(57)【要約】１人以上の個人とインタラクトするシステム（１０）及び方法を提供する。本発明により、プレイ面は、ユーザ又は物理的オブジェクト（１２）とインタラクトすることができる。物理的オブジェクトは、システムでの使用に好適な、例えば、ボール、履き物、ラケット及び他の好適な物品を含む物品に関連付けられている。システムは、各ユーザを追跡し、及び各物理的オブジェクトを追跡できる。システムは、コンピュータ制御され、所定の色のスペクトルを有する光を発することができる。コンピュータは、ユーザ及び物理的オブジェクトについて検出した動き又は動き予測又はその両方の一部に基づいて、システムの照明を制御できる。更に、システムは、ユーザを検出し、追跡する複数の圧力感知面を備える。システムは、床、天井、１つ以上の壁又はこれらの任意の組合せに好適に配置される。
2006523335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザインタラクティブシステムコンポーネントにおいて、
当該ユーザインタラクティブシステムコンポーネント近傍のユーザの所定の物理的特徴を検出する検出手段と、
上記検出された物理的特徴を、データ信号により、ユーザインタラクティブシステムコントローラに送信する送信手段とを備えるユーザインタラクティブシステムコンポーネント。
【請求項２】
上記検出された物理的特徴の関数として、ユーザにより感知可能な効果を生成する生成手段を更に備える請求項１記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネント。
【請求項３】
上記ユーザインタラクティブシステムコントローラから、上記検出された物理的特徴に基づく効果を生成するデータ信号を受信する受信手段と、
上記効果を生成するデータ信号に基づいて、ユーザにより感知可能な効果を生成するための生成手段とを更に備える請求項１記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネント。
【請求項４】
上記効果を生成するデータ信号に基づいて上記ユーザにより感知可能な効果を生成する生成手段は、照明要素を含むことを特徴とする請求項２記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネント。
【請求項５】
上記効果を生成するデータ信号に基づいて上記ユーザにより感知可能な効果を生成する生成手段は、照明要素を含むことを特徴とする請求項３記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネント。
【請求項６】
当該ユーザインタラクティブシステムコンポーネント近傍のユーザの所定の物理的特徴を検出する上記検出手段は、ユーザの所定の物理的特徴を検出するための検出手段と、該検出された物理的特徴を当該ユーザインタラクティブシステムコンポーネントに送信するための送信手段とを含むユーザ追跡コンポーネントを備えることを特徴とする請求項２記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネント。
【請求項７】
当該ユーザインタラクティブシステムコンポーネント近傍のユーザの所定の物理的特徴を検出する上記検出手段は、ユーザの所定の物理的特徴を検出するための検出手段と、該検出された物理的特徴を当該ユーザインタラクティブシステムコンポーネントに送信するための送信手段とを含むユーザ追跡コンポーネントを備えることを特徴とする請求項３記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネント。
【請求項８】
他のユーザインタラクティブシステムコンポーネントと通信する通信手段を更に備える請求項６記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネント。
【請求項９】
他のユーザインタラクティブシステムコンポーネントと通信する通信手段を更に備える請求項７記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネント。
【請求項１０】
ユーザを物理的に支持する支持手段を更に備える請求項６記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネント。
【請求項１１】
ユーザを物理的に支持する支持手段を更に備える請求項７記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネント。
【請求項１２】
データ通信をイネーブルにするユーザインタラクティブシステムコントローラと、
上記ユーザインタラクティブシステムコントローラとのデータ通信をイネーブルにするユーザインタラクティブシステムコンポーネントであって、
該ユーザインタラクティブシステムコンポーネント近傍のユーザの所定の物理的特徴を検出する検出手段と、
上記検出された物理的特徴を、データ信号により、ユーザインタラクティブシステムコントローラに送信する送信手段とを含むユーザインタラクティブシステムコンポーネントとを備えるユーザインタラクティブシステム。
【請求項１３】
上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネントは、上記検出された物理的特徴の関数として、ユーザにより感知可能な効果を生成する生成手段を備えることを特徴とする請求項１２記載のユーザインタラクティブシステム。
【請求項１４】
上記ユーザインタラクティブシステムコントローラは、
上記検出された物理的特徴データ信号に基づいて、効果を生成するデータ信号を生成する生成手段を備え、上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネントは、
上記ユーザインタラクティブシステムコントローラから、上記検出された物理的特徴に基づく効果を生成するデータ信号を受信する受信手段と、
上記効果を生成するデータ信号に基づいて、ユーザにより感知可能な効果を生成するための生成手段とを更に備えることを特徴とする請求項１２記載のユーザインタラクティブシステム。
【請求項１５】
上記効果を生成するデータ信号に基づいて上記ユーザにより感知可能な効果を生成する生成手段は、照明要素を含むことを特徴とする請求項１３記載のユーザインタラクティブシステム。
【請求項１６】
上記効果を生成するデータ信号に基づいて上記ユーザにより感知可能な効果を生成する生成手段は、照明要素を含むことを特徴とする請求項１４記載のユーザインタラクティブシステム。
【請求項１７】
上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネント近傍のユーザの所定の物理的特徴を検出する上記検出手段は、ユーザの所定の物理的特徴を検出するための検出手段と、該検出された物理的特徴を上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネントに送信するための送信手段とを含むユーザ追跡コンポーネントを備えることを特徴とする請求項１３記載のユーザインタラクティブシステム。
【請求項１８】
上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネント近傍のユーザの所定の物理的特徴を検出する上記検出手段は、ユーザの所定の物理的特徴を検出するための検出手段と、該検出された物理的特徴を上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネントに送信するための送信手段とを含むユーザ追跡コンポーネントを備えることを特徴とする請求項１４記載のユーザインタラクティブシステム。
【請求項１９】
上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネントは、他のユーザインタラクティブシステムコンポーネントと通信する通信手段を備えることを特徴とする請求項１７記載のユーザインタラクティブシステム。
【請求項２０】
上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネントは、他のユーザインタラクティブシステムコンポーネントと通信する通信手段を備えることを特徴とする請求項１８記載のユーザインタラクティブシステム。
【請求項２１】
上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネントは、ユーザを物理的に支持する支持手段を備えることを特徴とする請求項１７記載のユーザインタラクティブシステム。
【請求項２２】
上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネントは、ユーザを物理的に支持する支持手段を備えることを特徴とする請求項１８記載のユーザインタラクティブシステム。
【請求項２３】
ユーザインタラクティブシステムコンポーネントの動作方法において、
上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネント近傍のユーザの所定の物理的特徴を検出するステップと、
上記検出された物理的特徴を、データ信号により、ユーザインタラクティブシステムコントローラに送信するステップとを有するユーザインタラクティブシステムコンポーネントの動作方法。
【請求項２４】
上記検出された物理的特徴の関数として、ユーザにより感知可能な効果を生成するステップを更に有する請求項２３記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネントの動作方法。
【請求項２５】
上記ユーザインタラクティブシステムコントローラから、上記検出された物理的特徴に基づく効果を生成するデータ信号を受信するステップと、
上記効果を生成するデータ信号に基づいて、ユーザにより感知可能な効果を生成するためのステップとを更に有する請求項２３記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネントの動作方法。
【請求項２６】
上記効果を生成するデータ信号に基づいて上記ユーザにより感知可能な効果を生成するステップは、所定の要素を発光させるステップを有することを特徴とする請求項２４記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネントの動作方法。
【請求項２７】
上記効果を生成するデータ信号に基づいて上記ユーザにより感知可能な効果を生成するステップは、所定の要素を発光させるステップを有することを特徴とする請求項２５記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネントの動作方法。
【請求項２８】
上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネント近傍のユーザの所定の物理的特徴を検出するステップは、ユーザ追跡コンポーネントを用いて、ユーザの所定の物理的特徴を検出し、該検出された物理的特徴を上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネントに送信するステップを有することを特徴とする請求項２４記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネントの動作方法。
【請求項２９】
上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネント近傍のユーザの所定の物理的特徴を検出するステップは、ユーザ追跡コンポーネントを用いて、ユーザの所定の物理的特徴を検出し、該検出された物理的特徴を上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネントに送信するステップを有することを特徴とする請求項２５記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネントの動作方法。
【請求項３０】
他のユーザインタラクティブシステムコンポーネントと通信するステップを更に有する請求項２８記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネントの動作方法。
【請求項３１】
他のユーザインタラクティブシステムコンポーネントと通信するステップを更に有する請求項２９記載のユーザインタラクティブシステムコンポーネントの動作方法。
【請求項３２】
ユーザインタラクティブシステムコンポーネントを動作させる製品において、
制御回路に、ユーザインタラクティブシステムコンポーネント近傍のユーザの所定の物理的特徴を検出するステップと、上記検出された物理的特徴を、データ信号により、ユーザインタラクティブシステムコントローラに送信するステップとを実行させるプログラムロジックを格納するコンピュータにより読取可能な媒体を備える製品。
【請求項３３】
上記制御回路に、上記検出された物理的特徴の関数として、ユーザにより感知可能な効果を生成するステップを実行させることを特徴とする請求項３２記載の製品。
【請求項３４】
上記制御回路に、上記ユーザインタラクティブシステムコントローラから、上記検出された物理的特徴に基づく効果を生成するデータ信号を受信するステップと、上記効果を生成するデータ信号に基づいて、ユーザにより感知可能な効果を生成するためのステップとを実行させることを特徴とする請求項３２記載の製品。
【請求項３５】
上記効果を生成するデータ信号に基づいて上記ユーザにより感知可能な効果を生成するステップは、所定の要素を発光させるステップを有することを特徴とする請求項３３記載の製品。
【請求項３６】
上記効果を生成するデータ信号に基づいて上記ユーザにより感知可能な効果を生成するステップは、所定の要素を発光させるステップを有することを特徴とする請求項３４記載の製品。
【請求項３７】
上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネント近傍のユーザの所定の物理的特徴を検出するステップは、ユーザ追跡コンポーネントを用いて、ユーザの所定の物理的特徴を検出し、該検出された物理的特徴を上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネントに送信するステップを有することを特徴とする請求項３３記載の製品。
【請求項３８】
上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネント近傍のユーザの所定の物理的特徴を検出するステップは、ユーザ追跡コンポーネントを用いて、ユーザの所定の物理的特徴を検出し、該検出された物理的特徴を上記ユーザインタラクティブシステムコンポーネントに送信するステップを有することを特徴とする請求項３４記載の製品。
【請求項３９】
上記制御回路に、他のユーザインタラクティブシステムコンポーネントと通信するステップを実行させることを特徴とする請求項３７記載の製品。
【請求項４０】
上記制御回路に、他のユーザインタラクティブシステムコンポーネントと通信するステップを実行させることを特徴とする請求項３８記載の製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
一般に、本発明は、照明装置に関し、特に、ユーザと対話（インタラクト）するインタラクティブシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、音響及び照明等の感覚的刺激を利用してユーザとインタラクトし、ユーザを楽しませる様々な照明を用いたエンターテインメント及びアミューズメントシステム（illuminable entertainment and amusement systems）が提案されている。このようなシステムの具体例としては、照明付きのダンスフロアや、総合娯楽施設に設置されているテレビゲームシステム等が挙げられる。残念ながら、総合娯楽施設に配設されているこれらのアミューズメント及びエンターテインメントシステムは、サイズが固定されている。この結果、これらのアミューズメントシステムの設置及び除去は、手間が掛かり、高コストな作業となっている。
【０００３】
更に、従来のアミューズメント又はエンターテインメントシステムは、ユーザとインタラクトする能力が限定的である。例えば、一般的な照明付きのダンスフロアは、ユーザとインタラクトする機能を有しているとしても、その機能は不十分である。このようなダンスフロアは、ディスクジョッキーによって制御されるプリセットの視覚的出力、若しくは、個別の又は音響出力に連動した照明効果を提供するのみである。
【０００４】
また、例えば、マイクロソフト社、株式会社セガ、ソニー株式会社を始めとする様々なメーカーから市販されているテレビゲームシステムにおいても、ユーザとインタラクトする機能は限定的である。例えば、ユーザの数は、制限されており、各ユーザは、テレビゲームシステムとインタラクトするために、ハンドヘルドコントローラを用いなければならない。
【０００５】
総合娯楽施設内のエンターテインメント及びアミューズメントシステムは、照明付きのダンスフロアに比べれば、よりインタラクティブであるが、これらは、床部の圧力センサによって、ユーザを感知し、ユーザを追跡するのみである。すなわち、従来のエンターテインメント及びアミューズメントシステムは、ユーザに反応しているに過ぎず、ユーザが床部の他のセグメントに踏み出した際にユーザが向いている方向や、ユーザがどれくらいの速度で特定の方向に向かっているか等は検出できない。更に、総合娯楽施設に多く設置されているエンターテインメント及びアミューズメントシステムは、サイズが限定的であり、したがって、システムとインタラクトできるユーザの数も大きく制限されている。また、このため、従来のエンターテインメント及びアミューズメントシステムは、ユーザ、ユーザの一部又は物理的オブジェクトが床の上を移動し、又は床の上に位置する際に、これらが次に移動する可能性がある位置を予測することはできなかった。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、物理的な位置に適応化でき、ユーザがシステムの床要素上に立っていなくても、ユーザ又は物理的オブジェクトを感知及び追跡できる方式をシステムに提供することによって上述した問題を解決するシステムを提供する。本発明は、システムの照明要素において、圧力センサ等のセンサを用いることなく、ユーザが移動する方向を感知し、予測することができるインタラクティブシステムを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の用途及び実現を例示的に説明するために本発明の実施形態及び変形例を開示する。ここに示す説明は、本発明の例示的な具体例であり、本発明の範囲を制限するものではない。
【０００８】
以下では、本発明の例示的な実施形態として、インタラクティブシステムを開示する。このインタラクティブシステムは、照明効果、音響効果及び他の物理的な効果を介してユーザと通信することによって、ユーザとインタラクトするモジュールであってもよい。ユーザとの通信に基づくシステムは、ユーザとの更なるインタラクションのための１つ以上の出力を生成する。具体的には、このシステムは、別個の物体として各ユーザ又は物理的オブジェクトを検出し、追跡し、これにより、システムは、各ユーザと個別にインタラクトし、ユーザを楽しませる。そこで、このシステムは、例えば、特定のユーザのユーザプロファイル、各ユーザの現在の位置、各ユーザの可能な将来の位置、進行中のエンターテインメントイベント又はゲームの種類等の多くの変数を用いて、１つ以上の効果を生成し、１人以上のユーザとインタラクトする。システムによって生成されると効果は、通常、各ユーザと対話するために、人間の１つ以上の感覚に訴える効果である。
【０００９】
例示的な実施形態においては、このシステムは、表面に加えられた圧力を感知し、又はユーザ及び他の物理的オブジェクトの感覚的な行動又は運動又はその両方を感知し、エンターテインメント面（entertainment surface）を形成する照明付きの床又は基部を備える。各物理的オブジェクトは、少なくとも照明付きの基部の一部と通信する。物理的オブジェクト及び照明付きの基部は、ユーザの体の感覚の少なくとも１つを刺激する出力を提供できる。
【００１０】
一実施形態として、本発明は、フィットネスクラブにおいて、有酸素運動のための環境を好適に提供する。本発明のシステムは、複数の物理的オブジェクトと共に動作するよう適応化される。幾つかの物理的オブジェクトは、情報のユーザの嗜好、課金情報、メンバシップ情報及び他の種類のリソースを提供するために、個々のユーザに関連付けられている。物理的オブジェクトは、互いに独立して動作し、これにより、システムは、各物理的オブジェクトの現在の位置及び各物理的オブジェクトの可能な将来の位置を測定し、したがって、これに関連付けられているユーザ又は個人の現在及び将来の位置を測定することができる。すなわち、このシステムは、各ユーザと個別にインタラクトすることができる。各ユーザとインタラクトするために、システムは、通常、ユーザの感覚の１つを刺激し又は高めることができ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。
【００１１】
典型的な出力信号としては、音声出力、視覚的出力、振動による出力、又はユーザ感覚の１つを刺激する他の全ての適切な出力信号が含まれる。すなわち、このシステムは、様々な出力信号を生成することによって、ユーザの動きを制限し又は動きを指示することによって、１人以上のユーザを楽しませ、遊ばせ、教育し、訓練し、鍛え、挑戦させることができる。更に、本発明に基づくシステムは、例えば、ステージフロア、舞台照明としての用途、ダンスフロア、壁又は天井ディスプレイ、フィットネスクラブにおけるエクササイズ、例えばテニス又はスカッシュ等のボール及びラケットを用いた１つ以上のスポーツの練習、例えばバスケットボール又はハンドボール等のラケットを必要としないスポーツの練習、教室、ホール、講堂、コンベンションセンター及びこの他の施設等を始めとする様々な用途及び場面に用いることができる。
【００１２】
図１は、本発明の例示的な実施形態に好適に適用されるシステム１０のブロック図である。例示的な実施形態では、物理的オブジェクト１２は、照明アセンブリ（illuminable assembly）１４の部分と通信し、システム１０により、物理的オブジェクト１２は、照明アセンブリ１４に対して相対的な自らの現在の位置を測定できる。照明アセンブリ１４は、電子機器１６とも通信し、電子機器１６に物理的オブジェクト１２から受信したデータと、照明アセンブリ１４によって生成され、収集され、又は出力されたデータとを提供する。電子機器１６は、物理的オブジェクト１２及び照明アセンブリ１４から受信したデータを単独で又はこれら組合せて用いて、物理的オブジェクト１２の位置を特定し、測定し、照明アセンブリ１４の動作を制御する。
【００１３】
電子機器１６は、物理的オブジェクト１２及び照明アセンブリ１４から受信したデータを処理し、システム１０の動作を制御する１つ以上のプロセッサ（図示せず）を備える。システム１０と共に好適に用いられる電子機器１６としては、以下に限定されるものではないが、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、携帯情報端末（ＰＤＡ）又は、定義された手法で１つ以上の指示に応答できる他のあらゆる電子機器が含まれる。当業者にとって明らかであるが、システム１０は、１つ以上の照明アセンブリ１４、１つ以上の物理的オブジェクト１２、１つ以上の電子機器１６及び後に詳細に説明する１つ以上の通信モジュール１８を備えることができる。
【００１４】
照明アセンブリ１４と電子機器１６との間の通信リンクは、通常、例えば、１０ＢＡＳＥ−２、１０ＢＡＳＥ−Ｔ又は１００ＢＡＳＥ−Ｔ規格等の適用可能なイーサネット（登録商標）規格に従うバストポロジーとして構成される。また、照明アセンブリ１４と、電子機器１６との間の通信リンクは、スタートポロジ、リングトポロジー、ツリートポロジ又はメッシュトポロジとして構成してもよいことは、当業者にとって明らかである。更に、例えば、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、カスタマイズされたネットワークを含む他のあらゆる適切なネットワークを含む他のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）規格及びプロトコルに従うように通信リンクを適応化してもよいことも当業者にとって明らかである。更に、照明アセンブリ１４及び電子機器１６の間の通信リンクは、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ準拠ネットワーク又はブルートゥース（Bluetooth：商標）準拠ネットワーク又は他の何らかの無線ネットワーク等の無線ネットワークにおいて適切に用いられる無線リンクであってもよいことは当業者にとって明らかである。
【００１５】
電子機器１６は、通信モジュール１８を介して、物理的オブジェクト１２と無線通信し、これにより、物理的オブジェクト１２は、物理的オブジェクト１２に関連するユーザにフィードバックを提供する出力を生成することができる。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、ツイステッドペア線又は他の適切な有線通信リンク用いて電子機器１６と通信する。なお、通信モジュール１８は、例えば、ブルートゥースリンク、Ｗｉ−Ｆｉリンク又は他の適当な無線リンクを含む無線通信リンクを用いて、無線的に電子機器１６と通信してもよい。通信モジュール１８は、電子機器１６から物理的オブジェクト１２にデータを無線的に送信するために必要な機能を提供する。但し、物理的オブジェクト１２は、電子機器１６、又は照明アセンブリ１４、或いはその両方と、例えば、１つ以上の光ファイバ、同軸ケーブル、３軸ケーブル、ツイステッドペア、フレックスプリントケーブル、単線又はこの他のエネルギー導体を用いて、有線的に通信してもよい。
【００１６】
実際の動作では、通信モジュール１８は、電子機器１６から１つ以上のデータパケットを搬送する無線周波数（ＲＦ）信号を用いて物理的オブジェクト１２と通信する。無線周波数データパケットは、それぞれ、パケットの宛先となる物理的オブジェクト１２を特定する一意的識別値を有する。物理的オブジェクト１２は、自らに宛てられた一意的識別値を有するデータパケットを待機し、これらの各パケットを受け取る。なお、当業者にとっては明らかであるが、他の無線フォーマット、例えば、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）、時分割多重化アクセス（ＴＤＭＡ）、ブルートゥース技術及びＩＥＥＥ８０２．１１ｂに基づく無線フィデリティ等をシステム１０において用いてもよい。更に、例えば、無線モデムとして又はブルートゥース対応機器として、通信モジュール１８を電子機器１６に組み込んでもよいことは当業者にとって明らかである。更に、システム１０において用いられる様々な無線通信は、例えば、ラジオ周波数帯域、赤外線帯域、超音波帯域等の１つ以上の周波数帯域内であってもよく、或いはシステム１０において用いられる無線通信は、磁界による通信を含んでいてもよいことは当業者にとって明らかである。
【００１７】
更に、照明アセンブリ１４は、各物理的オブジェクト１２に無線的にデータを送信するように構成してもよい。これにより、照明アセンブリ１４は、例えば、指示、制御信号又はこれに類するデータを各物理的オブジェクト１２に送信することができる。すなわち、これにより、照明アセンブリ１４は、先に電子機器１６にデータを渡し、通信モジュール１８を介して物理的オブジェクト１２にデータを伝送することなく、物理的オブジェクト１２にデータを直接送信することができる。
【００１８】
各ユーザは、通常、物理的オブジェクト１２に割り当てられる。更に、物理的オブジェクト１２は、システム１０とともに用いられる１つ以上の物品に統合に好適に統合される。好適な物品としては、以下に限定されるものではないが、履き物、衣服、ボール、バット、手袋、棒、ラケット、ポインティング装置、玩具の武器、並びに娯楽、遊び、エクササイズ及びスポーツを目的として用いられるこれらに類する物品が含まれる。このように、選択された物品に物理的オブジェクト１２を統合することにより、システム１０は、ユーザとのインタラクションのレベルを高め、ユーザの総合的な娯楽経験を向上させる。
【００１９】
実際の動作では、照明アセンブリ１４、電子機器１６及び物理的オブジェクト１２は、データパケット及びデータフレームを用いて互いに通信を行う。データパケットは、適用可能なイーサネット規格又はＲＳ−４８５、ＲＳ−４２２又はＲＳ−２３２等の他の適当なプロトコルに準拠するデータフレームを用いて照明アセンブリ１４及び電子機器１６の間で送受される。同様に、データフレームは、赤外線通信協会ＩｒＤＡによって確立された規格に互換性を有し、又は他の１つ以上の赤外通信プロトコルに互換性を有する赤外通信を用いて、物理的オブジェクト１２及び照明アセンブリ１４の間で送受される。システム１０の動作については、後に図３を用いて詳細に説明する。
【００２０】
図２は、システム１０の例示的な構成を示している。図２に示すように、システム１０の構成では、複数の照明アセンブリｌ４Ａ〜１４Ｄが、連続した又は略連続したプラットフォーム、床又は床の一部を形成し、若しくは、天井の全体又は一部、又は１つ以上の壁、若しくはこの両方を覆うように連結される。例えば、照明アセンブリ１４Ａは、照明アセンブリ１４Ｂ、照明アセンブリ１４Ｃ及び照明アセンブリ１４Ｄに当接する。各照明アセンブリ１４Ａ〜１４Ｄは、各側部に又は１つの側部に複数のコネクタ（図示せず）を有し、これにより、各照明アセンブリ１４Ａ〜１４Ｄは、それぞれが当接する照明アセンブリ１４Ａ〜１４Ｄに制御信号、データ信号及び電力信号を供給することができる。
【００２１】
更に、システム１０は、複数のユーザを楽しませることができ、ユーザの数は、通常、照明アセンブリ１４のサイズ及び互いに連結される照明アセンブリ１４の数のみによって制限される。また、システム１０は、照明アセンブリ１４によって部屋の床部を覆うことに加えて、部屋の壁部及び部屋の天井部に複数の照明アセンブリ１４を配設してもよいことも当業者にとって明らかである。更に、システム１０は、部屋の床部上の適所に複数の照明アセンブリ１４を有していてもよく、部屋内の適所に、システム１０によって提供された画像を処理できる１つ以上の他の表示装置を備えていてもよいことは当業者にとって明らかである。適切な他の表示装置としては、以下に限定されるものではないが、陰極線管（ＣＲＴ）表示装置、キオスク（kiosk）、テレビジョン、スクリーンと共に用いられるプロジェクタ、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ及び他の適切な表示装置がある。
【００２２】
このように、他の表示装置は、部屋の床部上の照明アセンブリ１４に関連して１つ以上の画像を処理する１つ以上の壁又は壁の一部を形成できる。更に、追加的な又は他の表示装置によって、電子機器１６と直接通信を行ってもよく、例えば、照明アセンブリ１４又は物理的オブジェクト１２を介して、電子機器１６と間接的に通信を行ってもよい。これにより、他の表示装置は、システム１０のユーザに対し、追加的な情報又は視覚的なエンターテインメントを提供できる。更に、各照明アセンブリ１４は、一意的なシリアル番号又は識別子を有している。この一意的識別子により、電子機器１６、及びオプションとして物理的オブジェクト１２は、通信すべき又は通信中の１つ以上の照明アセンブリ１４Ａ〜１４Ｄを選択又は特定することができる。また、複数の照明アセンブリが、床、壁、天井又はこれらの組合せに関して、様々な形状又はパターンを形成するようにシステム１０を構成できることは当業者にとって明らかである。
【００２３】
更に、システム１０は、１つ以上の照明アセンブリのグループから構成してもよく、照明アセンブリの第１のグループが、照明アセンブリの第２のグループに当接しないように構成してもよい。更に、照明アセンブリ１４は、様々な異なるサイズを有するように形成してもよいことは当業者にとって明らかである。例えば、単一の照明アセンブリを、部屋の床空間の全体を覆うように形成してもよく、これに代えて、複数の照明アセンブリを連結して同じ床空間を覆ってもよい。
【００２４】
更に、システム１０は、電子機器１６と通信し、システム１０のユーザに追加的な情報又は音声による娯楽情報を提供する１つ以上のステレオシステムを含むように構成してもよい。１つ以上のステレオシステムのコンポーネントには、電子機器１６からのオーディオ信号を増幅する増幅器と、増幅されたオーディオ信号によって駆動される１組以上のスピーカ等が含まれる。ここで、各スピーカ内又はスピーカ筐体の近傍に配置されるように、各スピーカに増幅器を組み込んでもよく、これに代えて、１つ以上のスイッチを介して、直接又は間接的に複数の組のスピーカを駆動する１つ以上の増幅器を、各スピーカ又はスピーカ筐体から独立したユニットとして設けてもよい。更に、電子機器１６は、無線伝送媒体又は有線伝送媒体を用いて、各増幅器又は各スピーカと通信してもよい。
【００２５】
更に、システム１０は、電子機器１６と通信するヘッドホンを備え、各ユーザがヘッドホンを装着するような構成としてもよい。また、ヘッドホンは、双方向通信を行い、すなわち、ユーザからシステム１０に要求を送信した後、システム１０から応答を受け取るようにしてもよい。これにより、電子機器１６は、特定のユーザに関連付けられた選択されたヘッドホンセットに、情報を無線的に又は有線的に送ることができる。
【００２６】
これにより、システム１０は、聞き取ることができる手掛かり（clues）、指示、音又はこれに類する可聴の情報を選択されたユーザに提供することができる。更に、電子機器１６には、例えば、グラフィックイコライザ及びこれに類する音響システムコンポーネント等の他の１つ以上の音響装置を接続してもよい。
【００２７】
更に、システム１０は、電子機器１６に捕捉された画像情報を提供する１つ以上の撮像素子を備えていてもよい。好適な撮像素子は、静止画像フォーマット又はビデオフォーマットのデジタル画像を生成するカメラを備える。また、撮像素子が備えるカメラは、デジタル画像は生成しないが、撮像した画像を他の機器に送信し、この機器が画像をデジタル化して、デジタル画像を電子機器１６に供給するようにしてもよい。このように、撮像素子は、電子機器１６に、ライブ映像を提供し、これにより、電子機器１６は、照明アセンブリ１４又はシステム１０に接続された他の表示装置にビデオ画像を表示できる。
【００２８】
電子機器１６は、各撮像素子と通信し、コマンドを送り、各撮像素子を直接制御して、パン、チルト、ズーム、強調、画像の一部の変形又はこの他の画像処理を実行させる。撮像素子は、ユーザ、システムのオペレータ又はシステムの所有者の希望に添って、様々な角度からシステム１０の画像を捕捉し、又はシステム１０の特定の部分を撮像するように構成してもよい。
【００２９】
更に、撮像素子は、電子機器１６と無線的に通信してもよく、これにより、システム１０のユーザは、撮像素子の１つを身に付け又は装着することができる。
【００３０】
更に、システム１０は、ユーザからのオーディオ情報、例えば、音声コマンドを電子機器１６に提供し、又は電子機器１６に他の環境音を提供する１つ以上のマイクロホンを備えていてもよい。これにより、電子機器１６は、ボイス及び音声認識タスク及び機能を実行でき、例えば、ユーザの発声に基づいて、ステレオセットの音量を変化させたり、又は撮像素子にコマンドを供給したりできる。
【００３１】
図３は、本発明の例示的な実施形態における処理手順を示している。照明アセンブリ１４を電子機器１６に物理的に接続し、照明アセンブリ１４、電子機器１６、物理的オブジェクト１２、及び必要であれば通信モジュール１８に電力を供給した後、システム１０は、システムの初期化を開始する。初期化の間、電子機器１６、照明アセンブリ１４及び物理的オブジェクト１２は、それぞれが１つ以上の自己診断ルーチンを実行する。システム１０全体に電力が投入され、システム１０全体が１つ以上の自己診断ルーチンを実行するための所定の期間が経過すると、電子機器１６は、照明アセンブリ１４及び物理的オブジェクト１２との間に通信を確立し、各アイテムの動作状態を判定し、各アイテムの識別情報を確立する（ステップ２０）。
【００３２】
一旦、電子機器１６がシステム１０内の各照明アセンブリ１４及び物理的オブジェクト１２を特定すると、電子機器１６は、選択された照明アセンブリ１４をポーリングし、接続されている全ての照明アセンブリ、例えば、照明アセンブリ１４Ｂ〜１４Ｄを識別する（ステップ２２）。このように、電子機器１６は、特定された各照明アセンブリ１４をポーリングし、これにより、電子機器１６は、システム１０内の各照明アセンブリ１４の位置を特定するマップを生成する。なお、照明アセンブリ１４が１つのみであり、したがって、連結された照明アセンブリがない場合もあることは当業者にとって明らかである。システム１０の初期化の一部として各照明アセンブリ１４をマッピングすることに加えて、電子機器１６は、各物理的オブジェクト１２からオブジェクトの一意的識別値を受信し、そして、システム１０内の各照明アセンブリ１４と通信するためのタイムスロットを各物理的オブジェクト１２に割り当てる（ステップ２２）。各照明アセンブリ１４をマッピングし、タイムスロットを割当てることにより、各物理的オブジェクト１２は、システム１０は、１人以上のユーザを楽しませ又は遊ばせることができる。
【００３３】
実際の動作では、照明アセンブリ１４は、物理的オブジェクト１２からデータフレームを受け取る。データフレームは、物理的オブジェクト１２を特定する情報と、物理的オブジェクト１２の加速度に関するデータとを含む（ステップ２４）。物理的オブジェクト１２からのデータフレームの好適なサイズは、約５６ビットであり、物理的オブジェクト１２のための好適なフレームレートは、約２０フレーム／秒である。一実施形態においては、各ユーザには、２つの物理的オブジェクト１２が割り当てられる。ユーザは、一方の履き物の舌革又は靴紐部分に第１の物理的オブジェクト１２を取り付け、他方の履き物の舌革又は靴紐部分に第２の物理的オブジェクト１２を取り付ける。物理的オブジェクト１２については、図１０を用いて後に詳細に説明する。更に、物理的オブジェクト１２は、例えば、衣服、バット、ボール、手袋、棒、武器、ポインティング装置及びゲーム、スポーツ及び娯楽活動において用いられる他の物理的オブジェクト等の複数の物理的オブジェクトに取り付け又は組み込んでもよいことは当業者にとって明らかである。
【００３４】
照明アセンブリ１４が物理的オブジェクト１２からデータフレームを受け取ると、照明アセンブリ１４は、データフレームを処理し、データフレームのソースを特定し、指示に応じて、巡回冗長チェック（ＣＲＣ）値又はチェックサム値又はフレームに提供された誤り検出のための他のメソッドを確認することによってフレーム内のデータを検証する（ステップ２４）。照明アセンブリ１４が物理的オブジェクト１２からのデータフレームを処理すると、照明アセンブリ１４は、物理的オブジェクト１２からのデータを含むイーサネット規格に準拠した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機器１６に供給し、これに続いて、電子機器１６は、システム１０内の物理的オブジェクト１２の現在の位置を測定する。電子機器１６は、物理的オブジェクト１２によって送信されたデータと、システム１０内の物理的オブジェクト１２からデータが供給された照明アセンブリ１４のソースアドレスとに基づいて物理的オブジェクト１２の現在の位置を測定する。このため、物理的オブジェクト１２が特定のユーザに取り付けられ又は保持されている場合、システム１０内におけるユーザの位置を知ることができる。同様に、物理的オブジェクト１２は、ボール、スティック、パック又は他の物理的オブジェクトである場合も、システム１０は、システム１０内のその物理的オブジェクト１２の物理的な位置を測定できる。照明アセンブリ１４は、赤外線信号を用いて物理的オブジェクト１２にデータを送信できることは当業者にとって明らかである。
【００３５】
電子機器１６は、物理的オブジェクト１２から提供される加速度データ又は位置データと、オプションとして、物理的オブジェクト１２の速度又は物理的オブジェクト１２の最後に報告された位置又はシステム１０の所定の位置からの現在の物理的オブジェクト１２の距離、若しくは速度及び物理的オブジェクト１２の距離の両方を処理して、物理的オブジェクト１２の位置を測定する（ステップ２６）。電子機器１６は、照明アセンブリ１４に対して、物理的オブジェクト１２の位置に基づいて、出力を生成するよう指示し、及びオプションとして、物理的オブジェクト１２の速度と、物理的オブジェクト１２が移動した距離とに基づいて、出力を生成するように指示する。この出力は、ユーザの感覚の１つを刺激し、ユーザを楽しませ、ユーザとインタラクトする（ステップ２８）。更に、電子機器１６は、物理的オブジェクト１２に対し、例えば、回転、照明及びこの両方等、ユーザの感覚の１つを刺激し、ユーザを楽しませ、ユーザとインタラクトするための出力を生成するよう指示してもよい。更に、物理的オブジェクト１２は、電子機器１６及び照明アセンブリ１４と通信し、位置、識別、加速度、速度、角度、距離及び物理的オブジェクトに関する他の物理的又は論理的なパラメータに関連する情報を提供してもよいことは当業者にとって明らかである。
【００３６】
照明アセンブリ１４は、ユーザの視覚を刺激する１つ以上の色の視覚的出力を生成することができる。システム１０のモードに応じて、照明アセンブリ１４によって生成される視覚的出力は、ユーザに対して、指示又は手掛かり（clue）に関連するフィードバックを提供できる。例えば、照明アセンブリ１４は、緑色の光を発することによって、ユーザに対し、その方向に進み、緑色の光を発する照明アセンブリ１４を踏み、又は緑色の光を発する照明アセンブリ１４を目標にして物理的オブジェクト１２を打ち又は投げるように指示することができる。同様に照明アセンブリ１４は、赤色の光を発し、ユーザに対し、特定の方向に入って来ないように指示し、又は赤色の光を発する照明アセンブリ１４を踏まないように指示することもできる。また、照明アセンブリ１４は、広範囲に亘るスペクトルの色を発光し、又は表示するように制御可能であることは当業者にとって明らかである。視覚的効果の他の具体例として、システム１０は、以下に限定されるものではないが、ユーザが通過する迷路の生成、スターバースト又は花火ディスプレイと同様の擬似爆発、道路、通路、部屋、地形及びこの他の視覚的表示によって、ユーザを誘導し、楽しませ、規制し、教育し又は訓練するような効果を生成してもよい。
【００３７】
また、物理的オブジェクト１２は、システム１０とインタラクトするためのフィードバック又は命令をユーザに提供してもよい。例えば、電子機器１６又は照明アセンブリ１４は、選択されたユーザに関連する選択された物理的オブジェクト１２に対して、特定の色の視覚的出力を生成して、選択された物理的オブジェクト１２を照らすように命令してもよい。これにより、システム１０は、ユーザに対して、更に高度なインタラクションを提供することができる。例えば、物理的オブジェクト１２の視覚的出力は、選択されたユーザが、ゲーム又はイベントの有効な参加者ではなくなったこと、又は選択されたユーザが、例えば、鬼ごっこ（game of tag）の「鬼（it）」になり、このユーザから逃げなくてはならないこと等を示してもよい。また、電子機器１６及び照明アセンブリ１４は、選択された物理的オブジェクト１２に対し、振動による出力を生成するように命令してもよい。
【００３８】
図４は、照明アセンブリ１４の詳細な構成を示している。照明アセンブリ１４の好適な機械的なレイアウトについては、図１５を用いて、後に更に詳細に説明する。照明アセンブリ１４は、コントローラ３４、スピーカ回路４０及び電子機器１６に接続されたインタフェース回路３８を備える。インタフェース回路３８は、電子機器１６との間でイーサネットパケットを送受信し、音に変換されるのに適する電気信号をスピーカ回路４０に提供する。また、インタフェース回路３８は、更なる処理のために、電子機器１６からコントローラ３４に受信データパケットを転送し、解析する。
【００３９】
また、照明アセンブリ１４は、コントローラ３４に接続された、圧力センサ回路３０、受信回路３２及び画素３６を備える。コントローラ３４は、電子機器１６から受信したデータパケットを更に処理し、電子機器１６が、色を示す値とともに、どの画素３６を選択したかを判定する。圧力センサ回路３０は、照明アセンブリ１４の部分上にユーザが存在していることを示す可変周波数値を有する出力信号をコントローラ３４に提供する。受信回路３２は、物理的オブジェクト１２と通信し、物理的オブジェクト１２が提供するデータフレームを受信し、及び物理的オブジェクト１２にデータフレームを供給する。受信回路３２は、上述したように、物理的オブジェクト１２から受信した各データフレームを処理及び検証し、検証したデータフレームを物理的オブジェクト１２からコントローラ３４に供給し、インタフェース回路３８に転送させる。
【００４０】
実際の動作では、受信回路３２は、照明アセンブリ１４の特定の距離内で各物理的オブジェクト１２からデータフレームを受け取る。受信回路３２は、上述したように、受信データフレームを処理し、コントローラ３４に受信データを送る。コントローラ３４は、受信回路３２からインタフェース回路３８にデータを送り、これにより、インタフェース回路３８は、イーサネットパケットを生成することができる。一旦、イーサネットパケットが生成されると、インタフェース回路３８は、更なる処理のために電子機器１６にパケットを供給する。電子機器１６は、インタフェース回路３８から受信したデータパケットを処理し、物理的オブジェクト１２を特定し、特定された物理的オブジェクト１２に関する物理的パラメータを判定する。
【００４１】
電子機器１６は、物理的オブジェクト１２から受信した識別値とともに、及びオプションとして、物理的オブジェクト１２からの速度値とともに、照明アセンブリ１４からのソース識別情報を用いて、物理的オブジェクト１２の現在の位置を測定する。また、電子機器１６は、更に、物理的オブジェクト１２の可能な将来の位置も測定するようにしてもよい。また電子機器１６は、提供されたデータから、システム１０において有効な各物理的オブジェクト１２間の距離を測定してもよい。
【００４２】
電子機器１６は、物理的オブジェクト１２からのデータを処理した後、照明アセンブリ１４にデータを送信し、このデータは、照明アセンブリ１４に対し、例えば、視覚的出力、聴覚的出力又はこれらの両方を含む適切な出力を生成するよう指示する。また、オプションとして、電子機器１６は、例えば、視覚的出力、振動による出力又はこれらの両方を含む適切な出力を生成するよう物理的オブジェクト１２に命令するデータを送信してもよい。
【００４３】
インタフェース回路３８は、電子機器１６からイーサネットパケットを受け取ると、集積回路メモリにこれを保存し、フレーム宛先アドレスがインタフェース回路３８のアドレスフィルタ内の基準に適合するか否かを判定する。宛先アドレスは、アドレスフィルタ内の基準に適合する場合、パケットは、インタフェース回路３８の内部メモリに保存される。また、インタフェース回路３８は、データパケットのコンテンツを検証するために、例えば、ＣＲＣ検査又はチェックサム検査等の誤り検出を実行できる。インタフェース回路３８は、データを解析し、選択された画素の制御を担うコントローラ３４を特定し、イーサネットパケットから特定されたコントローラ３４に適切な画素データを転送する。更に、インタフェース回路３８は、電子機器１６から受け取られたデータに基づいて、スピーカ回路４０をイネーブルにする機能を担っている。
【００４４】
照明アセンブリ１４により、システム１０は、物理的オブジェクト１２が、照明アセンブリ１４に直接接触していない場合であっても、物理的オブジェクト１２を好適に検出し、その位置を特定することができる。すなわち、ユーザが自らの履き物の一部に物理的オブジェクト１２を装着している場合、システム１０は、１つ以上の照明アセンブリ１４上にユーザの足が存在しているか否か、及び静止しているか又は動いているかを判定することができる。動きが検出された場合、システム１０は、特定の１つの照明アセンブリ１４に対して相対的にユーザの足が移動している方向を判定できる。このため、システム１０は、次に、ユーザが、どの照明アセンブリ１４に踏み出す可能性が高いかを予測し、それぞれの可能な照明アセンブリ１４に対し、ユーザとインタラクトし、ユーザを楽しませる視覚的応答又は聴覚的応答等の出力応答を生成するよう指示を提供することができる。例えば、システム１０は、ユーザが更に足を進める前に、ユーザが特定の方向に進むことをブロックしてもよい。このように、システム１０は、何らかの要因で、各圧力センサ回路３０が無効又はディスエーブルにされている場合であっても、各ユーザを追跡し、各ユーザとインタラクトすることができる。
【００４５】
図５は、１つ以上の画素３６及び１つ以上のコントローラ３４を有する照明アセンブリ１４を示している。図４に示す照明アセンブリ１４は、図２及び図３に関して上述した具体例と同様に動作する。図５は、画素構成に関して、多くの物理的な位置において、好適な視覚的効果を確実に実現するように、照明アセンブリ１４を適応化できることを示している。例えば、図５に示す照明アセンブリ１４は、４つの象限に分割される。第１の象限は、受信回路３２Ａ、圧力センサ回路３０Ａ、画素３６Ａ〜３６Ｄ及びインタフェース回路３８に接続されたコントローラ３４Ａを備える。これにより、インタフェース回路３８は、電子機器１６から受信したデータを解析し、それらに関連する画素を制御する適切なコントローラ３４Ａ〜３４Ｄに適切なデータを配信することができる。また、照明アセンブリ１４を複数の象限から構成することにより、コントローラ３４Ａ〜３６Ｄの１つ、又は画素３６Ａ〜３６Ｑの１つ以上に障害が発生した場合に、選択された象限をディスエーブルにし又はイネーブルにすることができるという利点もある。
【００４６】
図６は、インタフェース回路３８の更に詳細な構成を示している。インタフェース回路３８は、物理ネットワークインタフェース５６を含むように適応化され、これにより、インタフェース回路３８は、イーサネットリンクを介して、電子機器１６と通信することができる。また、インタフェース回路３８は、物理ネットワークインタフェース５６と通信し、パケット送受信を実現するネットワーク送受信機５４を備える。インタフェース回路３８は、更に、ネットワーク送受信機５４及び（後述する）チップセレクト５０と通信する第１のコントローラ５２を備え、これにより、データを解析し、電子機器１６からコントローラ３４にデータを転送する。
【００４７】
物理ネットワークインタフェース５６は、イーサネットに準拠するローカルエリアネットワークを介して、インタフェース回路３８が電子機器１６と通信するための電源供給及び分離要求を実現する。インタフェース回路３８において、好適に用いられる送受信機としては、例えば、カリフォルニア州、マウンテンビュー（Mountain View）のハロエレクトロニクス社（Halo Electronics, Inc.）から型番ＭＤＱ−００１として市販されている送受信機がある。
【００４８】
ネットワーク送受信機５４は、物理ネットワークインタフェース５６を介してイーサネットパケット送信及び受信機能を実行する。第１のコントローラ５２は、電子機器１６から受信した各データパケットを解析し、どのコントローラ３４Ａ〜３４Ｄにそのデータを供給すべきかを判定する。第１のコントローラ５２は、チップセレクト５０を用いて、電子機器１６からデータを受信するために適切なコントローラ３４Ａ〜３４Ｄを選択する。チップセレクト５０は、照明アセンブリ１４内の各コントローラ３４Ａ〜３４Ｄに対して、チップセレクト信号（chip select signal）をイネーブル又はディスエーブルにする制御を行う。また、各コントローラ３４Ａ〜３４Ｄは、対応する受信回路３２Ａ〜３２Ｄに接続されている。受信回路３４Ａ〜３４Ｄは、物理的オブジェクト１２からデータを受信し、この受信したデータを、電子機器１６に送るために、各コントローラ３４Ａ〜３４Ｄに供給する。なお、各受信回路が各物理的オブジェクトとの間でデータを送受信するように構成してもよいことは当業者にとって明らかである。受信回路３２Ａ〜３２Ｄについては、図８を用いて後に詳細に説明する。
【００４９】
このように、第１のコントローラ５２は、電子機器１６からのデータをより効率的に処理でき、照明アセンブリ１４内、並びに照明アセンブリ１４と電子機器１６との間のデータ転送速度を高めることができる。更に、チップセレクト５０を用いることにより、コントローラ又は複数の画素３６Ａ〜３６Ｑに障害が生じた場合、照明アセンブリ１４が１つ以上のコントローラ３４Ａ〜３４Ｄをディスエーブルにできるという利点もある。また、インタフェース回路３８は、チップセレクト５０及び第１のコントローラ５２なしで動作するように構成してもよいことは当業者にとって明らかである。
【００５０】
第１のコントローラ５２及びコントローラ３４として好適なコントローラは、例えば、アリゾナ州、チャンドラー（Chandler）のマイクロチップテクノロジ社（Microchip Technology Inc.）から型番ＰＩＣ１６Ｃ８７７として市販されている。ネットワーク送受信機５４としての使用に好適なコントローラは、テキサス州、オースチン（Austin）のシーラスロジック社（Cirrus Logic, Inc.）から、型番ＣＳ８９００Ａ〜ＣＱとして市販されている。チップセレクト５０としての使用に好適なチップセレクトデバイスは、ニューヨークのフィリップスセミコンダクタ社（Phillips Semiconductors, Inc.）から型番４ＡＨＣ１３８として市販されている。
【００５１】
図７は、画素３６の詳細を示している。画素３６は、画素３６を照らすための照明源（illumination source）５８を含んでいる。照明源５８は、通常、例えば、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード及び青色発光ダイオードからなる３つの発光ダイオード（ＬＥＤ）として構成される。また、照明源５８は、所望の色及び照度で画素３６を照らし、視覚的出力を生成する、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）バックライトドライバ、１つ以上の白熱電球、又は１つ以上のネオン管として構成してもよい。電子機器１６は、照明アセンブリ１４に、照明源５８が照射すべき色及び照度を示すデータを提供する。照明源５８として、例えば、光ファイバ、ガス充填光源又は白熱光源等の他の照明技術を用いてもよいことは当業者にとって明らかである。
【００５２】
照明源５８が出射する色及び照度を示すデータは、照明アセンブリ１４において、１つ以上のデジタル−アナログ変換器（Ｄ／Ａ変換器）（図示せず）によって、デジタル領域からアナログ領域に変換される。ここでは、８ビットＤ／Ａ変換器を用いるが、これより解像度が高い又は低いＤ／Ａ変換器を用いてもよいことは当業者にとって明らかである。Ｄ／Ａ変換器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に構成された演算増幅器に供給される。演算増幅器によって生成される電流値は、Ｄ／Ａ変換器からのアナログ信号の電圧値に比例する。演算増幅器によって生成される電流値は、照明源５８を駆動するために用いられる。これにより、照明源５８の色及び照度は、連続した電流値によって制御される。これにより、システム１０は、通常、照明源をパルス幅変調する際に生じる雑音問題を回避又は緩和できる。更に、連続した電流値を照明源５８に供給することによって照明源５８への電流値は、実質的にラッチされ、このため、パルス幅を変調された電流信号を受け取る照明源に比べて、プロセッサリソースが少なくて済む。
【００５３】
図８は、受信回路３２の構成を詳細に示している。受信回路３２は、物理的オブジェクト１２からデータを受け取る受信機６０と、受信データを検証し、コントローラ３４に転送する受信機コントローラ６４とを備える。詳しくは、受信機６０は、１つ以上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受信機である。受信機６０は、物理的オブジェクト１２から送信された電流パルスをデジタルＴＴＬ出力に変換するとともに、照明アセンブリ１４の動作を妨げる可能性がある信号源からの信号を排除する。このような信号源としては、日光、白熱電球、蛍光灯等が含まれる。受信回路３２としての使用に好適な受信機は、カリフォルニア州ミルピタス（Milpitas）のリニアテクノロジ社（Linear Technology Corporation）から、型番ＬＴ１３２８として市販されている。
【００５４】
受信機コントローラ６４は、受信機６０の出力を受信し、データフレームを送信した物理的オブジェクト１２を特定し、オプションとして、フレームと共に送信されたＣＲＣ値又はチェックサム値又は他の誤り検出値を確認することによってフレームを検証する。一旦、受信機コントローラ６４がデータフレームを確認すると、受信機コントローラ６４は、電子機器１６への転送のために、コントローラ３４にデータフレームを送る。受信回路３２として好適な受信機コントローラ６４は、例えば、アリゾナ州、チャンドラー（Chandler）のマイクロチップテクノロジ社（Microchip Technology Inc.）から型番ＰＩＣ１６Ｃ５４Ｃとして市販されている。
【００５５】
図９は、ユーザの感覚を刺激する聴覚的出力を生成するスピーカ回路４０を示している。スピーカ回路４０は、増幅器７０及びラウドスピーカ７２を備える。増幅器７０は、ラウドスピーカ７２を駆動するために、インタフェース回路３８からの音声入力信号を増幅するオーディオ増幅器である。ラウドスピーカ７２は、増幅器７０から供給された電気信号を音に変換し、聴覚的出力を生成する。例えば各ユーザがワイヤレスヘッドホンを装着する等、他の適当な手法によっても聴覚的出力を生成できることは当業者にとって明らかである。更に、照明アセンブリ１４は、ラウドスピーカ７２の筐体を構成してもよいことは当業者にとって明らかである。
【００５６】
図１０は、圧力センサ回路３０を詳細に示している。圧力センサ回路３０は、コイル７６、磁石７８及び増幅器８０を備える。コイル７６は、磁石７８の磁場内に位置し、増幅器８０に接続されている。コイル７６及び増幅器８０は、約２００ｋＨｚのベース周波数で振動する発振回路を形成する。磁石７８は、コイル７６に垂直な平面において上下方向に移動し、これにより、磁石７８によってコイル７６に加えられる磁力が変化する。磁石７８の上下方向の移動は、ユーザが照明アセンブリ１４の一部に加える圧力の量に基づいている。このように、磁石７８からコイル７６に印加される磁力は、磁石７８の動きに応じて変化し、これにより、発振回路の周波数が変化する。コイル７６及び増幅器８０によって構成された発振回路は、１人以上のユーザによって少なくとも照明アセンブリ１４の一部に加えられる圧力を示す出力信号をコントローラ３４に提供する。
【００５７】
図１１は、物理的オブジェクト１２を更に詳細に示している。物理的オブジェクト１２は、電子機器１６及び照明アセンブリ１４と通信するためのインタフェース１１８を備える。また、物理的オブジェクト１２は、インタフェース１１８、センサ回路１１２、バイブレータ回路１１４及び音響回路１１６と通信する照明回路１１０を備える。照明回路１１０は、物理的オブジェクト１２を照らす視覚的出力を提供する。センサ回路１１２は、物理的オブジェクト１２の物理的刺激、例えば、物理的オブジェクト１２のｘ軸のｙ軸及びＺ軸における動きを測定し、これらの３つの軸の少なくとも１つにおける物理的オブジェクト１２の加速度を示す応答をインタフェース１１８に提供する。バイブレータ回路１１４は、インタフェース１１８によってイネーブルにされて、ユーザの感覚の１つを刺激する出力を提供するために、振動による出力を生成することができる。音響回路１１６もインタフェース１１８に制御され、聴覚的出力を生成することができる。
【００５８】
照明回路１１０は、通常、インタフェース１１８によってイネーブルにされて物理的オブジェクト１２を照らす３つのＬＥＤ、例えば、赤色、青色及び緑色のＬＥＤ（図示せず）を備える、なお、照明回路１１０は、３個より多い又は少ないＬＥＤを備えていてもよいことは当業者にとって明らかである。更に、照明回路１１０は、視覚的出力又は他の照射効果を生成するために、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）バックライトドライバ、１つ以上の白熱電球又は１つ以上のネオン管を備えていてもよいことは当業者にとって明らかである。
【００５９】
センサ回路１１２は、例えば、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の３つの軸の１つ以上において、物理的刺激を感知することができ、３つの軸の少なくとも１つにおける物理的オブジェクト１２の加速度を示す応答をインタフェース１１８に提供する。これに代えて、センサ回路１１２が１つ以上の伏角計（図示せず）を備えている場合、センサ回路１１２は、３つの軸の少なくとも１つの水平面に対する物理的オブジェクト１２の傾斜を示す応答をインタフェース１１８に提供する。物理的オブジェクト１２は、例えば、角度情報を提供するジャイロスコープ又はグローバルポジショニングシステム等のセンサ要素又はセンサ的な要素を備えていてもよいことは当業者にとって明らかである。
【００６０】
バイブレータ回路１１４は、例えば、インタフェース１１８によって駆動されると振動を発生させるモータ等の機構（図示せず）を有する。バイブレータ回路１１４によって発生される振動は、物理的オブジェクト１２がユーザの履き物に連結されている場合、ユーザが振動を感じるために十分な力、継続時間及び周波数を有する。
【００６１】
音響回路１１６は、ラウドスピーカ（図示せず）７２を備え、オプションとして、インタフェース１１８から供給される電気信号を増幅し、増幅した信号によってラウドスピーカ７２を駆動する増幅器を備える。ラウドスピーカ７２により、物理的オブジェクト１２は、電子機器１６又は照明アセンブリ１４による適切な指示に応じて、音響出力を生成することができる。
【００６２】
物理的オブジェクト１２は、システム１０において物理的オブジェクト１２を特定するために用いられる一意的シリアル番号を有する。物理的オブジェクト１２の一意的シリアル番号は、ユーザプロファイル、ユーザアカウント、ユーザ名又はユーザが参加を希望するゲーム又は活動を選択し又はユーザによるシステムの使用量を追跡するためのこの他のデータレコードを介して、特定のユーザに関連付けることができる。
【００６３】
図１２は、システム１０において、物理的オブジェクト１２を操作するための手順を示している。物理的オブジェクト１２は、電源投入時に自己診断ルーチンを実行する。物理的オブジェクトｌ２は、自己診断ルーチンを完了した後、電子機器１６からのフレーム同期パルスを待機する（ステップ１２０）。物理的オブジェクト１２が電子機器１６と同期されると、物理的オブジェクト１２は、電子機器１６にその特定の物理的オブジェクト１２を識別させるための情報として、データフレームを送信する（ステップ１２０）。電子機器１６が物理的オブジェクト１２から識別情報を受け取ると、電子機器１６は、他の物理的オブジェクトにおいて、矛盾が検出された場合、物理的オブジェクト１２に新たな識別情報を割り当てることができ、この他の場合、電子機器１６は、提供された識別情報を用いて物理的オブジェクト１２と通信する。電子機器１６によって物理的オブジェクト１２の１つに送信される各データパケットは、宛先の物理的オブジェクト１２を特定する一意的識別子を含む。この一意的識別子は、再割当が行われない限り、通常、物理的オブジェクト１２に固有の識別子である（ステップ１２０）。
【００６４】
実際の動作では、物理的オブジェクト１２は、照明アセンブリ１４を介して、割り当てられたタイムスロットを用いて電子機器１６と通信し、電子機器１６にセンサ回路１１２からの応答を供給する（ステップ１２２）。電子機器１６は、物理的オブジェクト１２からの応答データを処理し、少なくとも、選択された照明アセンブリ１４対する物理的オブジェクト１２の現在の位置を測定する（ステップ１２４）。電子機器１６は、必要ならば、１つ以上の他の物理的オブジェクト１２に対する選択された物理的オブジェクト１２の位置を測定する。照明アセンブリ１４は、有線的に又は無線的に物理的オブジェクト１２にデータを送信するように構成してもよく、照明アセンブリ１４を介することなく、電子機器１６と物理的オブジェクト１２が直接通信するように構成してもよいことは当業者にとって明らかである。更に、物理的オブジェクト１２が他の物理的オブジェクトと有線的に又は無線的に通信するように構成してもよいことは当業者にとって明らかである。なお、物理的オブジェクト１２及び照明アセンブリ１４は、他の物理的オブジェクト及び照明アセンブリの間の通信を妨げないように通信することは当業者にとって明らかである。
【００６５】
電子機器１６が物理的オブジェクト１２の位置を測定すると、電子機器１６は、物理的オブジェクト１２に対し、様々なシステム変数の解析に基づく出力を生成するように指示することができる（ステップ１２６）。可能な変数としては、以下に限定されるものではないが、ユーザの数、物理的オブジェクト１２の位置、物理的オブジェクト１２の速度、例えば、有酸素運動等、提供されるエンターテインメントの種類等が含まれる。
【００６６】
図１３は、インタフェース１１８を更に詳細に示している。インタフェース１１８は、コントローラ回路１３２と通信する第１のインタフェース回路１３０を備え、コントローラ回路１３２は、第２のインタフェース回路１３４にも接続されている。コントローラ回路１３２は、照明回路１１０、センサ回路１１２、バイブレータ回路１１４及び音響回路１１６にも接続されている。また、第１のインタフェース回路１３０は、電子機器１６にも接続されており、また、第２のインタフェース回路１３４は、照明回路１１０、センサ回路１１２、バイブレータ回路１１４及び音響回路１１６にも接続されている。
【００６７】
第１のインタフェース回路１３０は、電子機器１６から、通信モジュール１８によって送信されたデータを受信し、調整する。第１のインタフェース回路１３０が電子機器１６からのデータを受信し、調整すると、第１のインタフェース回路１３０は、更なる処理のために、コントローラ回路１３２にデータを供給する。コントローラ回路１３２は、受信データを処理し、物理的オブジェクト１２内の照明回路１１０、センサ回路１１２、バイブレータ回路１１４及び音響回路１１６の動作を調整する。また、コントローラ回路１３２は、データをデジタル化し、割り当てられたデータフレームの間にセンサ応答の送信を調整することによって、センサ回路１１２からの応答を処理する。第２のインタフェース回路１３４は、照明アセンブリ１４にデータパケットを送信し、センサ回路１１２からの応答を電子機器１６に供給する。コントローラ回路１３２として好適なコントローラは、例えば、アリゾナ州、チャンドラー（Chandler）のマイクロチップテクノロジ社（Microchip Technology Inc.）から型番ＰＩＣ１６Ｃ８７７として市販されている。
【００６８】
図１４は、第１のインタフェース回路１３０を詳細に示している。第１のインタフェース回路１３０は、受信機１４２と通信するためのアンテナ１４０を備える。受信機１４２は、バッファ１４４にも接続されている。アンテナ１４０は、通信モジュール１８を介して、電子機器１６が送信したデータを受信し、そのデータを受信機１４２に供給する。受信機１４２は、受信データをアナログの状態からデジタル状態に変換することによって、受信データを処理し、調整した後、バッファ１４４にデータを供給する。バッファ１４４は、受信機１４２からのデータをバッファリングし、コントローラ回路１３２に対する受信機１４２の影響を最小化する。第１のインタフェース回路１３０として好適に用いることができる受信機としては、例えば、テキサス州、ダラスのＲＦモノリシックス社（RF Monolithics, Inc.）から型番ＤＲ５０００として市販されている。
【００６９】
図１５は、第２のインタフェース回路１３４を詳細に示している。第２のインタフェース回路１３４は、センサ回路１１２から照明アセンブリ１４に応答を送信する送信機１４０を備える。送信機１４０は、照明アセンブリ１４内の受信回路３２によって好適に受信される赤外線出力信号を用いて応答を送信する１つ以上の赤外線ＬＥＤを備えている。
【００７０】
図１６は、照明アセンブリ１４の機械的なレイアウトを示している。照明アセンブリ１４は、上部９０、中間部８８及び基部９４を備える。上部９０は、受信回路３２に関連して動作して、受信機の周波数領域外の周波数を減衰させるフィルタ部１０２を備える。上部９０は、光を透過させる半透明の性質を有する材料から製造されている。上部９０は、ユーザが照明アセンブリ１４を踏んだ際に、中間部８８が傷つくことを防ぐ、中間部８８の保護層としても機能する。上部９０は、連続した側断面を有するアセンブリとして構成してもよく、最上位層が破損又は汚損した場合に取り除くことができる複数の使い捨ての層からなる階層的な側断面を有するアセンブリとして構成してもよい。また、上部９０は、先に詳細に説明した１つ以上の圧力センサ回路３０と関連して用いる１つ以上の磁石を保持する機械的な基体部としても機能する。
【００７１】
中間部８８は、画素３６Ａ〜３６Ｑを収容する画素筐体９２Ａ〜９２Ｑを備える。画素筐体９２Ａ〜９２Ｑは、一定の形状及びサイズを有し、互いに交換可能である。各画素筐体９２Ａ〜９２Ｑは、人間の体重を支えるために好適な強さのポリカーボネート材料から成形してもよい。画素筐体は、例えば、画素筐体９２Ａ、９２Ｇ、９２Ｃ、９２Ｈ等４つ一組の筐体としてグループ化される。例えば、画素筐体９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｇ、９２Ｈ等の４つの画素筐体が連結されると、これらは、４つの全ての画素筐体が互いに突き合わされる位置において、第１の半径の筐体９８及び第２の半径の筐体１００を形成する。第１の半径の筐体９８は、先に詳細に説明した受信機６０の一部を収容する。第２の半径の筐体１００は、先に詳細に説明した磁石７８を収容する。また、各画素筐体９２Ａ〜９２Ｑは、ファスナ９７等のファスナ機構と係合され、各画素筐体９２Ａ〜９２Ｑを互いに及び基部９４に固定するためのファスナ部９６を有する。また、中間部８８は、単一のユニットとして形成してもよいことは当業者にとって明らかである。
【００７２】
基部９４は、圧力センサ回路３０、受信回路３２、コントローラ３４、インタフェース回路３８及びこれに取り付けられたスピーカ回路４０を備える。また、基部９４は、図４及び図５に示す照明アセンブリ１４の各コンポーネントを相互接続するための様々な相互接続機構を有している。
【００７３】
照明アセンブリ１４は、例えば、長さ約１６インチ、幅約１６インチの正方形のモジュールとして構成される。中間部８８は、例えば、１６個の画素３６Ａ〜３６Ｑ、４個の受信回路３２及び４個の磁石７８を収容する１６個の画素筐体９２Ａ〜９２Ｑから構成される。但し、照明アセンブリ１４は、例えば、４つ以下の画素筐体等より少ない数の画素筐体から構成されるより小さい総合的な機械的なフットプリントを有していてもよく、これに代えて、例えば、１６個より多くの画素筐体、例えば、２４個の画素筐体又は３２個以上の画素筐体から構成されるより大きい総合的な機械的なフットプリントを有していてもよいことは当業者にとって明らかである。更に、照明アセンブリ１４は、システム１０の可搬性を実現し、すなわち、特別な技術を有する技術者でなくても、第１の娯楽施設から第２の娯楽施設にシステム１０を移設することができる。
【００７４】
図１７は、上部９０の底面側を示している。図１７に示すように、上部９０は、１つ以上の支持軸１０４を備える。支持軸１０４は、第２の半径の筐体１００内に嵌合する寸法を有するように形成されている。支持軸１０４は、中間部８８に連結されて、上部９０を支持する。各支持軸１０４は、中間部８８内の第２の半径の筐体１００の直径及び開口寸法に対応する直径及び壁厚を有している。各支持軸１０４は、通常、第２の半径の筐体１００内で上下方向に垂直に移動し、第２の半径の筐体１００に挿入された柔軟な表面に当接する。また、各支持軸１０４は、磁石７８（図示せず）にも連結され、これにより磁石７８は、支持軸１０４と共に、上下方向に移動する。磁石７８を各支持軸１０４に連結することにより、各圧力センサ回路３０は、ユーザが照明アセンブリ１４の部分に加える圧力を検出することができる。
【００７５】
図１８は、画素筐体９２の側断面を示している。図１８に示すように、各画素筐体９２は、照明アセンブリ１４の基部９４、第２の側部９３Ｂ及び第３の側部９３Ｃに連結されて第２の半径の筐体１００の一部を構成する第１の側部９３Ａを有する。また、第３の側部９３Ｃ及び第４の側部９３Ｄは、照明アセンブリ１４の基部９４に連結され、画素筐体９２の更なる支持体として機能する。第３の側部９３Ｃ及び第４の側部９３Ｄは、第１の半径の筐体９８の一部を構成する。また、各画素筐体９２は、上部９１を備える。また、図１８には、図１０を用いて説明したコイル７６の好適な位置も示している。各画素筐体９２は、図７を用いて上述した照明源５８を収容するのに適する寸法の開口を有する底部９５を備えている。
【００７６】
画素筐体９２は、中間部８８内の如何なる位置でも用いることができる低コストで耐久力がある筐体を提供する。この結果、中間部８８内の破損した画素筐体９２は、簡単に取り替えることができる。これにより、照明アセンブリ１４は、画素筐体９２が破損した場合に、照明アセンブリ１４全体を取り替えることなく修理可能なアセンブリを実現する。
【００７７】
図１９は、各画素筐体９２Ａ〜９２Ｑとともに好適に用いられ、照明源５８から照射された光を拡散させる散光素子１１０を示している。散光素子１１０は、照明源５８から出射された光が画素筐体９２の上部９１の全体に亘って、一定の色及び照度を有するようにするために設けられる。散光素子１１０は、画素筐体９２内に嵌合し、照明源５８を受け入れる開口１１９を有する。散光素子１１０は、照明源５８から、画素筐体９２の上部９１に向かって上方向に出射された光を反射し、照明アセンブリ１４の上部９０を介して投射する底部１１１を備える。
【００７８】
また、散光素子１１０は、第１の留継ぎ部１１５に連結される第１のテーパ状側部１１７を備え、第１の留継ぎ部１１５は、第２のテーパ状側部１１３にも連結されている。また、第２のテーパ状側部１１３は、第２の留継ぎ部１２７に連結され、第２の留継ぎ部１２７は、第３のテーパ状側部１２５に連結されている。また、第３のテーパ状側部１２５は、第３の留継ぎ部１２３に連結され、第３の留継ぎ部１２３は、第４のテーパ状側部１２１に連結されている。散光素子１１０は、開いた上部を有している。
【００７９】
図２０は、中間部８８の底面を示している。詳しくは、散光素子１１０は、画素筐体９２Ａによって示すように、画素筐体９２の底部に挿入される。照明要素５８Ａは、開口１１９に嵌合し、駆動されると画素筐体９２Ａを照らす。また、図２０は、照明アセンブリ１４を動作させるために用いられる相互接続の長さを最小化する照明アセンブリ１４の有利なレイアウトを示している。更に、画素筐体９２の構成により、部品が交換可能になり、照明アセンブリ１４の組立の際の間違いも著しく少なくなる。
【００８０】
本発明の例示的な実施形態では、照明付きのシステム１０の照明アセンブリ１４（すなわち、プレイ面）に対する１つ以上の物理的オブジェクト１２の位置を追跡する。１又は複数の物理的オブジェクト１２の位置は、照明アセンブリ１４内に設けられている受信機から電子機器１６に送信されるデータを解析することによって追跡される。具体的には、どの受信機が物理的オブジェクト１２から信号を受信し、逆にどの受信機が信号を受信しないに基づいて、照明アセンブリ１４に対する物理的オブジェクト１２の位置を判定する。
【００８１】
一実施形態においては、標準的なコンピュータマウスと略同等の寸法の物理的オブジェクト１２をシステム１０のユーザの靴に取り付ける。この物理的オブジェクト１２は、物理的オブジェクト１２の外周に配設された３つの信号送信機を備える。信号送信機は、物理的オブジェクト１２から信号を出射するように配設されている。３つの信号送信機は、互いに略等距離離間して、物理的オブジェクト１２の外周から互いに１２０°の角度を形成する信号を出射するように配設されている。ユーザが照明アセンブリ１４に対して移動すると、信号送信機が送信した信号を受信する異なる受信機における信号パターンも変化する。更に、照明アセンブリに対する物理的オブジェクト１２の向きも、どの受信機が信号を受信するかに影響する。例えば、ユーザが走り、靴の爪先が下向きになっている場合、第３の送信機は、照明アセンブリ１４から直接離れる信号を送信し、この信号は受信されず、照明アセンブリの受信機では、２つのパターンだけしか受信されない。なお、信号を送信する送信機の数は、ここに説明した３つの送信機より多くても少なくてもよく、本発明の範囲から逸脱することなく、物理的オブジェクト１２上の信号送信機の位置をどのように変更してもよいことは当業者にとって明らかである。
【００８２】
図２１Ａは、コンピュータマウスと略同等の寸法を有する物理的オブジェクト１６０を示している。物理的オブジェクト１６０は、物理的オブジェクト１６０の外周に沿って、互いに略等距離に配設された信号送信機１６２、１６４、１６６を備える。信号送信機１６２、１６４、１６６は、物理的オブジェクト１６０から出射され、照明アセンブリ１４の受信機によって検出される信号を発生する。
【００８３】
信号送信機１６２、１６４、１６６から信号を受信する照明アセンブリ１４の上の受信機は、受信した信号に基づく情報を電子機器１６に供給する。信号を受信する受信機の位置は、照明アセンブリ１４上に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、物理的オブジェクト１６０の現在の位置及びオプションとして予期される将来の位置が推定される。また、本発明の例示的な実施形態では、信号ＩＤを先に判定された位置及びパラメータと比較して、現在の位置を検証する（すなわち、靴に取り付けられた物理的オブジェクト１６０は、選択されたサンプリング期間に亘って、ある距離以上に移動するはずがない）。照明アセンブリ１４は、座標によってマークされたグリッド１６８としてマッピングされる（図２１Ｂ参照）。
【００８４】
図２１Ｂは、照明アセンブリ１４の受信機によって検出された３つのパターン１７２、１７４、１７６が重ね合わされたグリッド１６８を示している。送信機から送信された信号を登録する各受信機は、受信機の外周の座標を結ぶことによって形成されるパターンによってグリッド１６８上にプロットされる。外周の座標は、隣接する座標に線分で結ばれている。この具体例のパターンは、サイズ及び密度が全て等しく、したがって、照明アセンブリ１４上の又は照明アセンブリ１４に対して水平に向けられた物理的オブジェクト１６０によって生成されたものである。パターン１７２、１７４、１７６は、各パターンの中心１７８、１８０、１８２を判定することによって解析される。パターンの中心１７８、１８０、１８２は、各信号経路の中心を表し、これを用いて、信号の原点１８４（すなわち、物理的オブジェクト１６０の位置）を判定する。また、信号源に近いほど信号の強さが強いという物理的原理に基づき、アナログ信号の強さを用いることによって、信号の原点の推定精度を高めることができる。この実施形態で信号雑音を処理する必要性を低減するために、デジタル信号を使用している。
【００８５】
システム１０は、信号送信機１６２、１６４、１６６の信号を受信した受信機のグリッド１６８上の座標を判定し、パターンを作成する。この処理は、木片から突き出している複数の釘の周りにゴムバンドを巻くことに似ている（受信機の位置は、釘に対応する）。ゴムバンドは、環状のパターンを形成する。また、受信機のパターンは、応答する受信機の外周の座標を結ぶようにグリッド１６８に線を引くことによって形成される。隣接する外周の座標は、線分によって接続される。パターン内の幾つかの受信機は、ゲームの競争相手が受信機上に立って信号をブロックしたため、又は何らかの障害のために、応答しないことがある。パターンの中心を決定するために、パターン内の無応答の受信機は、無視される。そして、外周の線分の重み付け平均値を算出し、パターンの中心座標を判定する。なお、線分の長さに比例して、長い線分には、より大きな重みを与える。パターン１７２の中心点１７８を算定した後、外周の各座標点と中心点１７８によって形成される角度を計算することによって、確率密度関数の確率帯（probability zone）を確立する。そして、他のパターン１７４、１７６についても同様の処理を行う。
【００８６】
３つのパターン１７２、１７４、１７６の中心点の算出に続いて、３つのパターンの中心座標１７８、１８０、１８２を平均し、物理的オブジェクト１６０の位置を粗く予測する。そして、オブジェクト位置の点の確率密度関数（probability density function：ＰＤＦ）を検査するサンプリングアルゴリズムにおいて、この粗い位置予測を用いて、粗い予測中心点から外に拡がった同心円を用いる。ＰＤＦは、含まれる信号の物性、及び雑音及び他の因子のモデルによって与えられる正確なゼロ解を有する関数である。十分な演算パワーがあると、最適なＰＤＦを算出することができる。
【００８７】
この実施形態では、演算をより効率的に行うために、近似値を用いる。すなわち、この実施形態では、以下のような近似値及びモデルを用いる。既に算出されている確率帯（probability zone）を用いて、パターン中心点に対してサンプリング点が形成するベクトル角度を調べることによって、サンプリング点を確率帯に分類する。次に、サンプリング点が環状のパターンの境界内にあるか否かを判定する。サンプリング点が環状のパターンの境界内にある場合、サンプリング点から線分の距離が増加すると減少する正規確率密度関数を計算する際により小さい分散値を用いる。この関数は、信号パターンのエッジの近くに信号源がある可能性が最も高いという理想的な物理的原理を表している。信号源が遠くにある場合、更なる受信機が信号を受信し、そして、信号源がパターンの中心により近ければ、信号は、その受信機が受信する。
【００８８】
環境内には、雑音が存在すると考えられるため、この物理的原理は、確率論的方法を用いて、雑音を考慮してモデル化される。また、このアルゴリズムは、指向性信号（directional signal）を前提としており、信号の方向は、物理的オブジェクト１６０への方向角を意味している。確立した確率帯が得られると、サンプリング点からパターン中心点への角度を更なる確率因子として用いて、オブジェクトの方向角を推定する。確率関数は、可能な方向角がサンプリング点からパターン中心点への角度と異なる程、低下する。複数の信号パターンが与えられると、各信号パターンについて、サンプリング点のＰＤＦを算出し、これらを互いに乗算し、総合的なＰＤＦを算出する。物理的オブジェクト１６０は、１つの方向角しか有することができないという事実に基づき、各ＰＤＦの方向角を他のＰＤＦの方向角に対して調整する必要がある（例えば、信号方向が１２０°離れている場合、ＰＤＦにおいて用いられる角度も１２０°離れていなくてはならない）。全ての可能な角度を積分し又は単に平均を用いることにより、総合的なＰＤＦを算出する際に最良の角度を用いることができる。
【００８９】
サンプリングアルゴリズムは、第１のパターンに関するｘｙ中心座標（照明アセンブリ１４のエッジからの距離を表す）と、中心座標及び物理的オブジェクト１６０の位置の間の角度とから求められる確率と、第２及び第３のパターンに関するｘｙ中心座標と、中心座標及び物理的オブジェクト１６０の位置の間の角度とから求められる確率とを乗算し、総合的な値を得る。
【００９０】
最小数のサンプリングリング（sampling rings）を探索し、その限りにおいて、サンプリングアルゴリズムが最高値の１％未満である値を返した場合、サンプリングアルゴリズムは停止され、物理的オブジェクト１６０の位置を表すｘｙ座標として、最高値又は一組の最高値のＰＤＦ重み付け平均値を選択する。物理的オブジェクト１６０の最終位置が算出されると、物理的オブジェクト１６０の位置の履歴及び照明アセンブリ１４の床に埋め込まれている圧力センサから圧力値を含む追加的な情報に基づき、この算出結果を更に検証してもよいことは当業者にとって明らかである。変形例として、この位置は、圧力値、加速度計値、又はこれらの組合せのみから算出してもよく、或いは、受信機パターン、加速度計値、履歴データ、圧力値、又はジャイロスコープ値から算出してもよい。更に、これらの情報は、物理的オブジェクトの位置に関するＰＤＦを表し、上述した指向性信号のアルゴリズムと同様のアルゴリズムにおいて利用可能である場合、互いに乗算してもよく、これにより、最終的な確率的な評価を行うことができる。最終位置を決定した後、物理的オブジェクト１６０の向きを算出する。この向きは、送信機の既知の範囲、受信機の受信能力、物理的オブジェクト１６０に取り付けられた加速度計からの加速度計値、物理的オブジェクト１６０に取り付けられたジャイロスコープからのジャイロスコープ値、送信信号の幅を含む複数の因子を単独で又は組み合わせて用いることによって算出される。向きを算出することにより、検出されたパターンを生成することができる方向値を検査することによって、物理的オブジェクト１６０が特定の方向を向いている相対的確率が判定される。
【００９１】
本発明の例示的な実施形態における処理の手順を図２２のフローチャートに示す。この処理は、物理的オブジェクト１６０上の物理的オブジェクト１６０送信機が信号を発生すると開始される（ステップ２００）。そして、照明アセンブリ１４の幾つかの受信機が信号を受信し（ステップ２０２）、電子機器１６に信号の受信を報告する。照明アセンブリ１４の表面は、グリッド１６８として表現され、信号を検出する受信機の位置に対応する座標は、グリッド上にプロットされる（ステップ２０４）。各信号は、物理的オブジェクトＩＤ及び送信機ＩＤによって特定され、グリッド１６８上にマッピングされた座標は、パターンを形成する。そして、上述した手法によって、信号パターンの中心が判定される（ステップ２０６）。１つ以上の信号が検出されると（ステップ２０７）、各パターンの中心が判定されるまで、同様の処理が繰り返される。そして、重み付け平均値を適用し、物理的オブジェクト１６０の位置に対応している信号の総合的なソースを推定する（ステップ２０８）。
【００９２】
更に、履歴データを用いて、及びパラメータに基づいて予測を比較することによって、誤りチェックを行い（例えば、人間が１秒間に５０ヤードを走ることはなく、左右の靴は、１５フィート以上離れることはない）、これにより、オブジェクトの位置予測の確かさを確認してもよい。物理的オブジェクト１６０の位置を粗く推定した後、粗い推定を初期値としてＰＤＦサンプリングアルゴリズムを適用し、照明アセンブリ１４に対する物理的オブジェクト１６０の位置及び向きのより正確な推定を行う（ステップ２１０）。加速度計値、履歴データ、圧力値、ジャイロスコープ値、又は他の利用可能な位置データの任意の組合せを用いて、ＰＤＦにパラメータを追加し、精度をより高めることもできる。
【００９３】
システム１０は、物理的オブジェクト１６０の現在の位置を追跡し、これにより、システム１０は、照明アセンブリ１４にコマンドを送る際に、物理的オブジェクト１６０の位置に関する参照情報を付加することができる。コマンドは、照明アセンブリ１４に埋め込まれているＬＥＤによる照明ディスプレイの生成を指示するコマンドであってもよい。送信機を介して電子機器１６から送られたコマンドは、物理的オブジェクト１６０の現在の位置又は物理的オブジェクト１６０の現在の位置からオフセットされた位置を照射するための指示を含んでいてもよい。照明ディスプレイは、白色灯であってもよく、又はコマンド内の個々のフィールド（すなわち、各色のダイオードについて、個々の信号強度を指示する、ＲＧＢダイオードにおける赤、青、緑のダイオードのための個別のコマンドフィールド）に示された色に対応する着色光であってもよい。これに代えて、電子機器１６から送信されるコマンドは、物理的オブジェクト１６０の現在の位置に対するシステム１０の異なる部分によるオーディオの効果の生成に関連するコマンドであってもよい。例えば、ゲームの間、照明アセンブリ１４は、物理的オブジェクト１６０を身に付けたプレーヤの各ステップ毎に、音を出してもよい。これに代えて、あるゲームでは、照明アセンブリ１４の遠隔位置から発せられる音に応じて、プレーヤに向きを変更させてもよい。ボールに取り付けられた物理的オブジェクト（又は物理的オブジェクトであるボール）１６０が雑音を発生し、又は照明アセンブリ１４の表面上でボールが投げられると、ボールの経路に影をつけることもできる。
【００９４】
他の実施形態においては、物理的オブジェクト１６０の位置は、照明アセンブリ１４内の受信機が受信した信号の強度に基づいて測定される。物理的オブジェクト１６０の位置は、異なる受信機からの信号の強度を比較することによって、三角測定される。本発明の例示的な実施形態では、様々な手法で物理的オブジェクト１６０の現在の位置を測定できることは当業者にとって明らかである。物理的オブジェクト１６０は、３つの送信機の代わりに１つ又は２つ信号送信機しか備えていなくてもよい。信号送信機は、互いに距離が等しくない異なる向きで構成し、物理的オブジェクト１６０上の複数の受信機により、電子機器１６によって認識可能な特別なパターンを形成してもよい。更に、本発明の範囲から逸脱することなく、物理的オブジェクト１６０は、ここに示した具体例より小さくても大きくてもよい。
【００９５】
本発明の一実施形態においては、物理的オブジェクト１６０の位置は、照明アセンブリ１４内の圧力センサのみから測定してもよい。照明アセンブリ１４内のセンサは、圧力変化を電子機器１６に報告する。クラスタリングアルゴリズムは、圧力に関する報告を隣接する座標のクラスタにグループ化することによって物理的オブジェクト１６０の位置を測定する。座標は、最大圧力値から最小圧力値にソートされる。そして、最も高い圧力値から、順次、圧力値を調べる。圧力値が既存のクラスタに隣接する場合、この圧力値をクラスタに加える。この他の場合、その圧力値から新たなクラスタを開始し、全ての値についてこの処理を繰り返す。このアルゴリズムは、単一の圧力源の場合、圧力源の中心から離れるにしたがって、圧力値が厳密に単調減少するという物理的原理に基づいている。したがって、センサの共線の組に沿って圧力値が減少し、続いて増加する場合、このような圧力は、１つ以上の圧力源によって生じていると考えられる。足のサイズは、１６インチより大きいことはないと仮定すると、クラスタが３つ以上のグリッド座標に亘っている場合、足が２つ以上あると推定される。
【００９６】
各クラスタの圧力値を加算することにより、クラスタに加えられた全重量を知ることができる。この全重量は、物理的オブジェクト１６０が着地しているか、持ち上がっているか、滞在しているか等の指標として機能する。また、この圧力クラスタリングアルゴリズムは、唯一の位置測定法としてではなく、上述した他の位置測定法と組み合わせて用いることができることは当業者にとって明らかである。更に、これらの圧力による位置測定法を用いて、デバイスの状態又は表面に圧力をかける、デバイスに接続された手足に対する上述したデバイスの位置推定を調整することができる。また、圧力による位置推定法は、それ自体、デバイスを追跡する必要がなく、ユーザ又は他のオブジェクトによって表面に加えられる圧力のみを感知する用途に用いてもよい。
【００９７】
更に、システム１０は、例えばゲーム等、システムにおいて特定の機能を実行するための１つ以上の用途におけるインタフェースとしても機能する。上述のように、電子機器１６は、システム１０を制御し、管理し、更に、システム１０のユーザの様々なニーズに応えるアプリケーションプログラムを実行できる。アプリケーションプログラムは、システム１０の１つ以上の追加的な機能を実行でき、各機能は、他の機能から独立していてもよく、又は他のアプリケーションによって実行される機能に統合され又は互いに調整されてもよい。例えば、電子機器１６は、照明アセンブリ１４又は他の表示装置に画像を表示できるように画像を処理するアプリケーションを実行できる。これにより、電子機器１６は、移動でき、ユーザ及び、物理的オブジェクト１６０及び互いにインタラクトする画像を生成することができる。
【００９８】
システム１０における処理及び表示に適する画像は、当分野では、スプライト（sprite）として知られている。スプライトは、より大きいグラフィック内で移動できるグラフィック画像である。アプリケーションプログラム、例えば、スプライトをサポートするアニメーションプログラムでは、独立したアニメーション画像を生成し、これをより大きいアニメーションに組み込むことができる。各スプライトは、通常、他のスプライト又は静的なオブジェクトに遭遇した場合に、そのスプライトがどのように移動し、どのように振る舞うかを定義する一組の規則を有している、
スプライトは、ソフトウェアによって形成及び生成されたデータ、リアルタイムに供給されるデータ又は、例えば、撮像素子から又は、例えば、ＧＩＦ、ＪＰＥＧ、ＡＶＩ又は他の好適なフォーマットの画像又はビデオフォーマットに由来するファイルからのデータストリームの如何なる組合せからも導出することができる。スプライトは、静的な画像であっても、時間と共に変化する画像であっても、アニメーションであっても、ビデオであってもよい。
【００９９】
電子機器１６が実行できる他のアプリケーションとしては、照明アセンブリ１４及び他の表示装置上に静的な又は動的な文字情報を表示し、システム１０のユーザと通信するためのアプリケーションが含まれる。更に、電子機器１６は、システム１０のユーザが様々な機器に表示された同じ情報又はエンターテインメントを複数の方向で見ることができるように、照明アセンブリ１４及び他の表示装置に亘って画像を複製するアプリケーションを含むこの他のアプリケーションプログラムを実行してもよい。
【０１００】
システム１０、特に電子機器１６は、音及び音楽データを処理し、照明アセンブリ１４及びシステム１０に接続されているステレオシステムから音を生成又は再生するアプリケーションプログラムを実行できる。音及び音楽データは、ソフトウェアによって生成された音、上述したマイクロホンに入力された音及び音楽、リアルタイムに供給されるデータ又は、例えばＭＩＤＩ、ＭＰ３、ＷＡＶ又は他のフォーマットを含む標準の音又は音楽フォーマットのファイルからのデータストリームの如何なる組合せからも導出することができる。このように、電子機器１６は、様々なアプリケーションプログラムを実行する能力を有し、これにより、システム１０は、照明アセンブリ１４及び他の表示装置に様々な視覚的効果を表示し、ユーザと通信し、インタラクトし、ユーザを教育し、訓練し、案内し、及び楽しませることができる。
【０１０１】
システム１０が表示できる効果としては、例えば、花火又はスターバーストの爆発と同様の視覚的効果を有する爆発の映像や、ユーザが迷い込む迷路等がある。迷路は、迷路を進み、又は迷路内の別の経路を試みるために戻るようにユーザによってスクロール可能であってもよい。システム１０によって表示できる他の視覚的効果としては、シミュレートされたスポーツ環境及びスポーツ関連の映像等がある。例えば、野球の内野とベース及びボール、ホッケーリンクとパック、スティック及びネット、実際のプレーヤ、境界線又はマーカ、ゴール又はネット、スティック、クラブ、バット、ラケット、ホール及びフープをシミュレートしてもよい（すなわち、スプライトによって表示してもよい）。
【０１０２】
本発明の更なる側面として、システム１０は、ユーザにダンスステップを教えるソフトウェアアプリケーションを実行してもよく、又はユーザによるダンスステップに基づいてサウンドデータを生成するソフトウェアアプリケーションを実行してもよい。すなわち、システム１０では、ダンスステップ及び音楽等の音を同期させ、生成することができる。システム１０によって実行可能な他のアプリケーションとして、システムは、ユーザに対して、照明アセンブリ１４の上の物理的な場所に進み、そこを踏み、避け、追跡し、触り、蹴り、飛び上がり、又は他の行動を取るようにユーザに合図するための視覚ガイダンスキューを提供してもよい。また、これらの視覚ガイダンスキューを用いて、ユーザに対して、物理的オブジェクト１２又は物理的オブジェクト１２に組み込まれた物品に対して所定の行動を取り、マイクロホンに音声又は音を入力し、又は、１つの撮像素子の正面で所定の動き、位置又はパターンの動作を行うことを合図してもよい。
【０１０３】
システム１０がソフトウェアアプリケーションを実行する能力を有するために、システム１０は、芸術的又は創造的なメディアを生成でき、これにより、ユーザは、物理的オブジェクト１２、照明アセンブリ１４に配設された圧力センサ又はシステム１０の他の入力装置のうちの１つ以上を介して、照明アセンブリ１４及び他の表示装置上で、音、画像、又はシミュレートされたオブジェクトを作成し、処理することができる。更に、システム１０によって光及び画像のパターンを操作し、生成し、形成する能力の具体例として、光及び画像のパターンを、音声、音、音楽並びに音楽のビート及びリズムに同期させて、音波の周波数に対応する様々なパターン及び画像を生成してもよい。このように、システム１０は、調整されたデータを算出し又は同期させる能力を有する。
【０１０４】
本発明の他の側面として、システム１０は、１人以上の生徒を教育又は訓練するための効果的な教材を提供する。システム１０は、教材として、照明アセンブリ１４又は他の表示装置に質問を視覚的に表示し、又は音響システム又はヘッドホンを用いて生徒に質問することによって生徒とインタラクトできる。生徒は、照明アセンブリ１４、物理的オブジェクト１２の１つからのデータ、撮像素子からの画像、マイクロホンにより捕捉された発声又は音を用いて、システム１０によって観察、測定又は記録される行動によって、質問に答えることができる。更に、システムｌ０は、教材として、生徒にどのような行動をとらせるかについてのガイダンスキューを生徒に提供できる。例えば、電子機器１６は、照明アセンブリ１４に間違った選択を示す赤を照射させ又は照明アセンブリ１４に正しい選択を示す緑を照射させてもよく、又は視覚的ガイダンスに関連させて、生徒の選択が間違っている場合に、再試行を促すための音による手掛かりを提供し、又は、生徒の選択が正しい場合、正解を知らせる音を提供する。電子機器１６を用いるシステム１０は、生徒又はユーザの行動について、生徒又はユーザに対する他の形式のフィードバックを提供してもよい。このような他の形式のフィードバックとしては、音や、例えば、振動等の他の感覚的フィードバックがある。
【０１０５】
更に、システム１０は、様々な統計情報を測定及び要約し、確かさ、速度、精度、タイミング、位置、角度、スイング、アクション又は生徒の他の行動に対する測定値を示すことができる。システム１０は、教材として、教育及び訓練を実現するよう適応化され、例えば、ゴルフスイングの練習等のスポーツ活動、初等教育、大学教育、大学院教育、セミナー及びこの他の講義を含む、より正式な教室環境における教育活動を提供する。
【０１０６】
更に、システム１０は、元来、システム１０によって実行するためには設計されていないソフトウェアアプリケーションをシステム１０上で実行するためのインタフェースを備える。これにより、例えば、ＤＯＯＭ及びＱＵＡＫＥ等のアプリケーションをシステム１０で実行可能にでき、システム１０のユーザは、ＤＯＯＭ又はＱＵＡＫＥのゲームに参加することができる。システム１０のインタフェースは、システム１０の様々な出力装置、例えば、照明アセンブリ１４とインタラクトし、これを使用するように、アプリケーションの一組のルーチン、関数、プロトコル及びツールを構成可能である。更に、システム１０は、システム１０のユーザの入力を、アプリケーションプログラムが動作のために必要とする適切な入力に変換するアプリケーションを実行するように構成してもよい。
【０１０７】
他の本発明の側面においては、第１のシステム１０Ａは、ネットワークを介して、第２のシステム１０Ｂと通信する。第１のシステム１０Ａ及び第２のシステム１０Ｂは、上述したシステム１０と同様の構成を有し、それぞれ、１つ以上の照明アセンブリ１４と、１つ以上の物理的オブジェクト１２と、１つ以上の電子機器１６とを備える。なお、第３のシステム１０Ｃ及び第４のシステム１０Ｄ又は更に多くのシステムをネットワークに接続し、複数のシステムが様々な物理的な位置から、ネットワークを介して通信するような構成としてもよいことは当業者にとって明らかである。更に、これらの物理的な位置は、例えば、同じ建物の異なる床又はキャンパス内の異なる建物等、比較的近くの位置であってもよく、或いは、これらの物理的な位置は、何マイルも離れた異なる街、郡、州、国又はこれに類する地域であってもよい。これにより、システム１０のユーザは、ローカルのユーザ及び異なる物理的な位置のユーザとインタラクトすることができる。すなわち、第１のシステム１０Ａのユーザは、第２のシステム１０Ｂのユーザと共に、競争し、協力し、交際し、会い、通信し、遊び、働き、訓練し、練習し、学習し、踊り、及び他の活動を行うことができる。
【０１０８】
これにより、第１のシステム１０Ａ及び第２のシステム１０Ｂは、分散型のシステムを形成し、ネットワークを介して、１つ以上の中央サーバの組と通信できる。中央サーバの組は、第１のシステム１０Ａ及び第２のシステム１０Ｂの間で、コマンド、制御、要求及び応答を調整する。これにより、第１のシステム１０Ａのユーザは、第２のシステム１０Ｂのユーザとインタラクト又は通信することができる。更に、中央サーバの組は、第１のシステム１０Ａ及び第２のシステム１０Ｂに、２つのシステムの間のユーザインタラクション及び通信を更に強化するために、上述した１つ以上の視覚的効果を提供することができる。
【０１０９】
本発明の更に他の側面として、システム１０は、電子機器１６Ａと通信してもよい。電子機器１６Ａは、パーソナルコンピュータ、例えばＸｂｏｘ（商標）、プレイステーション（商標）又は他のビデオゲームコンソール等のビデオゲームコンソール、又は無線ネットワークに接続されたＰＤＡ又は携帯電話機等の他の電子機器であってもよい。これにより、電子機器１６Ａのユーザは、例えば、ネットワークを介して、システム１０と通信し、システム１０のユーザとインタラクトし、通信することができる。更に、電子機器１６Ａのユーザは、選択された視覚的効果、又は例えば、状態要求又はシステムヘルス要求等のシステム関数の性能をシステム１０に要求することができる。更に、電子機器１６Ａのユーザは、エンターテインメント及び教育活動において、システム１０のユーザと競争できる。このように、システム１０により、電子機器１６Ａのユーザは、システム１０のユーザと通信でき、システム１０を教材として使用することができる。例えば、ある物理的な位置にいるインストラクタが、例えば、第１のシステム１０Ａ及び第２のシステム１０Ｂ等の複数のシステムに亘って、システム１０の複数のユーザとインタラクト及び通信することができる。これにより、インストラクタは、各生徒の成績を監視し、視覚的なメッセージ又は聴覚的な音によるメッセージの形式で、全ての生徒に又は選択した１人の生徒に役立つフィードバックを提供することができる。
【０１１０】
サーバの組は、第１のシステム１０Ａ及び第２のシステム１０Ｂに追加的な機能を提供できる。例えば、サーバの組におけるサーバの１つには、利用可能なソフトウェアアプリケーションのデータベースを格納してもよく、これらのソフトウェアアプリケーションは、ビジネスニーズ、ユーザ要求又は契約に基づき、手動又は自動でシステムに選択的に、ダウンロードできる。例えば、第１のシステム１０Ａの所有者又はオペレータは、ソフトウェアアプリケーションの基本的パッケージを購読予約し、これにより、所有者又はオペレータは、アプリケーションの第１の組にアクセスし、第２のシステム１０Ｂの所有者又はオペレータは、ソフトウェアアプリケーションの高度なパッケージを購読予約し、第２のシステム１０Ｂの所有者又はオペレータは、第１のシステム１０Ａのオペレータに提供される基本的パッケージには含まれていない、より新しく、より高度な又はより人気が高いソフトウェアアプリケーションにアクセスできる、といった構成にしてもよい。更に、サーバの組は、各システム１０における変更に関する情報を配信し、同期させることができる。これにより、各システム１０のソフトウェアのそれぞれのローカルコピーを、分散形式で、リモートで更新することができる。各システム１０におけるプログラムのローカルコピーの変更は、例えば、プッシュ技術を用いて自動的に行ってもよく、又は例えば、システム１０の所有者又はオペレータが更新をプルするのを待機する等、手動で行ってもよい。サーバの組に対して、周期的な間隔で、プログラムの更新を自動的にプルするように各システム１０を構成し、様々なシステムに亘って、プログラムの自動更新を実現してもよいことは当業者にとって明らかである。
【０１１１】
サーバの組は、特定のユーザ情報のデータベースを管理するデータベース管理システムをサポートできる。特定のユーザ情報には、以下に限定されるものではないが、ユーザの氏名、年齢コンタクト情報及び課金情報等が含まれる。更に、データベースには、各ユーザに関して、例えば、エンドユーザがどの物理的オブジェクト１２、ライセンス及びプログラムを所有しているか、及びユーザが物理的オブジェクト１２を所有している場合、システム１０が、物理的オブジェクト１２と通信することによって、例えば、課金、ユーザの嗜好、許可及び他の機能を目的として、ユーザを特定する情報を含む所有権情報に関する情報を登録することができる。このように、ユーザが所有する物理的オブジェクト１２により、ユーザがシステム１０とインタラクトする都度、データベースを更新することができる。また、システム１０は、物理的オブジェクト１２と通信し、データベースに登録されている特定のユーザデータに基づいて、ユーザの権利又は嗜好を変更することができる。例えば、ユーザが追加プレイ時間を購入した場合、又はより高いレベルの権利を購入した場合、システム１０は、このような変更を反映するように物理的オブジェクト１２を更新することができ、ユーザは、自らの物理的オブジェクト１２と共に、他のシステムに移動し、そのユーザの新たなレベルの権利を自動的に行使することができる。
【０１１２】
データベースには、例えば、ＤＯＯＭ等、元来、システム１０で用いるように設計され及び書かれていないアプリケーションプログラムを始めとする様々なソフトウェアアプリケーション又は他のプログラムに関するユーザの嗜好を登録できる。更に、システム１０は、１人以上のユーザに関する統計情報をテーブル化したデータベースを用いることができる。すなわち、スコア、結果、使用パターン又は他の評価尺度をデータベースに登録し、物理的オブジェクト１２又は携帯電話機やパーソナルコンピュータ等の個人的な電子機器１６を用いるユーザがそのデータベースにアクセスすることができるようにしてもよい。また、ユーザの目標、希望、意図又は他の情報が登録されたデータベース機能により、電子機器１６によって実行される様々なソフトウェアアプリケーションをカスタマイズし、及びシステム１０の間又は他のユーザとの間のインタラクションを個人用に特化させることができるといった利点がある。例えば、ユーザは、ゲームを開始し又はアクティビティに入る前に、２５回のスイング又はショットの練習を行うといった目標又は希望を設定することができる。
【０１１３】
更に、ユーザは、グラフィカルユーザインタフェースを用いてデータベースクエリを送信できる。グラフィカルユーザインタフェースは、ユーザのパーソナルコンピュータ上のブラウザによって実行可能な、ウェブベースのインタフェースであってもよい。これにより、ユーザは、例えば、ユーザの現在の契約上の関係、ユーザの嗜好等の情報の一部を変更することができ、又は、他のユーザと通信し、システムにおける時間を予約し、予約した期間における所望の活動をスケジューリングすることができる。更に、ユーザは、グラフィカルユーザインタフェースを用いて、他のブラウザ又はシステム１０を使用している他のユーザとインタラクトし又は調整を行うことができる。
【０１１４】
更に、サーバの組は、システム１０又は他のエンティティのユーザが、システム１０上で実行可能に生成されたアプリケーションを供給できるようにする機能を提供できる。サーバの組又はサービスへのアプリケーションの供給は、電子メール、ウェブトランザクション又はこれに類する手法によって実現できる。同様に、システム１０のユーザ又はシステム１０上で実行されるアプリケーションの作成者は、サーバの組にアクセスし、サーバ、データベース、サーバの組に登録されているアプリケーションを追加し、変更し又は削除することができる。更に、サーバの組は、各システム１０上のアプリケーションの使用を監視し、これにより、例えば、システム１０によって実行可能なアプリケーションの所有権に関する合意、ライセンシング又は譲渡等の他の契約上のパラメータに基づいて、ロイヤリティの支払い金額又は他の形式の使用料を算出し、又はロイヤリティの支払い金額又は他の形式の使用料を算出及び決済することができる。
【０１１５】
本発明の一実施形態においては、選択されたユーザ又は他の個人がシステム１０によって実行可能なソフトウェアアプリケーションを作成するためのソフトウェア開発キット（software development kit：以下、ＳＤＫという。）が提供される。ＳＤＫは、システム１０と共に動作するためにソフトウェアアプリケーションにとって役立つ又は必要なツール、フレームワーク、ソフトウェアフック、関数及び他のソフトウェアコンポーネントを提供する。これにより、個人又はエンティティは、システム１０のユーザに更なる学習、ゲーム、スポーツ及び娯楽の機会を提供する、システム１０と共に用いるソフトウェアアプリケーションを作成及び開発できる。
【０１１６】
本発明の目的を達成する本発明の最良の形態を説明したが、この開示に基づき、本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、様々な変形例を想到できることは、無線通信の分野の当業者にって明らかである。例えば、本発明は、コンピュータプログラミングソフトウェア、ファームウェア又はハードウェアの如何なる組合せを用いても実施できる。本発明を実施し又は本発明に基づく装置を製造する準備段階として、本発明に基づくコンピュータプログラミングコード（ソフトウェア又はファームウェアのいずれで実現してもよい。）は、通常、例えば、固定の（ハードディスク）ドライブ、ディスケット、オプティカルディスク、磁気テープ、例えば、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ等の半導体メモリを始めとする１つ以上のマシンにより読出可能な記録媒体に保存され、これにより、本発明に基づく製品を製造する。コンピュータプログラミングコードを含む製品は、記憶装置からコードを直接実行することによって、又は記憶装置から、例えば、ハードディスク、ＲＡＭ等の他の記憶装置にコードをコピーすることによって、又はリモートからの実行のために、ネットワークにコードを送信することによって使用される。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の例示的な実施形態を実施するために好適なシステムのブロック図である。
【図２】本発明の例示的な実施形態を実施するために好適なシステムの例示的な構成を示す図である。
【図３】本発明の例示的な実施形態を実施するための処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の例示的な実施形態を実施するために好適な照明アセンブリのブロック図である。
【図５】本発明の例示的な実施形態を実施するために好適な照明アセンブリのブロック図である。
【図６】図４又は図５に示す照明アセンブリと共に好適に用いられるインタフェース回路のブロック図である。
【図７】図４又は図５に示す照明アセンブリと共に好適に用いられる画素のブロック図である。
【図８】図４又は図５に示す照明アセンブリと共に好適に用いられる受信機のブロック図である。
【図９】図４又は図５に示す照明アセンブリと共に好適に用いられるスピーカのブロック図である。
【図１０】図４又は図５に示す照明アセンブリと共に好適に用いられる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ために好適な物理的オブジェクトのブロック図である。
【図１２】本発明の例示的な実施形態を実施するために好適な物理的オブジェクトと通信するための処理の手順を示すフローチャートである。
【図１３】図１１に示す物理的オブジェクトと共に好適に用いられるコントローラのブロック図である。
【図１４】図１１に示す物理的オブジェクトと共に好適に用いられる第１のインタフェース回路のブロック図である。
【図１５】図１１に示す物理的オブジェクトと共に好適に用いられる第２のインタフェース回路のブロック図である。
【図１６】図４に示す照明アセンブリの分解図である。
【図１７】図１６に示す照明アセンブリの上部の底面図である。
【図１８】図１６に示す照明アセンブリと共に好適に用いられる画素筐体の側面図である。
【図１９】図１６に示す照明アセンブリと共に好適に用いられる反射素子の斜視図である。
【図２０】図１６に示す照明アセンブリの中間部の底面図である。
【図２１Ａ】物理的オブジェクトの上の送信機の配置を示す図である。
【図２１Ｂ】照明アセンブリに対して水平方向を向いた図２１Ａに示す送信機から信号を受け取る照明アセンブリの受信機によって生成されるパターンを示す図である。
【図２２】本発明の例示的な実施形態に基づき、照明アセンブリに対する物理的オブジェクトの位置及び向きを測定する処理の手順を示す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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