(57)【要約】【課題】システム価格を低減しながら、細分化された領域で物体の位置を検出することを可能にする。【解決手段】天井面等に配置された複数の発光器１〜３から所定の発光パターンの赤外線を照射するとともに、複数の発光器１〜３から照射した赤外線の何れかを受光器５で受信し、受信信号に基づいて受光器５の位置を検出する位置検出システムであって、複数の発信器１〜３は、互いに異なる発光パターンの赤外線を照射するとともに、前段の発光器の赤外線の照射が終了した後に次段の発光器が赤外線の照射を開始することを特徴とする位置検出システム。また、この位置検出システムにおいては、初段の発光器１が、パルス発生手段４から出力される発光開始信号ＥＳのパルス幅に基づいて赤外線の発光パターンを決定し、次段の発光器２が、発光器１から出力される発光終了信号ＥＥ１のパルス幅に基づいて赤外線の発光パターンを決定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の位置に配置された複数の発信器から所定パターンの信号を送出するとともに、該複数の発信器から送出した信号の何れかを受信器で受信し、受信信号に基づいて該受信器の位置を検出する位置検出システムであって、
前記複数の発信器は、互いに異なるパターンの信号を送出するとともに、前段の発信器の信号の送出が終了した後に次段の発信器が信号の送出を開始することを特徴とする位置検出システム。
【請求項２】
前記複数の発信器は、入力されるパルス信号のパルス幅に基づいて前記信号の送出パターンを決定することを特徴とする請求項１に記載の位置検出システム。
【請求項３】
前記複数の発信器は、前記信号の送出が終了したときに、前記パルス信号のパルス幅に所定のパルス幅を追加して生成される送出終了信号を次段の発信器に出力するとともに、次段の発信器が、前段の発信器から出力される前記送出終了信号のパルス幅に基づいて前記信号の送出パターンを決定することを特徴とする請求項２に記載の位置検出システム。
【請求項４】
前記複数の発信器は、前記パルス信号のパルス幅又は前記送出終了信号のパルス幅をバイナリコーディングして前記信号の送出パターンを決定することを特徴とする請求項２又は３に記載の位置検出システム。
【請求項５】
前記複数の発信器は、各々、前記信号の送出時に、互いに異なるパターンの複数の送出信号を送出領域の大きさを変更しながら順次に送出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の位置検出システム。
【請求項６】
前記複数の発信器は、前記パルス信号のパルス幅に基づいて基本信号を生成するとともに、互いに異なるパターンを有する複数の付加信号の各々を前記基本信号に付加して複数の送出パターン信号を生成し、該複数の送出パターン信号に基づいて前記複数の送出信号の送出パターンを決定することを特徴とする請求項５に記載の位置検出システム。
【請求項７】
前記発信器が赤外線を発光する発光器であり、前記受信器が赤外線を受光する受光器であり、前記信号が赤外線信号であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の位置検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の位置を検出する位置検出システムに関し、特に、発信器から一定方向に向けて信号を送出するとともに、その信号を受信器で受信することにより、受信器の位置を検出する位置検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、倉庫内に収容した物体の位置を検出するための位置検出システムとして、赤外線を用いて位置を検出するシステムが知られている。図１２（ａ）は、その構成例を示す図であり、従来の位置検出システム７０は、例えば、天井面等に配置され、赤外線を発光する複数の発光器７１、７２、７３と、発光器７１〜７３から照射された赤外線を受光する赤外受光器７４と、赤外受光器７４から無線送信されるデータを受信する受信器７５とを備える。
【０００３】
この位置検出システム７０においては、発光器７１〜７３から各々の識別情報（発光器ＩＤ）を赤外送信し、それを赤外線の照射領域内に存在する赤外受光器７４が受光する。その後、赤外受光器７４が、受光した発光器ＩＤと自らの受光器ＩＤとを受信器７５に送信する。受信器７５には、発光器７１〜７３の位置情報が予め記憶されているため、受信器７５は、発光器ＩＤ及び受光器ＩＤを受信することにより、赤外受光器７４の種別と、赤外受光器７４が存在する場所とを特定することができる。
【０００４】
一般に、赤外線を用いた位置検出では、隣り合う発光器の赤外線が相互に干渉すると、赤外受光器７４が発光器ＩＤを正しく認識することが不可能となる。このため、上記位置検出システム７０においては、各々の赤外線の照射範囲が重ならないように、発光器７１〜７３の配置間隔を広くする必要があり、詳細な位置の検出が困難となっていた。
【０００５】
そこで、特許文献１に記載のように、発光器の配置間隔を狭くしても、赤外受光器が発光器ＩＤを誤認識するのを防止した位置検出システムが提案されている。この位置検出システム８０においては、図１２（ｂ）に示すように、赤外線の照射領域の一部が重なるように発光器８１、８２、８３が配置され、発光器８１〜８３の照射領域８４、８５、８６及び赤外線が重なる領域８７、８８の各々で、発光器８１〜８３の発光信号及び赤外受光器７４の受光信号の値が表１のように設定される。
【０００６】
【表１】
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【０００７】
すなわち、特許文献１に記載の位置検出システム８０においては、隣り合う発光器を同時に発光させないことで、赤外線の干渉を回避し、加えて、隣り合う照射領域の発光信号から生成される値を、赤外線が重なる領域８７、８８を示す値として規定することで、赤外線の照射領域が重なっていても、赤外受光器７４の位置を判別できるようにしている。この位置検出システム８０によれば、領域８７及び領域８８の受光信号が同じ値とならないように、照射領域８４〜８６の発光信号（発光器８１〜８３の発光器ＩＤ）の値を工夫する必要があるものの、領域を細分化して位置を検出することが可能となる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２９７４６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記位置検出システム８０においては、隣り合う発光器間で赤外線の発光タイミングが同期している必要があるため、同期回路が不可欠となり、高価な発光器が要求されるという問題がある。特に、高速データ転送を望む場合には、発光器８１〜８３の発光タイミングを細かく制御しなければならないため、より高精度の同期回路が必要となり、システム全体としての価格の高騰を招く虞がある。
【００１０】
また、上記位置検出システム８０においては、何らかの理由により、発光器を交換する必要が生じた場合に、交換作業が煩雑になるという問題もある。すなわち、赤外線の発光パターンを決定するコードを発光器毎に設定しているため、交換の前後でコードが変わらないように、交換作業時に設定操作を行う必要がある。
【００１１】
さらに、上記位置検出システム８０によれば、赤外線が重なる領域でも赤外受光器７４の位置を特定でき、領域を細分化して位置を検出することが可能となるが、赤外線受光器７４が存在する領域の状況によっては、より詳細な位置の検出が必要となる場合があるため、必ずしも万全とは言えず、さらに細分化された領域での位置検出が可能なシステムの開発が望まれている。
【００１２】
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、システム価格を低減しながら、細分化された領域で物体の位置を検出でき、また、容易に発光器の交換や増設を行うことができ、さらに、より細分化された領域で位置を検出できることなどを実現する位置検出システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明は、所定の位置に配置された複数の発信器から所定パターンの信号を送出するとともに、該複数の発信器から送出した信号の何れかを受信器で受信し、受信信号に基づいて該受信器の位置を検出する位置検出システムであって、前記複数の発信器は、互いに異なるパターンの信号を送出するとともに、前段の発信器の信号の送出が終了した後に次段の発信器が信号の送出を開始することを特徴とする。
【００１４】
そして、本発明によれば、複数の発信器から互いに異なるパターンの信号を順次に送出するため、システム価格を低減しながら、細分化された領域で受信機の位置を検出することができる。
【００１５】
前記位置検出システムにおいて、前記複数の発信器が、入力されるパルス信号のパルス幅に基づいて前記信号の送出パターンを決定することができる。この構成によれば、各発信器に送出パターンを決定するためのコードを設定する必要がないため、同一構成の発信器を量産することができ、発光器の価格をより低く抑えることができる。
【００１６】
前記位置検出システムにおいて、前記複数の発信器が、前記信号の送出が終了したときに、前記パルス信号のパルス幅に所定のパルス幅を追加して生成される送出終了信号を次段の発信器に出力するとともに、次段の発信器が、前段の発信器から出力される前記送出終了信号のパルス幅に基づいて前記信号の送出パターンを決定するように構成することができる。この構成によれば、発信器の挿入箇所を変更するのみで、信号の送出パターンを変更することができるため、発光器の価格をさらに低く抑えることが可能になるとともに、発信器の交換や増設に伴う手間を軽減することが可能となる。
【００１７】
前記位置検出システムにおいて、前記複数の発信器が、前記パルス信号のパルス幅又は前記送出終了信号のパルス幅をバイナリコーディングして前記信号の送出パターンを決定するように構成することができる。この構成によれば、簡単に信号の送出パターンを決定することが可能となる。
【００１８】
前記位置検出システムにおいて、前記複数の発信器が、各々、前記信号の送出時に、互いに異なるパターンの複数の送出信号を送出領域の大きさを変更しながら順次に送出するように構成することができる。この構成によれば、１つの発信器の送信領域内に、識別可能な複数の領域を設けることができるため、より詳細な位置の検出が可能となる。
【００１９】
前記位置検出システムにおいて、前記複数の発信器が、前記パルス信号のパルス幅に基づいて基本信号を生成するとともに、互いに異なるパターンを有する複数の付加信号の各々を前記基本信号に付加して複数の送出パターン信号を生成し、該複数の送出パターン信号に基づいて前記複数の送出信号の送出パターンを決定するように構成することができる。この構成によれば、同一構成の発光器を量産することができ、価格の低減化を図ることが可能となる。
【００２０】
前記位置検出システムにおいて、前記発信器を赤外線を発光する発光器とし、前記受信器を赤外線を受光する受光器とし、前記信号を赤外線信号とすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば、システム価格を低減しながら、細分化された領域で物体の位置を検出でき、また、容易に発光器の交換や増設を行うことができ、さらに、より細分化された領域で位置を検出できることなどを実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明にかかる位置検出システムの第１の実施形態を示す全体構成図であり、この位置検出システムは、天井面等に配置され、赤外線を照射する複数の発光器１、２、３と、発光器１に発光開始信号ＥＳを出力するパルス発生手段４と、赤外線を受光する受光器５とを備える。尚、同図に示す位置検出システムにおいては、３つの発光器１〜３を備えるが、発光器の数は、４以上であってもよいし、２であってもよい。
【００２４】
発光器１〜３は、図１２（ｂ）の発光器８１〜８３と同様に、赤外線の照射領域の一部が重なるように配置される。また、発光器１〜３は、直列に接続され、パルス発生手段４の出力が発光器１の入力に接続されるとともに、発光器３の出力がパルス発生手段４の入力に接続される。加えて、発光器１〜３は、前段の発光器の赤外線照射が終了してから次段の発光器が赤外線照射を開始するように構成される。
【００２５】
具体的には、パルス発生手段４から出力される発光開始信号ＥＳに応答して、発光器１が発光し、発光器１は、赤外線の照射が終了すると、発光器２に発光終了信号ＥＥ１を出力する。発光器２は、発光器１からの発光終了信号ＥＥ１に応答して赤外線の照射を開始し、赤外線の照射が終了すると、発光器３に発光終了信号ＥＥ２を出力する。同様に、発光器３も、発光終了信号ＥＥ２に応答して赤外線の照射を開始するとともに、赤外線照射の終了時に発光終了信号ＥＥ３をパルス発生手段４に出力する。
【００２６】
図２は、発光器１〜３の構成を示すブロック図である。尚、発光器１〜３は、何れも同一の構成を有するため、ここでは、発光器１を例にとって説明する。
【００２７】
図２に示すように、発光器１は、発光開始信号ＥＳに応答して第１パルス信号ＰＳ１を出力する受信部１１と、第１パルス信号ＰＳ１に基づいて発光パターン信号ＥＰを出力する発光パターン発生部１２と、発光パターン信号ＥＰに基づいて赤外線を発光する発光素子１３と、一定のパルス幅を有する第２パルス信号ＰＳ２を発生するパルス発生部１４と、第１及び第２パルス信号ＰＳ１、ＰＳ２から第３パルス信号ＰＳ３を生成し、遅延させながら出力するパルス遅延部１５と、遅延された第３パルス信号ＰＳ３を発光終了信号ＥＥ１として出力する送信部１６とから構成される。
【００２８】
次に、本発明にかかる位置検出システムの動作について、図１乃至図４を参照しながら説明する。
【００２９】
パルス発生手段４がパルス幅ｔ１を有する発光開始信号ＥＳ（図３（ａ））を出力すると、発光器１の受信部１１がそれを受信するとともに、発光パターン発生部１２、パルス発生部１４及びパルス遅延部１５に対して、発光開始信号ＥＳと同じパルス幅（ｔ１）を有する第１パルス信号ＰＳ１（図３（ｂ））を出力する。
【００３０】
次いで、発光パターン発生部１２が、第１パルス信号ＰＳ１のパルス幅ｔ１をバイナリコーディング（２進数変換）して発光パターン信号ＥＰ（図３（ｃ））を生成する。例えば、パルス幅ｔ１が１２８ｍｓの場合は、発光パターン信号ＥＰは、１０００００００となり、ｔ１が１５ｍｓの場合は、００００１１１１となる。その後、発光パターン信号ＥＰが発光素子１３に出力され、発光素子１３が、発光パターン信号ＥＰに応じて点滅しながら赤外線を照射する（図３（ｄ））。
【００３１】
これと併行して、パルス発生部１４が、パルス幅ｔｃを有する第２パルス信号ＰＳ２（図３（ｅ））をパルス遅延部１５に出力し、パルス遅延部１５が、第１及び第２パルス信号ＰＳ１、ＰＳ２に基づいて第３パルス信号ＰＳ３を生成する。第３パルス信号ＰＳ３のパルス幅ｔ２は、図３（ｆ）に示すように、第１パルス信号ＰＳ１のパルス幅ｔ１に、第２パルス信号ＰＳ２のパルス幅ｔｃを追加したものとされる。また、第３パルス信号ＰＳ３は、第２パルス信号ＰＳ２の立ち下がりに応答して立ち上がるように遅延されて出力される。
【００３２】
次いで、送信部１６が、第３パルス信号ＰＳ３を発光終了信号ＥＥ１として、発光器２に出力する（図３（ｇ））。発光器２に発光終了信号ＥＥ１が出力されると、発光器２の受信部１１が、発光終了信号ＥＥ１をトリガとして、発光終了信号ＥＥ１と同じパルス幅（ｔ２）を有する第１パルス信号ＰＳ１を発光パターン発生部１２、パルス発生部１４及びパルス遅延部１５に出力する。
【００３３】
次に、発光パターン発生部１２が、第１パルス信号ＰＳ１のパルス幅ｔ２をバイナリコーディングし、発光パターン信号ＥＰを生成する。このとき、発光器２の発光パターン発生部１２に入力される第１パルス信号ＰＳ１のパルス幅ｔ２は、発光器１の発光パターン発生部１２に入力される第１パルス信号ＰＳ１のパルス幅ｔ１と異なるため、発光器２の発光パターン発生部１２では、発光器１の発光パターン発生部１２から出力された発光パターン信号ＥＰと異なるパターンの発光パターン信号ＥＰが生成される。その後、発光パターン信号ＥＰが発光素子１３に出力され、発光器２からは、発光器１と異なる発光パターンの赤外線が照射される。
【００３４】
これと併行して、発光器２のパルス発生部１４及びパルス遅延部１５が、パルス幅ｔ３を有する第３パルス信号ＰＳ３を生成する。尚、第３パルス信号ＰＳ３のパルス幅ｔ３は、第１パルス信号ＰＳ１のパルス幅ｔ２に、第２パルス信号ＰＳ２のパルス幅ｔｃを追加したものとされる。第３パルス信号ＰＳ３は、送信部１６に出力され、送信部１６は、第３パルス信号ＰＳ３を発光終了信号ＥＥ２として発光器３に出力する。
【００３５】
その後は、発光器３でも、発光器２と同様に、発光終了信号ＥＥ２に応答して赤外線を発光する。このとき、発光器３の発光パターン発生部１２に入力される第１パルス信号ＰＳ１のパルス幅ｔ３は、発光器１及び発光器２の発光パターン発生部１２に入力される第１パルス信号ＰＳ１のパルス幅ｔ１、ｔ２と異なるため、発光器３からは、発光器１、２と異なる発光パターンの赤外線が照射される。
【００３６】
そして、発光器３が発光終了信号ＥＥ３を出力すると、パルス発生手段４が改めて発光開始信号ＥＳを出力し、以後、発光器１〜３が上記の動作を繰り返す。
【００３７】
このような状態において、図４（ａ）に示すように、受光器５が発光器１の赤外線の照射領域２１内に存在すると、受光器５は、発光器１が赤外線を照射する間において、赤外線を受光し、受光パターンに対応する受光信号を出力する。その後、受光器５は、受光信号を二値化して弁別値ｔを導出するとともに、以下の（１）式を用いて赤外線を照射した発光器の識別番号Ｎを算出する。
【００３８】
【数１】
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【００３９】
発光器１の赤外線の発光パターンは、第１パルス信号ＰＳ１のパルス幅ｔ１をバイナリコーディングして生成されているため、受光器５で導出される弁別値ｔは、第１パルス信号ＰＳ１のパルス幅ｔ１と同じ値になる。このため、上記（１）式の（ｔ−ｔ１）は、０となり、最終的な計算結果は、Ｎ＝１となる。これにより、受光器５は、発光器１の赤外線を受光したことを認識でき、発光器１の赤外線の照射領域２１内に位置していることを把握することができる。
【００４０】
また、図４（ｂ）に示すように、受光器５が発光器２の赤外線の照射領域２２内に存在する場合は、受光器５は、発光器２から照射された赤外線を受光し、発光器２の赤外線に対応する弁別値ｔを導出する。このときに導出される弁別値ｔは、発光器２の第１パルス信号ＰＳ１のパルス幅ｔ２と同じ値となるが、パルス幅ｔ２は、発光器１の第１パルス信号ＰＳ１のパルス幅ｔ１に第２パルス信号ＰＳ２のパルス幅ｔｃを追加したものである（図３（ｆ）参照）。このため、上記（１）式の（ｔ−ｔ１）は、ｔｃとなり、最終的な計算結果は、Ｎ＝２となる。これにより、受光器５は、発光器２の赤外線を受光したことを認識でき、発光器２の赤外線の照射領域２２内に位置していることを把握することができる。
【００４１】
これらに対し、図４（ｃ）に示すように、発光器１の赤外線と発光器２の赤外線とが重なる領域２４に受光器５が存在するときは、発光器１、２が順次に赤外線を照射しているため、受光器５は、発光器１の赤外線を受光した後に、発光器２の赤外線を受光する。このとき、上記の算出処理を実行することにより、受光器５は、発光器１の赤外線を受光したこと、及び、その後に発光器２の赤外線を受光したことを認識できるため、それらの結果に基づき、赤外線が重なる領域２４に位置していることを把握することが可能となる。
【００４２】
以上のように、本実施の形態によれば、発光器１〜３から赤外線を順次に照射させるため、赤外線の照射領域の一部が重なるように発光器１〜３を配置しても、赤外線の相互干渉が生じるのを回避することができる。また、各発光器１〜３を独立に発光させるため、発光タイミングを同期させる同期回路が不要となり、発光器の価格を低く抑えることができる。加えて、赤外線の照射領域の一部が重なる領域では、各々の領域の赤外線のパターンが受光できることによって、受光器５が存在する位置が各々の領域の間にあると特定することができるため、細分化した領域で位置を検出することが可能となる。
【００４３】
また、本実施の形態においては、所定のパルス幅を有する発光開始信号ＥＳ（第１パルス信号ＰＳ１）から発光器１の発光パターン信号ＥＰを生成し、発光器２では、発光器１から出力される発光終了信号ＥＥ１から発光パターン信号ＥＰを生成するため、各発光器１〜３に、発光パターンを決定するためのコードを設定する必要がない。これに加え、発光器の挿入箇所を変更するのみで、発光パターンを変更することができるため、同一構成の発光器を量産することができ、発光器の価格をより低く抑えることができる。
【００４４】
また、発光器を交換する場合には、コードの設定操作を行うことなく、発光器を交換するだけで足り、発光器を増設する場合にも、任意の挿入箇所に接続するだけで足りるため、交換や増設に伴う手間を軽減することが可能となる。
【００４５】
次に、図２の発光器１の具体的な構成例について、図５及び図６を参照しながら説明する。
【００４６】
図５において、受信回路３１は、図２の受信部１１に相当し、発光開始信号ＥＳを受信して第１パルス信号ＰＳ１をＣＰＵ３２に出力する。ＣＰＵ３２は、図２の発光パターン発生部１２、パルス発生部１４及びパルス遅延部１５に相当し、発光パターン信号ＥＰを発光素子３３に出力するとともに、第３パルス信号ＰＳ３を出力する。ＲＯＭ３４は、ＣＰＵ３２で実行されるプログラムのコードを記憶する。送信回路３５は、図２の送信部１６に相当し、発光終了信号ＥＥ１を出力する。
【００４７】
図５に示す発光器１において、ＣＰＵ３２がプログラムの実行を開始すると、図６に示すように、先ず、変数Ｂを０にする（ステップＳ１）。次いで、発光開始信号ＥＳがＨレベルになるのを待機し（ステップＳ２）、Ｈレベルになった後は、タイマーＡをスタートする（ステップＳ３）。
【００４８】
次に、変数Ｂの値を調歩同期形式（例えば、ＲＳ２３２形式）のフォーマットでシリアルデータとして発光素子３３に出力する（ステップＳ４）。次いで、発光開始信号ＥＳがＬレベルになるのを待って、タイマーＡの値（ｔ１に相当）を変数Ｂに保存する（ステップＳ５、Ｓ６）。タイマーＡの値を変数Ｂに保存すると、１００ｍｓ（ｔｃに相当）を待った後に、タイマーＡを停止する（ステップＳ７、Ｓ８）。
【００４９】
次いで、発光終了信号ＥＥ１をＨレベルに立ち上げ（ステップＳ９）、タイマーＡのカウント値（ｔ２に相当）の間において、その状態を維持する（ステップＳ１０）。最後に、発光終了信号ＥＥ１をＬレベルに立ち下げ（ステップＳ１１）、その後は、ステップＳ２に移行し、以後、上記の処理を繰り返す。
【００５０】
以上の構成及びプログラムの実行により、図１乃至図４を参照して説明した発光器１の動作を実現することができる。
【００５１】
次に、本発明にかかる位置検出システムの第２の実施形態について、図７乃至図９を参照しながら説明する。尚、この第２の実施形態は、先の第１の実施形態と比較して、発光器の構成が異なるため、以下においては、発光器の構成及び動作を中心に説明する。
【００５２】
本実施形態にかかる位置検出システムにおいても、図７に示すように、複数の発光器４１〜４３が天井面等に配置され、床面に向けて赤外線が照射される。また、複数の発光器４１〜４３は、第１の実施形態にかかる発光器１〜３と同様に、直列に接続され、赤外線を順次に照射する。
【００５３】
図８は、発光器４１〜４３の構成を示すブロック図である。尚、発光器４１〜４３は、何れも同一の構成を有するため、ここでは、発光器４１を例にとって説明する。また、この図において、図２の発光器１と同一の構成要素については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００５４】
図８に示すように、発光器４１は、受信部１１と、発光パターン発生部５１と、第１及び第２発光素子５２、５３と、パルス発生部１４と、パルス遅延部１５と、送信部１６とを備える。
【００５５】
発光パターン発生部５１は、受信部１１から出力される第１パルス信号ＰＳ１を用いて、３種類の発光パターン信号ＥＰ１、ＥＰ２、ＥＰ３を生成し、第１及び第２発光素子５２、５３に出力する。第１発光素子５２は、発光ダイオードが２０個接続された素子群であり、第２発光素子５３は、発光ダイオードが１０個接続された素子群である。尚、第１及び第２発光素子５２、５３の発光ダイオードの個数は、上記の数に限られるものではなく、第１発光素子５２と第２発光素子５３とで発光ダイオードの個数が異なれば、如何なるものであってもよい。
【００５６】
上記の構成において、パルス発生手段４（図１参照）が、パルス幅ｔ１を有する発光開始信号ＥＳ（図９（ａ））を出力すると、それに応答して、受信部１１が、同じパルス幅（ｔ１）の第１パルス信号ＰＳ１（図９（ｂ））を発光パターン発生部５１、パルス発生部１４及びパルス遅延部１５に出力する。
【００５７】
次いで、発光パターン発生部５１が、第１パルス信号ＰＳ１のパルス幅ｔ１をバイナリコーディングして基本信号を生成する。その後、互いに値の異なる３つの付加信号を、各々、基本信号の末尾に付加し、３種類の発光パターン信号ＥＰ１〜ＥＰ３（図９（ｃ）、（ｄ））を生成する。
【００５８】
例えば、パルス幅ｔ１が１６３ｍｓであったとすると、パルス幅ｔ１をバイナリコーディングした基本信号の値はａ３ｈ（１０１０００１１ｂ）となる。尚、「ｘｘｈ」は、１６進表記であることを示し、「ｘｘｂ」は、２進表記であることを示す。そして、３つの付加信号として、０１ｈ、０２ｈ及び０３ｈを予め設定しておき、基本信号（ａ３ｈ）の末尾に各々付加していく。その結果、第１発光パターン信号ＥＰ１として、「ａ３ｈ,０１ｈ」（１０１０００１１０００００００１ｂ）の値を有する信号が生成され、第２発光パターン信号ＥＰ２として、「ａ３ｈ,０２ｈ」（１０１０００１１００００００１０ｂ）の値を有する信号が生成され、第３発光パターン信号ＥＰ３として、「ａ３ｈ,０３ｈ」（１０１０００１１００００００１１ｂ）の値を有する信号が生成される。
【００５９】
これら第１〜第３発光パターン信号ＥＰ１〜ＥＰ３は、図９（ｃ）、（ｄ）に示すように、同時に出力されるのではなく、互いに異なるタイミングで第１及び第２発光素子５２、５３に出力される。また、第１発光パターン信号ＥＰ１は、第１及び第２発光素子５２、５３の双方に出力され、第２発光パターン信号ＥＰ２は、第１発光素子５２にのみ出力され、第３発光パターン信号ＥＰ３は、第２発光素子５３にのみ出力される。
【００６０】
このため、第１発光パターン信号ＥＰ１が出力される間は、第１及び第２発光素子５２、５３の双方が発光し、３０個の発光ダイオードで赤外線が照射される。また、第２発光パターン信号ＥＰ２が出力される間は、第１発光素子５２のみが発光し、２０個の発光ダイオードで赤外線が照射され、第３発光パターン信号ＥＰ３が出力される間は、第２発光素子５３のみが発光し、１０個の発光ダイオードで赤外線が照射される（図９（ｅ））。その結果、図７に示すように、発光器４１からは、最も広い照射領域４１Ａ、中程度の照射領域４１Ｂ及び最も狭い照射領域４１Ｃの順で、赤外線が照射される。
【００６１】
尚、発光器４２、４３からも、発光器４１と同様に、最も広い照射領域４２Ａ、４３Ａ、中程度の照射領域４２Ｂ、４３Ｂ及び最も狭い照射領域４２Ｃ、４３Ｃの順で、赤外線が照射される。
【００６２】
このような状態で、受光器５が図７の位置６０Ａに存在したとすると、受光器５は、照射領域４１Ａ〜４１Ｃの赤外線を順番に受光するため、その受光信号を二値化することにより、発光器４１の第１〜第３発光パターン信号ＥＰ１〜ＥＰ３の値を取得することができる。このため、受光器５は、照射領域４１Ａ〜４１Ｃの赤外線が重なる領域内に位置していることを認識することができ、位置６０Ａを特定することが可能となる。
【００６３】
また、受光器５が位置６０Ｂに存在する場合には、受光器５は、発光器４１からの照射領域４１Ａ、４１Ｂの赤外線を順番に受光した後に、発光器４２からの照射領域４２Ａの赤外線を受光する。その後、各受光信号を二値化することにより、発光器４１の第１及び第２発光パターン信号ＥＰ１、ＥＰ２、並びに発光器４２の第１発光パターン信号ＥＰ１の値を取得することができる。これにより、受光器５は、自らが位置６０Ｂに位置していることを認識することができる。
【００６４】
このように、本実施の形態においては、各発光器４１〜４３が、赤外線の照射時に、互いに異なる発光パターンの赤外線を照射領域の大きさを変更しながら順次に照射するため、１つの発光器の照射領域内に、識別可能な複数の領域を設けることができ、より詳細な位置の検出が可能となる。
【００６５】
また、本実施の形態においては、互いに異なる値を有する複数の付加信号を基本信号に付加することによって、第１〜第３発光パターン信号ＥＰ１〜ＥＰ３を生成するようにしている。この場合、付加信号を予め設定しておく必要があるものの、基本信号の値が発光器４１〜４３の各々で異なるため、付加信号の値は、発光器４１〜４３の全てで共通にすることができる。このため、同一構成の発光器を量産することができ、価格の低減化を図ることが可能となる。
【００６６】
次に、図８の発光器４１の具体的な構成例について、図１０及び図１１を参照しながら説明する。尚、図１０において、図５と同一の構成要素については同じ符号を付し、また、図１１において、図６と同一の処理内容については同じステップ番号を付す。
【００６７】
図１０において、ＣＰＵ６１は、図８の発光パターン発生部５１、パルス発生部１４及びパルス遅延部１５に相当し、第１〜第３発光パターン信号ＥＰ１〜ＥＰ３を第１及び第２発光素子６２、６３に出力するとともに、第３パルス信号ＰＳ３を送信回路３５に出力する。ＲＯＭ６４は、ＣＰＵ６１で実行されるプログラムのコードを記憶する。
【００６８】
図１０に示す発光器４１において、ＣＰＵ６１がプログラムの実行を開始すると、図１１に示すように、図５のステップＳ１〜Ｓ３と同様の処理を実行した後に、ステップＳ４−１〜Ｓ４−３に移行する。ステップＳ４−１においては、第１及び第２発光素子６２、６３に、変数Ｂの値と値３０をシリアルデータで出力し、ステップＳ４−２においては、第１発光素子６２に、変数Ｂの値と値２０をシリアルデータで出力する。また、ステップＳ４−３においては、第２発光素子６３に、変数Ｂの値と値１０をシリアルデータで出力する。
【００６９】
その後は、図５のステップＳ５〜Ｓ１１と同様の処理を実行し、これにより、図７乃至図９を参照して説明した発光器４１の動作を実現することができる。
【００７０】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【００７１】
例えば、上記実施の形態においては、赤外線信号を用いて受光器５の位置を検出するが、赤外線に代えて、電波信号や超音波信号等を用いて位置を検出してもよい。
【００７２】
また、上記実施の形態においては、パルス発生手段４が、最後段の発光器からの発光終了信号ＥＥに応答して、初段の発光器に発光開始信号ＥＳを出力するが、最後段の発光器からの発光終了信号ＥＥをトリガとすることなく、初段の発光器への発光開始信号ＥＳを一定周期で出力するようにしてもよい。
【００７３】
さらに、上記実施の形態においては、前段の発光器が、入力される発光開始信号ＥＳ又は発光終了信号ＥＥに所定のパルス幅を追加して後段の発光器に出力し、後段の発光器が、前段の発光器から出力された信号のパルス幅に基づいて発光パターン信号ＥＰを生成するが、パルス発生手段４が、互いに異なるパルス幅のパルス信号を生成して、それらを各段の発光器に順番に出力し、各発光器が、パルス発生手段４から出力されるパルス信号のパルス幅に基づいて発光パターン信号ＥＰを生成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明にかかる位置検出システムの第１の実施形態を示す全体構成図である。
【図２】図１の発光器の構成を示すブロック図である。
【図３】図１の発光器の動作を説明するタイミング図である。
【図４】図１の発光器の動作を説明する図である。
【図５】図２の発光器の具体的な構成を示すブロック図である。
【図６】図５の発光器の動作を説明するフローチャートである。
【図７】本発明にかかる位置検出システムの第２の実施形態を示す全体構成図である。
【図８】図７の発光器の構成を示すブロック図である。
【図９】図７の発光器の動作を説明するタイミング図である。
【図１０】図８の発光器の具体的な構成を示すブロック図である。
【図１１】図１０の発光器の動作を説明するフローチャートである。
【図１２】従来の位置検出システムの一例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００７５】
１〜３  発光器
４  パルス発生手段
５  受光器
１１  受信部
１２  発光パターン発生部
１３  発光素子
１４  パルス発生部
１５  パルス遅延部
１６  送信部
２１〜２３  赤外線の照射領域
２４、２５  赤外線の照射領域が重なる領域
３１  受信回路
３２  ＣＰＵ
３３  発光素子
３４  ＲＯＭ
３５  送信回路
４１〜４３  発光器
４１Ａ〜４１Ｃ、４２Ａ〜４２Ｃ、４３Ａ〜４３Ｃ  赤外線の照射領域
５１  発光パターン発生部
５２  第１発光素子
５３  第２発光素子
６０Ａ、６０Ｂ  位置
６１  ＣＰＵ
６２  第１発光素子
６３  第２発光素子
６４  ＲＯＭ
【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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