(57)【要約】  本発明は、光通信装置及び情報の伝送及び受信方法を開示した。光通信装置は、第１光源と第２光源を含む少なくとも２つの光源と、少なくとも２種の駆動モードで前記第１光源と第２光源を駆動し、前記少なくとも２種の駆動モードが第１駆動モードと第２駆動モードを含み、前記第１駆動モードと前記第２駆動モードが同じ又は異なる周波数を有する制御器とを含み、同じ駆動モードで前記第１光源と前記第２光源を駆動する時、第１情報を伝送することに用いられ、異なる駆動モードで前記第１光源と前記第２光源を駆動する時、前記第１情報と異なる他の情報を伝送することに用いられる。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光通信装置であって、
第１光源と第２光源を含む少なくとも２つの光源と、
少なくとも２種の駆動モードで前記第１光源と第２光源を駆動し、前記少なくとも２種の駆動モードが第１駆動モードと第２駆動モードを含み、前記第１駆動モードと前記第２駆動モードが同じ又は異なる周波数を有する制御器とを含み、
同じ駆動モードで前記第１光源と前記第２光源を駆動する時、第１情報を伝送することに用いられ、異なる駆動モードで前記第１光源と前記第２光源を駆動する時、前記第１情報と異なる他の情報を伝送することに用いられることを特徴とする光通信装置。
【請求項２】
前記他の情報は第２情報と第３情報を含み、前記第１駆動モードで前記第１光源を駆動するが、前記第２駆動モードで前記第２光源を駆動する時、前記第２情報を伝送することに用いられ、前記第２駆動モードで前記第１光源を駆動するが、前記第１駆動モードで前記第２光源を駆動する時、前記第３情報を伝送することに用いられることを特徴とする請求項１に記載の光通信装置。
【請求項３】
前記少なくとも２つの光源付近に位置する１つ又は複数の位置決め標識をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の光通信装置。
【請求項４】
前記第１駆動モードで光源を駆動する時、ローリングシャッター撮像素子により該光源を撮像する時に取得した該光源の画像には、第１縞パターンを現わすことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光通信装置。
【請求項５】
前記第２駆動モードで光源を駆動する時、ローリングシャッター撮像素子により該光源を撮像する時に取得した該光源の画像には、無縞パターン又は前記第１縞パターンと異なる第２縞パターンを現わすことを特徴とする請求項４に記載の光通信装置。
【請求項６】
前記第１縞パターンにおける縞と前記第２縞パターンにおける縞は、幅、位置、色及び輝度のうちの少なくとも１つにおいて区別があることを特徴とする請求項５に記載の光通信装置。
【請求項７】
前記第１駆動モードと前記第２駆動モードは、同じ周波数を有し、かつ前記第２駆動モードの位相と前記第１駆動モードの位相は異なることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光通信装置。
【請求項８】
前記第２駆動モードの位相と前記第１駆動モードの位相との位相差は９０°、１８０°又は２７０°であることを特徴とする請求項７に記載の光通信装置。
【請求項９】
前記第１駆動モードと前記第２駆動モードは、異なる周波数を有することを特徴とする請求項１〜３に記載の光通信装置。
【請求項１０】
前記第２駆動モードの周波数は、前記第１駆動モードの周波数のＮ倍又は１／Ｎであり、ただし、Ｎが２以上の整数であることを特徴とする請求項９に記載の光通信装置。
【請求項１１】
前記第２駆動モードの位相と前記第１駆動モードの位相は、異なることを特徴とする請求項１０に記載の光通信装置。
【請求項１２】
前記第２駆動モードの周波数は前記第１駆動モードの周波数よりも大きく、かつ、前記第２駆動モードで光源を駆動する時、ローリングシャッター撮像素子により該光源を撮像する時に取得した該光源の画像には、無縞パターンを現わすことを特徴とする請求項９に記載の光通信装置。
【請求項１３】
前記少なくとも２つの光源は、第３光源をさらに含み、同じ駆動モードで前記第１光源と前記第３光源を駆動する時、第１情報を伝送することに用いられ、異なる駆動モードで前記第１光源と前記第３光源を駆動する時、前記第１情報と異なる他の情報を伝送することに用いられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光通信装置。
【請求項１４】
前記制御器は、前記少なくとも２種の駆動モードで前記第１光源と第２光源を連続的に駆動することにより、前記第１情報又は他の情報を連続的に伝送することを特徴とする請求項１に記載の光通信装置。
【請求項１５】
前記第１情報及び前記他の情報のうちのそれぞれの情報の伝送は、相応するタイムスロットを占めることを特徴とする請求項１４に記載の光通信装置。
【請求項１６】
前記第１駆動モードと第２駆動モードは、方波、正弦波、又は三角波という波形を使用することを特徴とする請求項１に記載の光通信装置。
【請求項１７】
前記第１光源及び／又は第２光源は、異なる色の光を発することを特徴とする請求項１に記載の光通信装置。
【請求項１８】
前記第１駆動モードの周波数は、１５Ｈｚ以上であることを特徴とする請求項１に記載の光通信装置。
【請求項１９】
少なくとも２つの光源により情報を伝送する方法であって、
前記少なくとも２つの光源は第１光源と第２光源を含み、前記第１光源と第２光源とは、少なくとも２種の駆動モードで駆動され、前記少なくとも２種の駆動モードが第１駆動モードと第２駆動モードを含み、前記第１駆動モードと前記第２駆動モードが同じ又は異なる周波数を有し、
前記方法は、
第１情報を伝送する必要がある時、同じ駆動モードで前記第１光源と前記第２光源を駆動し、及び
前記第１情報と異なる他の情報を伝送する必要がある時、異なる駆動モードで前記第１光源と前記第２光源を駆動することを含むことを特徴とする方法。
【請求項２０】
前記他の情報は、第２情報と第３情報を含み、
前記方法は、
前記第２情報を伝送する必要がある時、前記第１駆動モードで前記第１光源を駆動し、かつ前記第２駆動モードで前記第２光源を駆動し、及び
前記第３情報を伝送する必要がある時、前記第２駆動モードで前記第１光源を駆動し、かつ前記第１駆動モードで前記第２光源を駆動することをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記第１駆動モードで光源を駆動する時、ローリングシャッター撮像素子により該光源を撮像する時に取得した該光源の画像には、第１縞パターンを現わすことを特徴とする請求項１９又は２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記第２駆動モードで光源を駆動する時、ローリングシャッター撮像素子により該光源を撮像する時に取得した該光源の画像には、無縞パターン又は前記第１縞パターンと異なる第２縞パターンを現わすことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１縞パターンにおける縞と前記第２縞パターンにおける縞とは、幅、位置、色及び輝度のうちの少なくとも１つにおいて区別があることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１駆動モードと前記第２駆動モードとは、同じ周波数を有し、かつ前記第２駆動モードの位相と前記第１駆動モードの位相とは異なることを特徴とする請求項１９又は２０に記載の方法。
【請求項２５】
前記第２駆動モードの位相と前記第１駆動モードの位相との位相差は９０°、１８０°又は２７０°であることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記第１駆動モードと前記第２駆動モードとは、異なる周波数を有することを特徴とする請求項１９又は２０に記載の方法。
【請求項２７】
前記第２駆動モードの周波数は前記第１駆動モードの周波数のＮ倍又は１／Ｎであり、ただし、Ｎが２以上の整数であることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記第２駆動モードの位相と前記第１駆動モードの位相とは異なっていることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記第２駆動モードの周波数は前記第１駆動モードの周波数よりも大きく、かつ、前記第２駆動モードで光源を駆動する時、ローリングシャッター撮像素子により該光源を撮像する時に取得した該光源の画像には、無縞パターンを現わすことができることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項３０】
少なくとも２つの光源を使用して情報を伝送する装置であって、
前記少なくとも２つの光源を制御する制御器を含み、
前記制御器は、請求項１９〜２９のいずれか一項に記載の方法を実現するように配置されることを特徴とする装置。
【請求項３１】
光通信システムであって、
請求項１〜１８のいずれか１項に記載の光通信装置、及び
前記光通信装置が伝送する情報を識別するための設備を含み、
前記設備は、
前記光通信装置を撮像し、
前記光通信装置のうちの第１光源の画像と前記光通信装置のうちの第２光源の画像を抽出し、
前記第１光源の画像と前記第２光源の画像を比較し、
少なくとも一部的に前記比較の結果に基づいて前記第１光源と前記第２光源とが共同に伝達する情報を特定するように配置されることを特徴とする光通信システム。
【請求項３２】
少なくとも一部的に前記比較の結果に基づいて前記第１光源と前記第２光源とが共同に伝達する情報を特定することは、
前記第１光源の画像と前記第２光源の画像と同じであると、前記第１光源と前記第２光源とが共同に伝達する情報は第１情報であると判定し、
前記第１光源の画像と前記第２光源の画像とが異なると、前記第１光源と前記第２光源とが共同に伝達する情報は前記第１情報と異なる他の情報であると判定することを特徴とする請求項３１に記載の光通信システム。
【請求項３３】
前記第１光源の画像と前記第２光源の画像を比較することは、
前記第１光源の画像と前記第２光源の画像を比較することにより両者が同じ縞パターンを有するか否かを判定することを特徴とする請求項３１又は３２に記載の光通信システム。
【請求項３４】
前記光通信装置を撮像することは、ローリングシャッター撮像方式により撮像素子の各画素行を露光することを特徴とする請求項３１又は３２に記載の光通信システム。
【請求項３５】
請求項１〜１８のいずれかの一項に記載の光通信装置が伝送する情報を受信する方法であって、
前記方法は、
前記光通信装置を撮像し、
前記光通信装置のうちの第１光源の画像と前記光通信装置のうちの第２光源の画像を抽出し、
前記第１光源の画像と前記第２光源の画像を比較し、及び
少なくとも一部的に前記比較の結果に基づいて前記第１光源と前記第２光源とが共同に伝達する情報を特定することを特徴とする方法。
【請求項３６】
前記少なくとも一部的に前記比較の結果に基づいて前記第１光源と前記第２光源とが共同に伝達する情報を特定するのは、
前記第１光源の画像と前記第２光源の画像とが同じであると、前記第１光源と前記第２光源とが共同に伝達する情報は、第１情報であると判定し、及び
前記第１光源の画像と前記第２光源の画像とが異なると、前記第１光源と前記第２光源とが共同に伝達する情報は前記第１情報と異なる他の情報であると判定することを特徴とする請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記第１光源の画像と前記第２光源の画像とを比較することは、
前記第１光源の画像と前記第２光源の画像を比較することにより両者が同じ縞パターンを有するか否かを判定することを含むことを特徴とする請求項３５又は３６に記載の方法。
【請求項３８】
請求項１〜１８のいずれか一項に記載の光通信装置が伝送する情報を受信する装置であって、
撮像素子、プロセッサ及びメモリを含み、前記メモリにはコンピュータープログラムが記憶され、前記コンピュータープログラムが前記プロセッサにより実行されることにより、請求項３５〜３７のいずれか一項に記載の方法を実現することを特徴とする装置。
【請求項３９】
記憶媒体であって、
コンピュータープログラムが記憶され、前記コンピュータープログラムが実行されることにより請求項１９〜２９及び３５〜３７のいずれか一項に記載の方法を実現できることを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光情報の技術分野に属し、より具体的に光通信装置（本文には、「光学タグ」とも称される）及び情報の伝送及び受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バーコード及び二次元コードは、情報をコーディングすることに幅広く採用されている。特定の設備又はソフトウェアによりこれらのバーコード及び二次元コードをスキャンすると、相応する情報が識別される。しかしながら、バーコード及び二次元コードは、識別距離が制限される。例えば、二次元コードにとっては、携帯電話のカメラによりスキャンするとき、該携帯電話は、必ず比較的近い距離に置かれ、該距離が、通常、二次元コードの幅の１５倍程度である。従って、通常サイズのバーコード及び二次元コードについて、遠距離識別を実現することができない。非常に大きなバーコード及び二次元コードをカスタマイズして遠距離識別を実現することができるが、コストの顕著な増加を引き起こし、かつ多くの場合には他の各種制限（例えば空間的制限）なので実現できない。
【０００３】
バーコード及び二次元コードは、識別距離で制限され、多くの応用場面において不便なことがある。例えば、携帯電話により貼り付けた二次元コードをスキャンしてチケット又は商品を買うとき、人数が非常に多いと、二次元コードから比較的遠い人は携帯電話により二次元コードを識別できず、その前の人が去った後で二次元コードに近寄って相応操作を行い、それは、時間がかかり、かつ不便である。従って、本分野において遠距離情報識別を実現するための技術案が必要である。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の一形態は、光通信装置であって、第１光源と第２光源を含む少なくとも２つの光源と、少なくとも２種の駆動モードで前記第１光源と第２光源を駆動し、前記少なくとも２種の駆動モードが第１駆動モードと第２駆動モードを含み、前記第１駆動モードと前記第２駆動モードの駆動信号が同じ又は異なる周波数を有し、同じ駆動モードで前記第１光源と前記第２光源を駆動する時、第１情報を伝送することに用いられ、異なる駆動モードで前記第１光源と前記第２光源を駆動する時、前記第１情報と異なる他の情報を伝送することに用いられる。
【０００５】
本発明の別の形態は、少なくとも２つの光源により情報を伝送する方法であって、前記少なくとも２つの光源が第１光源と第２光源を含み、前記第１光源と第２光源が少なくとも２種の駆動モードで駆動され、前記少なくとも２種の駆動モードが第１駆動モードと第２駆動モードを含み、前記第１駆動モードと前記第２駆動モードが同じ又は異なる周波数を有し、前記方法は、第１情報を伝送する時、同じ駆動モードで前記第１光源と前記第２光源を駆動し、前記第１情報と異なる他の情報を伝送する必要があるとき、異なる駆動モードで前記第１光源と前記第２光源を駆動することを含む。
【０００６】
本発明の別の形態は、少なくとも２つの光源を使用して情報を伝送する装置であって、前記少なくとも２つの光源を制御する制御器を含み、前記制御器は上記方法を実現するように配置される。
【０００７】
本発明の別の形態は、光通信システムであって、上記光通信装置、及び前記光通信装置が伝送する情報を識別するための設備を含み、前記設備は、前記光通信装置を撮像し、前記光通信装置のうちの第１光源の画像と前記光通信装置のうちの第２光源の画像を抽出し、前記第１光源の画像と前記第２光源の画像を比較し、及び、少なくとも一部的に前記比較の結果に基づいて前記第１光源と前記第２光源とが共同に伝達する情報を特定するように配置される。
【０００８】
本発明の別の形態は、光通信装置が伝送する情報を受信する方法であって、前記方法は、前記光通信装置を撮像し、前記光通信装置のうちの第１光源の画像と前記光通信装置のうちの第２光源の画像を抽出し、前記第１光源の画像と前記第２光源の画像を比較し、及び、少なくとも一部的に前記比較の結果に基づいて前記第１光源と前記第２光源とが共同に伝達する情報を特定する。
【０００９】
本発明の別の形態は、光通信装置が伝送する情報を受信する装置であって、撮像素子、プロセッサ及びメモリを含み、前記メモリにはコンピュータープログラムが記憶され、前記コンピュータープログラムが前記プロセッサにより実行されることにより上記方法を実現する。
【００１０】
本発明の別の形態は、記憶媒体であって、コンピュータープログラムが記憶され、前記コンピュータープログラムが実行されることにより上記方法を実現する。
【００１１】
本発明は、１対のお互いに参照とされ、配合して使用する光源の画像を比較して（ある光源の画像を単に分析するのではなく）これらの光源が伝達する情報を取得し、環境光照条件、外乱、ノイズなどの影響を回避し、従って、光源が伝達する情報の識別の正確性及び安定性を改善することができ、特に遠距離識別及び室外識別に適合する。さらに、本発明の上記技術案は、１対の光源の画像を比較することにより光源が伝達される情報を取得し、従って、各光源の画像は、多くの縞を含む必要がなく（幾つかの場合では、1つの完全な縞を含む必要もない）、遠距離識別に有利であり、光源の撮像において縞を発生する駆動モードの信号周波数を低下することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例をさらに説明する。
【図１】ＣＭＯＳ撮像素子の模式図である。
【図２】ＣＭＯＳ撮像素子が画像を取得する方向図である。
【図３】本発明の一実施例による光源を示す。
【図４】本発明の別の実施例による光源を示す。
【図５】ＣＭＯＳ撮像素子の撮像シーケンス図である。
【図６】ＣＭＯＳ撮像素子の別の撮像シーケンス図である。
【図７】ある駆動モードで光源を駆動する時に異なる段階でＣＭＯＳ撮像素子の撮像図である。
【図８】本発明の一実施例によるＣＭＯＳ撮像素子の撮像シーケンス図である。
【図９】本発明の一実施例によるＣＭＯＳ撮像素子の撮像シーケンス図である。
【図１０】本発明の一実施例によるＣＭＯＳ撮像素子の撮像シーケンス図である。
【図１１】本発明の一実施例による、図１０と異なる縞を実現するためのＣＭＯＳ撮像素子の撮像シーケンス図である。
【図１２】本発明の一実施例による光学タグを示す。
【図１３】本発明の別の実施例による光学タグである。
【図１４】本発明の一実施例によるＣＭＯＳ撮像素子の撮像シーケンス図である。
【図１５】図１４と類似する方式で３つの光源を制御して実現する実際撮像図である。
【図１６】異なる縞幅で情報伝達を実現する光学タグの実際撮像図である。
【図１７】本発明の一実施例による、位置決め標識を含む光学タグの模式図である。
【図１８】肉眼で観察される時の本発明の一実施例による、位置決め標識を含む光学タグを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の目的、技術案及びメリットをより明瞭にするために、図面を参照しながら、具体的な実施例により本発明をさらに詳しく説明する。
【００１４】
本発明の一実施例は、光通信装置に関し、本文には「光学タグ」とも称され、両者が本出願において入り替えて使用することができる。
【００１５】
光通信装置は、光源を含み、光源から発する光が光学撮像素子に検知され、該光は、人間の目で検知できる光であってもよく、人間の目で検知できない光であってもよい。光源から発する光は、特定の強度、色、波長などを有することができる。光源が作動するとき、撮像素子又は撮像素子を有する装置（例えば携帯電話や、タブレットＰＣ、スマートグラスなど）を使用して光源を撮像する。光源は、各種形式の光源であってもよく、例えば、１つのＬＥＤライト、複数のＬＥＤライトからなるアレイ、表示画面又はそのうちの一部であってもよく、まだ光の照射領域（例えば光の壁における照射領域）も光源とされることもできる。該光源の形状は、例えば円形、正方形、矩形、バー状、Ｌ字状などの各種形状であってもよい。光源は、通常の各種光学素子、例えば導光板、反射板、ディフューザーなどを含むことができる。好ましい実施例において、光源は、複数のＬＥＤライトからなる二次元アレイであってもよく、該二次元アレイのうちの１つの次元の長さが別の次元よりも長く、好ましくは、両者間の割合が約５〜１２：１である。例えば、該ＬＥＤライトアレイは、一列に配列される複数のＬＥＤライトから構成することもできる。発光するとき、該ＬＥＤライトアレイは、略長条状の光源を呈し、かつ制御器により該光源の操作を制御することができる。
【００１６】
別の実施例では、光源は、平面光源に限定されず、立体光源、例えば、バー状の円柱形光源、立方体光源、球形光源などとして実現されることができる。該光源は、例えば、広場に置かれ、室内場所（例えばレストラン、会議室など）のある位置にぶら下げることにより、付近の各方向のユーザが携帯電話により該光源を撮像して、該光源が伝達される情報を取得することができる。
【００１７】
現在、電子機器において幅広く採用されるＣＭＯＳ撮像素子は、通常、ローリングシャッター撮像方式を使用し、即ち、１つのフレームの画像のうちの各画素は同時に露光されるものではない（例えば、画素は、１行ずつ露光される）。本発明は、ローリングシャッター撮像方式という非同時露光の特性を有利的に利用し、異なる駆動モードで光源を駆動する時、ローリングシャッター撮像素子により該光源を撮像する時に取得した該光源の画像には、各種の異なる縞パターン又は無縞パターン（縞が無いパターン）を現わすことができる。光源画像におけるパターンを分析して識別することにより、光通信装置が伝達される情報を識別することができる。
【００１８】
図１は、１つの例示的ＣＭＯＳ撮像素子を示し、画像センサ（画像感知ユニットとも称される）アレイ及び他の素子を含む。画像センサアレイのうちのそれぞれの画像センサは、それぞれ１つの画素に対応する。各列の画像センサは列増幅器に接続され、列増幅器が出力する信号がＡ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）に伝送されてアナログ・デジタル変換を行い、その後にインターフェース回路を介して出力する。画像センサアレイのうちのいずれかの画像センサに対して、露光が開始する時にリセットされ、露光時間経過後に、信号値を読み出す。ＣＭＯＳ撮像素子は、通常、ローリングシャッター撮像方式を採用する。ＣＭＯＳ撮像素子において、データの読み取りが連続的なものであるので、リセット／露光／読み取りも生産ラインに類似する方式で１行ずつ順に行い、かつ画像センサアレイがすべての行を処理した後に１つのフレームの画像に合成する。従って、ＣＭＯＳ画像センサアレイ全体は、実際に１行ずつ露光され（幾つかの場合では、ＣＭＯＳ画像センサアレイは、毎回に複数行露光する方式を採用することができる）、それにより、各行間には、小さい時間の遅れがある。この小さい時間の遅れなので、光源が一定の周波数で点滅（例えば、光源をオン及びオフすることにより実現する）する時、ＣＭＯＳ撮像素子が撮像する画像には縞を現わす。
【００１９】
光源が作動する時に、ＣＭＯＳ撮像素子又はＣＭＯＳ撮像素子を有する設備（例えば携帯電話や、タブレットＰＣ、スマートグラスなど）を使用して光源を撮像することができ、即ち、ローリングシャッターの方式により撮像する。以下、図２に示すように、携帯電話がＣＭＯＳ撮像素子であることを例として説明する。該携帯電話の行走査方向は、図２に垂直方向として示したが、当業者は、基本となるソフトウェア配置が異なることに応じて、行走査方向は水平方向であってもよいと理解すべきである。
【００２０】
図３は、本発明の一実施例による光源を示す。ＣＭＯＳ撮像素子を使用して図３に示す光源を撮像する時に、好ましくは、図３に示す光源の長辺はＣＭＯＳ撮像素子の行方向（例えば、図２に示す携帯電話の行走査方向）に垂直し又は略垂直し、それにより他の条件が同じ状況では、できるだけ多くの縞を現わす。しかしながら、ユーザがその携帯電話の行走査方向を分からない場合もあり、携帯電話が各種の姿勢でも識別でき、かつ縦画面でも横画面でも最大の識別距離を実現するために、光源は、複数の長方形の組み合わせ、例えば、図４に示すＬ字状の光源であってもよい。
【００２１】
図５は、ＣＭＯＳ撮像素子の撮像シーケンス図であり、それぞれの行はＣＭＯＳ撮像素子の１行のセンサに対応する。ＣＭＯＳ撮像センサアレイは、毎行撮像する時、主に、２つの段階に関し、それぞれ、露光時間及び読み取り時間である。各行の露光時間は重ね合わせる可能性があるが、読み取り時間は重ね合わせる可能性がない。
【００２２】
また、図５は、少量の行を模式的に示し、実際のＣＭＯＳ撮像素子において、分解能の異なることに応じて、通常、数千行のセンサを有する。例えば、１０８０ｐ分解能に対して、それは、１９２０×１０８０個の画素を有し、数字１０８０が１０８０本の走査行を示し、数字１９２０は、毎行に１９２０個の画素を有することを示す。１０８０ｐ分解能に対して、それぞれの行の読み取り時間は、約８．７マイクロ秒（即ち、８．７×１０−６秒）である。
【００２３】
露光時間が非常に長くて相隣行間の露光時間は大量に重ね合わせると、撮像する時に明らかに過渡する縞が現わし、例えば、暗黒画素行と純白画素行との間の複数本は、異なるグレイレベルの画素行を有する。本発明は、できるだけ鮮明な画素行を現わすのが望ましい。そのために、ＣＭＯＳ撮像素子（例えば携帯電話）の毎行の露光時間を設置し或いは調整し（例えば、携帯電話にインストールされるＡＰＰにより設置し、或いは調整する）、比較的短い露光時間を選択することができる。好ましい実施例で、露光時間は毎行の読み取り時間以上である。１０８０ｐ分解能を例とし、毎行の読み取り時間は約８．７マイクロ秒であり、この場合には、携帯電話の露光時間が約８．７マイクロ秒又はより短くように調整することを考慮することができる。図６は、この場合でのＣＭＯＳ撮像素子の撮像シーケンス図である。この場合に、毎行の露光時間は、基本的に重ね合わせることがしなく、或いは重ね合わせる部分が少なく、それにより撮像する時に比較的鮮明な境界を有する縞が得られ、それが識別されやすい。また、図６は、本発明の好ましい一実施例のみであり、露光時間は、それよりも長くても（例えば毎行の読み取り時間の２倍、３倍又は４倍など以上）、短くてもよい。例えば、毎行の読み取り時間は約８．７マイクロ秒であってもよく、設置される毎行の露光時間は１４マイクロ秒である。また、縞を現わすために、好ましくは、光源の駆動モードの駆動信号の１つの周期の時間の長さは、露光時間の長さの２倍程度又はそれよりも長く設置されることができる。
【００２４】
図７は、制御器は、ある駆動モードで一定の周波数で光源を開閉する時に異なる段階にＣＭＯＳ撮像素子における撮像図である。具体的には、図７の上部は、異なる段階での光源の状態変化図を示し（白色は光源がオンされることに対応し、黒色は光源がオフされることに対応する）、下部は、異なる段階で該光源のＣＭＯＳ撮像素子における撮像図であり、ＣＭＯＳ撮像素子の行方向は垂直方向であり、左から右へスキャンする。ＣＭＯＳ撮像素子は、画像を採集する時に１行ずつ走査するので、高周波点滅信号を撮像する時、取得した１つのフレームの画像において、光源の撮像位置に対応する部分には、図７の下部に示す縞を形成し、具体的には、時間帯１に、光源がオンされ、該時間帯に露光される最左側部分の走査行は明るい縞を現わす。時間帯２に、光源がオフされ、該時間帯に露光される走査行は暗い縞を現わす。時間帯３に、光源がオンされ、該時間帯に露光される走査行は明るい縞を現わす。時間帯４に、光源がオフされ、該時間帯に露光される走査行は暗い縞を現わす。
【００２５】
制御器は、駆動モードを制御することにより光源が点滅する周波数を設置し、或いは光源が毎回に開閉される時間の長さを設置し、それにより現わす縞の幅を調整することができる。より長い開閉時間は、通常、より幅広い縞に対応する。例えば、図６に示す場合に、光源が毎回に開閉される時間の長さはＣＭＯＳ撮像素子の毎行の露光時間（該露光時間は、携帯電話にインストールされるＡＰＰにより設置され、或いは手動で設置されることができる）と略等しく設置されると、撮像する時に幅が１つの画素のみである縞を現わすことができる。光源が毎回に開閉される時間の長さは、いずれもＣＭＯＳ撮像素子の毎行の露光時間の長さの約２倍と略等しく設置されると、幅が略２つの画素の縞を実現することができ、具体的には、図８に示される。図８の上部は、光源の駆動モードの駆動信号の波形を示し、その高いレベルは光源がオンされることに対応し、低いレベルは光源がオフされることに対応する。図８に示す駆動モードの駆動信号の周波数は、例えば、１６０００回／秒であってもよい（各周期の持続時間が６２．５マイクロ秒であり、オンされる時間の長さ及びオフされる時間の長さは、それぞれ約３１．２５マイクロ秒である）。図８に示す実施例では、駆動モードの信号のデューティー比は約５０％に設置され、毎行の露光時間の長さは、毎行の読み取り時間と略等しく設置される。当業者は、他の設置を行うことができ、識別できる縞を現わすことができればよいと理解すべきである。説明の便宜のために、図８は、光源とＣＭＯＳ撮像素子との間が同期し、それにより、光源がオン及びオフされる時間は、ＣＭＯＳ撮像素子のある行の露光時間の長さの開始又は終了時間に略対応し、しかしながら、当業者は、両者が図８のように同期しなくとも、ＣＭＯＳ撮像素子に明らかな縞を現わすことができる。この時、幾つかの過渡縞はある可能性があるが、必ず、光源が終始にオフされる時に露光される行（つまり最も暗い縞）と光源が終始にオンされる時に露光される行（つまり最も明るい縞）とがあり、両者間は、1つの画素という間隔が存在する。このような画素行の明暗変化（つまり縞）が検出されやすい（例えば、光源撮像領域における幾つかの画素の輝度又はグレイレベルを比較することにより）。さらに、光源が終始にオフされる時に露光される行（つまり、最も暗い縞）及び光源が終始にオンされる時に露光される行（つまり最も明るい縞）がなくとも、露光時間内に光源がオンされる部分ｔ１が一定の時間の長さよりも小さく、或いはすべての露光時間の長さのより小さい割合を占める行（つまり、比較的暗い縞）と、露光時間内に光源がオンされる部分ｔ２が一定の時間の長さよりも大きく、或いはすべての露光時間の長さのより大きな割合を占める行（つまり、比較的明るい縞）とが存在し、かつｔ２−ｔ１＞明暗縞の差閾値（例えば１０マイクロ秒）、又はｔ２／ｔ１＞明暗縞の割合閾値（例えば２）であると、これらの画素行間の明暗変化も検出されることができる。上記明暗縞の差閾値及び割合閾値は、光学タグの発光強度、感光性デバイスの属性、撮像距離などに関連する。当業者は、コンピューターより識別できる縞パターンが現われば、他の閾値であってもよい。
【００２６】
本発明の一実施例による縞パターンの識別方法は、以下の通りである。光学タグの画像が得られ、投影の方式で光源の撮像領域を割り出す。異なる配置で（例えば、異なる距離、異なる光源点滅周波数など）の縞がある写真と縞がない写真を収集する。収集した写真を特定のサイズ、例えば６４＊１６画素に正規化する。それぞれの画素特徴（例えば輝度、色など）を抽出して入力特徴とし、機械学習分類器を構築する。二分法により縞がある写真であるか、縞がない写真であるかを判断する。縞の識別について、当業者は、本分野の周知のいずれかの他の方法により処理することができ、ここで詳しく説明しない。
【００２７】
長さが５センチメートルである条状の光源について、現在、市場によく見られた携帯電話を使用し、分解能が１０８０ｐになるように設置し、１０メートルから離れる場所（つまり、距離が光源の長さの２００倍である）で撮像する時に、該条状の光源は、その長さ方向に約６つの画素占め、それぞれの縞幅が２つの画素であると、この６つの画素の幅範囲に少なくとも１つの明らかな縞があり、識別されやすい。より高い分解能になるように設置し、或いは光学ズームを採用すると、より遠い距離で、例えば距離が光源の長さの３００倍又は４００倍であっても、縞を識別することができる。
【００２８】
制御器は、異なる駆動モードで光源を駆動することができ、それにより、例えば、別の周波数で光源をオン又はオフしやすい。図６に示す場合には、光源は、ＣＭＯＳ撮像素子の毎行の露光時間内に、光源が少なくとも１回開閉し、例えば、６４０００回／秒又はそれ以上のように配置されることができる。図９は、毎行の露光時間内に、光源が１回のみ開閉する場合を示し、図９の上部は、光源の駆動モードの駆動信号波形を示し、その高いレベルは光源がオンされることに対応し、低いレベルは光源がオフされることに対応する。毎行の露光時間内に、光源は、同じ方式で１回開閉し、それぞれの露光時間に取得した露光強度エネルギーが略等しく、そのため、光源の最終に撮像される各画素行の間の輝度には、明らかな差異がなく、従って、縞がない。当業者にとって、より高い開閉周波数でもよいと理解すべきである。また、説明の便宜のために、図９は、光源とＣＭＯＳ撮像素子との間が同期し、それにより光源がオンされる時間はＣＭＯＳ撮像素子のある行の露光時間の長さの開始時間に略対応し、当業者は、両者が図９のように同期しなくとも、光源の最終に撮像される各画素行間の輝度は明らかな差異がなく、従って、縞がないと理解すべきである。
【００２９】
別の実施例では、縞を現わしたくない時、光源に直流電力を供給することができ、それにより光源は、強度が基本的に一定である光を発し、それにより、ＣＭＯＳ画像センサにより光源を撮像する時に取得した該光源の１つのフレームの画像には縞を現わすことをしない。この場合に、異なる駆動モードでの略同じ光通過量を実現することができ、異なる駆動モード間に切り替える時に、人間の目が知覚する可能性がある点滅現象を回避する。また、本発明の光源は、ある駆動モードで持続的に作動する時、人間の目がいずれかの点滅現象を知覚することがしない。
【００３０】
上記のように、図８は、光源から発する光の強度を変化（例えば、光源をオン又はオフする）することにより縞を現わす実施例を示し、別の実施例では、図１０に示すように、光源が異なる波長又は色の光を発することにより縞を現わすこともできる。図１０に示す実施例では、光源は、赤い光を発する赤灯と青色光を発する青灯を含むことができる。図１０の上部は、光源駆動モードの駆動信号を示し、赤い光駆動信号と青色光駆動信号を含み、高いレベルは相応光源がオンされることに対応し、低いレベルは相応光源がオフされることに対応する。該赤い光駆動信号と青色光駆動信号の位相は１８０°オフセットし、つまり、両者のレベルが逆である。赤い光駆動信号と青色光駆動信号により、光源が外へ赤い光と青色光を切り替えて発することができ、従って、ＣＭＯＳ撮像素子により光源を撮像する時に赤・青縞を現わすことができる。
【００３１】
一実施例において、光源駆動モードの異なる信号周波数に基づいて異なる幅の縞を実現することができ、例えば、第１駆動モードで、光源は、図８に示す方式で作動することができ、それにより、幅が約２つの画素の第１種の縞を実現する。第２駆動モードで、図８に示す光源駆動モードの信号の各周期における高いレベル及び低いレベルの持続時間は、それぞれ、原来の２倍に修正することができ、例えば、ＬＥＤライト点滅周波数は、８０００回／秒（周期毎の持続時間が１２５マイクロ秒であり、開状態の時間の長さ及び閉状態の時間の長さがそれぞれ、約６２．５マイクロ秒である）に設置されることができ、それにより、幅が約４つの画素の第２種の縞を実現し、具体的には、図１１に示される。
【００３２】
別の実施例において、異なる色の縞を実現することができ、例えば、光源は、赤い光を発する赤灯と青色光を発する青灯を含み、第１駆動モードで、青灯がオフされ、赤灯が図８に示すように作動して赤・黒縞を実現することができ、第２駆動モードで、赤灯がオフされ、青灯が図８に示すように作動して青・黒縞を実現することができるように設置されることができる。上記実施例において、第１駆動モードと第２駆動モードで同じ信号周波数により赤・黒縞と青・黒縞を実現したが、第１駆動モードと第２駆動モードで異なる駆動信号周波数を使用することができると理解すべきである。
【００３３】
また、当業者にとっては、２種以上の縞をさらに実現することができると理解すべきであり、例えば、上記光源が赤灯と青灯を含む実施例では、第３駆動モードをさらに設置することができ、該第３駆動モードで図１０に示す方式で、赤灯と青灯を制御することにより赤・青縞を実現する。明らかに、縞がないパターンをさらに実現することができる。
【００３４】
制御器は、経時的に伝送対象である情報に基づいて相応する駆動モードで光源を連続的に駆動することができ（例えば、３０回／秒の周波数で光源の駆動モードを設置し、つまり、１／３０秒経過するごとに、伝送対象である情報に基づいて光源の駆動モードを設置する）、それにより、該光源は、外部へ情報を連続的に伝達することができる。光源が伝達する情報を識別するために、ＣＭＯＳ撮像素子によりそれを走査することができ、光源の１つのフレーム又は複数フレームの画像を取得し、それにより光源が各フレームの画像に現わす異なるパターン（例えば、無縞パターンと様々な縞パターン）により、光源が各フレームの画像が撮像される時に伝達する情報を識別する。
【００３５】
以上、説明の便宜のために、方波を例として相応する信号周波数を有する駆動モードを説明したが、当業者にとっては、駆動モードには、信号の他の波形、例えば正弦波、三角波などを使用することもできると理解すべきである。
【００３６】
実際の応用環境では、光源が発光する時に環境光照条件、外乱、ノイズなどの影響により、光源が伝達される情報の識別を影響する可能性がある。従って、識別の正確度を向上するために、本発明は、光学タグにおいて、1対の光源を使用して、お互いに参照して配合して使用し、情報を伝達する。それは、非常に有利なことである。光学タグにおける光源が略同じ位置に位置し、かつ環境光照条件、外乱、ノイズなどが同じであるので、ある光源を単独に分析するのではなく、１対の光源の撮像を比較することにより、光源が伝達される情報の識別の正確性及び安定性を改善することができ、特に、複雑な環境での遠距離識別に適合する。例えば、第１情報を伝達する必要がある時、制御器は、２つの光源の駆動モードが同じく設置されて、ローリングシャッター撮像素子を使用して撮像する時に同じパターン（例えば、同じ縞）を現わすことができる。第１情報と異なる他の情報を伝達する必要がある時、制御器は、２つの光源の駆動モードが異なるように設置してローリングシャッター撮像素子を使用して撮像する時に異なるパターン（例えば、異なる縞）を現わすことができる。本文では、異なるパターンは幅が異なる縞であってもよく、幅が同じであるが位置が異なる縞であってもよく（光源の駆動モードの異なる位相によるものであり、以下、詳しく説明する）、幅、位置、色及び輝度のうちの少なくとも１つにおいて区別がある縞であってもよい。
【００３７】
図１２は、本発明の一実施例による、２つの光源（それぞれ、第１光源１０１及び第２光源１０２である）を含む光学タグ１００（光通信装置とも称される）を示す。光学タグ１００は、駆動モードで第１光源１０１と第２光源１０２を駆動するための制御器をさらに含む。該制御器は、光源の駆動モードを制御できれば、光源と共にケースに集積されてもよく、光源から離れてもよい。簡潔のための、図１２には、光学タグ１００における制御器が示さない。
【００３８】
一実施例において、制御器は第１駆動モードを使用して光源を駆動することができ、第２駆動モードを使用して光源を駆動することもでき、第１駆動モードと第２駆動モードとは同じ又は異なる周波数を有することができる。ある時刻で、同じ駆動モードで第１光源１０１と第２光源１０２を駆動すると、外部へ第１情報、例えばバイナリデータ０を伝達することができる。ある時刻で異なる駆動モードで第１光源１０１と第２光源１０２を駆動すると、外部へ第１情報と異なる第２情報、例えばバイナリデータ１を伝達することができる。一実施例において、便宜のために、終始に同一駆動モードを使用して第１光源１０１及び第２光源１０２のうちの１つを駆動することができる。
【００３９】
一実施例において、異なる駆動モードで第１光源１０１と第２光源１０２を駆動する時、さらに、両者の具体的な駆動モードに基づいて異なる情報を伝達することができる。例えば、第１駆動モードで第１光源１０１を駆動し、かつ第２駆動モードで第２光源１０２を駆動する時、外部へ第２情報を伝達することができるが、第２駆動モードで第１光源１０１を駆動して、かつ第１駆動モードで第２光源１０２を駆動する時、外部へ第３情報を伝達することができる。
【００４０】
一実施例において、制御器は、少なくとも２種の駆動モードで第１光源１０１と第２光源１０２を駆動することができ、それによりコーディング密度を向上する。例えば、制御器は、第１駆動モード、第２駆動モード及び第３駆動モードで第１光源１０１と第２光源１０２を駆動することができる。この場合には、異なる駆動モードで第１光源１０１と第２光源１０２を駆動する時、両者の具体的な駆動モードでより多くの異なる情報を伝達することができる。例えば、第１駆動モードで第１光源１０１を駆動し、かつ第２駆動モードで第２光源１０２を駆動する時に伝達する情報は、第１駆動モードで第１光源１０１を駆動し、かつ第３駆動モードで第２光源１０２を駆動する時に伝達する情報と異なることができる。
【００４１】
コーディング密度を向上するために、光学タグは、３つ以上の光源を有することができる。図１３は、本発明の一実施例による、３つの光源（それぞれ、第１光源２０１、第２光源２０２及び第３光源２０３）を有する光学タグ２００を示す。該実施例では、制御器は、第１駆動モードと第２駆動モードで光源を駆動することができ、かつ２対の光源、例えば、それぞれ第１光源２０１と第２光源２０２、及び第２光源２０２と第３光源２０３を相応的に確定することができる。この２対の光源のうちのいずれかの１対に対して、同一の駆動モードでこの対の光源を駆動するか否かにより、異なる情報を伝達することができる。一実施例において、便宜のために、終始に同一の駆動モードで２対の光源に共有の第２光源２０２を駆動することができる。
【００４２】
一実施例において、制御器は、第１周波数と第１位相を有する第１駆動モードで光源の開閉を制御することができると共に、第２駆動モードで光源の開閉を制御することもでき、該第２駆動モードは、同じ第１周波数及び第１位相と異なる第２位相を有することができる。第１周波数は、好ましくは、１５Ｈｚ〜３２ＫＨｚ間のある周波数、例えば、１５Ｈｚ、３０Ｈｚ、５０Ｈｚ、６０Ｈｚ、８０Ｈｚ、１００Ｈｚ、２００Ｈｚ、５００Ｈｚ、１ＫＨｚ、２ＫＨｚ、４ＫＨｚ、６ＫＨｚ、８ＫＨｚ、１２ＫＨｚ、１６ＫＨｚ、３２ＫＨｚなどである。好ましくは、第１位相と第２位相との位相差は１８０°（つまり、両者が逆である）である。
【００４３】
図１４は、図１３に示す光学タグのＣＭＯＳ撮像素子の一撮像シーケンス図である。図１４の上部は、３つの光源のそれぞれの駆動モードの信号を示し、本実施例において、それらは、（必ずではない）同じ振幅を有し、高いレベルは、例えば光源がオンされることに対応し、低いレベルは光源がオフされることに対応する。当業者は、高いレベルと低いレベルは、光源の輝度に対応することができ、つまり、光源を開閉しなく、信号の振幅値変化により光源の輝度変化を制御すると理解すべきである。
【００４４】
図１４において、第１光源及び第２光源は、この時、第１情報を伝達することに用いられるので、制御器は、同じ駆動モード（例えば、共に第１駆動モード又は第２駆動モード）により第１光源と第２光源を駆動する。第２光源及び第３光源は、この時、第２情報を伝達することに用いられるので、制御器は周波数が同じであるが、位相差が１８０°である２つの駆動モードで第２光源と第３光源を駆動する（例えば、一方が第１駆動モードであり、他方が第２駆動モードである）。このようにして、ＣＭＯＳ撮像素子により該光学タグを撮像する時、第１光源、第２光源及び第３光源の画像には、いずれも幅が同じ縞が現わし、しかし、第１光源と第２光源の画像における縞の位置又は位相が一致するが（つまり、第１光源の明るい縞が位置する行と第２光源の明るい縞が位置する行が一致し、第１光源の暗い縞が位置する行と第２光源の暗い縞が位置する行が一致する）、第２光源と第３光源の画像における縞の位置又は位相が逆である（つまり、第２光源の明るい縞が位置する行と第３光源の暗い縞が位置する行が一致し、第２光源の暗い縞が位置する行と第３光源の明るい縞が位置する行が一致する）。
【００４５】
図１５は、図１４と類似する方式で３つの光源を制御して実現する実際撮像図である。図１５の頂部の縞パターンは第１光源の画像であり、中間の縞パターンは第２光源の画像であり、底部の縞パターンは第３光源の画像である。ここで、ＣＭＯＳ撮像素子の行走査方向は竪直方向である。図１５に示すように、３つの光源の縞パターンの縞幅は、同じである。しかしながら、第１光源と第２光源の画像における縞の位置又は位相が一致するが、第２光源と第３光源の画像における縞の位置又は位相が逆である（つまり、行走査方向には、第２光源の明るい縞及び暗い縞は、第３光源の暗い縞及び明るい縞に対応する）。
【００４６】
ＣＭＯＳ撮像素子により図１５に示す実際撮像図が得られた後に、識別してデコードすることができる。一実施例において、該実際撮像図からそれぞれの光源に対応する長条状の撮像領域を切り取り、かつ竪直方向（つまりＣＭＯＳ撮像素子の行走査方向）に投影し、３つの投影ベクトルが得られる。即ち、ｆｅａｔｕｒｅ＿ｖｅｃｔｏｒ［１］、ｆｅａｔｕｒｅ＿ｖｅｃｔｏｒ［２］、ｆｅａｔｕｒｅ＿ｖｅｃｔｏｒ［３］である。ｆｅａｔｕｒｅ＿ｖｅｃｔｏｒ［１］とｆｅａｔｕｒｅ＿ｖｅｃｔｏｒ［２］、及びｆｅａｔｕｒｅ＿ｖｅｃｔｏｒ［２］とｆｅａｔｕｒｅ＿ｖｅｃｔｏｒ［３］の関連係数をそれぞれ算出し、相応する第１、第２光源関連係数ｃｏｏｒｅｌａｔｉｏｎ＿ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ［１、２］と第２、第３光源関連係数ｃｏｏｒｅｌａｔｉｏｎ＿ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ［２、３］が得られる。図１５に示す実際撮像図により計算して、以下のことが得られる。
ｃｏｏｒｅｌａｔｉｏｎ＿ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ［１、２］  ＝  ０、９１２７４６；
ｃｏｏｒｅｌａｔｉｏｎ＿ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ［２、３］  ＝  −０、９６２５６；
【００４７】
関連係数により第１光源と第２光源とが強い相関性を有すると判定することができ、同位相の同一駆動モードを採用することを示し、それによりこれらは第１情報、例えばバイナリデータ０を伝達することが分かる。関連係数により、第２光源と第３光源とが負の相関性を有すると判定することができ、逆位相を有する２種の異なる駆動モードを採用することを示し、それにより、それらは第２情報、例えばバイナリデータ１を伝達することが分かる。それにより、すべての実際撮像図をデコードした結果、例えば、バイナリデータシーケンス「０１」である。当業者は、縞パターンの差異を識別できれば本分野において周知の他の画像分析方法により実際撮像図を分析してデコードすることができると理解すべきである。
【００４８】
図１５は、それぞれの光源の画像領域は幾つかの明るい縞と暗い縞を含む場合を示す。当業者は、周波数が同じであるが、位相差が１８０°である２つの駆動モードで光源を駆動する場合には、それぞれの光源の画像領域は複数の明るい縞又は暗い縞を含む必要がなく、まだ１つの完全な明るい縞又は暗い縞でも含む必要もない（縞の一部により２つの光源画像は明暗の区別があるか否かを判断することができるからである）と理解することができる。それは、ＣＭＯＳ撮像素子がより光学タグから離れることができ（比較的大きい光源画像により複数の明るい縞又は暗い縞を含む必要がないからである）、或いは、駆動モードの信号周波数は比較的低く設置されることができる（比較的低い周波数が比較的広い縞に対応し、光源画像により複数の明るい縞又は暗い縞を含む必要がなく、まだ光源画像により1つの完全な明るい縞又は暗い縞を含む必要がない場合では、比較的広い縞、つまり比較的低い信号周波数を有する駆動モードを使用することができ、該比較的低い信号周波数は、例えば１５Ｈｚと低くてもよい）ことを意味する。試験では、光源長さの４００倍の識別距離が得られ、つまり、街には、長さが５センチメートルである光源を設置すると、該光源から２０メートル範囲内の人々は、携帯電話を介して該光源が伝達する情報を識別することができる。ズームなどの技術を更に採用すると、より遠い識別距離を実現することができる。
【００４９】
以上、図１３のような３つの光源を有する光学タグ２００を組み合わせて説明したが、当業者は、２つ又は３つ以上の光源を有することもできると理解すべきである。
【００５０】
以上の実施例では、第１駆動モードと第２駆動モードとの位相差が１８０°であることを例として説明し、両者の位相差は１８０°に限定されず、他の数値、例えば、９０°、２７０°などに設置されてもよい。例えば、一実施例において、第１駆動モードの位相が第２駆動モードの位相よりも９０°前進させるように設置され、このようにして、２つの光源の駆動モードが同じである時に第１情報を伝達し、第１駆動モードで第１光源を駆動するが、第２駆動モードで第２光源を駆動する時に第２情報を伝達し、第１駆動モードで第２光源を駆動するが、第２駆動モードで第１光源を駆動する時に第３情報を伝達することができる。別の実施例において、制御器は、より多くの駆動モードで光源を駆動することができ、各駆動モードは異なる位相を有することができる。例えば、一実施例において、第１駆動モードの位相が第２駆動モードの位相よりも９０°前進し、かつ第３駆動モードの位相よりも１８０°前進するように設置され、このようにして、例えば、２つの光源の駆動モードが同じである時に第１情報を伝達し、第１駆動モードで第１光源を駆動するが、第２駆動モードで第２光源を駆動する時に第２情報を伝達し、第１駆動モードで第２光源を駆動するが、第２駆動モードで第１光源を駆動する時に第３情報を伝達し、第１駆動モードで第１光源を駆動するが、第３駆動モードで第２光源を駆動する時（或いは、逆）に第４情報を伝達することができる。
【００５１】
一実施例において、制御器に提供される光源駆動モードは、異なる周波数を採用することができ、それにより、ＣＭＯＳ撮像素子を使用して光源を撮像する時、異なる幅の縞を有する縞パターン又は無縞パターンを現わすことができる。例えば、制御器は、異なる周波数を有する複数種の駆動モードを提供することができ、それによりＣＭＯＳ撮像素子を使用して光源を撮像するとき、縞幅が、例えば、それぞれ２つの画素、４つの画素、８つの画素などの縞パターン又は無縞パターンを現わすことができ、これらの縞パターン又は無縞パターンを比較することにより光源が伝達する情報を識別することができる。例えば、２つの光源の縞幅が同じであると、それらは第１情報を伝達することを示す。１つの光源の縞幅が別の光源の縞幅の約２倍であると、それらは第２情報を伝達することを示す。１つの光源の縞幅が別の光源の縞幅の約４倍であると、それらは第３情報を伝達することを示す。
【００５２】
図１６は、異なる縞幅により情報伝達を実現する光学タグの実際撮像図である。ここで、ＣＭＯＳ撮像素子の行走査方向は、竪直方向である。該撮像図には、頂部の縞パターンは第１光源の画像であり、中間の縞パターンは第２光源の画像であり、底部の縞パターンは第３光源の画像であり、第２光源及び第３光源の縞幅は同じであり、かつ第１光源の縞幅の２倍である。第１光源と第２光源は、１対とし、お互いに参照して配合して使用し、情報を伝達する光源とされると共に、第２光源と第３光源とは、別の対とし、お互いに参照して配合して使用し、情報を伝達する光源とされ、第１光源と第２光源とが同一駆動モードを採用すると判断することができ、それによりそれらが第１情報、例えばバイナリデータ０を伝達することが分かる。第２光源と第３光源は、異なる周波数を有する２種の異なる駆動モードを採用する（ここで、第３光源の駆動モードの周波数は第２光源の駆動モードの周波数の２倍である）と判定することができ、それによりそれらが第２情報、例えばバイナリデータ１を伝達することが分かる。従って、すべての実際撮像図をデコードした結果、例えば、バイナリデータシーケンス「０１」である。
【００５３】
当業者は、制御器に提供される複数種の駆動モードでは、異なる周波数及び異なる位相を採用することができ、それにより、縞幅の差異及び位相差の差異の組合せによりより多くの情報を示すことができると理解できる。一実施例において、制御器に提供される複数種の駆動モードでは、それに代わりに、或いはそれ以外に、光源が発する光の色及び／又は強度により多くの縞パターンを実現することができる。実際的には、異なる種類の縞パターンにおける縞は、幅や、位置、色、輝度などのうちの少なくとも１つにおいて区別があり、これらの縞パターンは、相互に区分出来ればよい。
【００５４】
制御器は、経時的に伝送対象である情報に基づいて相応する駆動モードで光学タグのうちの各光源を連続的に駆動することができ（例えば、３０回／秒の周波数で光学タグの内の各光源の駆動モードを設置し、つまり、１／３０秒経過するごとに、伝送対象である情報に基づいて光学タグのうちの各光源の駆動モードを設置する）、それにより、光学タグは、外部へ情報を連続的に伝達することができる。光学撮像素子は、光学タグを連続的にスキャンし、光学タグの１つのフレーム又は複数フレームの画像を取得することができ、それにより、光学タグが各フレームの画像が撮像される時に伝達する情報を識別し、これらの情報は、１つの相応する情報シーケンスを構成することができる。
【００５５】
一実施例において、光学タグは、情報を伝達するための光源付近の１つ又は複数の位置決め標識をさらに含むこともでき、該位置決め標識は、例えば、特定の形状又は色のライトであってもよい。該ライトは、例えば、作動する時に終始に点灯するように維持することができる。該位置決め標識により、光学撮像素子（例えば携帯電話）のユーザは、光学タグを発見しやすい。また、光学撮像素子が光学タグを撮像するモードに設置される時、位置決め標識の撮像は、比較的明らかであり、識別しやすい。そのため、情報伝達光源付近に布置される１つ又は複数の位置決め標識により、携帯電話は、情報伝達光源の位置を快速に特定することができ、それにより後続きの画像識別に有利である。一実施例において、識別する時、まず、画像において位置決め標識を識別し、それにより画像において光学タグの略位置を発見する。位置決め標識を識別した後に、位置決め標識と情報伝達光源との間の予め決められた相対的な位置関係に基づいて、画像のうちの１つ又は複数の領域を特定し、該領域は、情報伝達光源の撮像位置をカバーする。続いて、これらの領域について識別することにより、光源が伝達する情報を特定する。
【００５６】
図１７は、本発明の一実施例による、位置決め標識を含む光学タグの模式図であり、３つの水平布置される情報伝達光源２０１、２０２、２０３、及び情報伝達光源両側の竪直布置される２つの位置決め標識灯２０４、２０５を含む。位置決め標識灯及び予め決められる位置決め標識灯と情報伝達光源との間の相対的な位置関係により、情報伝達光源の撮像領域を便利に判定することができる。
【００５７】
図１８は、肉眼で観察する時の本発明の一実施例による、位置決め標識を含む光学タグを示す。この光学タグにおいて、３つの水平布置される情報伝達光源は、情報伝送を行っており、また、２つの竪直布置される位置決め標識灯は情報伝達光源の両側に位置している。肉眼で観察される時、光学タグのうちの情報伝達光源は、普通の照明光源と類似する。
【００５８】
一実施例において、光学タグは、環境光の強度を検出するための環境光検出回路をさらに含むことができる。制御器は、検出した環境光の強度に基いて光源がオンされる時に発する光の強度を調整することができる。例えば、環境光が比較的強い時（例えば昼間）、光源が発する光の強度は強く、環境光が比較的弱い時（例えば夜間）、光源が発する光の強度は弱くように設置する。
【００５９】
本発明の上記技術案は、単一光源の撮像を精確的に検出する必要がないので（1対のお互いに参照とされ、配合して使用する光源の画像を比較する）、実際の情報伝送において非常に強い安定性及び信頼性を有する。特に、本発明には、光源が伝達する情報を判断する時に、単一光源の画像を分析するのではなく、1対の光源の画像を比較し、それは、非常に有利である。光学タグにおける光源が略同じ位置にあり、かつ環境光照条件、外乱、ノイズなどが同じであるので、ある光源の画像を単独に分析するのではなく1対の光源の画像を比較することにより、光源が伝達する情報の識別の正確性及び安定性を改善することができ、特に遠距離識別及び室外識別に適合する。
【００６０】
さらに、本発明の上記技術案は、１対の光源の画像を比較することにより光源が伝達される情報を取得し、従って、各光源の画像は、多くの縞を含む必要がなく（幾つかの場合では、1つの完全な縞を含む必要もない）、遠距離識別に有利であり、光源の撮像において縞を発生する駆動モードの信号周波数を低下することができる。一実施例において、撮像設備が光学タグからの距離は遠い時、光学タグにおける光源の画像幅は、1つの縞の幅よりはるかに小さい。従って、光源の画像は、通常、1つの明るい縞又は1つの暗い縞の一部であり、光源は、光源の点灯／消灯に類似する方式で異なるデータを伝送するように表現し、点灯／消灯という方式に比べて、より高い周波数を採用することができ、人間の目が点滅現象を感じることを回避することができ、かつ各光源自身の経時的光通過量及び各光源間の均一な光通過量を実現することができる。
【００６１】
本文には、「各実施例」、「幾つかの実施例」、「一実施例」、又は「実施例」などは、前記実施例を組み合わせて説明した特定の特徴、構成、又は性質は、少なくとも一実施例に含まれることを意味する。従って、「各実施例において」、「幾つかの実施例において」、「一実施例において」、又は「実施例において」という短句は、本文における各部分において同じ実施例を示さない。また、特定の特徴、構成、又は性質は、１つ又は複数の実施例においていずれかの適当な方式で組み合わせることができる。従って、一実施例に示し或いは説明した特定の特徴、構成又は性質を組み合わせると、全体的又は一部的に、１つ又は複数の他の実施例における特徴、構成又は性質と制限なくて組み合わせることができ、該組合せは、非論理的ものではなく、或いは作動しなれればよい。本文において、「Ａにより」又は「Ａに基づき」と類似する表現は、特に明記しない限り、或いは、前後の文によりそれが「Ａのみにより」ことを示すことを明確しない限り、排他的なものではなく、つまり、「Ａにより」が「Ａのみにより」を含むことができ、「ＡとＢにより」を含むことができる。本出願において、説明を明瞭にするために、一定の順序で幾つかの模式的な操作ステップを説明したが、当業者は、これらの操作ステップのうちのそれぞれが不可欠なものではなく、そのうちの幾つかのステップが省略され、或いは他のステップに代られることもできると理解すべきである。これらの操作ステップは、必ず、示される方式で順に実行されるのではなく、その反対、これらの操作ステップの幾つかは、実際の必要に応じて、異なる順序で実行され、或いは並行して実行することもでき、新たな実行方式は、非論理的ものではなく、或いは作動しなれればよい。
【００６２】
それにより、本発明の少なくとも一実施例の幾つかの方面を説明したが、当業者にとっては、各種の変更、修正及び改良を行うことができる。これらの変更、修正及び改良は、いずれも本発明の主旨に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年3月30日(2021.3.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光通信装置であって、
第１光源と第２光源を含む少なくとも２つの光源と、
少なくとも２種の駆動モードで前記第１光源と第２光源を駆動し、前記少なくとも２種の駆動モードが第１駆動モードと第２駆動モードを含み、前記第１駆動モードの駆動信号と前記第２駆動モードの駆動信号が同じ又は異なる周波数を有する制御器とを含み、
同じ駆動モードで前記第１光源と前記第２光源を駆動する時、第１情報を伝送することに用いられ、異なる駆動モードで前記第１光源と前記第２光源を駆動する時、前記第１情報と異なる他の情報を伝送することに用いられることを特徴とする光通信装置。
【請求項２】
前記他の情報は第２情報と第３情報を含み、前記第１駆動モードで前記第１光源を駆動するが、前記第２駆動モードで前記第２光源を駆動する時、前記第２情報を伝送することに用いられ、前記第２駆動モードで前記第１光源を駆動するが、前記第１駆動モードで前記第２光源を駆動する時、前記第３情報を伝送することに用いられることを特徴とする請求項１に記載の光通信装置。
【請求項３】
前記第１駆動モードで光源を駆動する時、ローリングシャッター撮像素子により該光源を撮像する時に取得した該光源の画像には、第１縞パターンを現し、
前記第２駆動モードで光源を駆動する時、ローリングシャッター撮像素子により該光源を撮像する時に取得した該光源の画像には、無縞パターン又は前記第１縞パターンと異なる第２縞パターンを現わすことを特徴とする請求項１に記載の光通信装置。
【請求項４】
前記第１縞パターンにおける縞と前記第２縞パターンにおける縞は、幅、位置、色及び輝度のうちの少なくとも１つにおいて区別があることを特徴とする請求項３に記載の光通信装置。
【請求項５】
前記第１駆動モードの駆動信号と前記第２駆動モードの駆動信号は、同じ周波数を有し、かつ前記第２駆動モードの駆動信号の位相と前記第１駆動モードの駆動信号の位相は異なることを特徴とする請求項１に記載の光通信装置。
【請求項６】
前記第２駆動モードの駆動信号の位相と前記第１駆動モードの駆動信号の位相との位相差は９０°、１８０°又は２７０°であることを特徴とする請求項５に記載の光通信装置。
【請求項７】
前記少なくとも２つの光源は、第３光源をさらに含み、同じ駆動モードで前記第１光源と前記第３光源を駆動する時、第１情報を伝送することに用いられ、異なる駆動モードで前記第１光源と前記第３光源を駆動する時、前記第１情報と異なる他の情報を伝送することに用いられることを特徴とする請求項１に記載の光通信装置。
【請求項８】
少なくとも２つの光源により情報を伝送する方法であって、
前記少なくとも２つの光源は第１光源と第２光源を含み、前記第１光源と第２光源とは、少なくとも２種の駆動モードで駆動され、前記少なくとも２種の駆動モードが第１駆動モードと第２駆動モードを含み、前記第１駆動モードの駆動信号と前記第２駆動モードの駆動信号が同じ又は異なる周波数を有し、
前記方法は、
第１情報を伝送する必要がある時、同じ駆動モードで前記第１光源と前記第２光源を駆動し、及び
前記第１情報と異なる他の情報を伝送する必要がある時、異なる駆動モードで前記第１光源と前記第２光源を駆動することを含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
前記他の情報は、第２情報と第３情報を含み、
前記方法は、
前記第２情報を伝送する必要がある時、前記第１駆動モードで前記第１光源を駆動し、かつ前記第２駆動モードで前記第２光源を駆動し、及び
前記第３情報を伝送する必要がある時、前記第２駆動モードで前記第１光源を駆動し、かつ前記第１駆動モードで前記第２光源を駆動することをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１駆動モードで光源を駆動する時、ローリングシャッター撮像素子により該光源を撮像する時に取得した該光源の画像には、第１縞パターンを現わし、
前記第２駆動モードで光源を駆動する時、ローリングシャッター撮像素子により該光源を撮像する時に取得した該光源の画像には、無縞パターン又は前記第１縞パターンと異なる第２縞パターンを現わすことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１駆動モードと前記第２駆動モードとは、同じ周波数を有し、かつ前記第２駆動モードの位相と前記第１駆動モードの位相とは異なることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
撮像装置を使用して前記光通信装置を撮像し、
前記光通信装置のうちの第１光源の画像と前記光通信装置のうちの第２光源の画像を抽出し、
前記第１光源の画像と前記第２光源の画像を比較し、及び
少なくとも一部的に前記比較の結果に基づいて前記第１光源と前記第２光源とが共同に伝達する情報を特定することをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記少なくとも一部的に前記比較の結果に基づいて前記第１光源と前記第２光源とが共同に伝達する情報を特定するのは、
前記第１光源の画像と前記第２光源の画像とが同じであると、前記第１光源と前記第２光源とが共同に伝達する情報は、第１情報であると判定し、及び
前記第１光源の画像と前記第２光源の画像とが異なると、前記第１光源と前記第２光源とが共同に伝達する情報は前記第１情報と異なる他の情報であると判定することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１光源の画像と前記第２光源の画像とを比較することは、
前記第１光源の画像と前記第２光源の画像を比較することにより両者が同じ縞パターンを有するか否かを判定することを含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
記憶媒体であって、
コンピュータープログラムが記憶され、前記コンピュータープログラムが実行されることにより請求項８〜１４のいずれか一項に記載の方法を実現できることを特徴とする記憶媒体。
【国際調査報告】
2022500947.tif 000021
2022500947.tif 000022
2022500947.tif 000023
2022500947.tif 000024