CN106918800A - 混合移动元件、接口连接方法和装置及用于系统的组合件 - Google Patents

混合移动元件、接口连接方法和装置及用于系统的组合件 Download PDF

Info

Publication number
CN106918800A
CN106918800A CN201611273015.0A CN201611273015A CN106918800A CN 106918800 A CN106918800 A CN 106918800A CN 201611273015 A CN201611273015 A CN 201611273015A CN 106918800 A CN106918800 A CN 106918800A
Authority
CN
China
Prior art keywords
moving element
locating module
inertial measurement
mixing
hybrid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201611273015.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106918800B (zh
Inventor
V·勒菲弗
L·沙班
C·迪泰伊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EPAWN
Original Assignee
EPAWN
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EPAWN filed Critical EPAWN
Publication of CN106918800A publication Critical patent/CN106918800A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106918800B publication Critical patent/CN106918800B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/004—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring coordinates of points
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0257—Hybrid positioning
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0346—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of the device orientation or free movement in a three-dimensional [3D] space, e.g. 3D mice, 6-DOF [six degrees of freedom] pointers using gyroscopes, accelerometers or tilt-sensors
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/038—Control and interface arrangements therefor, e.g. drivers or device-embedded control circuitry
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/046—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by electromagnetic means
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H04W4/029—Location-based management or tracking services
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. Transmission Power Control [TPC] or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
    • H04W52/0225—Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal
    • H04W52/0229—Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal where the received signal is a wanted signal
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B2210/00—Aspects not specifically covered by any group under G01B, e.g. of wheel alignment, caliper-like sensors
    • G01B2210/58—Wireless transmission of information between a sensor or probe and a control or evaluation unit
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明涉及混合移动元件、接口连接方法和装置及用于系统的组合件。本发明的目的尤其在于一种用于装置的混合移动元件，所述装置用于使多个移动元件与计算机系统接口连接，所述混合移动元件包括至少一个定位模块，所述定位模块包括如下部件：‑用于发射允许确定所述定位模块的位置的电磁信号的部件；和，‑用于接收激活信号的部件，并根据所述激活信号的至少一个信息激活所述部件以发射电磁信号；所述混合移动元件的特征在于其还包括：‑与所述定位模决一体连接的惯性测量元件；和‑与所述装置通信的部件，用于传送与惯性测量元件的位移相关的数据。

Description

混合移动元件、接口连接方法和装置及用于系统的组合件
技术领域
本发明涉及通过计算机系统对移动元件的定位，尤其涉及智能地面领域。本发明尤其具有在虚拟现实或增强现实领域中的应用。更具体地，本发明涉及混合移动元件、用于使多个混合移动元件与计算机系统接口连接的装置和方法。
背景技术
在多种情况下，对于计算机系统，可能需要检测移动元件的定位(例如位置、定向、高度)，以允许计算机系统相应地进行响应，并允许将这些移动元件作为计算机系统的接口来使用。
本发明对于例如由人类或甚至机器人用户携带的移动元件的检测是特别有利的。这些用户例如可在游乐场、或建筑物内部位移。而且，这些用户可执行大幅度运动，这尤其对跟踪位置而言施加了特定约束。
存在允许连续跟踪大幅度的位移的定位系统。
一种解决方案包括使用惯性测量元件，惯性测量元件被定义为允许测量移动元件的运动参数的一组传感器(例如陀螺仪和加速度计、磁力计)。然而，在实践中，由于影响旋转测量和加速度测量的误差(例如偏差、噪音、比例因子、非线性)和在估计例如所考虑的移动元件的速度和位置的时间期间产生偏移的误差，导致运行与理想方程式产生偏差。同样，移动元件经受的撞击可能造成惯性测量元件在测量中的较大误差。
因此，这种解决方案本身不适于持续时间超过数分钟甚至数秒的应用，例如虚拟现实和增强现实应用。
不经受这种偏差的另一种可能的解决方案是通过差分GPS(英文为DifferentialGlobal Positioning System，差分全球定位系统)定位，该方案使用向接收器传送由卫星指示的位置和其已知实际位置之间的偏差的固定参考站网络。接收器因此接收由卫星测量的伪距离和真实伪距离之间的差，并因此可纠正其自己的测量结果。
然而，该类型的定位不适于位于建筑物内部的移动元件的定位。而且，差分GPS的精确度为十几厘米数量级，这不足够用于一些应用，尤其是虚拟现实或增强现实。而且，该技术对于可能导致误测位置的金属物体的出现极其敏感。
存在尤其通过地面三角测量运行的其它定位技术，例如UWB(英文为Ultra WideBand，超宽带)又或iBeacon，允许定位建筑物内部的元件。根据其原理，这些技术被用于装配有信标的移动体的定位，信标能够发射由例如在建筑物内部环境中分布的接收器捕获的数据。这些接收器通过测量信号传播时间来估计信标各自分开的距离，这使得系统能够通过三角测量来计算移动体的位置。
这些技术具有需要校准信标的缺点。而且，由三角测量计算的位置精确度为15cm数量级，这对于例如虚拟现实或增强现实的一些应用是不足够的。另外，所使用的三角测量方法不太适于定位多个元件，可快速观察到系统拥塞问题。同样地，这些技术对金属元件(例如带金属结构的隔壁、金属横梁又或金属柜)的出现敏感，由于波的多个路径，所述金属元件显著干扰位置的测量。这些金属元件的出现大大降低最终位置计算的精确度(多于1m的精确度)。
在虚拟现实和增强现实的具体应用领域中，存在基于尤其是摄像头的光学部件的定位方案。
然而，这些方案需要特定的设施(例如待安置在环境中的LED轨道、常常装配计算部件的用于实时分析图像的多个摄像头、又或允许摄像头计算位置的红外目标点集)且通常成本极高，因此对于大众应用是不现实的。而且，这些解决方案对其中移动元件变换位置的环境、尤其对环境的可视质量特别敏感，可视质量例如通过烟、雾、又或弱亮度而改变。它们还对由物理屏障、典型地由另一移动元件对光学部件的遮掩敏感，并因此不太适于随时间跟踪多个移动元件。
发明内容
本发明允许解决前面揭示的至少一个问题。
因此，本发明的目的在于提供一种用于装置的混合移动元件，所述装置用于使多个移动元件与计算机系统接口连接，所述混合移动元件包括至少一个定位模块，所述定位模块包括如下部件：
-用于发射允许计算(确定)所述定位模块的位置的电磁信号的部件；和，
-用于接收激活信号的部件，并根据所述激活信号的至少一个信息激活所述部件以发射电磁信号；
所述混合移动元件的特征在于其还包括：
-与所述定位模块一体连接的惯性测量元件；和
-与所述装置通信的通信部件，用于传送与惯性测量元件的位移相关的数据。
因此，根据本发明的混合移动元件允许计算机系统即使在这些移动元件中的一些短暂地处于接口连接装置范围之外(使得其定位模块不能在给定时刻发送信号)时，简单并有效地确定可被用于与该计算机系统交互的大量移动元件的位置。
事实上，借助使用与给定的定位模块一体连接的惯性测量元件，虽然其不能发射允许直接计算位置信息的信号，但是仍然可根据在装置可接收由该定位模块发射的信号的时刻计算出的先前位置信息和惯性测量元件的位移数据，来计算该位置信息。由于该类型的计算基于两种类型的数据，即根据从定位模块接收的信号而计算的位置信息和一体连接该模块的惯性测量元件的位移数据，因此该类型的计算被称为混合计算。
有利地，可从惯性测量元件的位移数据推导出的位置信息表示混合移动元件的位置，这是由于混合移动元件相对于惯性测量元件是固定的(与惯性测量元件刚性相连)。
而且，惯性测量元件和定位模块的组合使用允许避免惯性测量元件的数据偏移现象。
根据具体实施方式，混合移动元件的通信部件还被配置用于接收所述定位模块的至少一个位置信息。例如已通过装置根据由定位模块发射的电磁信号计算该位置信息。
根据具体实施方式，在混合移动元件处执行位置的混合计算。
在本方式中，混合移动元件还包括根据所接收的位置信息和惯性测量元件的位移数据来混合计算所述定位模块的新位置信息的混合计算部件。
因此，通信部件还可被配置用于例如向装置传送所述定位模块的所述新位置信息。
根据具体实施方式，混合移动元件的通信部件被配置用于接收惯性测量元件的位移数据的校准数据，所述校准数据基于根据由所述定位模块发射的电磁信号计算的位置信息。
这些校准数据例如为通过装置根据由定位模块在给定时刻发射的电磁信号计算的位置信息。
根据具体实施方式，混合移动元件被配置用于在每次激活所述定位模块时校准惯性测量元件的位移数据。在本方式中，通过装置根据由定位模块发射的电磁信号计算出的各个位置信息被发送至混合移动元件。
用于发射信号的部件例如包括一旦被激活就发射电磁场的螺线管，以允许确定混合移动元件的位置和/或定向。在变型中，用于发射信号的部件可包括任何其它电磁场发射部件。
混合移动元件还可以包括远程供电部件，用于向定位模块的组件供电。
例如，混合移动元件可以包括可通过感应激励的至少一个螺线管。混合移动元件可包括任何其它远程供电部件，例如使用Powercast(Powercast为商标)技术的天线。
混合移动元件可包括诸如电池、干电池或电容器之类的能量存储部件。
本发明的目的还在于一种用于使多个混合移动元件与计算机系统接口连接的装置，所述装置包括检测表面，并且其特征在于所述装置包括如下部件：
-用于顺序地激活整合于所述多个混合移动元件的各个混合移动元件的至少一个定位模块的部件，在给定时刻单一定位模块能够被激活；
-用于从被激活的所述至少一个定位模块接收至少一个电磁信号的部件；
-用于根据所接收的所述至少一个电磁信号来实时计算混合移动元件在与所述检测表面相关联的基准上的至少一个位置信息的部件，所述混合移动元件包括被激活的所述定位模块；
-通信部件，用于在所述至少一个定位模块的激活期间在未接收到电磁信号的情况下，接收与惯性测量元件的位移相关的数据，所述惯性测量元件与被激活的所述至少一个定位模块一体连接；
-根据所接收的位移数据和所计算的位置信息，实时地混合计算被激活的所述至少一个定位模块的新位置信息的混合计算部件。
根据具体实施方式，装置的通信部件还被配置用于：
-将根据所接收的电磁信号计算的位置信息传送至混合移动元件；和
-接收由混合移动元件根据所传送的位置信息计算的所述新位置信息。
根据具体实施方式，装置的通信部件被配置用于传送惯性测量元件的位移数据的校准数据，所述校准数据基于根据所接收的电磁信号计算的位置信息。
这些校准数据例如为由装置根据在给定时刻由定位模块发射的电磁信号计算的位置信息。
本发明的目的还在于一种包括多个如前述的装置的装置，多个装置中的一个装置控制在所述多个装置中的其它装置中实施的至少一些部件。因此，增大装置的表面大小是可能的，在所述装置上混合移动元件可改变位置。
有利地，用于顺序地激活至少一个定位模块的部件可包括用于发射高频信号的部件，高频信号包括定位模块的标识符。因此装置可根据其标识符容易地选择特定定位模块。
所接收的信号例如可为电磁场。用于从被激活的定位模块接收至少一个信号的部件还可包括由一组导电回路形成的导电网格，并且因此装置可包括用于顺序地选择该组导电回路的各个导电回路的部件。因此可根据所接收的信号和所选导电回路的特征来确定定位模块的位置。
以有利的方式，装置还包括对所接收的信号进行滤波以便去除干扰信号的部件。
检测表面例如包括PET塑料表面，通过银丝网印刷在该表面上形成了导电网格。例如，通过使用含有银粒子的导电喷墨的印刷形成导电网格。
在变型中，检测表面例如包括PET塑料表面，利用铜迹线在该表面上形成导电网格。根据另一变型，通过利用导电线的编织形成导电网格。
仍根据另一变型，检测表面例如包括柔性或刚性的电磁接收PCB(PrintedCircuit Board，印刷电路板)型电路板。
本发明的目的还在于一种用于使多个混合移动元件与计算机系统接口连接的方法，所述方法的特征在于其包括如下步骤：
-获得所述多个混合移动元件中的一个混合移动元件的至少一个位置信息，所述混合移动元件包括被激活的至少一个定位模块，根据由整合到该混合移动元件的被激活的所述至少一个定位模块发射的至少一个电磁信号计算至少一个位置信息，在给定时刻单一定位模块能够被激活：
随后，在所述至少一个定位模块的激活期间在此后未接收到电磁信号的情况下：
-获得与惯性测量元件的位移相关的数据，所述惯性测量元件与被激活的所述至少一个定位模块一体连接；和
-根据所获得的位移数据和所获得的位置信息实时地混合计算被激活的所述至少一个定位模块的新位置信息。
根据具体实施方式，所述方法还包括校准惯性测量元件的位移数据的步骤。
例如根据一个或更多个位置信息计算这些数据，所述一个或更多个位置信息是根据从定位模块接收的信号计算出的。
根据第一实施方式，所述方法还包括将所获得的所述位置信息与其计算日期一起存储的存储步骤，根据存储的所述位置信息来实施所述校准步骤。
根据第二实施方式，所述方法还包括接收指示接收来自被激活的所述至少一个定位模块的电磁信号失败的信息的接收步骤。
在第二种方式中，所述方法还可以包括接收校准数据的步骤，根据所接收的校准数据来实施所述校准步骤。
在该第二种方式中，所述方法还可以包括传送所计算的新位置信息的步骤。
因此根据所述方式，混合移动元件或装置可借助校准数据来校准惯性测量元件的位移数据。因此避免了在持续使用惯性测量元件或其经受撞击时常常观察到的随时间的偏移问题。
有利地，这种方法还可以包括控制至少一个定位模块有效性的步骤，响应于有效性控制步骤来执行定位模块的顺序激活步骤。因此，仅确定位于检测表面(电磁)范围内的混合移动元件的位置和/或定向。
这种方法还可包括向定位模块分配有效状态或无效状态的分配步骤，根据一个或更多个位置信息确定有效状态或无效状态。
这种方法还可包括顺序地选择多个接收器的选择步骤，所述至少一个信号被从多个接收器中选择的至少一个接收器接收。因此可根据所接收的电磁信号和被选接收器的特征来确定定位模块的位置。
本发明的目的还在于一种用于虚拟现实系统或增强现实系统的组合件，所述组合件用于装备移动的用户，所述系统包括：
-如前面提及的至少一个混合移动元件，适于由用户携带；
-如前面提及的至少一个接口连接装置；
-虚拟现实头盔或增强现实头盔，适于由用户携带，所述头盔被连接至所述混合移动元件或所述接口连接装置，使得允许根据混合移动元件和头盔的相对位置以及混合移动元件的位置来跟踪头盔的位置。
根据具体实施方式，所述组合件还包括磁性定位系统，所述磁性定位系统包括在多个方向上发射磁场的发射部件和接收由发射部件发射的所述磁场的多个接收部件，所述磁性定位系统被配置用于根据由所述接收部件接收的磁场来确定接收部件中的至少一个在以中心位于发射部件的基准上的位置。
附图说明
参照附图，根据以非限制性举例的方式给出的详细描述，本发明的其它优点、目的和特征将变得清楚，在附图中：
-由图1a和1b组成的图1，示意性示出其中可有利地实施本发明实施方式的环境；
-图2示出根据具体实施方式的接口连接装置的示例；
-由图3a和3b组成的图3，示意性示出螺线管和检测表面的导电回路之间的电感耦合的物理原理(图3a)，以及允许根据由如参照图2描述的系统得到的测量值，确定放置在的检测表面上的螺线管沿给定轴线的位置的插值机制(图3b)；
-图4a和4b为示出分别由根据本发明第一实施方式的装置(图4a)和混合移动元件(图4b)实施的步骤的流程图；
-图4c和4d为示出分别由根据本发明第二实施方式的装置(图4c)和混合移动元件(图4d)实施的步骤的流程图；
-图5a和5b示意性示出符合本发明具体实施方式的可确定其位置和可分别确定其位置和定向的混合移动元件的两个示例；
-图6示意性示出可根据如图2所示的接口连接装置确定其位置的混合移动元件的逻辑块；
-图7、8和9示出三种应用示例，其中可有利地使用根据本发明的混合移动元件。
具体实施方式
以通常的方式，本发明的目的在于确定被联合使用的并例如由可能执行大幅度运动的用户(或机器人)携带的混合移动元件的位置(横坐标、纵坐标和/或高度)和/或定向(偏转角、俯仰角和/或倾斜角(roll))。
存在用于检测多个实物的位置和/或定向的解决方案，尤其是当实物位于操控板附近或之上时，所述操控板允许使用这些物体作为计算机系统的接口。例如，法国专利n°1057014提出这种方案。遗憾的是，该解决方法仅允许在这些物体在检测表面的检测场内(例如距离该检测表面少于十几厘米)的情况下计算这种位置信息。
这意味着检测器的检测范围被定义为空间中的有限区域，其中由位于该区域中的发射器发射的电磁场可被检测器检测。因此，在发射器退出检测器的检测范围时，检测器不能捕获由发射器发射的电磁场。
因此，由在地面上位移的用户携带的例如由一组检测表面(还称为智能地面)构成的混合移动元件可通过用户(或机器人)的移动而显著远离检测表面并退出其检测范围，使得由计算机系统对该混合移动元件的跟踪不可能是连续的。
同样，在检测表面仅部分地覆盖建筑物时，例如出于成本因素，尤其在携带混合移动元件的用户(或机器人)进入检测表面未覆盖的区域时，可能存在对混合移动元件位置跟踪的中断。
为了尤其在由进行大幅度运动的一个或更多个用户(或机器人)携带移动元件时能够跟踪这些移动元件，本发明提供设置有与惯性测量元件一体连接的至少一个定位模块以及与检测表面通信的通信部件(发射器-接收器)的混合移动元件，所述惯性测量元件的自主功能允许获得位移数据。
在这种混合移动元件在检测表面的检测范围之外时，仍然可根据与定位模块一体连接的惯性测量元件的位移数据得到其定位模块的位置信息。这种检测模式被称为位置信息的混合计算，这是由于其同时基于惯性测量元件的位移数据以及在定位模块位于检测范围内时先前计算的位置信息。
在本发明的范围内，为混合计算考虑多种实施方式。
根据第一实施方式，在检测表面处执行混合计算。在该方式中，由惯性测量元件测量的位移数据被直接经由通信部件传送至检测表面。随后，由检测表面根据这些位移数据和先前计算的位置信息计算新的位置信息。
根据第二实施方式，在混合移动元件处执行混合计算。在该方式中，检测表面将先前计算的位置信息发送至混合移动元件。典型地，根据从定位模块(当其在检测表面检测范围内时)接收的电磁信号来计算该位置信息。这涉及例如在混合移动元件未退出检测表面之前计算的最后位置。随后，混合移动单元利用所接收的位置信息和由惯性测量元件测量的位移数据，计算新的位置信息。接下来经由设置在混合移动元件上的通信部件传送该混合位置。
因此，即使在混合移动元件所整合的定位模块短暂地退出检测表面的检测范围时，借助惯性测量元件的自主功能获得的位移数据仍允许跟踪混合移动元件的位置。
另外，在混合移动元件的定位模块在检测表面的检测范围内时，可计算具有一定可靠度的定位模块的位置信息，这允许例如利用基于这些可靠位置信息的校准数据来校准相关联的惯性测量元件的位移数据。
由图1a和1b组成的图1示意性示出其中可实施本发明的实施方式的环境。本发明的应用不限于该图所示的实施例。根据本发明的混合移动元件事实上可装配任何类型的物体(穿的衣服、机器人、游戏操纵杆等)。
更具体地，图1a和1b示出在两个不同时刻的相同场景。
在该场景中，仅示出用户的鞋102和103，用户位于符合本发明实施方式的地面元件101(或接口连接装置)上。虽然在该示例中，接口连接装置为地面元件，本发明不限于放置在地面处的接口连接装置。接下来，参考地面元件101描述的任何装置可由本领域技术人员容易地转换为放置在除地面外，例如在侧壁或顶篷上的任何接口连接装置。
地面元件101例如包括如参照图2描述的检测表面以及硬件模块。由于其结构，该检测表面具有例如十几厘米数量级的有限检测范围。
地面元件101的硬件模块包括通信部件(发射器-接收器)，例如WIFI或Bluetooth类型又或在例如2.4GHz的ISM(Industrial，Scientific and Medical，工业、科学和医学)频带中通信的无线通信模块。这些通信部件允许地面元件与符合实施方式的混合移动元件交互。
例如，如参照图2所描述的，这些通信部件可以对应于允许激活混合移动元件的定位模块的无线电发射器，以使其发射用于计算其位置的电磁场。
地面元件101的硬件模块另外包括具有中央处理单元的计算模块。该处理单元例如控制上面提及的通信部件。
在本示例中，各个鞋102(相应地103)被装配有符合本发明实施方式的混合移动元件104(相应地105)。当然，本发明不限于两个混合移动元件，并且可由相同地面元件101负责更多个混合移动元件。
这些混合移动元件各自包括如参照图5和6所描述的至少一个定位模块。
根据本发明的具体实施方式，混合移动元件104和105还包括与各个定位模块一体连接的惯性测量元件。因此，相对于相关联的定位模块，给定的惯性测量元件是固定的。
这种惯性测量元件例如包括一个或更多个加速度计、一个或更多个磁力计、和/或一个或更多个陀螺仪。因此，惯性测量元件允许获得位移数据，例如在给定时刻围绕特定轴线的转速、在给定时刻沿特定轴线的加速度、又或在给定时刻的磁场方向的估计。
还根据本发明的具体实施方式，混合移动元件104和105分别包括WIFI或Bluetooth类型又或在例如2.4GHz的ISM(Industrial，Scientific and Medical，工业、科学和医学)频带中通信的无线通信模块(未示出)。这些通信部件允许混合移动元件与地面元件101的对应通信部件相交互。
例如，这些通信部件可对应于如参照图6描述的激活命令检测无线电发射器/接收器。
在变型中，其可涉及分开的部件。例如惯性测量元件可包括这些通信部件。
在用户的鞋102和103被放置在地面元件101上时，如图1a所示，鞋携带的混合移动元件104和105在地面元件101的检测范围内。
如参照图3所描述的，因此可顺序地激活混合移动元件104和105的定位模块并通过实施基于从这些定位模块接收的信号(磁场)的计算步骤来确定它们各自的位置。
反之，如图1b所示，在用户使其鞋中的一只鞋，例如鞋102位移时，由该鞋携带的混合移动元件104可能退出地面元件101的检测范围。
如在图1b所示情况下，在混合移动元件退出地面元件的检测范围时，地面元件不能接收由被激活的定位模块发射的信号(磁场)并因此不能由此确定该模块的位置。
存在混合移动元件退出检测范围的其它情况，例如在房间被装配有如地面元件101之类的一个或更多个地面元件(智能地面)时，所述地面元件以不连续的方式覆盖地面表面。因此，在用户位于不设有地面元件的表面上时，其所携带的混合移动元件可能几乎总是位于装配在房间中的地面元件的范围之外。
然而在产生这些情况时，根据本发明的混合移动元件有利地允许地面元件101不丢失对该混合移动元件的位置跟踪。
事实上，如前面所提及的，混合移动元件包括与定位模块一体连接的惯性测量元件，使得可以由惯性测量元件以自主的方式测量该定位模块的位移。
混合移动元件的通信部件不服从于地面元件101的检测范围，这允许当混合移动元件在范围之外时，通过该部件将惯性测量元件的位移数据传送至地面元件101。
如参照图4的描述，根据所接收的这些数据，通过实施基于所接收的数据的混合计算步骤，地面元件101可计算混合移动元件的位置，在该混合移动元件中由被激活的定位模块发射的电磁信号不能被接收。
在变型中，混合移动元件的通信部件允许接收来自地面元件的位置信息，所述位置信息是根据由定位模块在其处于地面元件的检测范围内的时的时刻发射的信号来先前计算的。
如参照图4的描述，根据该位置信息和惯性测量元件的位移数据，通过实施基于所接收数据的混合计算步骤，混合移动元件计算相关联的定位模块的位置。
图2示出根据具体实施方式的接口连接装置的示例。
地面元件或接口连接装置包括检测表面210，此处包括构成导电网格的行和列形式的网。导电网格包括一组沿两个正交轴线的导电回路。每个回路是允许测量由位于检测表面上的(属于应被计算位置和/或定向的混合移动元件的)螺线管感应的电流强度或电压的传感器。
有利地，检测表面可为PET塑料表面，通过银丝网印刷在其上形成了导电网格。例如，通过使用含有银粒子的导电喷墨的印刷形成导电网格。在变型中，检测表面例如为PET塑料表面，利用铜迹线在其上形成导电网格。根据另一可能方式，通过利用导电线的编织形成导电网格。
在变型中，检测表面可为柔性或刚性的电磁接收PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)型电路板。
以举例说明的方式，此处认为螺线管被放置在位置211处，即回路212和213的交点，回路的一端被接地，并且另一端被接至用于计算位置的电子组件。在位于位置211处的螺线管被供电时，其在回路212和213中生成感应电流，该感应电流可被分析并与其它回路中感应的电流相比较。因此，通过螺线管和网格之间的感应耦合和通过测量感应电流，可以确定螺线管的位置。
复用器214和215被分别连接至网格的两个轴线中的每个轴线的各个回路，即此处分别连接至各个垂直回路和水平回路。复用器214和215的出口被分别连接至自动增益控制器(CAG)221和222、地面元件101的硬件模块的模块220。
自动增益控制器221和222的输出信号首先分别在解调器223和224中解调。解调产生与由螺线管发射的固定频率的多个交流(AC，Alternating Current信号)分量补充完整的原始正弦成比例的直流信号(DC，Direct Current信号)。
根据惯常实施的方案，地面元件101的硬件模块的计算模块(此处标示为230)操控复用器214和215，以顺序地激活回路，即在激活回路n后激活回路n+1。到达最后一个回路时，处理器起动新循环并操控第一回路的激活。
有利地，在各个自动增益控制器221和222中实施带通滤波器，以从信号中去除不期望的谐波以及电磁背景噪声。该滤波允许精炼来自复用器214和215的信号测量结果，这些信号测量结果在解调器223和224中解调，然后分别在模拟/数字转换器(CAN)225和226中数字化。
所得到的数字化值被传送至计算模块的中央处理单元(CPU)230以被存储。如所示出的，中央处理单元230控制解调器223和224。
在将值存储后，中央处理单元递增复用器的地址，以便进行来自随后回路的信号的数字化。在到达最后一个回路时，中央处理单元将与所考虑的轴线的第一回路的值对应的复用器的地址重新初始化。
在周期结束时，对于每个轴线，中央处理单元存储了与靠近螺线管位置的相邻回路数量同样多的数字值。根据这些值，中央处理单元通过下面描述的插值来计算螺线管的位置。
此处观察到，可以通过被定位在不同回路之间的金属带来保证回路接地，以保护不受电磁干扰。一种替代方式包括将统一的接地平面放置在导电网格之下。
另外，模块210此处包括由计算模块的中央处理单元230控制的无线电发射器227，其允许激活混合移动元件的定位模块。以示意的方式，中央处理单元230向无线电发射器227传送待激活的定位模块的标识符。该标识符被编码，然后以数字或模拟无线电信号形式传送。随后，接收该信号的各个定位模块可将所接收的标识符与其自身的标识符相比较，并在标识符相同的情况下进行自我激活。
模块220另外包括通信部件228，例如与无线电发射器227相似。这些通信部件允许与混合移动元件相通信，以便获得与定位模块一体连接的惯性测量元件的位移数据，所述位移数据在被激活的定位模块位于模块210的检测范围之外时是特别有用的。这些通信部件还允许中央单元230向给定的混合移动元件发送借助由其所整合的定位模块发射的信号先前计算的位置信息，又或发送惯性测量元件的位移数据的校准数据。在变型中，通信部件228可与元件227相整合。
模块220和230允许实时计算如前面描述的混合位置。
因此，为了估计所有定位模块的位置，需要针对各个定位模块执行一个周期，并且对于这些周期中的每一个，根据此处描述的实施方式，一个周期针对所有回路中的每个回路。
多个检测表面可被彼此相互组合，所得到的检测表面的表面积为所组合的检测表面的表面积之和。为此，一个检测表面被认为是主导的，其它检测表面被认为是从属的。由主导检测表面管理移动元件的顺序激活，优选地主导检测表面接收由与各个从属检测表面相关联的硬件模块计算的位置，并通过制定含有定位模块的坐标和自由角度的表来将所述位置合并。
图3由图3a和3b组成。
图3a示意性示出螺线管和检测表面的导电回路之间的感应耦合的物理原理。
应计算其位置和/或定向的各个混合移动元件包括其轴线优选地朝向检测表面定向的至少一个螺线管。
螺线管300中流过交流电流并发射朝向检测表面传播的电磁场，在本示例中，电磁场尤其朝向回路211传播。接收来自螺线管300的电磁场的回路211与螺线管300相耦合。因此可测量在标记为301的该回路的端子处的交流信号。
螺线管300和回路211之间的耦合可由以下关系式表达，
其中E表示在螺线管300的端子处的电压，R表示在接收回路211的端子301处接收的信号的电压，D为磁线圈300和接收回路211之间的距离，和k为与包括螺线管和接收回路的系统的固有因素，尤其是螺线管匝数和回路尺寸相关的常数。
图3b示意性示出允许根据由如参照图2描述的系统得到的测量值，确定放置在检测表面上的螺线管沿给定轴线的位置的插值机制。该机制可在根据从混合移动元件的定位模块接收的信号(电磁场)来计算混合移动元件位置的步骤403(图4)中实施。
这里假设螺线管位于沿横坐标X3、X4和X5定位的垂直回路B3、B4和B5附近，在这些回路的端子处测量的电压分别记作V3、V4和V5。这里螺线管位于横轴上记作XS的位置处。
根据对应回路的标识符(这些值按照检测表面的路由图(routing diagram)被预先确定，并优选地，存储在非易失性存储器中)，可以通过地面元件(或接口连接装置)的中央处理单元得到坐标X3、X4和X5。
图3b上所示的曲线部分302表示根据由回路B3、B4和B5测量的值外推(extrapolate)得到的针对按照与螺线管耦合的回路位置的螺线管的位置XS的电压变化。可以将它近似为抛物线类型的二次函数。实际上，该本地近似对应于螺线管与导电网格的回路之间的电磁耦合现象。
以下关系式说明该属性：
V3＝a(X3-XS)2+b
V4＝a(X4-XS)2+b
V5＝a(X5-XS)2+b
其中b为常数，a为小于零的常数(a＜0)。
此外，考虑到二次函数的假设，横坐标X3、X4和X5之间的关系可由如下公式表达：
X4-X3＝X5-X4＝ΔX
X5-X3＝2ΔX
ΔX表示横坐标X3与X4之间和横坐标X4与X5之间的距离。
因此，可根据如下公式插值得到螺线管的位置：
根据相同逻辑，还可确定螺线管沿纵坐标轴线的位置。
另外，可根据如下关系式定义螺线管和回路之间的距离(即螺线管相对于检测表面的高度)：
因此，距离D为表示检测表面的所考虑的回路端子处的电压的值R的函数。其可以根据所实现的测量被外推。注意到该距离计算的精确度尤其与由螺线管发射的信号E的稳定性相关，信号E的值也应随时间尽可能恒定，这需要在定位模块中的稳定供电，在电池放电期间该供电不应掉电。可以通过定位模块的电压调节器来保证这一点。
图4a和4b为示出分别由根据本发明第一实施方式的接口连接装置(图4a)和混合移动元件(图4b)实施的步骤的流程图。
图4a和4b示出可被用于计算混合移动元件的位置和/或定向的算法的第一示例。
在该第一示例中，在接收来自所选定位模块的电磁信号失败的情况下(即在定位模块的激活期间未接收到电磁信号)，例如通过图1所示的地面元件101的中央处理单元在接口连接装置中实施位置的混合计算。
此处描述由根据参照图4a的该第一实施方式的接口连接装置实施的步骤。
在第一步骤401期间，被整合于混合移动元件的定位模块被接口连接装置选择并激活。
实际上，接口连接装置在多个标识符中选择定位模块的标识符。
以示例的方式，接口连接装置的中央处理单元230向接口连接装置的无线电发射器227传送待激活的定位模块的标识符。该标识符被编码以便以数字或模拟激活信号形式传送至全部定位模块。随后，接收该信号的各个定位模块可比较所接收的标识符与其自身标识符，且在标识符相同的情况下进行自我激活。该激活例如包括向所选定位模块的螺线管300供电以使其发射电磁场。
在步骤402期间，实施测试以获知是否接收到来自所选模块的信号。
实际上，如之前所描述的，在定位模块被选择并激活时，定位模块向接口连接装置，更具体地其检测表面210发射例如电磁场的信号。
然而，在定位模块在接口连接装置的检测表面210的检测范围之外发射该电磁场时，检测表面210不能检测发射的电磁场并因此不能由此计算位置。步骤402包括检测这种情况。
在步骤402期间检测到由被激活的定位模块发射的电磁场时，这表明定位模块在接口连接装置的检测表面210的检测范围内。
然后在步骤403，根据所接收的电磁场，可以例如通过如参照图3b描述的插值来计算位置信息。
接下来将该位置信息关联其计算日期存储在接口连接装置的存储器中(步骤404)。如接下来将更详细解释的，在根据步骤403不可以计算位置信息的时刻，在混合计算新位置信息之前或期间，该位置信息以及相关联的日期将被用于校准来自所选混合移动元件的惯性测量元件的位移数据。
在步骤402期间，在接口连接装置的检测表面210未检测到任何电磁场时，这表明所选定位模块在检测表面210的范围之外。
在该情况下，获得与所选定位模块一体连接的惯性测量元件的位移数据(步骤405)。实际上，这些位移数据被注明日期且经由接口连接装置的通信部件228(必要时与HF发射器-接收器227相整合)被接收。例如，在接口连接装置的请求下获得这些位移数据。在变型中，混合移动元件可定期地向接口连接装置传送位移数据，例如根据目标应用(例如增强或虚拟现实)每秒或每秒100次。
如前面提及的，由与该定位模块一体连接的惯性测量元件测量的定位模块的位移数据例如包括：
-由陀螺仪提供的在给定时刻的一个(或更多个)转速；
-由加速度计提供的在给定时刻的一个(或更多个)加速度；
-由磁力计提供的在给定时刻的一个(或更多个)磁场方向估计。
该列表是非限制性的。可通过不同传感器获得这些位移数据。
在可选步骤406期间，在步骤405获得的位移数据被处理，以校正可能的时间偏移或由惯性测量元件经受的撞击的影响。被称为“校准”的该处理基于在步骤403期间根据电磁信号计算的一个或更多个位置，所述电磁信号由所选定位模块在检测表面210的范围内时在先前时刻发射。如前面提及的，这种位置与其计算日期一起被存储(步骤404)。在该确切时刻的对计算日期和位置值的获知允许校准惯性测量元件的数据，且所述数据本身被注明日期。
以示例的方式，根据相同定位模块的位置的连续计算，接口连接装置可随时间变化跟踪定位模块的位置，并因此识别该定位模块具有表征无滑动接触的零速度的时刻。这些特定(无滑动接触)时刻允许例如通过将所估计的速度重新初始化为零来校准根据惯性测量元件的位移数据计算的位置。
注意到包括两个定位模块的混合移动元件已经允许校正惯性测量元件围绕混合移动元件的垂直轴线的位移数据。
在步骤407期间，接口连接装置执行所选定位模块的新位置信息的混合计算。该特定计算被定性为混合式的，这是由于其使用一方面在步骤405获得，可能地在步骤406校准(如果需要)的惯性测量元件的位移数据，和另一方面当所选定位模块在检测范围内时的之前计算的一个或更多个位置信息(即根据步骤403)。
本领域技术人员可理解，该混合计算(步骤407)考虑位移数据的日期和预先在步骤404存储的先前位置信息的日期。
事实上，为了使混合计算能够一致，从混合移动元件接收的位移数据和由接口连接装置计算的位置信息被同步。
为此，接口连接装置可以按规律的节奏发送同步脉冲(tick)，同时指示哪个时刻(在其本地时钟中)对应于该同步脉冲。因此，混合移动元件能够确定其发送的数据，尤其是惯性测量元件的位移数据的日期，该日期按接口连接装置的本地时钟表示。
在变型中，可在接口连接装置处使用同步脉冲计数器并将同步脉冲号分配给所接收的位移数据。
根据另一可能方式，可使用时钟同步协议，例如NTP协议(Network TimeProtocol，网络时间协议)，用于同步混合移动元件和接口连接装置的时钟。
因此，在没有由所选定位模块的螺线管发射的电磁场的情况下，混合计算407允许根据旧位置信息和位移数据来确定瞬时位置信息。
以示例的方式，假设位移数据包括定位模块的位移速度V(T1)。那么，在时间T1的位移模块的位置P(T1)的混合计算可通过应用以下公式来执行：
P(T1)＝P(T0)+V(T1).(T1-T0)
其中P(T1)为在时间T1计算的定位模块的位置，P(T0)为在时间T0(早于T1)计算的定位模块的位置，V(T1)为在时间T1的定位模块的速度。
该示例是非限制性的并且可实施更复杂的计算，例如包括可在时间上的一次或更多次积分。
尤其是，在可能的情况下，包括上述提及的校准的这种混合计算例如可以基于本领域技术人员熟知的混合算法，诸如Kalman滤波、扩展Kalman滤波或补充滤波(complementary filter)之类。
因此，本发明允许在混合移动元件在或不在检测表面的检测范围内的情况下，实时获得被激活的定位模块的位置信息(步骤403或步骤407)，这基于两种类型的数据：与定位模块一体连接的惯性测量元件的位移数据，以及在定位模块处于检测表面的检测范围内时由其发射的电磁信号。
有利地，惯性测量元件与定位模块的组合，构成具有互补特征的不同系统，这允许克服它们各自的不足。例如，根据定位模块所发射的电磁信号的定位模块的位置计算(步骤403)是精确的且不经受随着时间的偏移问题，但是该计算依赖于检测表面210的有限检测范围。
至于惯性测量元件，其构成基于不同物理原理，即惯性的另一种定位方式，其测量是自主且可靠的。可通过使用在步骤403期间所计算的旧位置来解决随着时间的偏移问题或由惯性测量元件经受的撞击影响。
以相应方式，并如图4b所示，在步骤401，混合移动元件接收由接口连接装置发送的激活信号(步骤408)。
以示例的方式，被示于图6的混合移动元件的无线电接收器602接收包括编码形式的定位模块的标识符的激活命令。然后，接收该信号的混合移动元件可比校所接收的标识符与其一个或更多个定位模块的标识符，并在标识符相同的情况下激活定位模块。该激活例如包括向所选定位模块的螺线管300供电，以使其发射电磁场。
在步骤409期间，被如此激活的定位模块发射信号，例如电磁场。然而，即使这种信号被发射，不需要由接口连接装置接收。尤其是，如果定位模块在检测表面210的范围之外，那么电磁信号被发射但不被检测表面210感知。
在步骤410期间，混合移动元件传送惯性测量元件的位移数据，在步骤405期间由接口连接装置接收这些位移数据。
实际上，如图6所示，这些位移数据由惯性测量元件607的传感器生成并由混合移动元件的处理单元609取回(并注明日期)，以便经由通信部件608(必要时与发射器接收器602相整合)发送。可能被分配给位移数据的日期的目的在于允许同步位移数据与步骤404中在接口连接装置中存储的位置。如前面提及的，通过在发送前(使用例如NTP的时钟同步协议，以规律的节奏发送同步脉冲和在接口连接装置的时钟参考中对应的日期)在接口连接装置的时钟中在混合元件处、或者在接口连接装置(同步脉冲计数器)处注明位移数据的日期来允许进行该同步。
根据目标应用(例如增强或虚拟现实)，在接口连接装置的请求下或规律地例如每秒或每秒100次执行该步骤410。
图4c和4d为示出分别由根据本发明第二实施方式的接口连接装置(图4c)和混合移动元件(图4d)实施的步骤的流程图。
图4c和4d示出可被用于计算混合移动元件的位置和/或定向的算法的第二示例。
在该第二示例中，在接收来自所选定位模块的电磁信号失败的情况下(即在定位模块激活期间未接收到电磁信号)，例如通过图6所示的且负责来自惯性测量元件或相关联的定位模块的数据处理的处理单元609，在通过接口连接装置选择和激活的混合移动元件中实施位置的混合计算。
此处参照图4c描述由根据该第二实施方式的由接口连接装置实施的步骤。
在第一步骤411期间，与图4a的步骤401相似，通过接口连接装置选择和激活被整合到混合移动元件的定位模块。
在步骤412期间，与图4a的步骤402相似，实施测试以获知是否接收到来自所选模块的信号。
实际上，在定位模块如前所述被选择和激活时，定位模块向接口连接装置，更具体地其检测表面210发射例如电磁场的信号。
然而，在定位模块在接口连接装置的检测表面210的检测范围之外时发射该电磁场的情况下，检测表面不能检测所发射的电磁场并因此不能由此计算位置。步骤412包括检测这种情况。
在由被激活的定位模块发射的电磁场在步骤412期间被检测到时，这表明定位模块在接口连接装置的检测表面210的检测范围之内。
然后在与图4a的步骤403相似的步骤413中根据所接收的电磁场，可以例如通过如参照图3b描述的插值来计算位置信息。
接下来将该位置信息与其计算日期关联地存储在接口连接装置的存储器中(与图4a的步骤404相似的步骤414)。
如接下来将更加详细解释的，在根据步骤413不可以由接口连接装置计算位置信息的时刻，在混合计算新位置信息之前或期间，该位置信息以及相关联的日期将被混合移动元件使用，以校准来自惯性测量元件的位移数据。
为此，接口连接装置传送基于在步骤413计算的和在步骤414中与其日期一起存储的位置的校准数据。根据具体实施方式，这些校准数据直接包括该位置以及其日期。根据另一种具体实施方式，校准数据例如可以包括惯性测量元件的传感器的重新初始化指令，使得惯性测量元件测量的接下来的位移数据将代表定位模块相对于如在步骤413中计算的位置的位移。校准数据可在变型中包括基于由接口连接装置计算的一个或更多个位置的其它信息，例如在给定时刻的速度或加速度。
在步骤412期间，在接口连接装置的检测表面210未检测到任何电磁场时，这表明所选定位模块在检测表面210的范围之外。
在该情况下，在步骤416期间，接口连接装置将其通知给包括对应定位模块的混合移动元件。实际上，该信息通过由接口连接装置的处理单元230控制的通信部件228(必要时与HF发射器-接收器227相整合)发送。
该信息可直接为由接口连接装置根据电磁信号计算的最后位置。
注意到在一些实施方式中，其中在步骤415发送的校准数据直接包括位置或允许推导出该位置，混合移动元件已经具有该位置信息。因此，在步骤416发送的信息可简单地包含混合计算的起动指令。
在步骤417期间，接口连接装置接收混合移动元件的位置，在本实施方式中，通过混合移动元件计算该位置，如将参照图4d更详细描述的，其中示出在该第二实施方式中在混合移动元件处实施的步骤。
因此，本发明允许在混合移动元件在或不在检测表面的检测范围内的情况下，实时获得被激活的定位模块的位置信息(步骤413或步骤417)，这基于两种类型的数据：与定位模块一体连接的惯性测量元件的位移数据，以及在定位模块处于检测表面的检测范围内时由其发射的电磁信号。
以相应的方式，并如图4d所示，混合移动元件接收在步骤411由接口连接装置发送的激活信号(与图4b的步骤408相似的步骤418)。
在步骤419期间，与图4b的步骤409相似，如此被激活的定位模块发射例如电磁场的信号。注意到即使这种信号被发射，接口连接装置也不需要接收该信号。尤其是，如果定位模块在检测表面210的检测范围之外，那么电磁信号被发射，但是不由检测表面210感测。
在步骤420期间，实施测试以获知是否接收到来自接口连接装置的指示其未接收到期望的电磁信号的信息。如前面所解释的，当在步骤419发射该信号的定位模块位于检测表面210的范围之外时出现该情况。
若在一定预设时间，例如等于混合移动元件两个时钟同步脉冲之间的持续时间之后未接收到任何该类型的信息，这表明在步骤419由定位模块发射的电磁信号已被接口连接装置良好地接收(因此定位模块在检测表面210的范围内)，以及可根据该信号通过接口连接装置计算位置信息(图4c的步骤413)。
在步骤421期间，混合移动元件接收由接口连接装置发送的校准数据(图4c的步骤415)。注意到，由接口连接装置根据借助所接收的来自被激活的定位模块的电磁信号所计算的位置来计算这些校准数据。
反之，在混合移动元件接收指示未接收到来自被激活的定位模块的任何信号的信息时，这表明在步骤419由定位模块发射的电磁信号未到达检测表面210，并且定位模块位于检测表面210的范围之外。
在该情况下，混合移动元件例如在与其相关联的存储器中取回惯性测量元件的位移数据以及它们的日期(步骤422)。实际上，如图6所示，由处理单元609获得惯性测量元件607的位移数据。
在步骤423期间，除了其是基于在步骤421接收的校准数据之外，步骤423与图4a的步骤406相似，在步骤422获得的位移数据被混合移动元件处理，使得校正由惯性测量元件经受的撞击或可能的时间偏移。
该校准处理基于一个或更多个位置，由接口连接装置根据在先前时刻由所选定位模块在检测表面210的范围内时发射的电磁信号计算所述一个或更多个位置。如前面提及的，所述位置典型地以带有相关联日期的校准数据的形式被接收。根据一种实施变型，由接口连接装置计算的位置可在步骤420中作为信息被接收。如参照图4a的步骤406所解释的，在该确切时刻的对所接收的位置的计算日期和位置值的获知允许校准惯性测量元件的数据，且所述数据本身被注明日期。
在步骤424期间，与图4a的步骤407相似，混合移动元件执行所选定位模块的新位置信息的混合计算。注意到，由于计算一方面使用在步骤423校准的惯性测量元件的位移数据，和另一方面当所选定位模块在检测范围内(即根据图4c的步骤413)时由接口连接装置先前计算的一个或更多个位置信息(例如作为在步骤421的校准数据接收)，该特定计算被定性为混合式的。之前已经参照图4a的步骤407(第一实施方式)给出了混合计算的细节，此处不再重复。
然而注意到，这种混合计算(以及校准)例如可基于本领域技术人员熟知的混合算法，诸如Kalman滤波、扩展Kalman滤波或补充滤波之类。
因此，还在本第二实施方式中，在没有由所选定位模块发射的电磁场时，混合计算424允许根据旧位置信息和位移数据来确定瞬时定位信息。
最后，在步骤425期间，混合移动元件向接口连接装置传送如此计算的位置。因此，虽然在未检测到由定位模块发射的电磁场的情况下，接口连接装置本身不能计算位置信息，但接口连接装置获得位置信息。
图5a和5b示意性示出符合本发明具体实施方式的可确定其位置和可分别确定其位置和定向的混合移动元件的两个示例。
图5a所示的混合移动元件500包括单一的定位模块501。如所示出的，定位模块包括螺线管。螺线管的径向轴线有利地垂直于地面元件的平面，以使螺线管的电磁辐射以最优的方式向该表面传播。
该混合移动元件500另外包括与定位模块401一体连接的惯性测量元件502、以及用于发送与惯性测量元件502的位移相关的数据的通信部件503。
根据本发明，可如前所述地计算包括单一螺线管的混合移动元件500的三维位置。事实上，根据一体连接的惯性测量元件502的位移数据和/或根据由定位模块501的螺线管发射的信号，可在任何时刻计算混合位置。在检测表面210上出现多个移动元件时，各个混合移动元件的位置被以顺序方式确定。
图5b所示的混合移动元件500’包括两个独立的定位模块501-1和501-2。再次地，如所示出的，螺线管的径向轴线有利地垂直于检测表面的平面，以使螺线管的电磁辐射以最优的方式向该表面传播。
该混合移动元件500’另外包括与定位模块501-1和501-2一体连接的惯性测量元件502’、以及用于发送与惯性测量元件502’的位移相关的数据的通信部件503’。
混合移动元件500’的各个螺线管501-1和501-2以顺序方式被相互独立地激活。因此，可通过确定定位模块501-1和501-2的各个螺线管的位置和获知它们在混合移动元件500’中的位置，来确定混合移动元件500’的位置。同样，可根据定位模块501-1和501-2的螺线管的相关位置和它们在混合移动元件500’中的位置来获知该混合移动元件的定向。此处应观察到，在检测表面的平面上使用定位模块501-1和501-2的螺线管的坐标允许确定混合移动元件500’在该平面上的定向，而使用定位模块501-1和501-2的螺线管的高度允许计算混合移动元件500’的俯仰角。
可如前所述符合本发明地计算包括两个螺线管的混合移动元件500’的三维位置和定向。事实上，根据惯性测量元件502’的位移数据和/或根据由定位模块501-1和501-2的螺线管顺序发射的信号，可在任何时刻计算混合位置。在多个移动元件出现在检测表面210上时，各个混合移动元件的位置被以顺序方式确定。
此处注意到，包括单一螺线管和包括两个螺线管的混合移动元件可被联合地用于检测表面上，只要其智能度能够独立地激活各个螺线管。
因此通过赋予各个混合移动元件至少两个定位模块(不应沿与检测表面的垂线相对齐)并通过定义这些定位模块的识别规则，可获得混合移动元件的定向传感。
由地面元件顺序地激活定位模块，允许估计设置有这些定位模块的多个混合移动元件的位置和/或方向。
在定位模块接收其专用的激活命令时，定位模块起动电磁发射。因此，已知正在发射的定位模块的标识符的检测系统可将计算的位置信息关联到定位模块的标识符。
因此，可以对各个混合移动元件构建表格，所述表格包含标识符、以检测表面为基准的横坐标、纵坐标、和优选地高度。
定位模块的电磁发射的顺序激活允许针对由系统管理的全部混合移动元件使用唯一发射频率。
图6示意性示出混合移动元件的逻辑模块，可根据如图2所示的接口连接装置(或地面元件)来确定其位置。
优选地，这种混合移动元件关于其供电以及电磁发射的控制信号的接收是自主的。
在本实施例中，如图5a所示，考虑包括唯一定位模块的混合移动元件。本领域技术人员能毫无困难地调整本教导以得到包括两个或更多个定位模块(如图5b所示)的混合移动元件。
因此，混合移动元件包括为定位模块元件的全部组件提供电压的供电模块601，以及接收并解调由地面元件的外部模块发射的信号(例如HF信号)的命令接收和检测模块602，用于确定所接收信号是否旨在激活该定位模块。如前所述，可通过比较所接收的标识符与先前存储的标识符来实现这种检测。
混合移动元件600另外包括由命令接收和检测模块602控制的开关603、以及由开关603控制的选择性放大器604。最后，混合移动元件600包括生成优选地固定、稳定且方波型频率的本地振荡器605和螺线管606。
混合移动元件600还包括惯性测量元件607和与地面元件101的通信部件228相通信的通信部件608。在变型中，通信部件608可与HF接收器602相接合或整合并与地面元件的HF发射器227相通信。
混合移动元件包括被配置用于取回惯性测量元件607的原始位移数据的处理单元609，将所述数据存储在混合移动元件的存储器(未示出)中并用于控制经由通信部件608将它们发送。
在一些实施方式中，如例如参照图4c和4d所描述的，处理单元609被配置用于实施如前所述的位置信息的混合计算。
在变型中，惯性测量元件607可整合这种智能，即整合处理单元609。
根据开关603的位置并依据来自本地振荡器605的信号，选择性放大器604在螺线管606的端子处生成正弦电压，从而允许螺线管606生成一定的辐射功率。
可使用多种类型的电源601。可以根据可充电电池和标准控制电路来获得电供电。还可根据允许获得在整个电池使用范围期间恒定的电压的电池和稳压器来获得供电。该解决方案在系统应计算所实施的混合移动元件的高度时是特别有利的。
还可以通过与能量存储装置的使用相耦合的远程供电，以间接方式提供供电。
根据本实施方式，专用的辐射螺线管层被放置在检测表面之下。正弦信号流经这些螺线管，并且由各个螺线管发射的功率足够用于为位于其之上的定位模块远程供电。定位模块还被装备有用于通过感应接收由检测表面之下的螺线管发射的信号的螺线管。可使用其它远程供电部件，例如使用Powercast(Powercast为商标)技术的天线。
能量存储部件例如包括由定位模块的螺线管充电的大容量电容器。电容器被用作电压源，从而向其它模块供电。
可选地，能量存储部件包括混合移动元件中设置的电池，例如锂电池。因此，一旦有感应电流流过，定位模块的螺线管便为该电池持续充电。充电/放电保护电路有利地被关联至电池，以使其保持在可接受的电压范围内。如果应提升移动元件的高度，那么电压源优选地被调节以使供电电压在该电压源的使用持续时间期间，即在估计混合移动元件的位置和/或定向期间恒定。
位于检测表面上且被联合地使用的混合移动元件可使用不同的供电类型。
而且，在混合移动元件包括多于一个的定位模块时，尤其是电源的一些组件对于一些或全部定位模块可以是公用的。
图7示出其中可有利地使用根据本发明的混合移动元件的应用示例。
在环境700中，用户装备有包括例如HMD(Head-Mounted Display，头戴式显示器)型头盔701的增强现实或虚拟现实系统。
该系统例如包括与头盔701一体连接且整合例如一个或更多个磁力计、加速度计、陀螺仪的惯性测量元件702。因此，来自惯性测量元件702的位移数据允许根据多个自由度，例如六个自由度来描述头盔701的位移。
在本示例中，用户的每只脚上装配有如前所述的混合移动元件703和704并在与前述地面元件101相似的地面元件705上位移。然而此处注意到，本发明不限于位于地面的接口连接装置，其还涵盖接口连接装置被放置在侧壁或顶篷上的情况。
因此，通过应用前述方法，可跟踪用户的两只脚以地面元件705为基准的位置。
有利地，如此获得的位置数据允许校准位于头盔701处的惯性测量元件702。
例如，通过假设用户的位移方式为头盔701和地面元件705之间的距离D恒定，那么可利用计算的用户脚部的位置信息来校准惯性测量元件702，在与地面元件的平面相垂直的方向上的分量被平移距离D。
在变型中，可将高度测量部件(气压记或测距仪)放置在头盔701处。这使得即使高度(距离D)随时间变化，亦能够校准惯性测量元件702的数据。
如果实现与人体相连的逆运动学模型，则可更加精确地进行惯性测量元件702的校准。
注意到，逆运动学例如对于人类模型允许根据手或脚的轨迹或位置，来确定人体的脊柱、脚踝、膝盖、颈部、或任何其它关节的扭转。逆运动模型允许根据例如手或脚各自的轨迹、骨盆定向这样的明显分量表示出骨架的运动，而非手动指定全部关节坐标。
在使用这种逆运动学模型时，获知脚部的位置数据(通过混合移动元件703和704)以及来自惯性测量元件702的数据使得能够计算组成人体的不同部位(腿部、脊柱、颈部、头部)的位置。借助该逆运动学模型，还可更精确地获得元件702相对于元件703和704的位置。
图8和9示出图7的实施变型，根据它们可更精确地计算用户身体不同部位的位置。当然，本发明还可有利地应用于机器人或任何其它复杂物体例如关节的不同部分的精确定位。
在图8和9所示的实例中，用户在环境800(图8)，相应地900(图9)中位移。其装备有包括与701(图7)相似的头盔801(图8)，相应地901(图9)的增强现实或虚拟现实系统。其例如涉及HMD(Head-Mounted Display，头戴式显示器)型头盔。
同样地，系统包括与702(图7)相似的分别与头盔801和901一体连接的惯性测量元件802(图8)和902(图9)。惯性测量元件例如整合一个或更多个磁力计、加速度计、陀螺仪。
因此，来自惯性测量元件802，相应地902的位移数据允许根据多个自由度，例如六个自由度来描述头盔801，相应地901的位移。
用户在每只脚处另外装备有与703和704(图7)相似的混合移动元件803和804(图8)，相应地903和904(图9)并在与705(图7)相似的地面元件805(图8)，相应地905(图9)上位移。
在图8的示例中，用户在腰带上还装备有另一惯性测量元件808，并在头盔801上装备有例如测距仪或气压计之类的头盔801的高度测量部件809。
向上瞄准的测距仪例如允许测量用户头部相对于顶篷的距离并通过获知地面/顶篷距离来最终计算用户头部的高度。至于气压计，其允许根据气压测量高度。
有利地，通过应用前述方法，可跟踪装备有混合移动元件803、804的用户的两脚以地面元件805为基准的位置。
即使头盔801与地面元件805之间的距离D实时变化(这例如在用户相对于表面元件805俯身或跳跃时可发生)，借助部件809对用户头部高度的获知亦允许获知头盔的位置。
可利用所计算的用户脚部的位置信息来校准来自惯性测量元件802的数据，垂直于地面元件的平面的方向上的分量以动态变化的距离D平移。
如果实现与人体关联的逆运动学模型，则还可更精确地进行惯性测量元件802的校准。在该情况下，获知脚部位置数据(通过混合移动元件803和804)以及来自惯性测量元件802的数据使得能够计算组成人体的不同部位(脚部、脊柱、颈部、头部)的位置，可以理解的是，不同元件801至804、808和809能够相互通信。
因此，惯性测量元件808允许获得更加精确的逆运动学模型，这是由于其允许获得身体的中央位置的数据并因此提高逆运动学模型的精确度。
在图9的示例中，用户装备有磁性(恒定或脉冲磁场)系统，该磁性系统由在多个方向上(优选地在三个垂直方向上)发射磁场的磁发射器908以及多个磁接收器(传感器)909、910和911构成。例如，这种系统以Polhemus Fastrak(Polhemus Fastrak是商标)和RazerHydra(Razer Hydra是商标)为名是已知的。
发射器例如包括分别在正交方向上发射磁场的三个螺线管。
如图9所示，发射器908例如被定位在用户腰带处。接收器909被定位在用户头部处，例如在头盔901上。接收器910和911(例如为操纵杆)被定位在用户手中。按照其原理，磁性系统(由元件908至911构成)允许以可靠和确定的方式获得各个接收器909、910和911以发射器908为基准的坐标。
不同元件901(头盔)、903(混合移动元件)、904(混合移动元件)和908(磁发射器)相互通信。
通过假设发射器908和地面元件905之间的距离D是恒定的，可得到发射器908相对于装备有混合移动元件903和904的脚部的位置。因此，通过简单的距离D的转换可得到发射器908在垂直于地面元件905的平面的方向上的位置分量。
根据变型，可在发射器908处放置测距仪或气压表(与图8中的809相似)，以测量动态高度，即发射器908和地面元件905之间的变化距离D。这对于用户相对于地面元件905跳跃或俯身的情况是尤其有利的。
因此，根据本发明的方法允许以地面元件905为基准计算发射器908的位置。
而且，借助接收以发射器908为基准的接收器的坐标，可获知在此相同基准下的接收器909、910和911各自的位置。
有利地，例如之前如参照图4a的步骤406描述的，借助使用所描述的磁性系统，可实时获知用户手部(接收器910和911)的位置，并且对头部(接收器909)位置的获知允许以非常好的精度校准以地面元件905为基准的惯性测量元件902的数据。
当然，如果实现与人体相关的逆运动学模型，则还可更精确地校准惯性测量元件902。在该情况下，获知脚部位置数据(通过混合移动元件903和904)和来自惯性测量元件902的数据以及以地面元件905为基准的接收器909的位置，允许计算组成人体(脚部、脊柱、颈部、头部)的不同部位的位置。
因此，在图8和9的示例中，获知脚部位置数据(通过混合移动元件(图8中的803和804；图9中的903和904))以及来自惯性测量元件(图8中的802和808；图9中的902)和磁性系统(图9)的数据，允许以可靠的方式计算人体不同部位(脚部、脊柱、颈部、头部)的位置。因此得到更精确的头盔(801，901)以及其它装备相对混合移动元件803、804，相应地903、904的位置。
自然地，为了满足具体需要，本领域技术人员可应用前面描述的修改。

Claims (20)

1.一种用于装置的混合移动元件(104，105，500，600)，所述装置用于使多个移动元件与计算机系统接口连接，所述混合移动元件包括至少一个定位模块(501)，所述定位模块(501)包括如下部件：
-用于发射允许计算所述定位模块的位置的电磁信号的部件(606)；和，
-用于接收激活信号的部件(602)，并根据所述激活信号的至少一个信息激活所述部件以发射电磁信号；
所述混合移动元件(104，105，500，600)的特征在于还包括：
-与所述定位模块一体连接的惯性测量元件(502，607)；和
-与所述装置通信的通信部件(503，608)，用于传送与惯性测量元件的位移相关的数据。
2.根据权利要求1所述的混合移动元件(104，105，500，600)，其中所述通信部件(503，608)还被配置用于接收所述定位模块(501)的至少一个位置信息。
3.根据权利要求2所述的混合移动元件(104，105，500，600)，还包括根据所接收的位置信息和惯性测量元件的位移数据来混合计算所述定位模块(501)的新位置信息的混合计算部件(609)。
4.根据权利要求3所述的混合移动元件(104，105，500，600)，其中通信部件(503，608)还被配置用于传送所述定位模块的所述新位置信息。
5.根据权利要求1至4其中一项所述的混合移动元件(104，105，500，600)，其中所述通信部件(503，608)被配置用于接收惯性测量元件(502)的位移数据的校准数据，所述校准数据基于根据由所述定位模块发射的电磁信号计算的位置信息。
6.根据权利要求1至4其中任意一项所述的混合移动元件(104，105，500，600)，其中混合移动元件被配置用于在每次激活所述定位模块(501)时校准惯性测量元件的位移数据。
7.根据权利要求1至6其中任意一项所述的混合移动元件(104，105，500，600)，还包括远程供电部件，用于向所述定位模块的组件供电。
8.根据权利要求1至7其中任意一项所述的混合移动元件(104，105，500，600)，还包括能量存储部件。
9.一种用于使多个混合移动元件(104，105，500，600)与计算机系统接口连接的装置(101)，所述装置包括检测表面(210)，并且其特征在于所述装置包括如下部件：
-用于顺序地激活整合于所述多个混合移动元件的各个混合移动元件的至少一个定位模块的部件(227)，在给定时刻单一定位模块能够被激活；
-用于从被激活的所述至少一个定位模块接收至少一个电磁信号的部件(212，213)；
-用于根据所接收的所述至少一个电磁信号来实时计算混合移动元件在与所述检测表面相关联的基准上的至少一个位置信息的部件(220，230)，所述混合移动元件包括被激活的所述定位模块；
-通信部件(228)，用于在所述至少一个定位模块的激活期间在未接收到电磁信号的情况下，接收与惯性测量元件的位移相关的数据，所述惯性测量元件与被激活的所述至少一个定位模块一体连接；
-根据所接收的位移数据和所计算的位置信息，实时地混合计算被激活的所述至少一个定位模块的新位置信息的混合计算部件(230)。
10.根据权利要求9所述的装置(101)，其中通信部件(228)还被配置用于：
-将根据所接收的电磁信号计算的位置信息传送至混合移动元件；和
-接收由混合移动元件根据所传送的位置信息计算的所述新位置信息。
11.根据权利要求9或10所述的装置(101)，其中通信部件(228)还被配置用于传送惯性测量元件的位移数据的校准数据，所述校准数据基于根据所接收的电磁信号计算的位置信息。
12.一种包括多个根据权利要求9至11其中任意一项所述的装置的装置(101)，所述多个装置中的装置控制在所述多个装置中的其它装置中实施的至少一些部件。
13.一种用于使多个混合移动元件(104，105，500，600)与计算机系统接口连接的方法，所述方法的特征在于其包括如下步骤：
-获得所述多个混合移动元件中的一个混合移动元件的至少一个位置信息(403)，所述混合移动元件包括被激活的至少一个定位模块，根据由整合到该混合移动元件的被激活的所述至少一个定位模块发射的至少一个电磁信号计算至少一个位置信息，在给定时刻单一定位模块能够被激活；
随后，在所述至少一个定位模块的激活期间在此后未接收到电磁信号的情况下：
-获得(405，422)与惯性测量元件的位移相关的数据，所述惯性测量元件与被激活的所述至少一个定位模块一体连接；和
-根据所获得的位移数据和所获得的位置信息实时地混合计算(407，424)被激活的所述至少一个定位模块的新位置信息。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括校准惯性测量元件的位移数据的校准步骤(406，423)。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括将所获得的所述位置信息与其计算日期一起存储的存储步骤(404)，根据存储的所述位置信息来实施所述校准步骤(406)。
16.根据权利要求14所述的方法，还包括接收指示接收来自被激活的所述至少一个定位模块的电磁信号失败的信息的接收步骤(420)。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括接收校准数据的步骤(421)，根据所接收的校准数据来实施所述校准步骤(423)。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括传送所计算的新位置信息的传送步骤(425)。
19.一种用于虚拟现实系统或增强现实系统的组合件，所述组合件用于装备移动的用户，所述系统包括：
-根据权利要求1至8其中任意一项所述的至少一个混合移动元件，所述混合移动元件适于由用户携带；
-根据权利要求9至12其中任意一项所述的至少一个接口连接装置；
-虚拟现实头盔或增强现实头盔，适于由用户携带，所述头盔被连接至所述混合移动元件或所述接口连接装置，使得允许根据混合移动元件和头盔的相对位置以及混合移动元件的位置来跟踪头盔的位置。
20.根据权利要求19所述的组合件，还包括磁性定位系统，所述磁性定位系统包括在多个方向上发射磁场的发射部件和接收由发射部件发射的所述磁场的多个接收部件，所述磁性定位系统被配置用于根据由所述接收部件接收的磁场来确定接收部件中的至少一个在以中心位于发射部件的基准上的位置。
CN201611273015.0A 2015-12-24 2016-12-23 混合移动元件、接口连接方法和装置及用于系统的组合件 Expired - Fee Related CN106918800B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1563352 2015-12-24
FR1563352A FR3046261B1 (fr) 2015-12-24 2015-12-24 Element mobile hybride, procede et dispositif pour interfacer une pluralite d'elements mobiles hybrides avec un systeme informatique, et ensemble pour systeme de realite virtuelle ou augmentee

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106918800A true CN106918800A (zh) 2017-07-04
CN106918800B CN106918800B (zh) 2022-07-12

Family

ID=55806501

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611273015.0A Expired - Fee Related CN106918800B (zh) 2015-12-24 2016-12-23 混合移动元件、接口连接方法和装置及用于系统的组合件

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10527400B2 (zh)
EP (1) EP3185110B1 (zh)
JP (1) JP6985007B2 (zh)
KR (1) KR20170076608A (zh)
CN (1) CN106918800B (zh)
BR (1) BR102016030077B1 (zh)
FR (1) FR3046261B1 (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10180734B2 (en) 2015-03-05 2019-01-15 Magic Leap, Inc. Systems and methods for augmented reality
US10838207B2 (en) 2015-03-05 2020-11-17 Magic Leap, Inc. Systems and methods for augmented reality
AU2016225963B2 (en) 2015-03-05 2021-05-13 Magic Leap, Inc. Systems and methods for augmented reality
US10909711B2 (en) 2015-12-04 2021-02-02 Magic Leap, Inc. Relocalization systems and methods
US20170262049A1 (en) * 2016-03-11 2017-09-14 Empire Technology Development Llc Virtual reality display based on orientation offset
US10649211B2 (en) 2016-08-02 2020-05-12 Magic Leap, Inc. Fixed-distance virtual and augmented reality systems and methods
US10812936B2 (en) 2017-01-23 2020-10-20 Magic Leap, Inc. Localization determination for mixed reality systems
WO2018170482A1 (en) 2017-03-17 2018-09-20 Magic Leap, Inc. Mixed reality system with color virtual content warping and method of generating virtual content using same
AU2018236457B2 (en) 2017-03-17 2021-04-29 Magic Leap, Inc. Mixed reality system with virtual content warping and method of generating virtual content using same
KR102359978B1 (ko) 2017-03-17 2022-02-07 매직 립, 인코포레이티드 다중-소스 가상 콘텐츠 합성을 갖는 혼합 현실 시스템 및 이를 사용하여 가상 콘텐츠를 생성하는 방법
US10477355B1 (en) * 2017-12-13 2019-11-12 Amazon Technologies, Inc. System for locating users
EP3514566A1 (en) * 2018-01-19 2019-07-24 Centre National d'Etudes Spatiales Indoor positioning surface waveguide
EP3514564B1 (en) 2018-01-19 2023-05-31 Centre National D'etudes Spatiales Indoor positioning system
US11379948B2 (en) 2018-07-23 2022-07-05 Magic Leap, Inc. Mixed reality system with virtual content warping and method of generating virtual content using same
US12307006B2 (en) * 2022-09-15 2025-05-20 Snap Inc. Egocentric human body pose tracking

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102645222A (zh) * 2012-04-10 2012-08-22 惠州市德赛西威汽车电子有限公司 一种卫星惯性导航方法和设备
CN103189825A (zh) * 2010-09-03 2013-07-03 Epawn公司 多个移动部件与计算机系统实时经界面连接的方法和设备
CN103399337A (zh) * 2013-07-04 2013-11-20 Tcl通讯（宁波）有限公司 一种具有gps定位校准功能的移动终端及方法
CN104703130A (zh) * 2014-12-11 2015-06-10 上海智向信息科技有限公司 基于室内定位的定位方法及其装置
CN105091882A (zh) * 2015-06-30 2015-11-25 小米科技有限责任公司 导航方法及装置
CN105093249A (zh) * 2015-08-12 2015-11-25 浙大正呈科技有限公司 一种惯导导航装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1057014A (fr) 1952-03-07 1954-03-04 Friedmann Kg Alex Installation de chauffage à l'air chaud
GB0515796D0 (en) * 2005-07-30 2005-09-07 Mccarthy Peter A motion capture and identification device
US20090054077A1 (en) * 2007-08-23 2009-02-26 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for sending data relating to a target to a mobile device
US8675018B2 (en) * 2007-09-05 2014-03-18 Microsoft Corporation Electromechanical surface of rotational elements for motion compensation of a moving object
WO2009135493A1 (en) * 2008-05-05 2009-11-12 Smarter Farming A/S Detection of moving objects
KR101109635B1 (ko) * 2009-06-25 2012-01-31 (주)지가캡 응급구조신호 발신 기능이 구비된 모자
FR2991800B1 (fr) * 2012-06-07 2014-07-04 Epawn Dispositif d'aide a la localisation en temps reel d'un element mobile autoalimente

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103189825A (zh) * 2010-09-03 2013-07-03 Epawn公司 多个移动部件与计算机系统实时经界面连接的方法和设备
CN102645222A (zh) * 2012-04-10 2012-08-22 惠州市德赛西威汽车电子有限公司 一种卫星惯性导航方法和设备
CN103399337A (zh) * 2013-07-04 2013-11-20 Tcl通讯（宁波）有限公司 一种具有gps定位校准功能的移动终端及方法
CN104703130A (zh) * 2014-12-11 2015-06-10 上海智向信息科技有限公司 基于室内定位的定位方法及其装置
CN105091882A (zh) * 2015-06-30 2015-11-25 小米科技有限责任公司 导航方法及装置
CN105093249A (zh) * 2015-08-12 2015-11-25 浙大正呈科技有限公司 一种惯导导航装置

Also Published As

Publication number Publication date
BR102016030077A2 (pt) 2017-08-15
KR20170076608A (ko) 2017-07-04
US20170184387A1 (en) 2017-06-29
FR3046261B1 (fr) 2018-08-31
US10527400B2 (en) 2020-01-07
JP2017151087A (ja) 2017-08-31
EP3185110A1 (fr) 2017-06-28
CN106918800B (zh) 2022-07-12
EP3185110B1 (fr) 2020-09-02
BR102016030077B1 (pt) 2022-12-13
FR3046261A1 (fr) 2017-06-30
JP6985007B2 (ja) 2021-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106918800A (zh) 混合移动元件、接口连接方法和装置及用于系统的组合件
US20180089841A1 (en) Mixed motion capture system and method
US20080318683A1 (en) RFID based positioning system
US20090259432A1 (en) Tracking determination based on intensity angular gradient of a wave
US12111981B2 (en) Method and system utilizing phased array beamforming for six degree of freedom tracking for an emitter in augmented reality systems
US20110313716A1 (en) Intertial tracking system with provision for position correction
US11669993B2 (en) Systems and methods for position and pose determination and tracking
CN114706478A (zh) 虚拟现实或增强现实显示系统中磁传感器和光学传感器的校准
CN102460205A (zh) 位置确定系统
KR20190094954A (ko) 전자장치의 움직임 측정 장치 및 방법
US11460912B2 (en) System and method related to data fusing
Rudol et al. Vision-based pose estimation for autonomous indoor navigation of micro-scale unmanned aircraft systems
US20180216959A1 (en) A Combined Motion Capture System
KR101956173B1 (ko) 3차원 위치/방향 추정 시스템의 보정 장치 및 방법
WO2019075544A1 (en) POSITIONING DEVICE AND METHOD
KR20190060625A (ko) 관성 측정 유닛 센서의 위치 보정 장치 및 그 보정 방법
Courtay et al. Zyggie: A wireless body area network platform for indoor positioning and motion tracking
RU2600039C1 (ru) Способ определения положения объекта преимущественно относительно космического аппарата и система для его осуществления
KR20130032992A (ko) 공간 마우스 장치
WO2011057182A2 (en) Method and system for determining relative displacement and heading for navigation
Naheem et al. Wearable indoor UWB localization performance in smartphone carrying contexts: An investigative study
US10634737B2 (en) Device for determining location in space relative to a similar device
Luttwak Human motion tracking and orientation estimation using inertial sensors and RSSI measurements
Yoon et al. IMU-integrated Optical Navigation System for Tracking Multi-agent
EP4016253A1 (en) System and method related to data fusing

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
CB02 Change of applicant information

Address after: Paris France

Applicant after: Ba Lixingfeng

Address before: Paris France

Applicant before: EPAWN

CB02 Change of applicant information
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20220712

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee