである。この運動トランスデューサは、物理的励振を感知するセンサ回路と、このセンサの動作を制御する制御回路とを含む。この制御回路は、電子デバイスと通信して物理的励振へのセンサの応答を伝達できる。
【００１３】
上述の発明は、ユーザと相互作用可能な娯楽又は遊戯システムにとって利益となる。前記運動トランスデューサは、ユーザに取り付け可能とするか、娯楽又は遊戯システムで使用される多くの物品に組み込まれた物体でよい。このシステムで用いるのに適した物品の例には、履物、衣服、又はスポーツ用品が含まれる。結果として、この娯楽又は遊戯システムは、１人又は複数のユーザを個別に追跡したり、１つ又は複数の物品を追跡したりできるよう性能が向上する。結果的に、この高性能の娯楽又は遊戯システムは、圧力センサを必要とせずに各ユーザ又は各物品の現在位置を検出できる。更に、この高性能システムは、各ユーザ又は物品の今後の位置を予測できるので、ユーザの娯楽環境を向上させる娯楽又は遊戯システムを提供する。
【００１４】
本発明の更に別の実施形態によれば、人間に感覚的刺激を与えることができる物体の動作を制御するための方法が提供される。この物体は、ワイヤレス方式で電子デバイスと通信する。第１データセットが、物体から電子デバイスに送信される。第１データセットは、例えば、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸のような３軸の少なくとも１つにおける物体の加速度値を示す。最終的に、電子デバイスが第２データセットを物体に送信する。第２データセットは、人間に感覚的刺激を与える出力を、物体が生成可能とする命令を物体に与える。人間に感覚的刺激を与えるため、第２データセットのデータは、第１データセットで送信されたデータに部分的に基づく。随意選択で、物体は、自分自身の位置を検出し、その物体の位置を示すデータを送信できる。
【００１５】
ユーザがこのシステムと相互作用していることをより実感できるように、上述のアプローチは、娯楽又は遊戯システムによる、物体とのワイヤレス方式による相互作用を可能とする。この方法により、ユーザが聴覚刺激、視覚刺激、又は振動刺激などの感覚的刺激を感知でき、ユーザとシステムとの相互作用が極めて増大する。従って、システムは、鬼ごっこにおいて様々なユーザを任意に選択し、選択したユーザに「鬼」という標識を割り当てることができる。
【００１６】
本発明の更に別の実施形態では、個人に感覚的刺激を与えるための装置が提供される。この装置は、感覚的刺激を生成可能な電子アッセンブリを含む。この電子アッセンブリは、１つ又は複数の電子デバイスと通信して感覚的刺激の生成を制御する。更に、この電子アッセンブリは個人の体重を支持できるので、個人がこの電子アッセンブリに載ったりそれから降りたりできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の例示的な実施形態は、ユーザとワイヤレス方式で通信することによりユーザと相互作用する対話型モジュラーシステムを提供する。ユーザとの通信に基づく本システムは、ユーザと付加的な相互作用を行うための１つ又は複数の出力を生成する。具体的には、この対話型モジュラーシステムは、各ユーザ又は物体を個別の実体として検出且つ追跡するので、各ユーザと個別に相互作用し、各ユーザを個別に楽しませることができる。従って、本システムは、特定ユーザのためのユーザプロファイル、各ユーザの現在位置、各ユーザの今後の位置、進行中の娯楽イベント又はゲームの種類などの複数の変数を用いて、１人又は複数のユーザと相互作用するための１つ又は複数の効果を生成する。本システムにより生成される効果は、典型的には、複数ユーザのそれぞれと相互作用するために人間の１つ又は複数の感覚に影響を及ぼす。
【００１８】
例示的な実施形態では、この対話型モジュラーシステムは、各ユーザと関連付けられた少なくとも１つの物体と、互いに結合して娯楽用表面を形成する１つ又は複数のモジュラー照明可能アッセンブリとを含む。各物体は、上述の１つ又は複数のモジュラー照明可能アッセンブリの少なくとも一部と通信する。これら物体及びモジュラー照明可能アッセンブリは、ユーザの少なくとも１つの身体的感覚を高める出力を提供可能である。
【００１９】
一実施形態によれば、本発明は、エアロビクス体操を行うヘルスクラブ環境で好適に使用できる。本発明のシステムは、各ユーザと関連付けられた複数の物体を用いて動作するように適合できる。これら物体は互いからは独立して動作し、本システムによる、各ユーザの現在位置及び各ユーザの今後の位置特定を可能とする。従って、本システムは、各ユーザと個別に相互作用できる。各ユーザと相互作用するため、本システムは、典型的には、ユーザの感覚の何れかを刺激或いは高めうる出力信号を生成することによって、各ユーザにフィードバックを提供する。典型的な出力信号には、可聴出力、視覚出力、振動出力、又はユーザの感覚の何れかを高めうるその他任意適切な出力信号が含まれる。従って、この娯楽システムは、上述の様々な出力信号を生成してユーザの動きを指揮することによって、エアロビクス体操を提供できる。更に、本発明のシステムは、その他の開催場所での使用にも適しており、それらの場所としては、例えば舞台フロア又は舞台照明としての使用、ダンスフロア、壁又は天井ディスプレー、例えばテニス、スカッシュなどのボールとラケットを用いる１つ又は複数のスポーツ、バスケットボール並びにハンドボールのようなラケットを必要としないスポーツなど、又は他の類似した開催場所がある。
【００２０】
図１は、本発明の例示的な実施形態を実施するのに適した、代表的な対話型モジュラーシステム１０のブロック図である。例示的な実施形態によれば、物体１２は、モジュラー照明可能アッセンブリ１４と通信して、対話型モジュラーシステム１０による、モジュラー照明可能アッセンブリ１４に対する物体１２の現在位置の特定を可能にする。モジュラー照明可能アッセンブリ１４は、電子デバイス１６とも通信して、物体１２から受信したデータを電子デバイス１６に提供する。物体１２から受信したデータによって、電子デバイス１６は、物体１２の位置を識別且つ特定でき、更にモジュラー照明可能アッセンブリ１４の動作を制御できる。物体１２から受信したデータを処理し、対話型モジュラーシステム１０の動作を制御する１つ又は複数のプロセッサ（図示しない）が、電子デバイス１６に含まれる。対話型モジュラーシステム１０と共に使用するのに適した電子デバイスは、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、個人情報機器（ＰＤＡ）、又は所定の様態で１つ又は複数の命令に応答可能なその他の任意の電子装置でよいが、これらには限定されない。当業者であれば、対話型モジュラーシステム１０は、複数のモジュラー照明可能アッセンブリ１４と、複数の物体１２と、複数の電子デバイス１６と、複数の通信モジュール１８（後に詳述する）とを含むことができるのは理解するはずである。
【００２１】
モジュラー照明可能アッセンブリ１４と電子デバイス１６との通信リンクは、典型的にはバストポロジーとして構成され、例えば、１０ＢＡＳＥ−２、１０ＢＡＳＥ−Ｔ、又は１００ＢＡＳＥ−Ｔ標準のような適切なイーサネット標準に準拠すればよい。当業者であれば、モジュラー照明可能アッセンブリ１４と電子デバイス１６との間の通信リンクは、スター型トポロジー、リング型トポロジー、ツリー型トポロジー、又はメッシュ型トポロジーとして構成できることも理解するはずである。更に、当業者であれば、この通信リンクは、トークンバス・ネットワーク、トークンリング・ネットワーク、アップルトークン・ネットワーク、又はカスタマイズしたネットワークも含む他の任意適切なネットワークなどの、他のローカルエリア・ネットワーク（ＬＡＮ）標準及びプロトコルに準拠するように適合できることも理解するはずである。しかしながら、当業者であれば、モジュラー照明可能アッセンブリ１４と電子デバイス１６との間の通信リンクは、ワイファイ互換ネットワーク、ブルートゥース（登録商標）互換ネットワーク、又は類似した他のワイヤレスネットワークなどのワイヤレスネットワークで使用するのに適したワイヤレスリンクでよいことは理解するはずである。
【００２２】
電子デバイス１６は、通信モジュール１８を介して物体１２と通信するが、この場合、物体１２が、それ自身と関連付けられたユーザにフィートバックを提供できる出力を生成できるようなワイヤレス方式で通信する。通信モジュール１８は、例えば、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア線などの有線通信リンク、又は他の適切な有線通信リンクを用いて電子デバイス１６と通信する。しかしながら、通信モジュール１８は、ワイヤレス方式で電子デバイス１６と通信可能である。通信モジュール１８は、データを電子デバイス１６から物体１２へワイヤレス方式で送信するために必要な手段を提供する。しかしながら、物体１２は、電子デバイス１６と、モジュラー照明可能アッセンブリ１４と、或いはそれら両方と、エネルギー導体（例えば、１つ又は複数の光ファイバ、同軸ケーブル、三軸ケーブル、ツイストペア、フレックスプリントケーブル、素線などの他のエネルギー導体）を用いた有線方式で通信できる。
【００２３】
動作時には、通信モジュール１８は、電子デバイス１６からの１つ又は複数のデータパケットを搬送する無線周波数（RF）信号を用いて、物体１２と通信する。これらＲＦデータパケットそれぞれは、そのパケットの送り先である物体１２を識別する一意の識別値を備えている。物体１２は、その一意の識別値を備えたデータパケットを待ち受け、こうしたパケットを受信する。当業者であれば、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）、時間分割多アクセス（ＴＤＭＡ）、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂに従ったブルートゥース技術及びワイヤレス忠実性などの他のワイヤレス方式も、対話型モジュラーシステム１０と共に使用できる適切なワイヤレス形式であることを理解するはずである。更に、当業者であれば、通信モジュール１８は、例えばワイヤレスモデム又はブルートゥース・ケーブルデバイスとして電子デバイス１６に組み込み可能なことは理解するはずである。又、当業者であれば、対話型モジュラーシステム１０が利用するこれら様々なワイヤレス通信は、無線周波数範囲、赤外線範囲、及び超音波領域などの１つ又は複数の周波数範囲内としてよく、更に、対話型モジュラーシステム１０が利用するワイヤレス通信は、磁界を含むことは理解するはずである。
【００２４】
随意選択で、モジュラー照明可能アッセンブリ１４は、ワイヤレス方式で各物体１２にデータを送信するように構成可能である。こうすれば、モジュラー照明可能アッセンブリ１４は、命令や制御信号などのデータをそれぞれの物体１２に伝送できる。従って、モジュラー照明可能アッセンブリ１４はデータを物体１２に送信できるが、その際に、そのデータを最初に電子デバイス１６に送り、それを通信モジュール１８を介して物体１２に送信する必要はない。
【００２５】
典型的には、各ユーザには１つの物体１２が割り当てられる。更に、物体１２は、対話型モジュラーシステム１０と共に使用する１つ又は複数の物品への組み込みにも適している。これに適した物品には、履物、ボール、ラケット、並びに娯楽、遊戯、運動、及びスポーツで用いる他の類似した物品が含まれるが、それらには限定されない。こうすることで、選択した物品への物体１２の組み込みにより、対話型モジュラーシステム１０が、ユーザとの相互作用に付加的な段階を加えることができ、ユーザの娯楽体験を高めることになる。
【００２６】
動作時には、モジュラー照明可能アッセンブリ１４、電子デバイス１６、及び物体１２は、データパケット及びデータフレームを用いて互いと通信する。モジュラー照明可能アッセンブリ１４と電子デバイス１６との間で転送されるデータパケットは、適切なイーサネット標準又はＲＳ−４８５、ＲＳ−４２２、若しくはＲＳ−２３２などの他の適切なプロトコルに準拠している。物体１２とモジュラー照明可能アッセンブリ１４との間でのデータフレーム転送には、赤外線データ通信機能標準化協会（ＩｒＤＡ）が設定した標準と互換性がある赤外線通信か、１つ又は複数の他の赤外線通信プロトコルと互換性がある赤外線通信を用いる。対話型モジュラーシステム１０の動作は、図３を参照して後により詳細に説明する。
【００２７】
図２は、対話型モジュラーシステム１０の例示的な構成を示す。図２に示したように、対話型モジュラーシステム１０は、複数のモジュラー照明可能アッセンブリ１４Ａ乃至１４Ｄを、連続的又はほぼ連続的なプラットフォーム、或いはフロア又はフロアの一部を形成するように連結したり、天井の全部又は一部、或いは１つ又は複数の壁又はその両方を覆うように連結したりできるようになっており、単に連続的に構成可能としたものではない。例えば、モジュラー照明可能アッセンブリ１４Ａは、モジュラー照明可能アッセンブリ１４Ｂ、モジュラー照明可能アッセンブリ１４Ｃ、及びモジュラー照明可能アッセンブリ１４Ｄに当接している。更に、対話型モジュラーシステム１０は、複数のユーザに娯楽を提供できる。典型的には、ユーザの数は、互いに連結されているモジュラー照明可能アッセンブリ１４の数によってのみ制限される。当業者であれば、対話型モジュラーシステム１０は、部屋の床部分をモジュラー照明可能アッセンブリ１４で覆うことに加え、複数のモジュラー照明可能アッセンブリ１４を部屋の壁の一部及び天井の一部に配置できることも理解するはずである。しかしながら、当業者であれば、対話型モジュラーシステム１０は、複数のモジュラー照明可能アッセンブリ１４を部屋の床の一部に配置し、且つ対話型モジュラーシステム１０が提供する画像を描画できる１つ又は複数の他の表示装置を、その部屋に配置できることも理解するはずである。こうすれば、上述の他の表示装置が、１つ又は複数の壁或いは１つの壁の部分を覆い、複数の壁が、部屋の床部分に設置したモジュラー照明可能アッセンブリ１４の周りで１つ又は複数の画像を描画する一方、部屋の床部分のモジュラー照明可能アッセンブリ１４が、１人又は複数のユーザ或いは１つ又は複数の物体を追跡できる。各モジュラー照明可能アッセンブリ１４Ａ乃至１４Ｄは、その各側部又は１つの側部に複数のコネクタ（図示しない）を備えており、各モジュラー照明可能アッセンブリが、当接している各モジュラー照明可能アッセンブリ１４に制御データ、データ信号、及び電力信号（原語：power
signal）を送信できるようになっている。
【００２８】
更に、各モジュラー照明可能アッセンブリ１４は、一意のシリアルナンバーすなわち識別子を含む。こうすることで、一意の識別子により、電子デバイス１６及び随意選択で物体１２が、上述した１つ又は複数のモジュラー照明可能アッセンブリ１４Ａ乃至１４Ｄのどれと通信しているのかを選択又は識別できる。当業者であれば、複数のモジュラー照明可能アッセンブリがフロア、壁、天井、又はそれら組合せの上に様々な形状又はパターンを形成できるように、対話型モジュラーシステム１０を構成できることは理解するはずである。更に、対話型モジュラーシステム１０を、幾つかのモジュラー照明可能アッセンブリからなる１つ又は複数のグループに構成できるので、第１グループのモジュラー照明可能アッセンブリが第２グループのモジュラー照明可能アッセンブリに当接しないようにできる。
【００２９】
図３は、本発明の例示的な実施形態を実施するために実行する処理ステップを示す。モジュラー照明可能アッセンブリ１４を電子デバイス１６に物理的に結合し、モジュラー照明可能アッセンブリ１４、電子デバイス１６、物体１２、及び必要なら通信モジュール１８に電源を投入すると、対話型モジュラーシステム１０が初期化を開始する。初期化の過程で、電子デバイス１６、モジュラー照明可能アッセンブリ１４、及び物体１２は、それぞれ１つ又は複数の自己診断ルーチンを実行する。対話型モジュラーシステム１０全体に電源が投入され、１つ又は複数の自己診断ルーチンを実行できるように選択された時間が経過すると、電子デバイス１６はモジュラー照明可能アッセンブリ１４及び物体１２と通信を確立して、各要素の動作状態を確認し、各要素を識別する（ステップ２０）。
【００３０】
電子デバイス１６が、電子システム１０内の各モジュラー照明可能アッセンブリ１４及び物体１２を識別すると、電子デバイス１６は、選択したモジュラー照明可能アッセンブリ１４をポーリングして、例えばモジュラー照明可能アッセンブリ１４Ａ乃至１４Ｄなどの当接している全てのモジュラー照明可能アッセンブリを識別する（ステップ２２）。電子デバイス１６が識別したモジュラー照明可能アッセンブリ１４それぞれをこの方式でポーリングすることで、電子デバイス１６は、対話型モジュラーシステム１０に含まれる各モジュラー照明可能アッセンブリ１４の位置を識別するマップを生成できる。対話型モジュラーシステム１０の初期化の一環として各モジュラー照明可能アッセンブリ１４をマッピングすることに加え、電子デバイス１６は、各物体１２からその物体の一意の識別値を受信し、続いて、対話型モジュラーシステム１０の各モジュラー照明可能アッセンブリ１４と通信するためのタイムスロットを各物体１２に割り当てる（ステップ２２）。各モジュラー照明可能アッセンブリをマッピングし、タイムスロットを各物体１２に割り当てると、対話型モジュラーシステム１０は、１人又は複数のユーザに遊びと娯楽を提供できる。
【００３１】
動作時には、モジュラー照明可能アッセンブリ１４は、物体１２からデータフレームを受信する。このデータフレームは物体１２を識別する表示と、物体１２の加速値に関わるデータとを含んでいる（ステップ２４）物体１２からのデータフレームの適切なサイズは約５６ビットであり、物体１２の適切なフレーム率は約２０フレーム／秒である。一実施形態では、各ユーザは２つの物体１２を割り当てられる。ユーザは、第１物体１２を第１の履物の舌革又は靴ひも部分に取り付け、第２物体１２を第２の履物の舌革又は靴ひも部分に取り付ける。物体１２については、後に図１０を参照してより詳細に説明する。
【００３２】
モジュラー照明可能アッセンブリ１４が物体１２からデータフレームを受信すると、モジュラー照明可能アッセンブリ１４はこのデータフレームを処理してその発信源を特定し、仮に命令されている場合は、巡回冗長検査（ＣＲＣ）値又はチェックサム値を確認したり、フレームに含まれたエラーを検出する他の方法を用いたりしてフレームのデータを妥当性検査する（ステップ２４）。一旦モジュラー照明可能アッセンブリ１４が物体１２からのデータフレームを処理すると、モジュラー照明可能アッセンブリ１４は、物体１２からのデータを含んだイーサネット互換データパケットを生成し、この新たに生成したイーサネットパケットを電子デバイス１６に転送する。すると、この電子デバイス１６が、対話型モジュラーシステム１０における物体１２の現在位置を特定する。電子デバイス１６は、物体１２が送信したデータと、そのデータを物体１２対話型モジュラーシステム１０から転送したモジュラー照明可能アッセンブリ１４の発信元アドレスとに基づいて物体１２の現在位置を特定する。こうすることで、物体１２が特定ユーザに取り付けられているか或いは特定ユーザに保持されていれば、対話型モジュラーシステム１０におけるそのユーザの位置が分かる。当業者であれば、モジュラー照明可能アッセンブリ１４は、赤外線信号を用いてデータを物体１２まで送信できることは理解するはずである。
【００３３】
電子デバイス１６は、物体１２が提供した加速データ又は位置データを処理して、物体１２の位置と、随意選択だが、物体１２の速さ或いは最後に報告された物体１２の位置に対するその物体の距離と、又は対話型モジュラーシステム１０における固定位置、又は物体１２の速さ及び距離の両方を特定する。電子デバイス１６はモジュラー照明可能アッセンブリ１４に指示して、物体１２の位置に基づく出力と、随意選択で物体１２の速度及び随意選択で物体が移動した距離に基づく出力を生成させる。この出力は、ユーザに娯楽を提供し、ユーザと相互作用するようにユーザの感覚の何れかを刺激できる（ステップ２８）。更に、電子デバイス１６は物体１２に指示して、ユーザに娯楽を提供しユーザと相互作用するようにユーザの感覚の何れかを刺激する出力を生成できる。
【００３４】
モジュラー照明可能アッセンブリ１４は、ユーザの視覚を刺激するため、単色又は複数色の視覚出力を生成できる。対話型モジュラーシステム１０の娯楽モードによっては、モジュラー照明可能アッセンブリ１４が生成した視覚出力は、指示又はヒントとしてユーザにフィードバックを提供できる。例えば、モジュラー照明可能アッセンブリ１４を緑色で照明させ、ユーザにその方向へ移動すべきこと、或いは緑色に照光したモジュラー照明可能アッセンブリ１４上に歩を進めたり、緑色に照光したモジュラー照明可能アッセンブリ１４に物体が接触するように物体１２を打ち付け又は投げたりするようユーザに指示することができる。同様に、モジュラー照明可能アッセンブリ１４に赤色で照明するよう命令して、ユーザに特定方向に移動しないよう、或いは赤色に照明したモジュラー照明可能アッセンブリ１４上には歩を進めないように指示できる。しかしながら、当業者であれば、モジュラー照明可能アッセンブリ１４は、広い範囲のスペクトルの色を照明又は表示するよう制御できることは理解するはずである。
【００３５】
更に、物体１２は、ユーザに対話型モジュラーシステム１０と相互作用するためのフィードバック又は指示を与えることができる。例えば、選択したユーザと関連付けられた選択した物体１２は、特定色の視覚出力を生成してこの選択した物体１２を照明できる。こうした方法で、対話型モジュラーシステム１０により、ユーザは一層の相互作用が可能となる。例えば、物体１０の視覚出力は、選択したユーザが既にゲーム又はイベントに積極的に参加していないことや、選択したユーザ（例えば、鬼ごっこゲームで「鬼」と呼ばれる人）を避けるべきことを示すことができる。
【００３６】
図４は、モジュラー照明可能アッセンブリ１４をより詳細に図式的に示す。モジュラー照明可能アッセンブリ１４の適切な機械的レイアウトは、図１５に関連してより詳細に後述する。モジュラー照明可能アッセンブリ１４は、コントローラ３４と、スピーカ回路４０と、電子デバイス１６とに結合されたインターフェース回路３８を含むように構成されている。インターフェース回路３８は、イーサネットパケット通信及び電子デバイス１６との受信を行い、更に、音に変換するのに適した電気信号をスピーカ回路４０に提供する。更に、インターフェース回路３８は、電子デバイス１６から受信したデータパケットを構文解析し、追加処理のためコントローラ３４に転送する。
【００３７】
更に、モジュラー照明可能アッセンブリ１４は、コントローラ３４に結合された圧力センサ回路３０と、レシーバ回路３２と、ピクセル３６とを含む。コントローラ３４は、電子デバイス１６により送信されたデータパケットを更に処理して、電子デバイス１６がどのピクセル３６を選択したかと、選択したピクセル３６の色値とを特定する。圧力センサ回路３０は、コントローラ３４に、モジュラー照明可能アッセンブリ１４の一部にユーザが接触していることを示す可変周波数値を備えた出力信号を提供する。レシーバ回路３２は、物体１２が送信したデータフレームを受信するため、物体１２とインターフェースしている。レシーバ回路３２は、上述のように、物体１２から受信した各データフレームを処理且つ妥当性検査し、物体１２からの検査済みデータフレームをコントローラ３４に送信すると、コントローラ３４がそれをインターフェース回路３８に転送する。
【００３８】
動作時には、レシーバ回路３２は、モジュラー照明可能アッセンブリ１４から特定距離内にある各物体１２からデータフレームを受信する。上述のように、レシーバ回路３２は受信したデータフレームを処理し、この受信データをコントローラ３４に転送する。コントローラ３４は、レシーバ回路３２からのデータをインターフェース回路３８に転送して、インターフェース回路３８がイーサネットパケットを作成できるようにする。一旦イーサネットパケットが作成されると、インターフェース回路３８は、このパケットを処理のため電子デバイス１６に転送する。電子デバイス１６は、インターフェース回路３８から受信したデータパケットを処理して、物体１２を識別し、識別した物体１２の速度値を特定する。
【００３９】
電子デバイス１６は、モジュラー照明可能アッセンブリ１４からの発信源識別情報と、物体１２から受信した識別値と、随意選択で物体１２から受信した速度値とを用いて物体１２の現在位置を特定する。随意選択だが、電子デバイス１６は、物体１２が今後とりうる位置も特定する。電子デバイス１６は、提供されたデータから、対話型モジュラーシステム１０内でアクティブなそれぞれの物体１２間の距離も特定できる。
【００４０】
電子デバイス１６は、物体１２からのデータを処理し終わると、モジュラー照明可能アッセンブリ１４に適切な出力（例えば、視覚出力、可聴出力、又はその両方）を生成するよう命令するデータをこのアッセンブリ１４に送信する。随意選択だが、更に、電子デバイス１６は、識別された物体１２に適切な出力（例えば、視覚出力、振動出力、又はその両方）を生成するよう命令するデータをこの物体１２に送信する。
【００４１】
インターフェース回路３８は、電子デバイス１６からイーサネットパケットを受け取ると、チップメモリにそれを格納し、フレーム宛先アドレスがインターフェース回路３８のアドレスフィルタ内の基準に一致するかを特定する。宛先アドレスがアドレスフィルタ内の基準に一致する場合は、そのパケットはインターフェース回路３８内の内部メモリに格納される。更に、インターフェース回路３８は、ＣＲＣ検証又はチェックサム検証などのエラー検出を施してこのデータパケットの内容を検証できる。インターフェース回路３８はデータを構文解析して、選択したピクセルを制御する役目を果たすコントローラ３４を識別し、更に、適切なピクセルデータをイーサネットパケットから識別したコントローラ３４に転送する。更に、インターフェース回路３８は、電子デバイス１６から受信したデータに基づいてスピーカ回路４０を使用可能にする役目を果たす。
【００４２】
仮に物体１２がモジュラー照明可能アッセンブリ１４と直接接触していない場合でも、モジュラー照明可能アッセンブリ１４は、対話型モジュラーシステム１０に、物体１２を好適に検出し且つその位置を特定させることができる。従って、ユーザが物体１２を自分の履物の一部に取り付けると、対話型モジュラーシステム１０は、ユーザの足が１つ又は複数のモジュラー照明可能アッセンブリ１４の上に位置していることを検出し、更にユーザの足が静止しているか移動中かを特定できる。動きが検出された場合は、対話型モジュラーシステム１０は、ユーザの足がモジュラー照明可能アッセンブリ１４に対して移動している方向を好適に特定できる。結果的に、対話型モジュラーシステム１０は、次にどのモジュラー照明可能アッセンブリ１４にユーザが歩を進めるかを予測でき、更に、それぞれの対象となりうるモジュラー照明可能アッセンブリ１４に出力応答（ユーザと相互作用し、ユーザを楽しませるための視覚応答又は可聴応答の何れでもよい）を生成するよう命令できる。結果として、対話型モジュラーシステム１０は、ユーザがもう一歩踏み出す前にユーザが特定方向に移動するのを阻止できる。従って、仮に各圧力センサ回路３０が何らかの原因で休止状態又は使用禁止となっていても、電子システム１０は各ユーザを追跡し、各ユーザと相互作用できる。
【００４３】
図５は、複数のピクセル３６及び複数のコントローラ３４を備えた代表的なモジュラー照明可能アッセンブリ１４を示す。図４に示したモジュラー照明可能アッセンブリ１４は、図２及び図３を参照して上述したものと同じ様態、同じ様式で動作する。図５は、多くの物理位置において適切な視覚効果が実現できるように、モジュラー照明可能アッセンブリ１４がそのピクセル構成において適合可能であることを示す。例えば、図５に示したモジュラー照明可能アッセンブリ１４は、４つの象限に分割されている。第１象限は、レシーバ３２Ａに接続されたコントローラ３４Ａと、圧力センサ回路３０Ａと、ピクセル３６Ａ乃至３６Ｄとを含む。同様に、インターフェース回路３８は、電子デバイス１６から受信したデータを構文解析し、適切なデータを適切なコントローラ３４Ａ乃至３４Ｄに送ってそれに関連付けられたピクセルを制御できる。更に、モジュラー照明可能アッセンブリ１４を複数象限に分割したこの構成は、１つ又は複数のコントローラ３４Ａ乃至３６Ｄ又は１つ又は複数の個別ピクセル３６Ａ乃至３６Ｑが適切に動作しない場合は、選択した象限を使用不能又は可能にできるという利点を備えている。
【００４４】
図６は、インターフェース回路３８をより詳細に示す。インターフェース回路３８は物理ネットワーク・インターフェース５６を含むように構成されており、これによりインターフェース回路３８がイーサネットリンクを介して電子デバイス１６と通信可能としている。更に、インターフェース回路３８は、パケットの送受信を実行するために、物理ネットワーク・インターフェース５６と通信するネットワーク・トランシーバ５４を含む。ネットワーク・トランシーバ５４及びチップ選択器５０（後述する）と通信する第１コントローラ５２もインターフェース回路３８に含まれ、電子デバイス１６からのデータを構文解析し、それをコントローラ３４に転送する。
【００４５】
物理ネットワーク・インターフェース５６は、インターフェース回路３８に、イーサネット互換ローカルエリア・ネットワークを介して電子デバイス１６と通信させる、電力及び分離要件（原語：power and isolation requirements）を提供する。インターフェース回路３８での使用に適したトランシーバは、カリフォルニア州マウンテンビュー所在のハロー・エレクトロニクス社から部品番号ＭＤＱ−００１として入手できる。
【００４６】
ネットワーク・トランシーバ５４は、物理ネットワーク・インターフェース５６を介してイーサネットパケットを送受信する機能を果たす。第１コントローラ５２は、電子デバイス１６から受信した各データパケットを構文解析し、どのコントローラ３４Ａ乃至３４Ｄがそのデータを受信すべきかを決定する演算を実行する。第１コントローラ５２は、チップ選択器５０を用いて電子デバイス１６からのデータを受信する適切なコントローラ３４Ａ乃至３４Ｄを選択する。チップ選択器５０は、モジュラー照明可能アッセンブリ１４内の各コントローラ３４Ａ乃至３４Ｄへのチップ選択信号の使用可能及び不可能を制御する。更に、各コントローラ３４Ａ乃至３４Ｄは、対応するレシーバ回路３２Ａ乃至３４Ｄに結合されている。レシーバ回路３２Ａ乃至３４Ｄは、物体１２からのデータを受信し、受信データをそれぞれのコントローラ３４Ａ乃至３４Ｄに転送する。これは電子デバイス１６へ転送される。レシーバ３２Ａ乃至３４Ｄは、図８を参考にしてより詳細に後述する。このように、第１コントローラ５２は、より効率的な様態で電子デバイス１６からのデータを処理することで、モジュラー照明可能アッセンブリ１４内でのデータ転送速度と、モジュラー照明可能アッセンブリ１４と電子デバイス１６との間でのデータ転送速度を高速化できる。更に、チップ選択器５０を使用することで、仮に何れかのコントローラ又はピクセル３６Ａ乃至３６Ｑの幾つかが適切に動作しなくなった場合は、モジュラー照明可能アッセンブリ１４には１つ又は複数のコントローラ３４Ａ乃至３４Ｄを使用不能にする機能が付与される。当業者であれば、インターフェース回路３８をチップ選択器５０及び第１コントローラ５２なしでも動作するように構成できることは理解するはずである。
【００４７】
第１コントローラ５２及びコントローラ３４として使用するのに適したコントローラは、アリゾナ州チャンドラー所在のマイクロチップ・テクノロジー社から部品番号ＰＩＣ１６Ｃ８７７として入手できる。ネットワーク・トランシーバ５４としての使用に適したコントローラは、テキサス州オースチン所在のサーラス・ロジック社から部品番号ＣＳ８９００Ａ−ＣＱとして入手できる。チップ選択器５０としての使用に適したチップ選択デバイスは、ニューヨーク州所在のフィリップ・セミコンダクター社から部品番号７４ＡＨＣ１３８として入手できる。
【００４８】
図７は、ピクセル３６をより詳細に示したものである。ピクセル３６は、このピクセルを照らす照明源５８を含む。照明源５８は、典型的には赤色ダイオード（ＬＥＤ）、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤのような３つの発光ＬＥＤとして構成されている。照明源５８は、ピクセル３６を所望の色及び強度で照明して視覚出力を生成するためのエレクトロ・イルミネッセンス（原語：Electro
Illuminasence）（ＥＬ）バックライティング・ドライバとして、１つ又は複数の白熱球として、或いは１つ又は複数のネオン管として構成することも可能である。電子デバイス１６は、モジュラー照明可能アッセンブリ１４に、照明源５８が放出する色及び照度を示すデータを供給する。当業者であれば、光ファイバ、ガス充填光源、又は白熱光源などの他の照明技術も照明源５８として使用するのに適していることは理解するはずである。
【００４９】
照明源５８が放出する色及び照度を表すデータは、照明アッセンブリ１４により１つ又は複数のデジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）（図示しない）でデジタル形式からアナログ形式に変換される。このＤＡＣは８ビットＤＡＣであるが、当業者であればこれより解像度が高い或いは低いＤＡＣも使用できることは理解するはずである。このＤＡＣのアナログ出力信号は、電圧−電流変換器として動作するよう構成された演算増幅器に供給される。この演算増幅器が生成した電流値は、ＤＡＣからのアナログ信号の電圧値に比例する。この演算増幅器が生成した電流値は、照明源５８を駆動するのに用いられる。照明源５８の色及び照度は、こうした様態で連続的な電流値を使って制御できる。従って、対話型モジュラーシステム１０は、パルス幅による照明源の変調にしばしば関連したノイズの問題を避け或いは軽減できる。更に、照明源５８に連続的な電流値を供給することで、照明源５８へのこの電流値が事実上ラッチされ、それによりパルス幅変調電流信号を受信する照明源より必要となるプロセッサリソースが少なくなる。
【００５０】
図８はレシーバ回路３２をより詳細に示す。レシーバ回路３２は、物体１２からデータを受け取るためのレシーバ６０と、受け取ったデータを妥当性検査してコントローラ３４に転送するためのレシーバ・コントローラ６４とを含むよう構成されている。更に詳細には、レシーバ６０は、１つ又は複数のデータフレームを搬送する赤外線信号の受信をサポートする赤外線レシーバである。レシーバ６０は、物体１２により送信された電流パルスをデジタルＴＴＬ出力に変換する一方で、モジュラー照明可能アッセンブリ１４の動作に干渉する可能性のある発信源からの信号を拒否する。こうした発信源は、太陽光、白熱灯、及び蛍光灯を含む。レシーバ回路３２での使用に適したレシーバは、カリフォルニア州ミルパティス所在のリニア・テクノロジー社から部品番号ＬＴ１３２８として入手できる。
【００５１】
レシーバ・コントローラ６４はレシーバ６０の出力を受信し、当該データフレームを送信した物体１２を識別し、随意選択だがＣＲＣ値又はチェックサム値、或いはフレームと共に送られた他のエラー検出値を確認することでフレームを妥当性検査する。一旦レシーバ・コントローラ６４がデータフレームを検証すると、そのデータフレームをコントローラ３４に送信する。このデータは後に電子デバイス１６に転送される。レシーバ回路３２での使用に適したレシーバ・コントローラは、アリゾナ州チャンドラー所在のマイクロチップ・テクノロジー社から部品番号ＰＩＣ１６Ｃ５４Ｃとして入手できる入手できる。
【００５２】
図９は、ユーザの感覚を高めるための可聴出力を生成するためのスピーカ回路４０を示す。スピーカ回路４０は、増幅器７０及び拡声器７２を含むように構成されている。増幅器７０は、拡声器７２を駆動するためにインターフェース回路３８からの可聴入力信号を増幅する音声拡張器である。拡声器７２は、増幅器７０が提供する電気信号を音声に変換して可聴出力を生成する。当業者であれば、この可聴出力を、例えば各ユーザが着用するワイヤレスヘッドホンなどの他の適切な様態で生成できることは理解するはずである。更に、当業者であれば、モジュラー照明可能アッセンブリ１４が拡声器７２のハウジングを形成することは理解するはずである。
【００５３】
図１０は、圧力センサ回路３０をより詳細に示したものである。圧力センサ回路３０は、インダクタ７６、磁石７８、及び増幅器８０を含んでいる。インダクタ７６は、磁石７８の磁界内に位置し、増幅器８０に結合されている。インダクタ７６及び増幅器８０は、約２００キロヘルツのベース周波数で発振する発振器回路を形成する。磁石７８はインダクタ７６に直交する平面で上下に移動して、インダクタ７６に作用する磁石７８の磁力が磁石７８の動きと共に変化するようにする。磁石７８の上下動は、モジュラー照明可能アッセンブリ１４の一部にユーザが掛ける圧力量に基づく。従って、インダクタ７６に作用する磁石７８の磁力は、磁石７８の動きにと共に変化するので、発振器回路の周波数も変化させる。インダクタ７６と増幅器８０により形成される発振器回路は、１人又は複数のユーザによりモジュラー照明可能アッセンブリ１４の少なくとも一部に掛けられた圧力値を示す出力信号をコントローラ３４に与える。
【００５４】
図１１は物体１２をより詳細に示す。物体１２は、電子デバイス１６及びモジュラー照明可能アッセンブリ１４と通信するためのインターフェース回路１１８を含む。物体１２は、更にインターフェース回路１１８と通信する照明回路１１０と、センサ回路１１２と、振動器回路１１４と、音響回路１１６とを含む。照明回路１１０は、物体１２を照明する視覚出力を提供する。センサ回路１１２は、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸における物体１２の動きなどの物体１２の物理的励振を測定し、更に、インターフェース回路１１８に、少なくともこれら３軸の少なくとも１つにおける物体１２の加速値を示す応答を与える。振動器回路１１４はインターフェース回路１１８により使用可能とされると、振動出力を生成してユーザの感覚の１つを高めうる出力を提供できる。更に、音響回路１１６はインターフェース回路１１８の制御下にあり、可聴出力を生成できる。
【００５５】
照明回路１１０は、典型的には、赤色、青色、緑色ＬＥＤなどの３つのＬＥＤ（図示しない）を含み、インターフェース回路１１８により使用可能とされると物体１２を照明する。当業者であれば、照明回路１１０は３つより多くの又は３つ未満のＬＥＤを含んでもよいことは理解するはずである。更に、当業者であれば、照明回路１１０は、視覚出力を生成するためのエレクトロ・イルミネッセンス（ＥＬ）バックライティング・ドライバか、１つ又は複数の白熱か、１つ又は複数のネオン管か、他の照明技術を含みうることは理解するはずである。
【００５６】
センサ回路１１２は、典型的には３つの加速度計（加速度計１３１Ａ乃至１３１Ｃ）、或いは物体１２の物理的励振を測定する３つの伏角計を含む。センサ回路１１２は、例えばｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸などの３軸のうち１つ又は複数における物理的励振を感知可能であり、これら３軸の少なくとも１つにおける物体１２の加速値を示す応答をインターフェース回路１１８に提供する。或いは、センサ回路１１２が１つ又は複数の伏角計（図示しない）を備えていれば、センサ回路１１２はインターフェース回路１１８に、３軸のうちの少なくとも１つの水平方向に対する物体１２の傾きを示す応答を提供する。当業者であれば、角度情報を与えうるジャイロスコープ又は全地球測位システムなどの他のセンサ要素又はセンサ様要素を含むように物体１２を構成できることは理解するはずである。
【００５７】
振動器回路１１４は、インターフェース回路１１８により使用可能とされると振動力を生成するモータなどの機構（図示しない）を含む。振動器回路１１４が生成する振動力は、物体１２がユーザの履物に取り付けられている場合は、ユーザが振動を感知できる程の力、持続期間、及び振動数を備える。
【００５８】
音響回路１１６は拡声器（図示せず）を含み、随意選択だが、インターフェース回路１１８により与えられる電気信号を増幅して、増幅信号で拡声器を駆動する増幅器も含む。この拡声器により、電子デバイス１６から命令を受けると物体１２は音響出力を生成する。
【００５９】
物体１２には、対話型モジュラーシステム１０が物体１２を識別するのに用いる一意のシリアルナンバーが与えられている。物体１２の一意のシリアルナンバーは、ユーザプロファイル、ユーザアカウント、ユーザ名、などのデータレコードを介して特定ユーザに関連付け可能で、ユーザが参加を望むゲーム又は活動を選択したり、ユーザによるシステムの使用量を追跡したりできる。
【００６０】
図１２は、対話型モジュラーシステム１０において物体１２を動作させるために実行するステップを示す。物体１２は電源投入すると自己診断ルーチンを実行する。自己診断ルーチンが完了すると、物体１２は、電子デバイス１６からのフレーム同期パルスを待つ（ステップ１２０）。物体１２が電子デバイス１６と同期を取ると、物体１２はデータフレームを送信して、電子デバイス１６にこの物体１２を識別する表示を提供する（ステップ１２０）。一旦電子デバイス１６が物体から識別情報を受信すると、他の物体間で矛盾が検出された場合は、電子デバイス１６は、新たな識別情報を物体１２に割り当てることができる。そうでなければ、電子デバイス１６は、提供された識別情報を用いて物体１２と通信する。電子デバイス１６により送信される各データパケットは、意図した物体１２を識別する一意の識別子を含む。典型的には、この一意の識別子は、再割り当てされない限りは物体の一意の識別情報である。（ステップ１２０）。
【００６１】
動作時には、物体１２は、その割り当てタイムスロット内でモジュラー照明可能アッセンブリ１４を介して電子デバイス１６と通信して、電子デバイス１６にセンサ回路１１２からの応答を与える（ステップ１２２）。電子デバイス１６は物体１２から提供された応答データを処理して、選択したモジュラー照明可能アッセンブリ１４に対する物体１２の少なくとも現在位置を特定する（ステップ１２４）。所望なら、電子デバイス１６は、１つ又は複数の他の物体１２に対する選択した物体１２の位置を特定できる。
当業者であれば、モジュラー照明可能アッセンブリは有線又は無線方式でデータを物体１２に送信するよう構成できることは理解するはずである。更に、当業者であれば、物体１２が他の物体と有線又は無線方式で通信するように、この物体１２を構成できること理解するはずである。しかしながら、当業者であれば、物体１２及びモジュラー照明可能アッセンブリ１４は、他の物体とモジュラー照明可能アッセンブリとの通信に干渉しない様態で通信することは理解するはずである。
【００６２】
一旦電子デバイス１６が物体１２の位置を特定すると、電子デバイス１６は物体１２に命令して、様々なシステム変数の分析に基づいて出力を生成できる（ステップ１２６）。使用可能な変数には、ユーザの人数、物体１２の位置、物体１２の速度、エアロビクス体操のような提供される娯楽の種類が含まれるが、それらには限定されない。
【００６３】
図１３ではインターフェース回路１１８をより詳細に示した。インターフェース回路１１８は、コントローラ回路１３２と通信する第１インターフェース回路１３０を含むが、コントローラ回路１３２の方は第２インターフェース回路１３４と通信する。コントローラ回路１３２は、照明回路１１０、センサ回路１１２、振動器回路１１４、及び音響回路１１６とも通信している。第１インターフェース回路１３０は電子デバイス１６とも通信する一方、第２インターフェース回路１３４は、照明回路１１０、センサ回路１１２、振動器回路１１４、及び音響回路１１６とも通信する。
【００６４】
インターフェース回路１３０は、電子デバイス１６から通信モジュール１８により送信されたデータを受信し且つそれを調整する（原語：condition）ように動作する。一旦第１インターフェース回路１３０が、電子デバイス１６からのデータを受信し且つそれを調整すると、第１インターフェース回路１３０は、追加処理のためそのデータをコントローラ回路１３２に転送する。コントローラ回路１３２は、物体１２内部の照明回路１１０、センサ回路１１２、振動器回路１１４、及び音響回路１１６の動作を調整するために受信データを処理する。更に、コントローラ回路１３２は、このデータをデジタル化することによりセンサ回路１１２からの応答を処理し、割り当てられたデータフレーム時にセンサ応答の送信を調整する。第２インターフェース回路１３４は、データパケットをモジュラー照明可能アッセンブリ１４に送信して、電子デバイス１６にセンサ回路１１２からの応答を提供する。第１コントローラ回路１３２として使用するのに適したコントローラは、アリゾナ州チャンドラー所在のマイクロチップ・テクノロジー社から部品番号ＰＩＣ１６Ｃ８７７として入手できる。
【００６５】
図１４は、第１インターフェース回路１３０をより詳細に示す。第１インターフェース回路１３０は、レシーバ１４２と通信するアンテナ１４０を含む。レシーバ１４２はバッファ１４４とも通信する。アンテナ１４０は、通信モジュール１１８を介して電子デバイス１６が通信するデータを受信し、そのデータをレシーバ１４２に転送する。レシーバ１４２は、受信データをバッファ１４４に転送する前にアナログ状態からデジタル状態に変換することで、受信データを処理し且つ調整する。バッファ１４４はレシーバ１４２からのデータをバッファリングして、レシーバ回路１４２のコントローラ回路１３２への影響を最小限に抑える。第１インターフェース回路１４２での使用に適したレシーバは、テキサス州ダラス所在のＲＦモノリシックス社から部品番号ＤＲ５０００として入手できる。
【００６６】
図１５は第２インターフェース回路１３４をより詳細に示す。第２インターフェース回路１３４は、センサ回路１１２からの応答をモジュラー照明可能アッセンブリ１４に送信するための送信機１４０を含んでいる。送信機回路１４０は、照明可能アッセンブリ１１４内部のレシーバ回路３２による受信に適した赤外線出力信号を用いてこの応答を送信するための１つ又は複数の赤外線ＬＥＤを含んでいる。
【００６７】
図１６は、モジュラー照明可能アッセンブリ１４の機械的レイアウトを示す。モジュラー照明可能アッセンブリ１４は、上部分９０、モジュラー中間部分８８、及び底部分９４を含む。上部分９０は、レシーバの周波数範囲外の周波数を減衰させるため、レシーバ回路３２と協働するフィルタ部分１０２を含む。上部分９０は、光を通過させる半透明性を備えた材料から製造されている。上部分９０は、モジュラー中間部分８８の保護層の役目を果たし、ユーザがモジュラー照明可能アッセンブリ１４を踏む時にモジュラー中間部分８８が損傷するのを防止する。上部分９０は、連続的な側部輪郭を備えた集成体として、或いは上部層が損傷したり汚れたりした際に除去可能な、複数の使い捨て層をなす層状の側部輪郭を備えた集成体として構成できる。又、上部分９０は、既に詳述した圧力センサ回路１０のうち１つ又は複数と共に使用する１つ又は複数の磁石を保持する機械的基板となる。
【００６８】
モジュラー中間部分８８は、ピクセル３６Ａ乃至３６Ｑを収容するピクセルハウジング９２Ａ乃至９２Ｑを含む。ピクセルハウジング９２Ａ乃至９２Ｑは形状及び寸法が同一で、交換可能である。各ピクセルハウジング９２Ａ乃至９２Ｑは、人間の体重を支えるのに適した強度を備えたポリカーボネート材料から成形すればよい。ピクセルハウジングは、例えば９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｇ、及び９２Ｈなどの４つのピクセルハウジングからなる組としてグループ分けされている。９２Ａ、９２Ｂ、９３Ｇ、及び９３Ｈなどの４つのピクセルハウジングを結合すると、これら４つのピクセルハウジングが互いに接触する位置に第１放射状ハウジング９８と第２放射状ハウジング１００とを形成する。第１放射状ハウジング９８は、上述したレシーバ６０の一部を収容する。第２放射状ハウジング１００は、上述した磁石７８を収容する。各ピクセルハウジング９２Ａ乃至９２Ｑは、各ピクセルハウジング９２Ａ乃至９２Ｑを互いと底部分９４とに固定するための、留め具９７などの固定機構を受け入れるための留め具部分９６を収容する部位も含む。
【００６９】
底部分９４には、圧力センサ回路３０と、レシーバ回路３２と、コントロール回路３４と、インターフェース回路３８と、スピーカ回路４０とが取り付けられている。又、底部分９４には、図４及び５のモジュラー照明可能アッセンブリ１４に図示した構成要素それぞれを互いに接続する様々な相互配線も取り付けられている。
【００７０】
典型的には、モジュラー照明可能アッセンブリ１４は、長さ寸法が約１６インチで、幅寸法が約１６インチの正方形モジュールとして構成されている。モジュラー中間部分８８は、典型的には１６個のピクセル３６Ａ乃至３６Ｑと、４つのレシーバ３２と、４つの磁石７８とを収容するための１６個のピクセルハウジング９２Ａ乃至９２Ｑを具備するように構成されている。しかしながら、当業者であれば、モジュラー照明可能アッセンブリ１４を、例えば４つ以下のピクセルハウジングなどのより少ないピクセルハウジングを含んだ、全体的により小さい設置面積となるように構成したり、或いは、例えば２４個のピクセルハウジング、３２個のピクセルハウジング又はそれ以上からなる、１６個を上回るピクセルハウジングなどのより多くのピクセルハウジングを含んだ全体的により大きな設置面積となるように構成したりできることは理解するはずである。更に、モジュラー照明可能アッセンブリ１４は対話型モジュラーシステム１０の運搬を容易としているので、第１の娯楽開催場所から第２の娯楽開催場所へ専門職人を必要とせずに対話型モジュラーシステム１０を運搬可能となる。
【００７１】
図１７は上部分９０の底面を示す。図示したように、上部分９０は、１つ又は複数の支柱１０４を具備するように構成されている。支柱１０４は、第２放射状ハウジング１００に嵌り込むよう寸法決めされている。支柱１０４は、モジュラー中間部分８８と連通するよう取り付けられると、上部分９０を支持する。それぞれの支柱１０４は、モジュラー中間部分８８に配置された第２放射状ハウジング１００の直径及び開口距離に適合する直径及び肉厚を備えている。典型的には、各支柱１０４は、第２放射状ハウジング１００内で垂直方向に上下動し、第２放射状ハウジング１００内に挿入された柔軟面上に載置される。各支柱１０４は磁石７８（図示しない）にも結合されており、磁石７８が支柱１０４と共に上下動するようになっている。磁石７８を各支柱１０４に結合することで、各圧力センサ回路３０が、ユーザによりモジュラー照明可能アッセンブリ１４の一部に掛ける圧力の大きさを検出できる。
【００７２】
図１８は、ピクセルハウジング９２の側面図を示す。図示したように、各ピクセルハウジング９２は、モジュラー照明可能アッセンブリ１４の底部分９４に接触した第１側部９３Ａと、第２放射状ハウジング１００の一部を形成する第２側部９３Ｂと第３側部９３Ｃとを含む。第３側部９３Ｃ及び第４側部９３Ｄもモジュラー照明可能アッセンブリ１４の底部分９４に接触して、ピクセルハウジング９２を付加的に支持している。第３側部９３Ｃ及び第４側部９３Ｄは、第１放射状ハウジング９８の一部を形成している。各ピクセルハウジング９２は上部分９１も含む。図１８は、図１０に関連して上述したインダクタ７６の適切な位置も示す。各ピクセルハウジング９２は、図７に関連して上述した照明源５８を覆う開放した底部分９５を含む。
【００７３】
ピクセルハウジング９２は、モジュラー中間部分８８内の任意位置で使用可能な低コストで耐久性が高いハウジングを提供する。このため、モジュラー中間部分８８内の損傷したピクセルハウジング９２は、容易に取り替えできる。従って、万一ピクセルハウジング９２が損傷した場合でも、モジュラー照明可能アッセンブリ１４は、そのアッセンブリ１４全体を交換する必要性を最低限に抑えた修理可能なアッセンブリを提供する。
【００７４】
図１９は、照明源５８が放出する光を拡散させるための、ピクセルハウジング９２Ａ乃至９２Ｑそれぞれと共に用いるのに適した拡散要素１１０を示す。拡散要素１１０は、照明源５８から放出された光が、ピクセルハウジング９２の上部分９１全体にわたって確実に均一な色及び色強度となる助けとなる。拡散要素１１０はピクセルハウジング９２に嵌り込み、更に、照明源５８を収容するための開口部１１９を含んでいる。拡散要素１１０は底部分１１１を含み、この底部分が、照明源５８から放出された光をピクセルハウジング９２の上部分９１に向かって上方に反射させ、モジュラー照明可能アッセンブリ１４の上部分９０を通過して投射される。
【００７５】
更に、拡散要素１１０は、第１半直角コーナー部分１１５に接続された第１テーパ側部１１７を含み、第１半直角コーナー部分１１５は第２テーパ側部１１３に接続されている。第２テーパ側部１１３は、第２半直角コーナー部分１２７に接続されており、第２半直角コーナー部分１２７は第３テーパ側部１２５に接続されている。第３テーパ側部１２５は、第３半直角コーナー部分１２３に接続されており、第３半直角コーナー部分１２３は、第４テーパ側部１２１に接続されている。拡散要素１１０は開放された上部分を含む。
【００７６】
図２０は、モジュラー中間部分８８の底面図である。詳細に説明すると、拡散要素１１０は、ピクセルハウジング９２Ａとして示したピクセルハウジング９２の底部分に挿入されている。照明要素５８Ａが開口部１１９に嵌入されており、使用可能となるとピクセルハウジング９２Ａを照明する。図２０は、モジュラー照明可能アッセンブリ１４を動作させるのに用いる相互配線を最短にするための、モジュラー照明可能アッセンブリ１４の有利なレイアウトも示している。更に、このピクセルハウジング９２の構成により、部材の交換が可能となり、モジュラー照明可能アッセンブリ１４製造時における製造上の誤りの可能性がかなり減少する。
【００７７】
本発明の例示的な実施形態は、照明可能モジュラーシステム１０のモジュラー照明可能アッセンブリ１４（すなわち、遊戯面）に対する１つ又は複数の物体の位置を追跡する。これら１つ又は複数の物体の位置を追跡するには、モジュラー照明可能アッセンブリ１４内のレシーバから電子デバイス１６に送信されるデータを解釈して実行する。具体的には、どのレシーバが信号を受け取っていないかということとではなく、どのレシーバが物体から信号を受け取るかということを利用して、モジュラー照明可能アッセンブリ１４に対する物体の位置を特定する。
【００７８】
一実施形態では、標準的なコンピュータ・マウス程度の大きさの物体を、照明可能モジュラーシステム１０のユーザの靴に取り付ける。この物体は、その外縁部に位置した３つの信号送信機を含む。これら信号送信機は、物体から離れる方向に信号を放射する位置に設けられている。これら３つの信号送信機は、互いから概ね等距離で離間するよう配置されており、物体の外部の周り概ね１２０度にわたって信号を送出する。ユーザがモジュラー照明可能アッセンブリ１４に対して移動すると、異なるレシーバが信号送信機から生成された信号を受信するので、信号パターンも移動する。更に、照明可能アッセンブリに対する物体の配向も、どのレシーバが信号を受信するかに影響する。例えば、もしユーザが走っていて靴のつま先が下方を向いている場合は、第３送信機は、受信されない信号をモジュラー照明可能アッセンブリ１４から正反対の方向に放出することもあり、結果的に照明可能アッセンブリのレシーバにより２つのパターンのみが受信されることになる。当業者であれば、信号送信機の数はここに記載した３つの送信機より多くても少なくてもよく、又、信号送信機の物体上の位置は、本発明の範囲から逸脱することなく変更可能であることは理解するはずである。
【００７９】
図２１Ａは、コンピュータ・マウス程度の寸法の物体１６０を示す。物体１６０は、その外部の周りで互いから概ね等距離で離間した信号送信機１６２、１６４、及び１６６を含んでいる。信号送信機１６２、１６４、及び１６６は、モジュラー照明可能アッセンブリ１４内のレシーバにより検出される、物体１６０から離れるように方向付けられた信号を生成する。
【００８０】
送信機１６２、１６４、及び１６６からの信号を受信するモジュラー照明可能アッセンブリ１４のレシーバは、電子デバイス１６に情報を与える。信号を受信するレシーバの位置が、モジュラー照明可能アッセンブリ１４においてパターンを形成する。このパターンはプログラムに基づいて解析され、物体の現在位置と、随意選択だが予測される今後の進路とを推定する。更に、本発明の例示的な実施形態は、信号の識別情報と以前に特定した位置及び変数とを比較して、現在位置を検証する（すなわち、靴に取り付けた物体は、選択したサンプリング時間間隔では一定以上の距離は移動できない）。モジュラー照明可能アッセンブリ１４は、座標によって印を付けた方眼１６８としてマッピングされる（下記の図２１Ｂを参照のこと）。
【００８１】
図２１Ｂは、モジュラー照明可能アッセンブリ１４のレシーバにより検出されたパターン１７２、１７４、及び１７６を重ね合わせた方眼１６８を示す。送信機から送られた信号を受信する各レシーバが方眼１６８上にプロットされ、パターンは外側にある（原語：exterior）レシーバの座標を連結して形成する。隣接する外側の座標それぞれは、線分により次の外側の座標に連結される。この場合は、これらパターンは全て大きさ及び密度が等しいので、モジュラー照明可能アッセンブリ１４に接しているか、それに対し水平に配向された物体により生成されたものである。パターン１７２、１７４、及び１７６を解析して、各パターンの中心１７８、１８０、及び１８２を特定する。パターンの中心１７８、１８０、及び１８２はそれぞれの信号路の中心を表し、信号の発信源１８４（すなわち、物体１６０の位置）を特定するのに用いられる。信号強度はその発信源に近いほど増加する、という物理的原理に従えば、アナログ信号強度も用いて信号源の推定を向上できる。本実施形態では、デジタル信号を用いて信号ノイズの処理必要性を減少させている。
【００８２】
照明可能モジュラーシステム１０は、パターンを確立するために、送信機１６２、１６４、及び１６６の信号を受信するレシーバの方眼１６８における座標を特定する。この処理は、木材片から突出する一群の釘の周りにゴムバンドを掛ける動作に似たものである（応答するレシーバの位置が釘に対応する）。このゴムバンドが周縁パターンを形成する。これと同様に、レシーバパターンを形成するには、外側にある応答しているレシーバの座標を連結する線を方眼１６８上に描く。隣接する外側の座標は線分で連結する。パターン内部のレシーバで応答しないものもあり得るが、恐らくそれはゲームの参加者が、そのレシーバ上に立っていて信号を遮断しているか、誤動作によるものである。パターンの中心を特定するためには、そのパターン内の応答していないレシーバは無視する。パターンの中心座標を求めるため、これら外側線分の重み付き平均を計算する。より長い線分には、それに合わせて多くの重みを与える。パターン１７２の中心が計算されると、各外側座標点が中心から作る角度を計算することで、確率密度関数に関する確率ゾーン（原語：probability zone）を設定する。次に、同様の処理をそれ以外のパターン１７４及び１７６に関しても行う。
【００８３】
３つのパターン１７２、１７４、及び１７６の中心の計算に続き、これら３つのパターンの中心座標１７８、１８０、及び１８２を平均して物体１６０の位置を大まかに予測する。次に、この大まかな位置予測を、この大まかな予測中心点から外側へ同心円を拡張させるにあたり、物体の位置地点の確率密度関数（ｐｄｆ）をテストするサンプリング・アルゴリズムで使用する。このｐｄｆは、関与する信号の物理的性質や、ノイズのモデルや、他の要因が与えられていれば、厳密解を与える関数である。十分な計算処理能力があれば、最適ｐｄｆが計算できる。
【００８４】
本実施形態では、近似値を用いて計算の効率を向上させる。本実施形態では次の近似値及びモデルを用いる。既に計算した確率ゾーンを利用して、１つのサンプル地点を１つのゾーンに分類する。分類は、この地点がパターン中心に対して作るベクトル角を検証することで行う。次に、この地点が、境界となるパターン周縁内部に位置しているかどうかを判断する。この地点が境界となるパターン周縁内部に位置している場合は、相対的にかなり小さな分散値を使って、サンプル地点から線分への距離が増加するにつれ減少する正規確率密度関数を計算する。この関数は、信号源が信号パターンの縁に近い可能性が高いという理想的な物理原理を表している。仮に信号源が離れていれば、それ以外のレシーバも信号を検出しているはずだし、仮に信号源がパターン中心により接近していれば、信号は反対方向に進むはずである。環境にはノイズが存在すると推定されるので、この物理原理は確率論的モデルを用い、ノイズを含めてモデル化してある。このアルゴリズムは方向性信号も考慮する。又、信号の方向は物体に対する姿勢方位角を示す。確立された確率ゾーンが与えられると、パターン中心に対するサンプル地点の角度は、物体の姿勢方位角を推定するにあたり付加的な確率係数として用いられる。あり得る姿勢方位角がパターン中心に対するサンプル地点の角度とは相違するにつれ、この確率関数は減少する。複数の信号パターンが与えられると、サンプル地点のｐｄｆが各パターンについて計算され、互いに乗算して全体的なｐｄｆを計算する。この物体は１つの姿勢方位角しか持ち得ないという事実を用いて、各ｐｄｆの姿勢方位角を他のものと調整しなければならない（例えば、これら信号方向が１２０度離れている場合は、ｐｄｆで用いる角度は１２０度離れていなければならない）。全体的なｐｄｆを計算するにあたり、可能な角度全体を統合するか、平均の最適角度を使用すればよい。
【００８５】
サンプリング・アルゴリズムは、第１パターンに関するｘ及びｙ中心座標（モジュラー照明可能アッセンブリ１４の縁からの距離を表す）及び中心座標と物体の位置との間の角度を考慮した確率と、第２及び第３パターンに関するｘ及びｙ中心座標及び中心座標と物体の位置との間の角度を考慮した確率とを乗算して、全体的な値を得る。サンプリング・アルゴリズムは、最低回数のサンプリング・リングを調査した後で現在までの最高値の１％未満の値を返した時点で停止し、最高値又は最高値の集合のｐｄｆ重み付き平均を、物体１６０の位置を表すｘ、ｙ座標として選択する。当業者であれば、一旦物体１６０に関して最終的な位置を計算した後は、物体の履歴位置、モジュラー照明可能アッセンブリのフロアに埋め込まれた圧力センサからの圧力示度を含む付加的情報を利用して、この位置を更に検証できることは理解するはずである。別の実施形態では、この位置を、圧力示度、加速度計の示度のみから、或いはレシーバパターン、加速度計の示度、履歴データ、及び圧力示度又はジャイロスコープ示度の組合せから計算してもよい。更に、これら情報それぞれは、物体の位置に関するｐｄｆを示唆するものであり、更に、これら情報が方向性信号アルゴリズムに関して上述したものと類似のアルゴリズムで使用可能であれば、互いに乗算して最終的な確率論的推定を得てもよい。
【００８６】
一旦、最終的な位置を特定すると、物体１６０の配向を計算する。この配向の計算には、送信機の既知の有効距離、レシーバの受信能力、物体１６０に取り付けた加速度計からの加速度計示度、物体１６０に取り付けたジャイロスコープからの示度、及び送信信号の幅などの複数要因を単独で又は組合せて用いる。配向計算により、検出されたパターンを生成可能な配向値を検査することで、物体が特定位置に配向されている条件付き確率が特定される。
【００８７】
本発明の例示的な実施形態で実行する一連のステップを図２２のフローチャートに示す。物体に取り付けた物体送信機が信号を送信すると、この手順が開始される（ステップ２００）。照明可能アッセンブリ内のレシーバのうち幾つかがこの信号を受信し（ステップ２０２）、その信号を電子デバイス１６に報告する。モジュラー照明可能アッセンブリ１４の表面は方眼１６８として規定されており、信号を検出したレシーバの位置に対応する座標が方眼上にプロットされる（ステップ２０４）。各信号は、物体ＩＤ及び送信機ＩＤにより識別され、座標を方眼１６８にマッピングするとパターンが形成される。信号パターンの中心が上述のように特定される（ステップ２０６）。２つ以上の信号が検出された場合は（ステップ２０７）、各パターンの中心が特定されるまでこの処理を繰り返す。次に、重み付き平均を適用して、物体１６０の位置に対応した信号の全体的な発信源を推測する（ステップ２０８）。履歴データを使用し且つパラメータに基づいて予測を比較することにより（すなわち、走者は１秒間に５０ヤード移動することはなく、右側靴の物体と左側靴の物体が１５フィートも離れていることはあり得ない）、エラー検査を実行して予測位置の正確さを測定してもよい。一旦、物体１６０の位置を大まかに推定したら、ｐｄｆサンプリング・アルゴリズムを適用して、この大まかな推定から出発してモジュラー照明可能アッセンブリに対する物体の位置及び配向をより正確に推定する（ステップ２１０）。加速度計の示度、履歴データ、圧力示度、ジャイロスコープの示度及び他の利用できる位置データの組合せも用いて、ｐｄｆに付加的なパラメータを与え正確さを向上させることもできる。
【００８８】
照明可能モジュラーシステム１０は物体１６０の現在位置を追跡して、モジュラー照明可能アッセンブリ１４に命令を送る際にこの物体の位置を参照できるようにする。これら命令は、モジュラー照明可能アッセンブリ１４に埋め込まれたＬＥＤによる光表示の生成に関する命令とすることができる。電子デバイス１６から送信機を介して送られる命令は、物体１６０の現在位置で、或いは物体の現在位置からオフセットした位置で光を生成するための命令を含むことができる。この光表示は白色光としてもよく、又、当該命令の別個のフィールドで指示した色（すなわち、それぞれの別個の有色ダイオードそれぞれの信号強度に関する命令を保持した、ＲＧＢダイオードの赤色、青色、及び緑色ダイオードに関する個別の命令フィールド）を含む着色光でもよい。或いは、電子デバイスから送られる命令は、物体１６０の現在位置に対するモジュラー照明可能モジュラーシステム１０の異なる部分による音響効果の生成に関連するものでもよい。例えば、ゲームの最中に、モジュラー照明可能アッセンブリが、物体１６０を装着しているプレーヤーが歩を進める度に音を発するようにしてもよい。或いは、このゲームでは、モジュラー照明可能アッセンブリ１４の遠い部分から発せられる音に反応して、プレーヤーに方向を変えることを要求するようにしてもよい。ボールに取り付けた物体（或いはボールそのものが物体）が、モジュラー照明可能アッセンブリ１４の表面より上に投げられると、ボールの進路を追いかける音や光が生成されるようにしてもよい。
【００８９】
別の実施形態では、物体１６０の位置は、モジュラー照明可能アッセンブリ１４のレシーバにより受信される信号の強度に基づいて特定される。物体１６０の位置は、異なるレシーバからの信号強度を比較することで三角測量する。当業者であれば、本発明の例示的な実施形態において物体１６０の現在位置を特定できる様々な方法が存在することを理解するはずである。物体１６０は、３つの信号送信機でなく１つ又は２つのみの送信機を内蔵していてもよい。これら信号送信機は、物体１６０において互いに距離が等しくない、異なる配向で配置されていてもよく、電子デバイスが識別可能な特別なパターンをレシーバ間で形成してもよい。更に、物体１６０の寸法は、本発明の範囲から逸脱することなく本明細書で説明した例より大型又は小型とすることもできる。
【００９０】
本発明の一実施形態では、物体１６０の位置は、モジュラー照明可能アッセンブリ１４の圧力センサを用いることによってのみ特定される。モジュラー照明可能アッセンブリ１４内のセンサは、圧力変化を電子デバイス１６に報告する。クラスタ化アルゴリズムを使えば、圧力報告を隣接する座標のクラスタにグループ分けすることで物体１６０の位置を特定できる。これら座標を、最大圧力から最小圧力までの示度からソートする。次に、これら圧力示度を、最高圧力示度から順次に検査していく。圧力示度が既存のクラスタの次であれば、そのクラスタに付加する。そうでなければ、この圧力示度を使い新しいクラスタを作成し、これは全ての示度が処理されるまで継続する。このアルゴリズムの基本原理は、単一の圧力源は、その圧力源の中心から離れるにつれ極めて単調的に減少していく圧力示度となるというものである。従って、圧力示度が、同一線上にある一組のセンサに沿って減少した後で増加に転ずれば、これは２つ以上の圧力源により生じたものに違いない。足は１６インチ以下の長さがであると推定されるので、クラスタが３つの方眼座標を超えて跨る場合は、これは複数の足を表すものと推定される。各クラスタに関する圧力示度を加算して、クラスタに掛けられている全重量を得る。全重量は、物体１６０が着地中か、上昇中か、或いは静止中かを示す役目をする。当業者であれば、この圧力クラスタ化アルゴリズムを唯一の位置決め手順として用いるのでなく、上述したものも含む他の位置決め方法と組み合わせて利用できることは理解するはずである。更に、これら圧力位置推定を用いて、上述した装置の位置推定と、装置又は表面以外に圧力を掛けている装置と繋がった肢の状態とを調整する。追跡装置を全く必要とせず、代わりにユーザ又は他の物体により表面に掛けられた圧力のみを必要とする応用例の基本原理として、この圧力位置決め技術を単独で用いてもよい。
【００９１】
好適な実施形態を参照して本発明を説明してきたが、通常の技能を備えた当業者であれば、形式及び細部は、本願の特許請求の範囲に画定した本発明の意図した範囲から逸脱することなく様々に変更できることは理解するはずである。例えば、照明可能アッセンブリは、１６個未満のピクセルを使用するように構成可能であり、或いは、各照明可能アッセンブリは、娯楽システムの遊戯面を増加させるため、星状トポロジ又はバス型トポロジで使用したり、或いはハブ又はルータに結合したりしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
本発明の例示的な実施形態は、次の図面に関連して下記に説明する。
【図１】本発明の例示的な実施形態を実施するのに適したシステムのブロック図を示す。
【図２】本発明の例示的な実施形態を提供するのに適したシステムの代表的構成を示す。
【図３】本発明の例示的な実施形態を実施するために実行する処理ステップを説明するフローチャートを示す。
【図４】本発明の例示的実施形態を実施するのに適した照明可能アッセンブリのブロック図を示す。
【図５】本発明の例示的な実施形態を実施するのに適した照明可能アッセンブリのブロック図を示す。
【図６】図４又は５に示した照明可能アッセンブリと共に使用するのに適したブロック図である。
【図７】図４又は５に示した照明可能アッセンブリと共に使用するのに適したピクセルのブロック図である。
【図８】図４又は５に示した照明可能アッセンブリと共に使用するのに適したレシーバのブロック図である。
【図９】図４又は５に示した照明可能アッセンブリと共に使用するのに適したスピーカのブロック図である。
【図１０】図４又は５に示した照明可能アッセンブリと共に使用するのに適した圧力センサのブロック図である。
【図１１】本発明の例示的な実施形態を実施するのに適した物体のブロック図を示す。
【図１２】本発明の例示的な実施形態を実施するのに適した物体と通信するために実行するステップを説明するフローチャートである。
【図１３】図１１に示した物体と共に使用するのに適したコントローラのブロック図である。
【図１４】図１１に示したコントローラと共に使用するのに適した第１インターフェース回路のブロック図である。
【図１５】図１１に示したコントローラと共に使用するのに適した第２インターフェース回路のブロック図である。
【図１６】図４に示した照明可能アッセンブリの分解組立図である。
【図１７】図１６に示した照明可能アッセンブリの上部分の底面図である。
【図１８】図１６に示した照明可能アッセンブリと共に使用するのに適したピクセルハウジングの側面図である。
【図１９】図１６に示した照明可能アッセンブリのピクセルハウジングと共に使用するのに適した反射要素の透視図である。
【図２０】図１６に示した照明可能アッセンブリの中間部分の底面図である。
【図２１】（Ａ）物体に取り付けられた送信機のブロック図である。  （Ｂ）モジュラー照明可能アッセンブリに対して水平に配置した、図２１Ａに示された送信機からの信号を受信している、モジュラー照明可能アッセンブリのレシーバによって形成されたパターンを示すブロック図である。
【図２２】モジュラー照明可能アッセンブリに対する物体の位置及び配向を特定するため、本発明の例示的な実施形態により実行される一連のステップのフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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