(57)【要約】センサ対応オブジェクトが開示される。ビーコンは、ある環境内の固定された場所に位置する場合がある。センサ対応オブジェクトの動作は、受信した信号の解析によりその環境の至るところで追跡され得る。ビーコンの既知の場所からの相対的な距離は、その環境内のセンサ対応オブジェクトを方向づける為に使用され得る。代わりに、センサ対応オブジェクトは互いからのそれぞれの距離を測定し、および、その関係を関連付けることにより、移動するオブジェクトの相対的な位置を決定する為に使用され得る。【選択図】図2
2020524261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
６つの自由度追跡を提供する為のＶＲ／ＡＲシステムであって、
当該システムは、
少なくとも２つのビーコンを含むヘッドセットであって、前記少なくとも２つのビーコンのそれぞれは送信器を含み、前記送信器のそれぞれは信号を送信するのに適している、ヘッドセット；
手動コントローラであるセンサ対応オブジェクトであって、前記センサ対応オブジェクトは信号を受信するのに適した受信器を含み、前記センサ対応オブジェクトは手の位置を決定するのに更に適している、センサ対応オブジェクト；
受信器からの信号を受信する信号プロセッサであって、前記信号プロセッサは受信された信号を処理し、および、前記少なくとも２つのビーコンからそれぞれ受信された信号に対する測定値を決定するのに適しており、前記センサ対応オブジェクトの位置は受信された信号の測定値に基づき決定される、信号プロセッサ；
を含み；
前記センサ対応オブジェクトは６つの自由度を用いて移動させることができ、また、前記センサ対応オブジェクトの位置はＶＲ／ＡＲシステムにより生み出された３Ｄ環境で表される、ＶＲ／ＡＲシステム。
【請求項２】
送信された信号のそれぞれが互いに対して直交している、請求項１に記載のＶＲ／ＡＲシステム。
【請求項３】
送信された信号のそれぞれは互いに対して周波数直交である、請求項２に記載のＶＲ／ＡＲシステム。
【請求項４】
前記少なくとも２つのビーコンの１つに動作的に接続されているディフューザを更に含む、請求項１に記載のＶＲ／ＡＲシステム。
【請求項５】
前記少なくとも２つのビーコンの１つは、前記少なくとも２つのビーコンのもう１つよりも狭い範囲で信号を送信する、請求項４に記載のＶＲ／ＡＲシステム。
【請求項６】
受信された信号に対する測定値がそれぞれの受信された信号の規模を規定する、請求項１に記載のＶＲ／ＡＲシステム。
【請求項７】
前記規模は前記少なくとも２つのビーコンの１つからの距離に関連する、請求項６に記載のＶＲ／ＡＲシステム。
【請求項８】
前記センサ対応オブジェクトの位置は、受信された信号の測定値および前記少なくとも２つのビーコンに関する測定値の相互相関に基づき決定される、請求項１に記載のＶＲ／ＡＲシステム。
【請求項９】
前記センサ対応オブジェクトの位置は、受信された信号の測定値および前記少なくとも２つのビーコンの既知の位置に基づき決定される、請求項１に記載のＶＲ／ＡＲシステム。
【請求項１０】
ディスプレイを更に含み、
前記センサ対応オブジェクトの位置は前記ディスプレイ上に再構築される、請求項１に記載のＶＲ／ＡＲシステム。
【請求項１１】
前記システムをグローバルにリベースすることができる別の位置感知モダリティを更に含む、請求項１に記載のＶＲ／ＡＲシステム。
【請求項１２】
３Ｄ環境内の動作を追跡する為の方法であって、
当該方法は、
３Ｄ環境内に位置した前記少なくとも２つのビーコンから信号を送信する工程；
少なくとも１つの受信器を有するセンサ対応オブジェクトにある前記少なくとも２つのビーコンのうち少なくとも１つから信号を受信する工程であって、前記センサ対応オブジェクトは３Ｄ環境内に位置し、および６つの自由度を用いて移動させることができる工程；
信号プロセッサを用いて受信された信号を処理する工程であって、受信された信号の処理は３Ｄ環境内で生じるそれぞれの受信された信号に対する測定値を決定する工程；
決定された測定値に基づき前記センサ対応オブジェクトの位置を決定する工程であって、前記位置は３Ｄ環境内の位置である工程、を含む方法。
【請求項１３】
送信された信号のそれぞれが互いに対して直交している、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記送信された信号のそれぞれは互いに対して周波数直交である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記少なくとも２つのビーコンの１つに動作的に接続されているディフューザを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
送信された信号の別のものよりも狭い範囲の信号を送信する工程を更に含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
受信された信号の測定値がそれぞれの受信された信号の規模を規定する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
前記規模は前記少なくとも２つのビーコンの１つからの距離に関連する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記センサ対応オブジェクトの位置は、受信された信号の測定値および前記少なくとも２つのビーコンに関する測定値の相互相関に基づき決定される、請求項１２に記載の方法。
【請求項２０】
前記センサ対応オブジェクトの位置は、受信された信号の測定値および前記少なくとも２つのビーコンの既知の位置に基づき決定される、請求項１２に記載の方法。
【請求項２１】
ディスプレイ上の前記センサ対応オブジェクトの決定された位置を表示する工程を更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２２】
動作を追跡する為のシステムであって、
前記システムは、
少なくとも２つのビーコンであって、前記少なくとも二つのビーコンのそれぞれは送信器を含み、前記送信器は信号を送信することに適している少なくとも２つのビーコン；
信号を受信するのに適した受信器を含むセンサ対応オブジェクト；および、
信号プロセッサであって、前記信号プロセッサは受信器からの信号を受信し；前記信号プロセッサは受信された信号を処理し、および、前記少なくとも２つのビーコンからのそれぞれの受信された信号に対する測定値を決定するのに適しており、前記センサ対応オブジェクトの位置は、受信された信号の測定値に基づき決定される信号プロセッサ、を含む、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、２０１７年６月１７日に出願され、表題が「６  ＤＯＦ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ  ｏｆ  Ｏｂｊｅｃｔｓ  Ｕｓｉｎｇ  ＦＭＴ  Ｓｅｎｓｏｒｓ」である米国特許出願第  ６２／５２１  ，３９７号の利益を主張する。それらの内容は、参照によりこの明細書に組込まれる。
【０００２】
本開示の装置および方法は、一般に人ーマシンのインタフェースコントローラの分野、また、特に３Ｄ環境におけるオブジェクト追跡に関する。
【背景技術】
【０００３】
近年、計算力および没入型の可能性が益々一般的になるにつれ、仮想現実（ＶＲ）および拡張現実（ＡＲ）も益々普及してきている。一般的に、システムと方法は、ＶＲおよびＡＲの環境と相互に作用する為の方法を提供する一方で、頻繁にこういった種類の環境と相互作用する為のメカニズムが没入型の本質を損ねる。
【０００４】
（高速のマルチタッチ）ＦＭＴセンサは、直交の変調信号に基づき水平面および曲面上で低レイテンシタッチの感知を可能にしている。しかしながら、ＦＭＴセンサは、空間におけるオブジェクトの位置および方向の追跡を効果的に今まで実行していない。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
本開示の前述および他の目的、特徴、および利点は、添付の図面で例示されるような実施形態の以下より具体的な記載から明白になり、図中、参照文字は図面全体にわたって同一の部分を指す。図面は、必ずしも正確な縮尺ではなく、その代わりに開示された実施形態の原理を例示することに重点が置かれている。
【０００６】
【図１】センサ対応オブジェクトの概略図を示す。
【図２】センサ対応オブジェクトおよびセンサを利用しているシステムの図である。
【図３】センサ対応オブジェクトおよびビーコンを利用しているシステムの図である。
【図４】センサ対応オブジェクトおよびビーコンを利用しているシステムの図である。
【図５】センサ対応オブジェクトおよびビーコンを利用しているシステムの図である。
【図６】センサ対応オブジェクトおよびビーコンを利用しているシステムの図である。
【図７】システムの使用を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本出願は著作権保護を受ける題材を含む。著作権の所有者は、それが特許商標局のファイルまたは記録に明らかになる為の特許情報開示者による複製には反対しないが、そうでない場合には著作権をすべて留保する。
【０００８】
本出願は、空間におけるオブジェクトの位置および方向を追跡する為のＦＭＴセンサ技術を使用することに向けられている。ＶＲとＡＲを組み合わせた実行において、本明細書に開示される方法およびシステムは、１つあるいはそれ以上のＦＭＴセンサ対応オブジェクトおよび、あるいは、周波数を放射するビーコンの３Ｄ空間における位置と方向の追跡を可能にする。例えば、２つのＦＭＴのセンサ対応の携帯型のゲームコントローラの空間内での３Ｄ動作が挙げられる。
【０００９】
本明細書に開示されているシステムおよび方法は、ＦＭＴセンサの技術、設計、製造、使用を提供し、特に、下述するものに限らないが周波数分割多重化（ＦＤＭ）、符号分割多重化（ＣＤＭ），またはＦＤＭおよびＣＤＭの方法両方を組み合わせるハイブリッド変調技術などのような直交信号に基づく多重送信スキームの機構を利用するセンサを提供する。本明細書における周波数への言及は、他の直交信号ベースにも言及しうる。かくして、本出願は本出願人の先の出願である、２０１３年３月１５日に出願され、「Ｌｏｗ−Ｌａｔｅｎｃｙ  Ｔｏｕｃｈ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｄｅｖｉｃｅ」と題された米国特許出願第１３／８４１，４３６、および２０１３年１１月１日に出願され、「Ｆａｓｔ  Ｍｕｌｔｉ−Ｔｏｕｃｈ  Ｐｏｓｔ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ」と題された米国特許出願第１４／０６９，６０９号を参照により組み込む。これらの出願は、本明細書に開示されているセンサと共に使用される場合もある、ＦＤＭ、ＣＤＭ、またはＦＤＭ／ＣＤＭハイブリッドセンサを熟考する。そのようなセンサにおいて、タッチは、行からの信号が列に結合される（増加させられる）か、列から分離される（減少させられる）ときに、感知され、その結果は、その列上で受信される。
【００１０】
この出願はまた、ＦＭＴセンサおよび次に示す以下の米国特許：９，０１９，２２４  Ｂ２；９，８１  １  ，２１４  Ｂ２；９，８０４，７２１  Ｂ２；９，７１０，１  １３  Ｂ２；９，  １５８，４１  １  Ｂ２；および以下の米国特許出願：１４／４６６，６２４；１５／１６２，２４０；１５／６９０，２３４；１５／１９５，６７５；１５／２００，６４２；１５／８２１  ，６７７；および、ＰＣＴ／ＵＳ２０１７／０５０５４７，  に開示されるＦＭＴセンサおよび他のインタフェースにおいて使用される原理を使用し、その中に示される開示、概念および専門用語に精通していることが推定される。それらの出願およびその中に参照により組み込まれる出願の全開示は、参照により本明細書に組込まれる。本明細書に開示されたセンサの詳細を下述する。
【００１１】
本発明において、および、特に請求項の範囲内において使用されるように、第１の（ｆｉｒｓｔ）、および、第２の（ｓｅｃｏｎｄ）といった順序を示す用語は、それら自体で、順番、時間、もしくは固有性を示す為に意図されたものではなく、むしろ、１つの請求された構築物を別のものと区別するために使用される。文脈で後述されているいくつかの使用において、第１の（ｆｉｒｓｔ）と第２の（ｓｅｃｏｎｄ）が、固有性を示す場合もある。例えば、最初のイベントが第１の時間で起こり、別のイベントが第２の時間で起こる場合、第１の時間が第２の時間の前に発生することを示す意図はない。しかしながら、第２の時間が第１の時間の後に生じるという更なる制限が請求項に存在する場合、その文脈は、第１の時間と第２の時間が固有の時間であることを読み取る必要がある。同様に、文脈がそのように口述または許容する場合は、順序を示す用語は特定された２つの請求された構築物が同じ特徴、あるいは、異なる特徴であり得るように広く解釈されるよう意図されている。それゆえ、例えばさらなる制限がない場合、例えば第１周波数および第２周波数が同じ周波数であってもよく、例えば第１周波数と第２周波数が１０ＭＨｚであり；あるいは異なる周波数、例えば、第１周波数が１０Ｍｈｚ、第２の周波数が１１Ｍｈｚであっても良い。文脈は例えばその他に指示する場合があり、例えば、第１および第２周波数が、周波数において互いに直交である更なる制限があり、その場合にそれらは同じ周波数であり得ない。
【００１２】
様々な実施形態では、本開示はセンサ対応オブジェクトを追跡する為のシステム、および、方法に向けられている。この開示を通じて、センサ対応オブジェクトの様々な形状および配置が、例示的な目的の為に使用される。例となる形状および配置は、本発明を例示する目的で開示されるが、別の形状および配置は、本明細書に開示される範囲および趣旨から逸脱することなく、本開示の観点において、当業者に明白である。
【００１３】
本明細書に使用されている用語「センサ対応オブジェクト」は、ＦＭＴセンサを介して検知でき、および、双方向でやり取りできる物理的オブジェクト（例えば、コントローラ、可動物体、本体部分など）を指す。相互作用力および／あるいは検出性が、典型的に信号プロセッサの使用を通じた信号の検出および分析に備えられている。
【００１４】
一実施形態では、ＦＭＴセンサは、本明細書に記述された環境的な位置に加えて、タッチとホバーを検知することができる。一実施形態では、周波数注入（インジェクション）も、他種のセンサ性能と同様に、環境的位置を強化および改善する為に使用できる追加信号を生成する為に使用される。周波数注入は、別の伝導性のチャネル（例えば、本体あるいはスタイラス）を介して直交の周波数を送信し、受信器によりそれら周波数を検知させることを示す。周波数注入は、１つあるいはそれ以上のスタイラスなどの装置、あるいはディスプレイまたはオブジェクトと相互作用している手を特定する為に使用することができる。周波数注入は、ＦＭＴセンサの感知範囲を増大させる為に、および／あるいは、ＦＭＴセンサの外側にある直交の周波数の送信によりＦＭＴセンサに近い範囲でホバーの感知を可能にする為に使用することができる。本明細書に開示されるシステムと方法は、センサ対応オブジェクトの３Ｄの位置および方向の追跡を可能にする。
【００１５】
本明細書に説明されたシステムおよび方法は、送信器と受信器として機能するアンテナ（導体）を使用する。しかしながら、アンテナが送信器、受信器、あるいは、その両方であるかどうか、文脈および実施形態に依存することを理解されたい。送信用に使用される時、アンテナは信号発生器に動作可能に接続される。受信用に使用される時、アンテナは信号受信器に動作可能に接続される。一実施形態では、すべてまたは任意の組み合わせの配置における送信器および受信器は、必要とされる信号を送受信することができる単一の集積回路に動作可能に接続される。一実施形態では、送信器および受信器はそれぞれ、必要とされる信号を送受信することのできる異なる集積回路に動作可能に接続される。一実施形態では、すべてまたは任意の組み合わせの配置における送信器および受信器は、それぞれが必要とされる信号を送受信することができる、および、そのような多数のＩＣ構成に必要な情報を共有できる集積回路の群に動作可能に接続される場合もある。一実施形態では、集積回路の容量（つまり、送信および受信チャネルの数）およびパターンの要求（つまり、送信および受信チャネルの数）が許容される場合、コントローラにより使用されている複数の配置全てにおける送信器および受信器はすべて、共通の集積回路、または送信器および受信器の間を通信する集積回路の群により動作される。一実施形態では、送信あるいは受信チャネルの数が、多数の集積回路の使用を必要とする場合、各回路からの情報は個別のシステムにおいて組み合わせられる。一実施形態では、個別のシステムはＧＰＵおよび信号処理の為のソフトウェアを含む。
【００１６】
アンテナという用語は度々、システム内で相互作用するペアを示す場合に、導体という用語と交互に使用される。特に、信号が１つのアンテナおよび導体上で送信される場合、ある場が、そのアンテナ／導体と１つまたはそれ以上の他のアンテナ／導体（例えば少なくとも１つの受信器アンテナ−しかし、多数の場合もあり得る）の間で生成される。生成された場は、例えば人間の身体の一部あるいは他のオブジェクトの存在といった特定の種類の相互作用により妨害することができる。感知は、その場における小さな変化を測定することにより実現できる。情報はまた、受信器により受信された信号の強度を決定することにより確認することができる。一実施形態では、受信器で受信された信号の規模の変化が測定され、感知情報を引き出すために使用される。一実施形態では、受信器で受信された信号のフェーズの変化が測定され、感知と位置情報を引き出すために使用される。一実施形態では、感知と位置情報は、他のセンサにより成される測定を含む、多数の測定（例えば規模およびフェーズ）の組み合わせに依存する。駆動あるいは受信回路（例えば信号発生器または信号受信器）に共に本明細書に記述されたアンテナ／導体を動作可能に結合させる要素は伝導性があり、かつ導体として言及される場合さえあるが、相互作用を感知する為の導体／アンテナを指し示すものではないことを、本開示の観点において、当業者に明白である。
【００１７】
図１を参照すると、センサ対応オブジェクト（１００）の例を一般的に説明する図が示されている。センサ（１０２）は、動作可能に信号発生器（１１５）に接続されている送信器（１１０）を包む。一実施形態では、センサ（１０２）はまた受信器（１２０）を含む。受信器（１２０）は、動作可能に信号プロセッサ（１３０）に接続される。
【００１８】
センサ対応オブジェクト（１００）は、３Ｄ環境内で追跡される為にセンサ（１０２）の性能を組み込む。一実施形態では、センサ（１０２）はオブジェクト（１０４）に固定される場合がある。一実施形態では、センサ（１０２）はオブジェクト（１０４）内に埋め込まれる。一実施形態では、センサ（１０２）はオブジェクト（１０４）から取り外し可能に取り付けられている。一実施形態では、センサ（１０２）は、既知の関係においてオブジェクト（１０４）に関連している。一実施形態では、その特定オブジェクト（１０４）の位置が３Ｄ環境内で認識され、および、特定オブジェクト（１０４）が依然としてセンサ対応オブジェクトであるように、センサ（１０２）は物理的にオブジェクト（１０４）に依然接続されていないが、それに関連付けられる場合がある。
【００１９】
受信器（１２０）により受信された信号は信号プロセッサ（１３０）へ送信され、信号プロセッサ（１３０）により処理される。信号プロセッサ（１３０）は、センサ対応オブジェクト（１００）上に位置し、もしくは他の場所に動作可能に位置する場合もある。信号プロセッサ（１３０）は、有線で接続するか、もしくは無線で接続され得る。一実施態様では、信号発生器（１０５）および信号プロセッサ（１３０）は、単一の混合集積回路の一部である。一実施形態では、送信器（あるいは多重送信器）または受信器（あるいは多重受信器）を含むアナログフロントエンドは、信号の送受信の為に使用される。そのような実施形態では、アナログフロントエンドは、信号生成および信号処理回路および／またはソフトウェアにデジタル・インタフェースを備える。
【００２０】
オブジェクト（１０４）は、装置、衣類の製品、宝石の製品、接着性製品、本体部分、ヘッドセット、コントローラなどであり得る。一実施形態では、オブジェクト（１０４）は、ディスプレイ、あるいはセンサ（１０２）（あるいはその単なる受け側面）に装備されている平面の表面であり得る。一実施形態では、オブジェクト（１０４）は、リモートコントローラ、ゲームコントローラ、キーボードあるいはセンサ（１０２）に装備可能なマウス装置などの曲線状の、あるいは形成されたオブジェクトであり得る。
【００２１】
一実施形態では、センサ対応オブジェクト（１００）は、そこに接続されている多重センサ（１０２）を有する。一実施形態では、センサ（１０２）は、そこに接続されている多重送信器（１１０）を有する。一実施形態では、センサ対応オブジェクト（１００）上のセンサ（１０２）は、そこに接続されている多重受信器（１２０）を有する。一実施形態では、センサ対応オブジェクト（１００）は、そこに接続されている多重送信器（１１０）、および、多重受信器（１２０）を有する。一実施形態では、センサ対応オブジェクト（１００）上のそれぞれのセンサ（１０２）は、たった１つの送信器（１１０）を有する。一実施形態では、センサ対応オブジェクト（１００）上のそれぞれのセンサ（１０２）は、たったひとつの受信器（１２０）を有する。
【００２２】
送信器（１１０）および受信器（１２０）およびそれらの各アンテナが切り換え可能であることは、この開示の観点において、当業者に明白である。つまり、送信器（１１０）はいくつかの例において受信器（１２０）として実行でき、および、受信器（１２０）はいくつかの例において送信器（１１０）として実行でき、およびその逆も可能である。さらに、それらの各役割は、実施に依存する既知のおよび所定の方法で変更および変動する場合もある。信号プロセッサ（１３０）、送信器（１１０）および受信器（１２０）は、同じ回路上だけでなく別個の回路上でも実行される場合があることは、この開示の観点において、当業者に明白である。
【００２３】
一実施形態では、信号発生器（１０５）は、１つもしくはそれ以上の信号を生成し、あるいは、送信器（１１０）に信号を送ることに適している。一実施形態では、信号発生器（１０５）は、複数の周波数直交信号を生成し、および、複数の周波数直交信号を送信器（１１０）に送ることに適している。一実施形態では、信号発生器（１０５）は、複数の周波数直交信号を生成し、あるいは、１つまたそれ以上の複数の周波数直交信号に１つまたはそれ以上の送信器（１１０）の各々に送ることに適している。一実施形態では、周波数直交信号はＤＣから約２．５ＧＨｚまでの範囲にある。一実施形態では、周波数直交信号は、ＤＣから約１．６ＭＨｚまでの範囲にある。一実施形態では、周波数直交の信号は５０ＫＨｚから２００ＫＨｚまでの範囲にある。周波数直交信号間の周波数間隔は、積分周期（すなわちサンプリング周期）の逆数より大きい、またはそれに等しくあるべきである。
【００２４】
一実施形態では、信号プロセッサ（１３０）は、各送信器（１１０）により送信された周波数直交信号を示す少なくとも１つの値を決定するのに適している。一実施形態では、信号プロセッサ（１３０）は、受信された信号上でフーリエ変換を行なう。一実施形態では、信号プロセッサ（１３０）は、受信された信号をデジタル化するのに適している。一実施形態では、信号プロセッサ（１３０）は、受信された信号をデジタル化し、かつデジタル化された情報上で離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を行なうのに適している。一実施形態では、信号プロセッサ（１３０）は、受信された信号をデジタル化し、かつデジタル化された情報上で、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を行なうのに適している。
【００２５】
一実施形態では、受信された信号は、少なくとも１ＭＨｚでサンプリングされる。一実施形態では、受信された信号は、少なくとも２ＭＨｚでサンプリングされる。一実施形態では、受信された信号は、４ＭＨｚでサンプリングされる。一実施形態では、受信された信号は、４ＭＨｚより大きいＭＨｚでサンプリングされる。
【００２６】
例えば、ＫＨｚサンプリングを達成するために、４０９６のサンプルが４．０９６ＭＨｚで得られる場合がある。そのような実施形態では、積分周期は１ミリ秒であり、これは周波数間隔が積分周期の逆数より大きい、またはそれに等しく有るべきという制約条件に従い、１ＫＨｚという最低周波数間隔をもたらす。一実施形態では、周波数間隔は積分周期の逆数に等しい。例えば４ＭＨｚでの４０９６のサンプルを取ることで、１ミリ秒よりわずかに長い積分周期を産出して、ＫＨｚサンプリング、および９７６．５６２５Ｈｚの最小の周波数間隔を達成しないことが、この開示の観点において、当業者に明白である。そのような実施形態では、周波数直交信号の範囲の最高周波数は２ＭＨｚ未満であるべきである。そのような実施形態では、周波数直交信号の範囲の実用的な最高周波数は、サンプリングレートの約４０％、あるいは約１．６ＭＨｚ未満であるべきである。一実施形態では、ＦＦＴはデジタル化され受信された信号を情報のビンに変換する為に使用され、各ビンは送信アンテナ（１１５）により送信される場合もある。送信された周波数直交信号の周波数を反映する。一実施形態では、４０９６のビンが１ＫＨｚから約４ＭＨｚまでの周波数に相当する。これらの例示は単に典型的であることは、この開示の観点において、当業者に明白である。システムの必要性、および、上述の制約条件に対する対象に依存して、サンプリングレートは増加および減少し、積分周期が調整され、周波数範囲が調整される場合がある。
【００２７】
図２を参照すると、センサ対応オブジェクト（１００）の実施を例示する単純なダイアグラムが示されている。図２は、センサ対応オブジェクト（１００）は、環境内に位置するビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｃ））を使用している３Ｄ空間内で追跡される一実施形態を例示している。ビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｃ））は環境内の媒体を介して多重周波数信号を送信する。この実例では、媒体は空気である。一実施形態では、ビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｃ））は空気および／あるいはユーザーの身体を介して多重周波数信号を送信する。一実施形態では、ビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｃ））はユーザーの身体を介して多重周波数信号を送信する。一実施形態では、ビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｃ））は、伝導性の媒体などの他の媒体、あるいは、水などの媒体を介して多重周波数信号を送信する。
【００２８】
図２において、ビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｃ））は、送信器（２０３（ａ））−（２０３（ｃ））を含む。システム内で機能する場合、ビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｃ））は、そのシステム内で送信される他のどの信号に対しても周波数直交である信号を送信する。
【００２９】
さらに図２を参照すると、ビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｃ））は、空気を介して周波数信号を送信する。他のセンサ対応オブジェクト（１００）はシステム内に位置し、送信器（１１０）を介して付加的に信号を送信する場合もある。これらの信号は、少なくとも受信器（１２０）を有するセンサ対応オブジェクト（１００）上に置かれたセンサ（１０２）により検知することができる。受信された信号は、送信器（１１０）および、またはビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｃ））により使用される各信号周波数の信号強度を抽出する信号プロセッサ（１３０）により処理される。
【００３０】
センサ（１０２）上の受信器（１２０）の相対的な幾何学的特性および基準として使用することにより、および信号強度の以前の校正を使用することにより、距離測定は、ビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｃ））からの信号周波数の信号強度との関連付けにより、各受信器（１２０）に対して推定することができる。ビーコン（２０２（ａ））と他の送信器（１１０）に関するそれらの関係について把握していることと同様に、これら受信器（１２０）がオブジェクト（１０４）の周囲に物理的に位置することが以前に把握されていることを考慮すると、センサ対応オブジェクト（１００）の位置および方向は、多数の距離推定の技術を使用することにより再構成することができる。
【００３１】
センサ（１０２）は受信器の位置でサンプリングされたデータの上で、上述のＤＦＴ／ＦＦＴの方法などのスペクトル解析を使用して、それぞれの既存の直交周波数信号に対する個々の信号の強度を抽出することができる。ビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｃ））またはセンサ対応オブジェクト（１００）上に位置する）送信器および受信器を考慮すると、送信器が受信器から所定の距離だけ離れて位置する場合、受信器の位置で測定された信号強度は、送信器と受信器の間の距離に相関する。受信器が送信器に近い場合、送信器により生成された周波数の信号強度は、受信器が送信器からさらに遠い位置にある場合より高い。信号のこの特性により、個々の距離推定の生成が可能となる。個々の距離推定は、送信器と受信器の間の物理的な距離に相当する。
【００３２】
各周波数および受信器からの多数の距離推定は、異なった周波数を使用している多数の受信器／送信器を組み合わせることにより実行することができる。一実施形態では、３つの距離推定および追跡されたセンサ対応オブジェクト（１００）の３Ｄ位置を計算する為に３つの既知の物理的位置のセットを使用して、三角測量が遂行される。既知の物理的位置は、送信器と受信器がセンサ対応オブジェクト（１００）あるいはビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｃ））と共にどのように使用されるかに依存する２つの方法で定めることができる。１つの方法は、グラウンドトゥルース測定値を生み出す為の校正プロセスを行なうことである。別の方法は、所定のおよび確立された受信器または送信器の相対的位置を有することである。
【００３３】
第１に、三角測量技術は、減少、最小化、最適化あるいは機械学習に基づく方法により解決できる線形あるいは非線形系システムの定義に基づく。使用される方法は、収集することができる測定値の量および未知の変数の一セットに依存する。多数の距離推定は、未知の変数をより一層解決へ導く為の多くのデータの収集を可能にする。これらの未知の変数は、センサ対応オブジェクト（１００）の３Ｄ位置（ｘ、ｙ、ｚ）あるいは／および、センサ対応オブジェクト（１００）が移動できる６つの自由度を表わすことにより３Ｄ環境内のその方向を表わすことができる。故に、センサ対応オブジェクトの位置および動作は、そのローリング、ピッチング、およびヨーイングと同様にｘ、ｙおよびｚ軸に沿っている。
【００３４】
幾つかの受信器から集められた、あるいは、幾つかの送信器を表わす多重信号強度の測定値を越えて、センサ対応オブジェクト（１００）、あるいは、ビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｃ））上で使用されるセンサ（１０２）の幾可学的形状およびパターンが知られている。センサ（１０２）のこの幾可学的形状は、センサ（１０２）の送信器と受信器の間の１セットの相対的な距離を定める。ビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｃ））上に位置するものなどの、センサ（１０２）上に位置していない受信器では、その受信器は、センサ（１０２）上に置かれた送信器（１１０）の多重信号強度の測定値を収集することができる。異なるシナリオでは、ビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｃ））上などのセンサ（１０２）上に位置していない離れた送信器が収集され、センサ（１０２）の受信器（１２０）での送信された信号の多重信号強度測定値が決定される。両方のシナリオでは、収集された測定値は距離測定へと変換され、センサ対応オブジェクト（１００）上の送信器（１１０）と受信器（１２０）の間の相対的な既知の距離と結びつけられる。センサ対応オブジェクト（１００）上の送信器（１１０）と受信器（１２０）の間の既知の距離は、センサの設計およびセンサ対応オブジェクト（１００）の設計により定められ、そのシステムにより使用されている解決システムへの紐付けとして線形的にまたは非線形的に暗号化される。測定と分析は、計算すべきセンサ対応オブジェクト（１００）の６つの自由度の情報に相当する未知の変数と推定値を定義するのに貢献できる。これらの測定は、センサ（１０２）のマイクロコントローラへと実行され、信号プロセッサー（１３０）により処理することができる。これらの測定は、ＦＭＴセンサを使用する際に実行されたＦＦＴスペクトル解析もしくは内部ヒートマップ生成に続く追加の工程として実行することができる。
【００３５】
さらに図２を参照すると、ビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｃ））はそれぞれ、そのシステムにおける所定のフレーム中に送信された信号に対して互いに直交する信号を送信する。一実施形態では、送信された信号は互いに直交の周波数である。信号のおのおのが互いに対して直交であることは、システムが互いの信号からの区別を可能にする。
【００３６】
図２に示されるセンサ対応オブジェクト（１００）は、システムにより生み出されたＶＲおよびＡＲの環境内で相互作用できるシステム内で使用されているコントローラである。センサ対応オブジェクト（１００）は、それ自体の送信器（１１０）および受信器（１２０）を有する。送信器（１２０）は、所定のフレーム中に送信された互いの信号に対して互いに直交する信号を送信する。送信器（１２０）により送信された信号は、システムの他の部材および、もしくは、システム内で動作している他のセンサ対応オブジェクト（１００）と共に、センサ対応オブジェクト（１００）の位置を校正する為に使用することができる。
【００３７】
また、図２にはディスプレイセンサ（２０５）が示されている。一実施形態では、ディスプレイセンサ（２０５）は、それ自体の送信器（２１０）および受信器（２２０）のセットを有する。送信器（２１０）により送信された信号は、各フレーム中にシステム内で送信された互いの信号に対して直交である周波数である。送信器（２１０）により送信された信号は、システムの他の部材と共に、センサ対応オブジェクト（１００）の位置を校正する為に使用することができる。
【００３８】
作動中、所定フレーム中に送信される各信号が、受信され分析される。信号はディスプレイセンサ（２０５）およびセンサ（１０２）の両方で受信することができる。信号は、場所および３Ｄ空間内のオブジェクト（１０４）の相対的な位置を確立する為に分析および使用することができる。位置と場所は、ディスプレイセンサ（２０５）およびセンサ（１０２）に関して確立することができる。
【００３９】
一実施形態では、追跡されたオブジェクト（１０４）の位置および方向は、センサ（１０２）の各受信器（１２０）上の各周波数信号の信号強度の計算により推定される場合もある。物理的なセンサのレイアウトおよび特性を考慮すると、受信され外部に放射された周波数の信号強度は、受信器（１２０）がビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｃ））、もしくはディスプレイセンサ（２０５）の送信器（２１０）などの送信器からどれほど離れているかに依存して低下し、およびオブジェクトが送信器（２１０）により近くなると増加する。同じ周波数について信号強度は、センサ（１０２）内の位置に依存するのと同様に、上述にあるように送信器（２１０）に関連する位置に依存して変動する。所定のセンサの設計およびその受信器（１２０）もしくは送信器（１１０）の組み合わせについて、センサ対応オブジェクト（１００）に関する受信器チャネルの相対的で幾何学的な特性を測定し、計算し、およびデバイスへとあるいは情報を処理するのに適したシステムの一部へと格納することができる。これらの値は、デバイスが所定の送信された信号に対してどのように方向付けされるのかに依存して、デバイスの位置および方向を関連付ける数学的モデルを定める為に使用することができる。そのようなモデルは、先の測定を使用して決定することができ、あるいは、別の追跡または測定技術の使用によりグラウンド現在の位置および方向を把握する半教師ありプロセスを使用して得ることができる。
【００４０】
一実施形態では、ビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｃ））は、空間内の異なる固定された箇所に位置しており、各々はセンサ対応オブジェクト（１００）上の送信器（１１０）により使用されるもの異なる周波数を未使用の周波数範囲で送信する。各ビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｃ））により使用される送信周波数は、追跡されるべきセンサ対応オブジェクト（１００）により捕らえることができる信号周波数の範囲内にある。ビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｃ））の固定された位置は、３Ｄ環境内のセンサ対応オブジェクト（１００）の位置を校正しかつ決定する為に使用される。
【００４１】
一実施形態では、２つあるいはそれ以上のビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｃ））が、追跡領域の中心を定義する既知の基準点から等距離で使用される。追跡領域は、送信されたビーコン信号の達成可能な送信範囲により定めることができ、あるいは、送信された信号の動力（電圧増加など）または、ビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｃ））により使用された周波数の範囲により制御することができる。
【００４２】
一実施形態では、センサ対応オブジェクト（１００）を使用した校正手順は、異なる位置または方向で異なる周波数信号強度を捕らえることにより定めることができ、それによりセンサ対応オブジェクト（１００）の追跡範囲をサンプリングしまた定めることができる。一実施形態では、ビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｃ））は、他のビーコンの位置、および、追跡範囲の境界内のオブジェクト（１０４）の自動校正距離推定値を特定し、また推定する為の信号受信器を含む。
【００４３】
一実施形態では、異なる信号周波数を備えるいくつかのビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｃ））は、追跡領域の制限を広げる、あるいは、追跡エラーのより正確な位置および方向を可能にする為に使用することができる。
【００４４】
図３を参照すると、ビーコン（２０２（ｄ））およびビーコン（２０２（ｅ））それぞれがディフューザ（３０１（ｄ））および（３０１（ｅ））を有する場合のシステムが示されている。ビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｅ））は、空気を介して信号を送る送信器（２０３（ａ））−（２０３（ｅ））を有する。ビーコン（２０２（ｄ））および（２０２（ｅ））は、送信された信号の出力範囲を変更する為にディフューザ（３０１（ｄ））および（３０１（ｅ））に信号を送る。拡散された信号の出力範囲は一般的に、（３Ｄ環境内の）ある区域では広いが、有効な距離の点から見るとより狭い。一実施形態では、ビーコン（２０２（ｄ））および（２０２（ｅ））は、信号の出力範囲を変更する為に本体を介して信号を送る。一実施形態では、ビーコン（２０２（ａ））から（２０２（ｃ））は、タイトなビームなどの直接的な方法で信号を送信する。タイトなビームの範囲は、（３Ｄ環境内の）ある区域の点ではより狭いが、有効な範囲の点ではより広い。
【００４５】
また図３を参照すると、ビーコン（２０２（ｄ））および（２０２（ｅ））は、信号を拡散するディフューザ（３０１（ｄ））およびディフューザ（３０１（ｅ））のディフューザ表面へ信号を送信する。定方向の信号はより長い距離で検知されることができる一方で、拡散された信号は、典型的に定方向の信号が検知された距離未満の距離で検知される。しかしながら、所定の信号の送信範囲は、動力（電圧の増加など）あるいは、ビーコンにより使用された周波数の範囲により決定され制御され得る。システム内で２つのタイプの送信された信号、すなわち定方向および拡散された信号を混合することにより、３Ｄ位置のさまざまな範囲およびニュアンスを実現することができる。
【００４６】
図４を参照すると、一実施形態において、ビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｄ））は、それぞれの手に対してひとつの携帯型ゲームコントローラあるいは２つのコントローラなどのセンサ対応オブジェクト（１００）を追跡できる固定された場所に位置する異なる信号周波数を使用する。ビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｄ））の既知の位置は、描き出された環境内でのセンサ対応オブジェクト（１００）の正確な校正を可能にする。コントローラは、ビーコンの数に依存して、制限された追跡区域における実時間の位置および方向の抽出を含むＶＲ／ＡＲ混合現実のシナリオにおいて使用することができる。一実施形態では、コントローラはローカルの追跡性能を使用して、手のポーズを感知することができる。コントローラはまたセンサ対応オブジェクト（１００）であり得る。本明細書に記述されたシステムと方法は、例えばユーザーの手の局所的な位置決めと同様に、３Ｄ空間でのユーザーの手の追跡を可能にする。一実施形態では、手などの局所的な身体の動作の３Ｄの位置決めおよび決定両方の為にセンサ（１０２）を使用することができる。
【００４７】
図５を参照すると、ビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｄ））それぞれは、送信器（２０３（ａ））−（２０３（ｄ））に加えて、受信器（２０７（ａ））−（２０７（ｄ））を含む。ビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｄ））のそれぞれは、信号の送受信両方することができる。送信された信号のそれぞれは、他のビーコンのそれぞれの上で受信および処理された固有の直交信号を含み得る。
【００４８】
例えば、ビーコン（２０２（ａ））は、周波数ｆ１で備えた固有の直交信号を送信することができる。信号はビーコン（２０２（ａ））から部屋を経由して伝搬し、ビーコン（２０２（ｂ））−（２０２（ｄ））で受信される。その後、信号は、ビーコン（２０２（ｂ））−（２０２（ｄ））のそれぞれがビーコン２０２（ａ）からのものである距離を示す測定値を生み出す為に処理され解析される。一実施形態では、受信された信号の測定におけるどの変化も、境界区域で起こる変化を示すことができる。一実施形態では、前記測定値は境界区域内のオブジェクトの動作を再構築する為に使用される。一実施形態では、境界区域内のセンサ対応オブジェクト（１００）の動作は、境界区域内の活動を可能にしかつ解析する為に使用される。例えば、ビーコン（２０２（ａ））に対する動作は、センサ対応オブジェクト（１００）が相互作用しているＶＲ／ＡＲあるいは現実世界の環境内での反応を生み出すことができる。
【００４９】
加えて、送信器（２０３（ａ））から（２０３（ｄ））および受信器（２０７（ａ））から（２０７（ｄ））の両方を有するビーコン（２０２（ａ））から（２０２（ｄ））のそれぞれは、システム内のそれらの位置の自己校正に使用することができる。追加のビーコンもまたシステムに加えることができ、および、その後その位置を確立する為に他のビーコンと通信することができる。一実施形態では、次に監視された環境の境界を確立する為に相互作用を組み合わせる、固定されまた可動式であるビーコンが存在する。
【００５０】
図６を参照すると、一実施形態では、様々な信号周波数を使用する２つあるいはそれ以上のビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｎ））が、所定の環境内に位置する。個人は自身の身体に位置付けられ、あるいは、コントローラとして使用される複数のセンサ対応オブジェクト（１００）を有することができる。加えて、個人はヘッドマウントディスプレイ（６０１）を着用している場合があり、および、ヘッドマウントディスプレイ（６０１）は送信器（２０３（ｂ））−（２０３（ｄ））を有する多数のビーコン（２０３（ｂ））−（２０３（ｄ））を所有する場合がある。加えて、ヘッドマウントディスプレイ（６０１）は、受信器（２０７（ｄ））を有するビーコン（２０２（ｄ））も有する場合がある。
【００５１】
個人、システムと相互作用する為のセンサ対応オブジェクト（１００）であるコントローラあるいは衣服を使用する場合がある。ヘッドマウントディスプレイ（６０１）は、その環境あるいはヘッドマウントディスプレイ（６０１）内に位置したディスプレイに関して、センサ対応オブジェクト（１００）の相対的な位置および方向を決定する為にＶＲ／ＡＲ／混合現実のシナリオ内で動作する場合がある。一実施形態では、個人は自身の身体に取り付けられた複数のセンサ対応オブジェクト（１００）を有し得る。一実施形態では、個人はヘッドマウントディスプレイ（６０１）を着用する場合があり、および、センサ対応オブジェクト（１００）である複数のコントローラあるいは衣服を有する場合がある。
【００５２】
例えば、ユーザーは、センサ対応オブジェクト（１００）であるゲームコントローラを有する場合がある。センサ対応オブジェクト（１００）内に位置する送信器（１１０）は、ヘッドマウントディスプレイ（６０１）へ信号を送信できる。ヘッドマウントディスプレイ（６０１）は、その上に位置する送信器（２０３（ｂ））−（２０３（ｄ））から信号を送信することができる。信号はセンサ対応オブジェクト（１００）により受信され得る。加えて、その環境全体にわたり位置するビーコン（２０２（ａ））および（２０２（ｎ））からの信号は、それぞれのヘッドマウントディスプレイ（６０１）およびセンサ対応オブジェクト（１００）により受信される。個別の送信された信号周波数は、環境内のセンサ対応オブジェクト（１００）およびヘッドマウントディスプレイ（６０１）の位置または方向の追跡を可能にする。この実施形態では、多数のセンサ対応オブジェクト（１００）は、互いにそれらの相対的位置を通信することができる。言い換えれば、センサ対応オブジェクト（１００）のそれぞれの動作は、互いに対する３Ｄ空間内のそれらの位置と互いに通信することができる。
【００５３】
一実施形態では、センサ対応オブジェクト（１００）のそれぞれはまた、特定のオブジェクト用の更なるＦＭＴセンサの性能を有する場合がある。例えば、実施形態では、コントローラがＦＭＴセンサを介してそのローカルの追跡性能を使用して手のポーズを感知し、および、本明細書に記述されたシステムと方法は、ユーザーが３Ｄ空間内で追跡し表示する為のヘッドマウントディスプレイ（６０１）を使用している間のユーザーの手の追跡を可能にする。
【００５４】
図７は、システム・方法および配置の概観を提供する為のフローチャートを説明する。図７では、工程（７０２）で、ビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｎ））の位置が把握されている。工程（７０４）で、センサ対応オブジェクト（１００）は、システムの動作可能な距離内に位置する。工程（７０６）で、実時間データはビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｎ））およびセンサ対応オブジェクト（１００）両方からの受信器（１２０）および受信器（２０７（ａ））−（２０７（ｎ））により収集される。工程（７０８）で、データの解析は、固有の信号の解析と同様に、受信器（２０７（ａ））−（２０７（ｎ））および受信器（１２０）の既知の位置を使用したセンサ対応オブジェクト（１００）の６つの自由度動作の推定をもたらす。加えて、概略再構築データは、センサ対応オブジェクト（１００）上の追加のＦＭＴセンサの使用に基づいて決定することができる。工程（７１０）で、この情報は、環境におけるセンサ対応オブジェクト（１００）の位置に関する実時間情報を提供する為に使用される。付加的に、概略データの再構築はまたＶＲ／ＡＲ環境内で詳細な動作を再構築、および、表示する為に備えられる。
【００５５】
一実施形態では、センサ対応オブジェクト（１００）およびそれぞれのビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｎ））は可動式であるかまたは固定され得る。それらの相対的位置は所定の関係に基づいて決定され、および／あるいは、固有の受信された信号のそれぞれの実時間で起こる測定に基づき決定され得る。一実施形態では、ビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｎ））およびセンサ対応オブジェクト（１００）の位置は把握される必要はなく、互いとの位置的関係に基づき決定され得る。一実施形態では、測定は、センサ対応オブジェクト（１００）とビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｎ））の間の距離を決定する為に信号強度を使用する。その関係は、逆２乗の法則により一般的に統制される。送信器信号の最初の位置および動力を把握することは、距離を決定する為に使用され得る。一実施形態では、使用された測定は、センサ対応オブジェクト（１００）あるいはビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｎ））および他で受信された信号の相互相関に基づき得る。一実施形態では、三角測量が３Ｄ環境内の関係および位置を決定する為に使用される。一実施形態では、センサ対応オブジェクト（１００）の６つの自由度と相互作用は、オブジェクト（１０４）に位置する様々なセンサ（１０２）の配置および局所的な幾可学的形状に基づき可能となり得る。一実施形態では、概略データが、仮想の環境または他の相互作用環境を更に構築する為に位置情報に加えられる。
【００５６】
一実施形態では、慣性動作デバイス（ＩＭＵ）がユーザーの動作に向けられた追加情報を提供する為にシステムに組み込まれる。一実施形態では、携帯電話は、携帯電話およびセンサ対応オブジェクト（１００）およびビーコン（２０２（ａ））−（２０２（ｎ））からの信号を使用して追跡される場合がある。
【００５７】
一実施形態では、グローバルポジショニングデータは、追加の環境情報を提供する為にシステム内の位置情報を補足する目的で使用され得る。一実施形態では、２つの異なるシステムがグローバルおよびローカルシステムとして互いを補完し合う。グローバルおよびローカルシステムは、全体的により優れた総合的なシステムを提供することができる。ローカルシステムは、リベーシング測定よりも正確ではない場合があるより迅速な測定から生じる測定をリベース（Ｒｅｂａｓｅ）する為により遅く、より正確な測定を使用することができる。これらの補足的なシステムは、特定の時間枠内のシステムをリベース（Ｒｅｂａｓｅ）する為に使用される。高周波の更新は、次のグルーバルシステムの更新が利用可能となるまで局所的な更新の為に使用される。
【００５８】
一実施形態では、上記に開示されるシステムは、局所的な位置決めを提供する一方で、他のシステムはグローバルな位置決めを提供する。一実施形態では、上記に開示されるシステムは、グローバルな位置決めデータを提供する一方で、別のシステムが局所的な位置決めを提供する。一実施形態では、上記に開示されるシステムは、局所的な位置きめを提供する一方で、光学追跡システムはグローバルな位置決めリベーシングシステムを提供する。一実施形態では、上記に開示されるシステムは、ＩＭＵベースのデバイスと共に作動する。ＩＭＵデバイスは、システムに対してのグローバルなリベーシングを提供する。一実施形態では、ＶＲヘッドセット内部の磁気トラッカーはグローバルな位置決め用に利用され、および、上記に開示されたシステムはヘッドセットに対する局所的な手の位置を決める目的で利用される。一実施形態では、グローバルな位置決めは、光学デバイスを使用して実現することができる。
【００５９】
一実施形態では、非常に小さな送信器および受信器は、身体上および／もしくは、その環境内の様々な近接する場所に直接位置決めされ、互いに対する相対的な動作を検知することができる。これら送信器および受信器は、ビーコンおよびセンサ対応オブジェクトとして機能することができる。その相対的動作は、互いに対して、およびまたはある環境における近接する身体の部分の動作および位置を推測する為に使用することができる。一実施形態では、少量の接着剤を使用して、送信器と受信器は、髪の毛、毛胞あるいは皮膚に取り付けられる。一実施形態では、定量化された変更は、声帯の振動および動作から音または音声を推定する為に付加的に使用することができる。一実施形態では、定量化された変更は、呼吸、心臓の活動、脈拍または他の生体力学的な変更を判定する為に使用することができる。この追加情報は、ＶＲ／ＡＲの経験を補足することができる。
【００６０】
一実施形態では、送信器と受信器の位置は動的に再構成され、これによりどの積分周期中でも各々が送信器または受信器のいずれかとして動作することを可能にする。一実施形態では、アンテナは単一の積分周期中に、（異なる周波数直交の信号に関わらず）送信器および受信器の両方として使用することができる。一実施形態では、２つの群のアンテナが、同じ積分周期中に送信器と受信器の両方として使用される；第一の群のアンテナは、高域フィルタを通過した受信された信号を有し、および、低周波のみを送信する為に使用され、一方で、第二の群のグループのアンテナは、低域フィルタを通過した受信された信号を有し、および、高周波のみを送信する。
【００６１】
一実施形態では、６つの自由度追跡を提供する為のＶＲ／ＡＲシステムが使用され、当該システムは、少なくとも２つのビーコンを含むヘッドセットであって、前記少なくとも２つのビーコンのそれぞれは送信器を含み、前記送信器のそれぞれは信号を送信するのに適している、ヘッドセット；手動コントローラであるセンサ対応オブジェクトであって、前記センサ対応オブジェクトは信号を受信するのに適した受信器を包み、前記センサ対応オブジェクトは手の位置を決定するのに更に適している、センサ対応オブジェクト；受信器からの信号を受信する信号プロセッサであって；前記信号プロセッサは受信された信号を処理し、および、前記少なくとも２つのビーコンからそれぞれ受信された信号それぞれに対する測定値を決定するのに適しており、前記センサ対応オブジェクトの位置を受信された信号の測定に基づき決定される、信号プロセッサを含み；および、前記センサ対応オブジェクトは６つの自由度を用いて移動させることができ、また、前記センサ対応オブジェクトの位置はＶＲ／ＡＲシステムにより生み出された３Ｄ環境に示される。
【００６２】
一実施形態では、３Ｄ環境内の動作を追跡する為の方法が使用され、当該方法は、３Ｄ環境内に位置した少なくとも２つのビーコンから信号を送信する工程；少なくとも１つの受信器を有するセンサ対応オブジェクトにある少なくとも２つのビーコンのうち少なくとも１つから信号を受信すること工程であって、前記センサ対応オブジェクトは３Ｄ環境内に位置し、および６つの自由度を用いて移動させることができる工程；信号プロセッサを用いて受信された信号を処理する工程であって、受信された信号の処理は３Ｄ環境内で生じるそれぞれの受信された信号に対する測定値を決定する工程；決定された測定値に基づきセンサ対応オブジェクトの位置を決定する工程であって、前記位置は３Ｄ環境内の位置である工程、を含む。
【００６３】
一実施形態では、動作を追跡する為のシステムが使用され、当該システムは少なくとも２つのビーコンを含み、少なくとも二つのビーコンのそれぞれは送信器を含み、前記送信器は信号を送信することに適している少なくとも２つのビーコン；信号を受信するのに適した受信器を含むセンサ対応オブジェクト；および信号プロセッサであって、前記信号プロセッサは受信器からの信号を受信し；前記信号プロセッサは受信された信号を処理し、および、少なくとも２つのビーコンからのそれぞれの受信信号に対する測定値を決定するのに適しており、前記センサ対応オブジェクトの位置は、受信信号の測定に基づき決定される信号プロセッサ、を含む。
【００６４】
本発明はその好ましい実施形態に関して具体的に示され、記載されてきた一方で、形態と詳細の様々な変化は本発明の趣旨と範囲から逸脱することなく行われ得ることが当業者に理解されよう。
【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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【国際調査報告】
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