特許 7452072 発光装置認識システムおよび発光装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-11

(45)【発行日】2024-03-19

(54)【発明の名称】発光装置認識システムおよび発光装置

(51)【国際特許分類】

   G06K 19/07 20060101AFI20240312BHJP

   G06K 7/10 20060101ALI20240312BHJP

   G06K 19/06 20060101ALI20240312BHJP

   H04N 23/56 20230101ALI20240312BHJP

【ＦＩ】

G06K19/07 280

G06K19/07 160

G06K7/10 300

G06K19/06 112

H04N23/56

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020025809

(22)【出願日】2020-02-19

(65)【公開番号】P2021131653

(43)【公開日】2021-09-09

【審査請求日】2023-01-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000005496

【氏名又は名称】富士フイルムビジネスイノベーション株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松本 大輔

(72)【発明者】

【氏名】内橋 真吾

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 篤

(72)【発明者】

【氏名】池田 和敏

【審査官】田名網 忠雄

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０２８４９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－１８９７６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１９２２３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３２３５２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２１１３５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／０４６８９２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｋ １９／０７

Ｇ０６Ｋ ７／１０

Ｇ０６Ｋ １９／０６

Ｈ０４Ｎ ２３／５６

Ｇ１１Ｂ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光装置認識システムであって、
自発光装置の固有の識別情報に基づいて明滅する光源を有する発光装置と、
前記発光装置の前記光源の光を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置の撮像画像に現れる前記発光装置の前記光源の光に基づいて前記発光装置を認識する認識装置と、
前記撮像装置又はその周辺から電磁波を発する電磁波発信素子と、を含み、
前記発光装置は、
前記電磁波発信素子からの前記電磁波を受け付ける電磁波受信素子をさらに有し、
前記電磁波受信素子が受け付けた前記電磁波の強度に応じて、前記光源の発光強度を変化させ、
前記発光装置認識システムは、
前記撮像装置と前記電磁波発信素子の組み合わせを複数含み、
複数の前記電磁波発信素子が発する前記電磁波のそれぞれの中心波長は異なっており、
前記発光装置は、
前記電磁波受信素子が受け付ける複数の前記電磁波のうち、最大の強度の電磁波に応じて前記光源の発光強度を変化させる、
発光装置認識システム。

【請求項2】

請求項１に記載の発光装置認識システムであって、
前記発光装置は、
前記電磁波受信素子が受け付けた前記最大の強度の電磁波の強度が大きいほど、前記光源の発光強度を小さくする、
発光装置認識システム。

【請求項3】

発光装置認識システムであって、
自発光装置の固有の識別情報に基づいて明滅する光源を有する発光装置と、
前記発光装置の前記光源の光を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置の撮像画像に現れる前記発光装置の前記光源の光に基づいて前記発光装置を認識する認識装置と、
前記撮像装置又はその周辺から電磁波を発する電磁波発信素子と、を含み、
前記発光装置は、
前記電磁波発信素子からの前記電磁波を受け付ける電磁波受信素子をさらに有し、
前記電磁波受信素子が受け付けた前記電磁波の強度に応じて、前記光源の発光強度を変化させ、
前記発光装置認識システムは、
前記撮像装置と前記電磁波発信素子の組み合わせを複数含み、
複数の前記電磁波発信素子が発する前記電磁波のそれぞれの中心波長は異なっており、
前記発光装置は、
前記電磁波受信素子が受け付ける複数の前記電磁波のうち、２番目に大きい強度の電磁波に応じて前記光源の発光強度を変化させる、
発光装置認識システム。

【請求項4】

請求項３に記載の発光装置認識システムであって、
前記発光装置は、
前記電磁波受信素子が受け付けた前記２番目に大きい強度の電磁波の強度が大きいほど、前記光源の発光強度を小さくする、
発光装置認識システム。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか一項に記載の発光装置認識システムであって、
前記発光装置の前記光は赤外線であり、
複数の前記電磁波発信素子の前記電磁波はそれぞれ、前記赤外線とは中心波長が異なる赤外線である、
発光装置認識システム。

【請求項6】

請求項１から４のいずれか一項に記載の発光装置認識システムであって、
前記発光装置の前記光は赤外線であり、
複数の前記電磁波発信素子の前記電磁波はそれぞれ、電波である、
発光装置認識システム。

【請求項7】

自発光装置の固有の識別情報に基づいて明滅する光源を有し、発光装置認識システムに用いられる発光装置であって、
前記発光装置認識システムは、前記発光装置の前記光源の光を撮像する撮像装置と、前記撮像装置の撮像画像に現れる前記発光装置の前記光源の光に基づいて前記発光装置を認識する認識装置と、前記撮像装置又はその周辺から電磁波を発する電磁波発信素子とを含み、
前記発光装置は、
前記電磁波発信素子からの前記電磁波を受け付ける電磁波受信素子を含み、
前記電磁波受信素子が受け付けた前記電磁波の強度に応じて、前記光源の発光強度を変化させ、
前記発光装置認識システムは、前記撮像装置と前記電磁波発信素子の組み合わせを複数含み、複数の前記電磁波発信素子が発する前記電磁波のそれぞれの中心波長は異なっており、
前記発光装置は、
前記電磁波受信素子が受け付ける複数の前記電磁波のうち、最大の強度の電磁波に応じて前記光源の発光強度を変化させる、
発光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光装置認識システムおよび発光装置に関する。

【背景技術】

【0002】

人、物などの移動する物体に付されて、固有の識別情報に基づいて明滅する光源を有する発光装置（タグとも言う）と、発光装置の光源の光を撮像する装置であるカメラを備え、カメラの撮像画像に現れる発光装置の光源の光に基づいて発光装置を識別し、発光装置の位置を特定するシステムが知られている。以下、このシステムを発光装置認識システムと言う。

【0003】

特許文献１には、タグとタグの情報を読み取るためのカメラを備え、カメラがタグに向けて赤外光を発光し、タグが、赤外光を受けて、液晶のオンオフを切り替えてタグの情報を含むように赤外光を反射し、カメラが、反射した赤外光を受けて、タグの情報を解読するシステムが開示されている。

【0004】

特許文献２には、撮像装置を有するタグリーダと、発光によりタグ識別値を発信するタグを備え、タグリーダが、撮像装置から読み込んだフレーム中の所定部位の画像情報からタグの発光状態を判定し、判定結果に従ってタグ識別値を識別するシステムが開示されている。

【0005】

特許文献３には、対象物とともに移動し、赤外線を発光する発光手段と、対象物を含む所定の撮影領域の赤外線画像を撮影する撮影手段と、当該赤外線画像から発光手段の位置を特定する位置特定手段を備える対象物定位システムが開示されている。

【0006】

特許文献４には、自タグのＩＤ情報を電波信号により送信し、当該電波信号と同時または一定時間差で光点滅信号を送信するタグと、タグからの電波信号を受信し、タグを撮影するタグリーダ装置を備えるシステムが開示されている。タグリーダ装置が、撮影された画像における光点滅信号の位置からタグの位置を算出し、光点滅信号と電波信号が受信されるタイミングの関係から、タグの位置に、受信された電波信号のＩＤ情報を対応付けるものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０１６－７１６６３号公報

【文献】特開２０１１－１９２２３６号公報

【文献】特開２００３－３２９７６２号公報

【文献】特開２０１０－２１７０９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

発光装置認識システムにおいて、発光装置がカメラから離れると、カメラの撮像画像において発光装置の光が小さくなったり輝度が低くなり、発光装置を認識し難くなってしまう。

【0009】

本発明の目的は、発光装置と撮像装置の間の距離を考慮せずに発光装置が発光する場合に比べて、発光装置の認識を容易にすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

請求項１に係る発明は、発光装置認識システムであって、自発光装置の固有の識別情報に基づいて明滅する光源を有する発光装置と、前記発光装置の前記光源の光を撮像する撮像装置と、前記撮像装置の撮像画像に現れる前記発光装置の前記光源の光に基づいて前記発光装置を認識する認識装置と、前記撮像装置又はその周辺から電磁波を発する電磁波発信素子と、を含み、前記発光装置は、前記電磁波発信素子からの前記電磁波を受け付ける電磁波受信素子をさらに有し、前記電磁波受信素子が受け付けた前記電磁波の強度に応じて、前記光源の発光強度を変化させ、前記発光装置認識システムは、前記撮像装置と前記電磁波発信素子の組み合わせを複数含み、複数の前記電磁波発信素子が発する前記電磁波のそれぞれの中心波長は異なっており、前記発光装置は、前記電磁波受信素子が受け付ける複数の前記電磁波のうち、最大の強度の電磁波に応じて前記光源の発光強度を変化させる、発光装置認識システムである。

【0011】

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発光装置認識システムであって、前記発光装置は、前記電磁波受信素子が受け付けた前記最大の強度の電磁波の強度が大きいほど、前記光源の発光強度を小さくする、発光装置認識システムである。

【0012】

請求項３に係る発明は、発光装置認識システムであって、自発光装置の固有の識別情報に基づいて明滅する光源を有する発光装置と、前記発光装置の前記光源の光を撮像する撮像装置と、前記撮像装置の撮像画像に現れる前記発光装置の前記光源の光に基づいて前記発光装置を認識する認識装置と、前記撮像装置又はその周辺から電磁波を発する電磁波発信素子と、を含み、前記発光装置は、前記電磁波発信素子からの前記電磁波を受け付ける電磁波受信素子をさらに有し、前記電磁波受信素子が受け付けた前記電磁波の強度に応じて、前記光源の発光強度を変化させ、前記発光装置認識システムは、前記撮像装置と前記電磁波発信素子の組み合わせを複数含み、複数の前記電磁波発信素子が発する前記電磁波のそれぞれの中心波長は異なっており、前記発光装置は、前記電磁波受信素子が受け付ける複数の前記電磁波のうち、２番目に大きい強度の電磁波に応じて前記光源の発光強度を変化させる、発光装置認識システムである。

【0013】

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の発光装置認識システムであって、前記発光装置は、前記電磁波受信素子が受け付けた前記２番目に大きい強度の電磁波の強度が大きいほど、前記光源の発光強度を小さくする、発光装置認識システムである。

【0014】

請求項５に係る発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発光装置認識システムであって、前記発光装置の前記光は赤外線であり、複数の前記電磁波発信素子の前記電磁波はそれぞれ、前記赤外線とは中心波長が異なる赤外線である、発光装置認識システムである。

【0015】

請求項６に係る発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発光装置認識システムであって、前記発光装置の前記光は赤外線であり、複数の前記電磁波発信素子の前記電磁波はそれぞれ、電波である、発光装置認識システムである。

【0016】

請求項７に係る発明は、自発光装置の固有の識別情報に基づいて明滅する光源を有し、発光装置認識システムに用いられる発光装置であって、前記発光装置認識システムは、前記発光装置の前記光源の光を撮像する撮像装置と、前記撮像装置の撮像画像に現れる前記発光装置の前記光源の光に基づいて前記発光装置を認識する認識装置と、前記撮像装置又はその周辺から電磁波を発する電磁波発信素子とを含み、前記発光装置は、前記電磁波発信素子からの前記電磁波を受け付ける電磁波受信素子を含み、前記電磁波受信素子が受け付けた前記電磁波の強度に応じて、前記光源の発光強度を変化させ、前記発光装置認識システムは、前記撮像装置と前記電磁波発信素子の組み合わせを複数含み、複数の前記電磁波発信素子が発する前記電磁波のそれぞれの中心波長は異なっており、前記発光装置は、前記電磁波受信素子が受け付ける複数の前記電磁波のうち、最大の強度の電磁波に応じて前記光源の発光強度を変化させる、発光装置である。

【発明の効果】

【0017】

請求項１、７に係る発明によれば、発光装置と撮像装置の間の距離を考慮せずに発光装置が発光する場合に比べて、発光装置の認識を容易にすることができる。また、最大の強度の電磁波に応じて発光装置の光源の発光強度を変化させない場合に比べて、発光装置の光源の消費電力が抑制される。

【0018】

請求項２に係る発明によれば、発光装置が発する光の過剰または過小な強度が防がれる。

【0019】

請求項３に係る発明によれば、発光装置と撮像装置の間の距離を考慮せずに発光装置が発光する場合に比べて、発光装置の認識を容易にすることができる。また、２つ以上の撮像装置で発光装置が認識される可能性が高まる。
請求項４に係る発明によれば、発光装置が発する光の過剰または過小な強度が防がれる。

【0020】

請求項５に係る発明によれば、発光装置の光源の光と電磁波発信素子の電磁波が不可視になると共に、それらが互いに影響を与えることを抑制することができる。

【0021】

請求項６に係る発明によれば、発光装置の光源の光と電磁波発信素子の電磁波が不可視になると共に、それらが互いに影響を与えることを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】タグ認識システムの概略構成図である。

【図2】タグ認識システムを説明するための図である。

【図3】タグ認識システムのブロック図である。

【図4】識別用発光素子と距離用発光素子の中心波長の一例を示す図である。

【図5A】タグの光源の０，１を表す点灯パターンの一例を示す図である。

【図5B】タグの光源の０，１を表す点灯パターンの他の一例を示す図である。

【図6】タグの光源の明滅パターンの一例を示す図である。

【図7】タグの光源の制御の流れを示すフローチャートである。

【図8】タグの平均受光強度と発光強度の関係の一例を示す図である。

【図9】カメラとタグの距離に応じたタグの発光強度を説明するための図である。

【図10】複数のリーダを有するタグ認識システムの概略構成図である。

【図11】識別用発光素子と複数の距離用発光素子の中心波長の一例を示す図である。

【図12】複数のリーダを有するタグ認識システムにおけるタグの光源の制御を示すフローチャートである。

【図13】複数のリーダを有するタグ認識システムにおけるタグの光源の他の制御を示すフローチャートである。

【図14】別の実施形態におけるタグ認識システムのブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明に係る各実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。以下で述べる構成は、説明のための例示であって、システム、装置、部材の仕様等に合わせて適宜変更が可能である。また、以下において複数の実施形態や変形例などが含まれる場合、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて用いることは当初から想定されている。全ての図面において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0024】

図１は、本発明の実施形態に係るタグ認識システム１０の概略構成図である。タグ認識システム１０は、人、動物、物などの移動する物体に付されて、固有の識別情報に基づいて明滅する光源３０を有する発光装置としてのタグ１４ａ、１４ｂ、１４ｃと、タグ１４ａ、１４ｂ、１４ｃの光源３０の光を撮像する撮像装置としてのカメラ１６を備える。タグ認識システム１０は、カメラ１６の撮像画像に現れるタグ１４ａ、１４ｂ、１４ｃの光源３０の光に基づいてタグ１４ａ、１４ｂ、１４ｃのそれぞれを識別し、タグ１４ａ、１４ｂ、１４ｃの位置を特定するものである。なお、タグの数、及び、カメラの数は、適宜変更される。

【0025】

図１には、タグ認識システム１０の１つの使用形態として、展示場にいる各来場者の胸にタグが付され、来場者の固有の識別情報に基づいてタグの光源３０が明滅し、カメラ１６の撮像画像に現れるタグ１４ａ、１４ｂ、１４ｃの光源３０の光に基づいて来場者が胸に付けたタグのそれぞれを識別し、各来場者の位置を特定する形態が示されている。来場者の位置は、撮像画像の中のタグの光の位置や、複数のカメラがある場合にはタグの光を撮像するカメラの位置等で特定される。この使用形態によれば、各来場者が展示場内のどのブースを訪れ、どの程度の時間留まっていたか等の情報を収集することができ、例えば来場者ごとに何に興味を持っているかを知るための情報源を得ることができる。

【0026】

タグ認識システム１０は、別の使用形態として、例えば物の製造管理に使用してもよい。各工程で順次、処理され、次の工程に渡される中間物にタグが付され、中間物の固有の識別情報に基づいてタグの光源が明滅し、カメラの撮像画像に現れるタグの光源の光に基づいて各中間物を識別し、中間物の位置を特定する。この使用形態によれば、例えば各中間物が現在、どの工程にあるか等を特定することができる。なお、上記した各使用形態はあくまで例示であり、タグ認識システム１０の使用形態は限定されない。

【0027】

本実施形態のタグ認識システム１０は、カメラ１６又はカメラ１６の周辺から赤外線を発する距離用発光素子１８を含む。この距離用発光素子は、赤外線を発光するものだけでなく、可視光等を含む電磁波を発信する素子であればよい。カメラ１６と距離用発光素子１８を含んでリーダ１２が構成されている。図２に示すよう、タグ１４は、距離用発光素子１８から赤外線を受け付ける距離用受光素子３２を含む。この距離用受光素子３２は、赤外線を受光するものだけでなく、可視光等を含む電磁波を発信する距離用発光素子１８が発信する電磁波に対応する周波数帯の電磁波を受信する素子であればよい。

【0028】

タグ１４は、距離用受光素子３２が受け付けた赤外線の強度に応じて光源３０の発光強度を変化させる。タグ１４の距離用受光素子３２が受け付ける赤外線の強度が弱い場合には、タグ１４と距離用発光素子１８の間の距離が遠いことを意味する。言い換えれば、タグ１４とカメラ１６の間の距離が遠いことを意味する。一方、タグ１４の距離用受光素子３２が受け付ける赤外線の強度が強い場合には、タグ１４と距離用発光素子１８の間の距離が近いことを意味する。言い換えれば、タグ１４とカメラ１６の間の距離が近いことを意味する。

【0029】

タグ１４の距離用受光素子３２が受け付ける赤外線の強度が弱い場合には、タグ１４の光源３０の発光強度を強めることで、カメラ１６の撮像画像においてタグ１４の光を大きくしたり、輝度を高くすることできる。すなわち、タグ１４が発する光の過小な強度が防がれ、撮像画像においてタグ１４の認識を容易にすることができる。

【0030】

一方、タグ１４の距離用受光素子３２が受け付ける赤外線の強度が強い場合には、タグ１４の光源３０の発光強度を弱めることで、光源３０の消費電力を抑制することができる。このように、タグの発光強度を弱くしても、タグ１４とカメラ１６の間の距離が近いので、カメラ１６の撮像画像からタグ１４の光源３０の光を認識することが可能であり、タグ１４が発する光の過剰な強度が防がれる。

【0031】

図３は、本実施形態のタグ認識システム１０のブロック図である。タグ認識システム１０は、発光装置としてのタグ１４とリーダ１２を備える。タグ１４の光源３０は、赤外線を発光する赤外線発光素子である。この発光素子は、タグを識別する明滅パターンで発光する発光素子であり、カメラ１６で撮像され、解析されることにより、タグを識別するために用いられる識別用発光素子である。リーダ１２のカメラ１６は、タグ１４の光源３０の赤外線を撮像する赤外線カメラである。

【0032】

タグ１４は、自身の固有の識別情報に基づいて赤外線で明滅する光源３０と、リーダ１２の距離用発光素子１８からの赤外線を受け付ける距離用受光素子３２と、光源３０および距離用受光素子３２と電気的に接続されたプロセッサ３４と、プロセッサ３４から読み出される識別情報４５等を記憶するメモリ３６と、タグ１４内の各部に電力を供給するバッテリ（不図示）を含む。プロセッサ３４は、距離用受光素子３２が受け付けたリーダ１２の距離用発光素子１８からの赤外線の受光強度を取得する受光強度取得部４２と、受光強度取得部４２が取得した受光強度に基づいて光源３０の発光強度を制御する発光強度制御部４０と、識別情報４５に基づく明滅パターンで光源３０を明滅させる制御を行う明滅パターン制御部３８として機能する。

【0033】

リーダ１２は、タグ１４の赤外線を発する光源３０の明滅を撮像する撮像装置としてのカメラ１６と、カメラ１６又はカメラ１６の周辺から赤外線を点灯する距離用発光素子１８と、カメラ１６の撮像画像に現れるタグ１４の光源３０が発信する光である赤外線に基づいてタグ１４を認識する認識装置２０を含む。

【0034】

認識装置２０は、カメラ１６および距離用発光素子１８と電気的に接続されている。認識装置２０は、プロセッサ２２とメモリ２４を含む。プロセッサ２２は、カメラ１６から逐次、送られてくる撮像画像を取得し、メモリ２４に記憶する。メモリ２４には、カメラ１６が過去一定期間内に撮像した撮像画像が一時的に記憶される。この撮像画像は、動画の形式で取得し、時系列にフレーム切り出しした静止画であるフレーム画像の単位で処理を行うことが可能である。プロセッサ２２は、メモリ２４から撮像画像を読み出して、撮像画像に現れる、タグ１４の光源３０の明滅を解読することでタグ１４を識別し、撮像画像の中の光の位置からタグ１４の位置を特定するタグ認識部２６として機能する。また、プロセッサ２２は、距離用発光素子１８から発する赤外線の波長を制御する発光波長制御部２８として機能する。なお、本実施形態では、発光波長制御部２８が認識装置２０に含まれているが、認識装置２０とは別の装置に含まれ、別の装置内のプロセッサ等により実現されてもよい。

【0035】

なお、認識装置２０は、リーダ１２に含まれていなくてもよい。複数のリーダ１２がある場合には、複数のリーダ１２に対して共通の１つの認識装置２０が設けられてもよい。複数のカメラ１６によりタグ１４が撮像される場合には、各カメラ１６の位置、各カメラ１６が撮像した撮像画像に基づいて、認識装置１２のタグ認識部２６がタグ１４の位置を特定してもよい。

【0036】

図４は、タグ１４の識別用発光素子である光源３０から発する光（第１の赤外線とも言う）の中心波長λ１と、リーダ１２の距離用発光素子１８から発する光（第２の赤外線とも言う）の中心波長λ２の一例を示す図である。ここで、中心波長とは、各光の発光強度が最も強くなる波長、又は、波長領域である。

【0037】

図４に示すように、タグ１４の識別用発光素子である光源３０とリーダ１２の距離用発光素子１８から発する光の中心波長λ１、λ２は共に赤外領域にある。そのため、各光を不可視、又は、ほぼ不可視とすることができ、各光は、照明等からのノイズを受け難くなっている。また、光源３０の赤外線の中心波長λ１と、距離用発光素子１８の赤外線の中心波長λ２が所定の波長幅だけずらされているため、光源３０の赤外線と距離用発光素子１８の赤外線が互いに影響を与えることが抑制されている。

【0038】

次に、タグ１４の光源３０の明滅パターンについて説明する。図５Ａ、図５Ｂは、タグ１４の光源３０の０，１を表す点灯パターンの例を示す図である。図６は、タグ１４の光源３０の明滅パターンの一例を示す図である。図６に示すように、明滅パターンは、開始パターンと、タグ１４の固有の識別情報を直接又は間接的に表す識別パターンを含む。識別パターンは、複数の０又は１を表す点灯パターンを組み合わせて構成され、開始パターンは、０又は１を表す点灯パターン以外のパターンで構成される。

【0039】

図５Ａ、図５Ｂに示すように、０又は１を表す点灯パターンは、複数のフレーム時間を用いて表される。フレーム時間とは、リーダ１２のカメラ１６が撮像して取得するフレーム画像の時間間隔である。例えば、カメラ１６が１秒間に３０個のフレーム画像を取得する場合（３０フレーム画像／秒）、フレーム時間は約３３ミリ秒である。図５Ａ、図６には、３つのフレーム時間（フレーム時間の３倍の時間）を用いて、０又は１を表す点灯パターンの例が示されている。図５Ｂには、６つのフレーム時間（フレーム時間の６倍の時間）を用いて、０又は１を表す点灯パターンの例が示されている。

【0040】

このように、０又は１を表す点灯パターンを複数のフレーム時間を用いて表すことにより、タグ１４の光がカメラ１６で撮像される際に、０又は１を表す点灯パターンにおける１つ又は複数のフレーム画像にノイズ等が入り、当該フレーム画像でタグ１４の光の点灯又は消灯を識別できない場合でも、当該点灯パターンにおける他のフレーム画像に基づいて０又は１を識別できる可能性がある。すなわち、０又は１を表す点灯パターンに時間上の冗長性を持たせているので、０又は１を識別する際のノイズ耐久性を高めることができる。なお、本実施形態では、０又は１を表す点灯パターンを複数のフレーム時間を用いて表す（冗長性を持たせている）が、０又は１を１つのフレーム時間を用いて表す形態（例えば０を消灯、１を点灯で表す）であってもよい。

【0041】

タグ１４の明滅パターン制御部３８は、光源３０が予め定められた時間間隔をあけて明滅パターン（図６参照）を繰り返し送出するように、光源３０を制御する。リーダ１２のタグ認識部２６は、撮像画像において０又は１以外の点灯パターン（開始パターン）が現れることにより、明滅パターンの開始を認識し、明滅パターンの開始パターンに続く識別パターンを認識する。そして、タグ認識部２６は、識別パターンを解読（デコードとも言う）することにより、タグ１４の識別情報４５を取得する。なお、明滅パターンは、識別パターンの後に終了パターンが続く形態や、誤り検出、訂正のためのパターンが付加された形態、開始パターンが予め定められた０，１のパターンで表される形態等であってもよく、明滅パターンの形態は限定されない。

【0042】

次に、タグ１４のプロセッサ３４が行う光源３０の制御について説明する。図７は、タグ１４の光源３０の制御の流れを示すフローチャートである。まず、図７のＳ１００で、プロセッサ３４は、受光強度取得部４２として機能し、予め定められた時間の間、タグ１４の距離用受光素子３２が受け付ける赤外線の受光強度を取得する。そして、Ｓ１０２で、受光強度取得部４２は、Ｓ１００で取得した受光強度の平均を、平均受光強度として取得する。

【0043】

次に、Ｓ１０４で、プロセッサ３４は、発光強度制御部４０として機能し、Ｓ１０２で取得した平均受光強度に基づいて、光源３０の発光強度を設定する。図８は、光源３０の発光強度を設定する際に用いる、平均受光強度と発光強度の関係の一例を示す図である。この関係は、例えば演算式で表されてもよく、または、テーブルとしてメモリ３６に記憶されていてもよい。発光強度制御部４０は、図８に示すように、平均受光強度が小さい（弱い）ほど、光源３０の発光強度が大きく（強く）なるように、光源３０の発光強度を設定する。換言すれば、発光強度制御部４０は、平均受光強度が大きい（強い）ほど、光源３０の発光強度が小さく（弱く）なるように、光源３０の発光強度を設定する。

【0044】

次に、Ｓ１０６で、プロセッサ３４は、明滅パターン制御部３８として機能し、メモリ３６から識別情報４５を読み出し、図６に示すような明滅パターンにより光源３０が明滅するように、光源３０を制御する。明滅パターン制御部３８は、予め定められた時間間隔をあけて明滅パターンが繰り返し送出されるように、光源３０を制御する。

【0045】

以上説明した本実施形態のタグ認識システム１０（発光装置認識システム）によれば、図９に示すように、リーダ１２から遠い位置にあるタグ１４ｃは、リーダ１２の距離用発光素子１８から受ける光の強度が小さくなるので、タグ１４ｃの光源の発光強度が大きく設定される。よって、リーダ１２から遠い位置にあるタグ１４ｃであっても、リーダ１４のカメラ１６の撮像画像に比較的大きく、輝度が高いタグ１４ｃの光源の光が現れ、撮像画像からタグ１４ｃを認識し易くなる。

【0046】

また、リーダ１２から比較的近い位置にあるタグ１４ａ、１４ｂは、リーダ１２の距離用発光素子１８から受ける光の強度が大きくなるので、タグ１４ａ、１４ｂの光源の発光強度が比較的小さく設定される。よって、タグの光源の消費電力が抑制され、タグに含まれるバッテリのエネルギーの消耗が抑えられる。

【0047】

なお、リーダ１２から近い位置にあるタグ１４ａが発光強度を強くして発光する際には、次のような問題も起こり得る。リーダ１２から近い位置にあるタグ１４ａが強い光を発する場合、図９の破線矢印に示すように、タグ１４ａの光が壁５０等で反射して、カメラ１６に入射し、撮像画像からタグ１４ａの光を認識し難くなる可能性がある。例えば、図９に示す誤認識タグ１５のように、撮像画像において、壁５０の部分にタグがあるように、タグの位置を誤って認識してしまう可能性がある。しかし、本実施形態のタグ認識システム１０によれば、リーダ１２から近い位置にあるタグ１４ａの発光強度が小さく設定されるので、このような事態が発生することを抑制することができる。

【0048】

次に、複数のリーダ１２を有するタグ認識システム１０について説明する。図１０に示すように、複数のリーダ１２ａ、１２ｂ、１２ｃがある場合には、タグ１４の距離用受光素子３２は、リーダ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの距離用発光素子１８ａ、１８ｂ、１８ｃのそれぞれから光（赤外線）を受け付ける。図１０には、一例として、距離用受光素子３２が３つの距離用発光素子１８ａ、１８ｂ、１８ｃから光を受け付ける形態が示されている。

【0049】

図１１は、タグ１４の光源３０が発する光の中心波長λ１と、３つのリーダの距離用発光素子１８ａ、１８ｂ、１８ｃのそれぞれが発する光の中心波長λ２ａ、λ２ｂ、λ２ｃの一例を示す図である。図１１に示すように、光源３０と距離用発光素子１８ａ、１８ｂ、１８ｃのそれぞれが発する光の中心波長λ１、λ２ａ、λ２ｂ、λ２ｃは赤外領域にある。そのため、各光を不可視、又は、ほぼ不可視とすることができ、各光は、照明等からのノイズを受け難くなっている。また、光源３０の赤外線の中心波長λ１、距離用発光素子１８ａ、１８ｂ、１８ｃの赤外線の中心波長λ２ａ、λ２ｂ、λ２ｃのそれぞれは、隣り合う中心波長から少なくとも所定の波長幅だけあけて設定されている。そのため、光源３０の赤外線、距離用発光素子１８ａ、１８ｂ、１８ｃの赤外線が互いに影響を与えることが抑制されている。なお、距離用発光素子１８ａ、１８ｂ、１８ｃの中心波長は、リーダの発光波長制御部２８（図３参照）により設定される。距離用発光素子１８ａ、１８ｂ、１８ｃの赤外線の発光強度は、同じか、又は、ほぼ同じに設定される。

【0050】

図１０に示すように、タグ１４の距離用受光素子３２が受け付ける赤外線の受光強度は、タグ１４に最も近い距離用発光素子１８ａの赤外線が最も強くなり、タグ１４から最も遠い距離用発光素子１８ｃの赤外線が最も弱くなり、タグ１４との距離が距離用発光素子１８ａよりも遠く、距離用発光素子１８ｃよりも近い距離用発光素子１８ｂの赤外線が中間の強度となる。タグ１４の光源３０の発光強度を、どの距離用発光素子１８ａ、１８ｂ、１８ｃの赤外線の受光強度を基準に設定するのかは、様々な選択肢がある。以下では、タグ１４が複数のリーダから赤外線を受け付ける場合における、タグ１４の光源３０の発光強度の設定について、２つの実施形態を示す。

【0051】

図１２は、複数のリーダを有するタグ認識システムおけるタグ１４の光源３０の制御を示すフローチャートである。まず、図１２のＳ２００で、タグ１４のプロセッサ３４（図３参照）は、受光強度取得部４２として機能し、予め定められた時間の間、タグ１４の距離用受光素子３２が複数の距離用発光素子から受け付ける、中心波長が異なる各赤外線の受光強度を取得する。受光強度取得部４２は、距離用受光素子３２が受け付けた光を波長分解することで、複数の距離用発光素子１８ａ、１８ｂ、１８ｃの、中心波長が異なる各赤外線の受光強度を取得する。そして、Ｓ２０２で、受光強度取得部４２は、Ｓ２００で取得した各受光強度の平均を、各平均受光強度として取得する。

【0052】

次に、Ｓ２０４で、プロセッサ３４は、発光強度制御部４０として機能し、Ｓ２０２で取得した各平均受光強度のうち、最も強い平均受光強度に基づいて、光源３０の発光強度を設定する。つまり、タグ１４に対して最も近いリーダから受け付けた赤外線の平均受光強度に基づいて、光源３０の発光強度を設定する。図１０では、リーダ１２ａが備える距離用発光素子１８ａから受け付けた赤外線の強度に基づいて、光源３０の発光強度を設定する。

【0053】

次に、Ｓ２０６で、プロセッサ３４は、明滅パターン制御部３８として機能し、メモリ３６から識別情報４５を読み出して、図６に示すような明滅パターンにより光源３０が明滅するように光源３０を制御する。

【0054】

以上説明したタグ１４の光源３０の制御によれば、タグ１４に対して最も近いリーダ１２ａの距離用発光素子１８ａを基準に、タグの発光強度が比較的低く設定されるので、タグ１４の光源３０の消費電力を抑制することができる。このように、タグ１４の発光強度を低くしても、タグ１４とリーダ１２ａのカメラの間の距離が近いので、カメラの撮像画像からタグ１４の光源３０の光を認識することが可能である。以上説明した制御を、省エネモードと言うことができる。

【0055】

図１３は、複数のリーダを有するタグ認識システムおけるタグ１４の光源３０の他の制御を示すフローチャートである。図１２のフローと図１３のフローの違いは、図１２のフローのＳ２０４における「最も強い平均受光強度を基準に発光強度を設定」に代えて、図１３のフローでは、Ｓ３０４で、「２番目に強い平均受光強度を基準に発光強度を設定」する点である。つまり、タグ１４に対して２番目に近いリーダ（図１０ではリーダ１２ｂ（距離用発光素子１８ｂ））から受け付けた赤外線の平均受光強度に基づいて、光源３０の発光強度を設定する。この制御によれば、タグ１４に対して最も近いリーダ（図１０ではリーダ１２ａ）のカメラの撮像画像と、２番目に近いリーダ（図１０ではリーダ１２ｂ）のカメラの撮像画像に、タグ１４の光源３０の光が明確に表れることになる。これら２つの撮像画像に基づいて、タグの位置を精度よく特定することが可能になる。この制御を高精度モードと言うことができる。

【0056】

なお、タグ１４の距離用受光素子３２が多数のリーダの距離用発光素子から赤外線を受け付ける場合には、ｎ番目（ｎは３以上の整数）に近いリーダ（距離用発光素子）から受け付けた赤外線の強度（平均受光強度）に基づいて、光源３０の発光強度を設定してもよい。その場合には、ｎ個の撮像画像にタグ１４の光源３０の光が明確に表れることになり、それらの撮像画像に基づいてタグ１４の位置をさらに精度よく特定することができる。

【0057】

次に、別の実施形態のタグ認識システムについて説明する。以上説明した実施形態のタグ認識システムは、距離用発光素子を備えたリーダがタグで受光するために赤外線を発光したが、赤外線に代えて電磁波の一種である所定の周波数帯域の電波を発信してもよい。そして、タグは、リーダからの電波を受け付け、受け付けた電波の強度に応じて光源３０の発光強度を変化させるとしてもよい。図１４は、この別の実施形態におけるタグ認識システムのブロック図である。図１４のブロック図と図３のブロック図の違いは、図１４では、図３の距離用発光素子１８が距離用電波発信素子１９に置き換わっており、図３の発光波長制御部２８が、電波の発信を制御する電波周波数制御部２９に置き換わっており、図３の距離用受光素子３２が距離用電波受信素子３３に置き換わっており、図３の受光強度取得部４２が受信強度取得部４３に置き換わっている点である。

【0058】

図１４の電磁波を発信する素子である距離用電波発信素子１９は、赤外線に代えて電波を扱う以外は図３の距離用発光素子１８と同様の機能を有し、リーダ１２のカメラ１６又はカメラ１６の周辺から電波（電磁波の一種）を発する。図１４の電波周波数制御部２９は、赤外線に代えて電波を扱う以外は図３の発光波長制御部２８と同様の機能を有し、距離用電波発信素子１９から発する電波の周波数を制御する。図１４の電磁波を受信する素子である距離用電波受信素子３３は、赤外線に代えて電波を扱う以外は図３の距離用受光素子３２と同様の機能を有し、リーダ１２の距離用電波発信素子１９からの電波を受け付ける。図１４の受信強度取得部４３は、赤外線に代えて電波を扱う以外は図３の受光強度取得部４２と同様の機能を有し、距離用電波受信素子３３が受け付けたリーダ１２（距離用電波発信素子１９）からの電波の受信強度を取得する。図１４の発光強度制御部４０は、受信強度取得部４３が取得した受信強度に基づいて光源３０の発光強度を変化させる。なお、リーダ１２の距離用電波発信素子１９が発信する電波は、例えばWifi（登録商標）、Bluetooth（登録商標） Low Energy等の電波であってもよい。以上説明した別の実施形態であっても、上記したリーダ（距離用発光素子）がタグのために赤外線を発光する実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

【0059】

以上説明した各実施形態では、タグ１４の光源３０が赤外線を発光し、リーダ１２の電磁波発信素子（距離用発光素子１８、距離用電波発信素子１９）が赤外線または電波を発するものであった。しかし、タグ１４の光源３０が、赤外線に代えて可視光（電磁波の一種）を発光するものであってもよく、同様に、リーダ１２の電磁波発信素子が、赤外線または電波に代えて可視光を発光するものであってもよい。

【0060】

なお、以上説明した各実施形態では、認識装置２０（図３、図１４参照）のタグ認識部２６が、撮像画像からタグ１４を識別し、タグ１４の位置を特定するものであった。しかし、タグ認識部２６は、撮像画像からタグ１４を識別するが、タグ１４の位置を特定しない形態であってもよい。本明細書において、「タグ（発光装置）の認識」とは、撮像画像からタグを識別することを含むが、タグの位置を特定することを含まなくてもよい。「タグ認識システム（発光装置認識システム）」には、撮像画像からタグ（発光装置）を識別するが、タグ（発光装置）の位置を特定しないシステムも含まれる。

【0061】

上記各実施形態において、プロセッサとは広義的なプロセッサを指し、汎用的なプロセッサ（例えばCPU：Central Processing Unit等）や、専用のプロセッサ（例えばGPU：Graphics Processing Unit、ASIC：Application Specific Integrated Circuit、FPGA：Field Programmable Gate Array、プログラマブル論理デバイス等）を含むものである。

【0062】

また、上記各実施形態におけるプロセッサの動作は、１つのプロセッサによって成すのみでなく、物理的に離れた位置に存在する複数のプロセッサが協働して成すものであってもよい。また、プロセッサの各動作の順序は上記各実施形態において記載した順序のみに限定されるものではなく、適宜変更してもよい。

【符号の説明】

【0063】

１０ タグ認識システム、１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ リーダ、１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ タグ、１５ 誤認識タグ、１６ カメラ、１８ 距離用発光素子、１９ 距離用電波発信素子、２０ 認識装置、２２ プロセッサ、２４ メモリ、２６ タグ認識部、２８ 発光波長制御部、２９ 電波周波数制御部、３０ 光源、３２ 距離用受光素子、３３ 距離用電波受信素子、３４ プロセッサ、３６ メモリ、３８ 明滅パターン制御部、４０ 発光強度制御部、４２ 受光強度取得部、４３ 受信強度取得部、４５ 識別情報、５０ 壁。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】