JP2001188880A - 識別タグ及びタグ識別システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハンドヘルドコンピュータを使用して遠距離
から容易に読み取ることができる、あるいは非イメージ
ング室内走査システムを使用して自動的にタグ付き物体
の位置を決定できるタグシステムを提供する。 【解決手段】 本発明に係る外部起動型電子タグ５４の
ためのレーザー位置突止め・追跡システム１０は、室内
のタグ付き物体５０，５２又は５４の位置を正確に突き
止め、かつ識別することができる。本システムは、レー
ザービームを走査する少なくとも１個のレーザベースス
テーション２０を備え、入射レーザビームに応答してデ
ータ信号を出す複数のタグの識別と空間的位置決めをサ
ポートする。本システム１０は、レーザベースステーシ
ョン２０から入力を受け取り、位置の状態記録とタグの
情報内容を保存する。位置は１個またはそれ以上のレー
ザベースステーションに対するタグの角位置によって随
意に決定できる。タグは、受動形（内部電源をもたな
い）、または能動形（データ同時通信要素へ電力を供給
する内部電源をもつ）である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザ走査システムに
おいて使用するのに適したパターン付き再帰反射タグに
関する。より詳細には、本発明は、固定レーザ可読領域
と動的変化可能なレーザ可読領域の両方をもつ多層タグ
に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】識別、セキュリティお
よび組織化の面で支援のため物にタグを付けることは、
ビジネスにおいて広く採用されている。受動形タグシス
テムは、通常のバーコードタグ、マイクロ波で検出でき
るタグ、またはコンピュータで読取り可能な英数字がマ
ークされたタグを含んでいる。しかし、全てのこれらの
タグシステムは、一般に、タグ読取り装置とタグが近接
していること（一般に１メートル未満）が必要である。
１〜５メートルの範囲のタグを識別する必要がある用途
の場合は、内蔵電源を備えた能動形タグを使用して、無
線パルスまたは赤外線パルスを同時通信することができ
る。しかし、そのような能動形デバイスは、高価で、一
般に電力コストが高く、かつ高価なバッテリまたは光起
電力電源装置を必要とするので、数百または数千のタグ
を必要とする用途には適さない。

【０００３】さらに、従来の受動形（たとえば、光学的
に読取り可能なバーコード）タグまたは能動形（たとえ
ば、赤外線放射）タグは、部屋サイズの区域においてそ
の正確な位置を決定することが困難な場合がある。要望
されているものは、ハンドヘルドコンピュータまたはパ
ームサイズコンピュータのような増補ポータブルコンピ
ュータデバイスを使用して遠距離から容易に読み取るこ
とができる、あるいは非イメージング室内走査システム
を使用して自動的に位置を決定することができる（ユー
ザの助けなしに）タグシステムである。そのようなタグ
システムは、近くのコンピュータ間の局所通信をサポー
トすることができ、より一般的には、タグからのデータ
信号と関係のあるワイヤレスネットワーク通信またはイ
ンターネットワーク通信をサポートすることができる。
適当なポータブルコンピュータを着装したユーザは、た
とえば、局所タグから識別情報を受信することができる
し、位置状態やタグ付き物体についての識別情報や、タ
グについての前の状態変化の記録を記憶するネットワー
ク接続の更新可能データベースと連絡することができ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、好ましい実施
例において、外部起動型電子タグのためのレーザ位置突
止め追跡システムを提供する。そのような非イメージン
グシステムは、閉空間（たとえば、部屋または事務所）
内のタグ付き物体の位置を正確に突き止め、かつ識別す
ることができる。本システムは、レーザビームを走査す
る少なくとも１個のレーザベースステーションを備え、
入射レーザビームに応答してデータ信号を出す複数のタ
グの識別と空間的位置決めをサポートする。タグ追跡シ
ステムは、レーザベースステーションから入力を受け取
り、位置の状態記録とタグの情報内容を保存する。位置
は１個またはそれ以上のレーザベースステーションに対
するタグの角位置によって随意に決定することができ
る。タグは、受動形（内部電源をもたない）、または能
動形（データ同時通信要素へ電力を供給する内部電源を
もつ）である。

【０００５】外部光起動型の低電力能動形電子タグは、
本発明のタグ追跡システムと共同して使用するのに特に
有用である。そのような低電力電子タグとタグ追跡シス
テムは、外部から有向光パルスでトリガーされる識別回
路をもつ赤外線タグまたは無線周波数タグを使用でき
る。そのようなタグは、一般に、内部電源（たとえば、
バッテリ）、マイクロコントローラで制御され内部電源
から電力が供給される同時通信要素、および入射レーザ
ビームで起動され前記データ同時通信要素によるデータ
同時通信をトリガーするレーザビームトリガー回路を有
する。データ同時通信は、光信号、赤外線信号、無線信
号、または音響信号であってもよい。好ましいデータ同
時通信規格は、コネクションレスＩｒＤＡプロトコルパ
ルス変調赤外線データ信号を基礎にしている。上記の信
号は、携帯コンピュータ、ラップトップコンピュータ、
あるいはパームトップコンピュータと一緒に使用される
通常の赤外線トランシーバーによって検出できる。タグ
は、たとえばパームトップコンピュータに取り付けられ
た低電力レーザで容易に起動させれるので、ユーザは遠
距離からタグの起動を指示することができる。代わり
に、自動レーザ走査システムを使用して、連続的かつ自
動的にタグ位置を追跡することができる。

【０００６】本発明の好ましい別の実施例は、レーザ走
査システムにおいて使用できるパターン付き再帰反射タ
グを提供する。そのようなパターン付き再帰反射タグ
は、一般に多層であり、固定レーザ可読領域と動的変化
可能レーザ可読領域をもつことができる。一般に、タグ
識別システムは、入射光ビームを反射する再帰反射基層
と、再帰反射基層の再帰反射率を選択的に減少させるパ
ターン付きインディシア(patterned indicia)をもつタ
グを含んでいるであろう。コンピュータに接続された携
帯（ハンドヘルド）または固定レーザビームベースステ
ーションは、タグを読み取り、読み取ったタグを情報
（コンピュータ制御のためのデータまたはコマンドを含
む）に関連づけることができる。

【０００７】好ましい実施例において、タグのパターン
付きインディシアは再帰反射基層の部分を選択的に無効
にすることによって形成される。代案として、表面に印
刷する方法、表面に塗装する方法、または他の適当な方
法で再帰反射基層の部分を選択的に覆い隠すことによっ
て、パターン付きインディシアを形成することができ
る。多層タグの実施例においては、再帰反射基層を覆っ
ている印刷可能な実質上透明な被覆層を印刷に用いるこ
とができる。受動形タグにある種の能動要素を追加する
さらに別の実施例の場合は、電気的に変調可能な領域
（例えば、ＬＣＤ、エレクトロクロミック物質、または
他の通常の低電力で電気的に不透明化できる物質）を使
用して、再帰反射基層の部分を選択的に覆い隠すことが
できる。一般に、不透明化された、すなわち覆い隠され
た領域は通常のバーコードを模した一連のストライプと
してパターンが付けられるが、もちろん他のコード化パ
ターンを使用することができる。

【０００８】上に述べた受動形タグ、能動形タグ、また
はそれらを組み合わせたタグを使用する本発明の更に別
の実施例は、光反射タグ間または光放射タグ間の関係を
追跡することによって、非イメージングスキャナ（たと
えば、レーザ走査システム）を使用する仮想制御システ
ムに配慮する。都合の良いことに、上記の非イメージン
グシステムは、光反射タグまたは光放射タグ位置間の相
互関係に基づいて仮想制御を識別することができる。一
般に、ユーザ操作型仮想制御システムは、レーザベース
ステーションを使用して部屋の隅から隅までレーザビー
ムを走査し、入射したレーザビームに応答して複数のタ
グが生成したデータ信号を検出することが必要である。
複数のタグの位置変化を追跡することによって、タグの
位置関係を認識することができるし、複数のタグの少な
くとも１個のタグのユーザが定義した位置変化に応じて
制御信号を与えることができる。タグ位置の変化は、
（たとえば、１個のレーザベースステーションを用い
て）相対的に決定できるし、あるいは絶対的３次元の位
置変化は（例えば、２個またはそれ以上のレーザベース
ステーション、または無線信号に応答するアンテナグリ
ッドアレーなどの他の位置検出機構を用いて）決定する
ことができる。最も好ましい実施例においては、受動形
再帰反射器が使用されている。

【０００９】本発明の或る実施例においては、電磁誘導
起動型電子タグを使用して、タグを起動させたり、位置
を突き止めることができる。そのような無線周波数タグ
は有向電磁パルス（例えば、マイクロレーダまたは狭ビ
ームマイクロ波ソースから）または光パルス（レーザま
たは赤外線）によって外部からトリガーされる。空間的
追跡は、別個の電磁追跡システム、または前に述べたレ
ーザ走査システムを必要とすることがある。

【００１０】電子タグと共同して使用するのに適した電
磁追跡システムの好ましい一実施例は、電子タグの起動
および位置突止めのため埋込み可能なアンテナアレーを
有している。これらの電子タグは、アンテナグリッドア
レーを通して送られた有向電磁パルスによって、あるい
は外部光線または電磁ソースによって、随意に外部から
トリガーできる。空間的位置はアンテナグリッドアレー
の助けを借りて決定される。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１に示すように、室内に配置さ
れたタグを識別し追跡するシステム１０は、普通の受動
形タグ、普通の能動形タグ、又はトリガー可能なタグの
空間的位置を突き止めるためのさまざまな機構を含むこ
とができる。コストが安いので、データを保存する半導
体メモリ、処理論理およびデータを同時通信するための
小型ＩＲダイオード／アンテナがすべて、丈夫なエポシ
キ、熱可塑性プラスチック、または他の適当なプラスチ
ック容器に埋め込まれた赤外線又は無線周波数（ＲＦ）
電子タグを使用することが好ましい。電子タグは、リー
ドオンリーメモリ（ＲＯＭ）、電子的にプログラム可能
なまたは消去可能なメモリ（ＥＰＲＯＭおよびＥＥＰＲ
ＯＭ）、またはフラッシュメモリを含むことができる。
電子タグは長時間持続小形電池、光起電力電源、サーマ
ル変換器、外部から加えられる電磁エネルギーに依存す
る誘導電力変換器、あるいは他の適当な電源によって電
力を供給することができる。或る実施例においては、電
子タグの起動を確認するため、電子タグはユーザフィー
ドバックを与えることもできる。ユーザフィードバック
は、視覚的（たとえば、ＬＥＤ状態ランプを明滅または
オンにする、テキストベースとするディスプレイ表示ま
たはアイコンのディスプレイ表示）、聴覚的（たとえ
ば、可聴ブザー音またはビープ音）、触覚的（たとえ
ば、ボタンが隆起する、または認識可能な構造の回
転）、またはそれらの組合せであってもよい。

【００１２】タグは部屋の中のどこにでも配置すること
ができる。タグ付き物体を保持できる部屋の適当な表面
としては、通常の壁、天井、床、ピンボード、書込み可
能な黒板またはポーセレインボード、机の作業面、テー
ブルの上面、または壁掛けなどがあるが、それらに限定
されない。たとえば、机の作業面、机の作業面に近い
壁、あるいは机の引出しに恒久的に、または一時的に置
かれたタグも検出することができる。別の実施例におい
ては、物体に取り付けられたタグ付きピンまたはクリッ
プを保持することが可能な単一壁面取付け型ピンボード
を使用することができる。後者の実施例は角度情報のみ
を用いてタグ同士を空間的に区別できるので、単一ベー
スステーションと共同して使用するのに特に有用であ
る。セキュリティ監視に特に適した或る実施例において
は、タグを物体に埋め込むか、または他のやり方ではっ
きり目に見えなくすることができる。

【００１３】前述のタグを起動させ、識別し、その位置
を空間的に突き止めるために、さまざまな装置と検出方
式を単独または相互に共同して使用することができる。
例えば、図１は、レーザモジュール２６、マイクロ波モ
ジュール２８（レーダまたは他のビームレンジングまた
は非レンジングエレクトロマグネチックスを含む）、ま
たは音響モジュール２７（超音波、または他のビームレ
ンジングまたは非レンジング音響圧力波を含む）を使用
して、部屋の広い範囲の走査を随意にサポートする走査
ユニット２０（ベースステーション）を示す。各モジュ
ールは、部屋を物理的に走査するように設置したジンバ
ル２２でもよいし、可動ミラー、拡散格子、位相アレー
技術、または部屋の隅々まで既知の角度で（適当な座標
系に対して）狭幅ビームを走査する他の従来の機構を含
む、適当な走査機構でもよい。理解されるように、複数
の走査ユニットを使用して部屋を完全にカバーすること
ができる。さらに、非レンジングビームを使用している
場合は、複数の走査ユニットによる走査領域の重複によ
って、３次元の位置決めが可能である。たとえば、独自
のレーザビーム反射タグ付き文書へ投射されるように走
査ユニット２０と２４から向けられたレーザビームから
の角位置情報を整理することによって、システム１０は
室内のタグの位置を空間的に突き止めることができる。
この分野の専門家は理解されるように、或る用途につい
ては、タグ付き物体を空間的に区分するのに、単一走査
ユニットからの角度情報のみで済むことがある（たとえ
ば、１つの壁面だけを走査する時、あるいはアレーの複
数の部分が複数のビームを異なる角度で向けることがで
きる位相アレーアンテナを使用して、近くにあるマイク
ロ波タグについて限定された三角測量を行う時）。より
一般的な用途については、情報を共有するため、すなわ
ち共通のコンピュータシステムと通信するため統合され
た複数の走査モジュールが好ましい。

【００１４】或る実施例においては、しっかり固定され
た走査ユニットによって可能である高精度（センチメー
トル程度の位置突止め）は必要でない。簡単に空間的に
位置を突き止められたタグの起動または相対的な位置決
めが必要なすべてであることがある。そのようなケース
では、１個またはそれ以上の光ビームモジュール、電磁
ビームモジュール、または音響ビームモジュールを随意
に搭載した携帯ハンドヘルドコンピュータ１２を使用す
ることができる。たとえば、超音波信号発生装置、また
は無線検出器／指向性アンテナ１７を使用して、ユーザ
が走査できるビームを投射し、独自のI.D.をもつタグを
トリガーする、タグを読み取る、タグを起動させる、あ
るいはタグと対話することができる。ビームとタグの種
類しだいで、コンピュータ１２に搭載された種々の検出
器１６（光、赤外線、無線、音波）を使用して、タグの
同一性を確認したり、相対的または低精度の空間的位置
突止めを行うことができる。

【００１５】本発明のさらに別の実施例においては、ビ
ーム角の明確な決定なしに、空間的位置突止めを行うこ
とができる。たとえば、入射したレーザビーム、電磁ビ
ーム、音響ビームに反応するタグ５４は無線データ信号
を出すことができる。この無線データ信号は、壁板、黒
板、または他の適当な材料の中にタグに隣接して配置さ
れた埋設アンテナ格子４０で検出することができる。直
交する線４２（Ｘ軸）と線４３（Ｙ軸）に接続された信
号受信機を使用して、最大信号強度に基づいたｘ−ｙ位
置座標を用いて、同時通信タグの位置を決定することが
できる。タグの同一性は、通常のワイヤレスプロトコル
を使用して、適当な識別用パルス変調、振幅変調、また
は周波数変調データ識別装置の同時通信によって決定さ
れる。

【００１６】動作中に使用した空間位置検出機構または
特定のプロトコルがなんであれ、システム１０は、一般
に、レーザベースステーションや無線受信機から入力を
受け取るソフトウェアベース型タグ追跡システムをサポ
ートする（光信号、赤外線信号、無線信号、または音波
信号ばかりでなく、通常のシリアルポート、パラレルポ
ート、ＵＢＳポート、その他の入力ポートを通じて受け
取った信号を受け取る入力モジュール３０を随意にサポ
ートする）ネットワーク接続コンピュータ３０を備えて
いる。タグ追跡システムは、タグの位置の状態記録と情
報内容を保存する。

【００１７】動作中、図１に示すように、追加、除去、
取替え、再整理、または積重ねによる文書または人工物
の容易な取扱いを可能にするため、文書５０または５
２、または物体５４にタグを付けることができる。たと
えば、チームのプロジェクトスケジュールは、壁に取り
付けたピンボードにピンで留めた時刻表形式で配列され
た職務分担カードによって表すことができるであろう。
従業員がプロジェクトを離れたり、スケジュールがずれ
たり、その他の問題が生じたとき、上記の職務分担カー
ドを容易に変更することができる、すなわち表示した時
刻表に対し物理的に動かすことができる。タグ付き物体
は文書のことが多いが、それらの物体は、代わりに、磁
石、ピン、接着剤、摩擦力または他の通常な取付け機構
によって取付け可能な物理的なアイコン、その他の物理
的な人工物であってもよい。複数のタグ付き部品の少な
くとも一部の情報内容は、タグから情報（それは電子文
書のアドレスでもよいし、文書の情報自体でもよい）を
転送したり／読み取ることによって直接に確認すること
もできるし、またはコンピュータベース型追跡システム
によって維持される位置をベースとする関係によって確
認することができる。

【００１８】都合の良いことに、適当な識別装置、位置
突止め装置、ユーザ入力装置、およびユーザ出力装置と
共同してシステム１０を使用し、物理的媒体に印刷さ
れ、壁面などに取外し可能に取り付けられた文書のテキ
ストまたは図形の同一性を確認し、それらをネットワー
ク接続コンピュータでアクセス可能な電子文書に関連づ
けることができる。その他の一般的な用途として、絶対
座標における、あるいはベースステーションまたは他の
タグ付き文書に対する（たとえば、角度の相違）タグ付
き文書または他の物理的人工物の位置を感知することが
含まれる。より進歩した追跡システムを使用して、シス
テム１０のユーザが行った検出された動作に基づいて有
用な操作（たとえば、タグ付き文書の位置の変化に基づ
いてデータベースを修正することを含む）を実行するこ
とができる。

【００１９】図２は、図１に示したようなシステム１０
と共同して使用するのに適した１つの適当な低電力光ベ
ース型トリガー回路を示す。図２に示すように、Philip
s 社のＢＲＹ３９またはＢＲＹ６２ 表面実装パッケー
ジを基礎にした回路６０は、データ同時通信用のＩＲ要
素６４をサポートする。データはマイクロコントローラ
６６に記憶されており、回路６０はデータを同時通信す
るため光をＬＤＲ６２に当てることによってトリガーさ
れ、そのＬＤＲ６２はシリコン制御スイッチをトリガー
する。データは、ユーザの携帯コンピュータ、または他
の適当な赤外線受信機／検出装置によって受信および処
理するため通常のIrDA規格を使用して同時通信すること
ができる。

【００２０】動作中、強力光源（たとえばユーザが向け
たレーザ）、または自動走査可能レーザ（たとえば図１
について説明したもの）を使用して、回路６０に質問す
る。ハンドヘルド赤色レーザは、特定のタグにねらいを
つけることができるユーザ視認可能なドットを生成し
て、低電力トリガー回路６０をサポートすることができ
るので、特に好ましい。ハンドヘルドレーザはコンパク
トで、電池寿命が長く、また多方面に利用できる。通常
のハンドヘルドレーザは、適度な強さとサイズをもつ目
標ドットをユーザから５０フィートほど遠くに容易に投
射できるので、本発明に係るデバイスをポイントし、ト
リガーするには理想的である。

【００２１】ユーザ（または、自動コンピュータ制御型
走査レーザ）がビームをＬＤＲ６０に向けた後、ＬＤＲ
の抵抗が急激に臨界しきい値以下に下がってシリコン制
御スイッチをトリガーする。一般に、ＬＤＲはその表面
に当る光に基づいてその抵抗を変化させる。ＬＤＲの最
大抵抗は暗い部屋で１０ＭΩ、明るい部屋で１０ｋΩの
オーダーである。部屋の照明状態を調節するために、抵
抗値を制御する抵抗器すなわちプリセットが直列に置か
れている。これにより、ユーザは抵抗値を選択的に調節
して通常の周囲照明より明るい状態を人工的に作り出
し、シリコン制御スイッチをオンに切り替えることがで
きる。このシリコン制御スイッチの出力はリセット信号
をマイクロコントローラ６６へ与えるため使用される。
シリコン制御スイッチおよびマイクロコントローラは、
一般にクイエッセント状態で引き出される電流が１０マ
イクロアンペア未満なので、回路用電池の寿命が延び、
かつ多数の電池電源型デバイスのサポートが容易にな
る。

【００２２】図３に、本発明に従って使用できる代替ト
リガー方式と同時通信出力方式を略図で示す。図３に示
すように、タグシステム７０は、光／赤外線入力部８
０、無線周波数、電磁波、またはビーム状マイクロ波入
力部８２、または可聴音／ビーム状超音波入力部８４を
含む、種々のトリガー機構７２によって随意にトリガー
することができる。同時通信／出力機構７６は、同様
に、可視光線／赤外線出力部９０、無線周波数、電磁、
またはマイクロ波出力部９２、または音響／超音波出力
部９４を有することができる。同時通信データはマイク
ロコントローラ／データ記憶素子８６からのパルス列に
よって確認される。

【００２３】低電力動作を考慮して、マイクロコントロ
ーラ／データ記憶素子８６と同時通信／出力機構７６を
通常のクイエッセント低電力状態（電池の寿命を延ば
す）から目覚めさせるために、トリガー回路７４が使用
される。好ましい実施例においては、トリガー回路７４
は、Maxim 社（米国）のMAX837、 MAX931 または同等品
を使用して、トリガー入力電圧レベル（たとえば、光レ
ベル）と論理スイッチングしきい値になる固定規準電圧
を比較する。供給電圧は、２．５Ｖ〜１１Ｖにすること
ができる。供給電流は、１１Ｖにおいて数マイクロアン
ペアである。

【００２４】図４は、タグの位置を突き止める、または
タグをトリガーするため自動走査を必要とする本発明の
諸実施例のための好ましいレーザ光トリガー型タグシス
テム１００を示す。システム１０は、受動形再帰反射タ
グと共同して使用するのに特に適しており、レーザ１０
１（一般に近赤外線であるが，視認可能なレーザ波長を
使用できる）とビームスプリッタ１０３を備えている。
一般に、レーザ出力は数ｍＶのオーダーであり、ビーム
スプリッタ１０３の信号損失は３デシベルのオーダーで
ある。或る実施例においては、ビームスプリッタの代わ
りに、低損失光サーキュレータを使用することができ
る。

【００２５】動作中、レーザ１０１は出ビームを発生
し、ビーム経路１０２に沿ってビームスプリッタ１０３
に向ける。ビームスプリッタ１０３はビームの半分をビ
ーム経路１０６へ偏向させ、残りの半分を通過させてビ
ーム経路１０４に沿って光吸収器１０５へ送り込む。ビ
ーム経路１０６に沿って進むビームは可動走査ミラー１
０７に当って反射される。走査ミラー１０７はモータ１
０８と回転機構１０９によって回転され、ビームを２次
元または３次元掃引パターンで部屋の隅々に掃引する。
反射されたビームはビーム経路１１１に沿って進み再帰
反射タグ１１０に当り、再びビーム経路１１１および１
０６に沿ってビームスプリッタ１０３へ戻る。戻ってき
たビームの一部分はビームスプリッタ１０３を通過して
ＰＩＮダイオード１１４と増幅器１１５に達し、戻って
きたビームが検出される。もし戻ってきたビームが認識
可能なデータパターンを有していれば、さらに処理を実
行して、位置と、物体の追跡と識別を確認することがで
きる。

【００２６】図５に、図４のシステムと共同して使用す
るのに特に適した本発明の一実施例を示す。受動形タグ
１２０は高ゲイン再帰反射材料１２２から作られてい
る。適当な再帰反射タグ材料としては、可撓性弾性基層
上に支持された銀めっきガラス半球の単層として作られ
た“Reflexite”（3M Corporations（米国）の商標名）
があるが、それに限定されない。代わりに、3M Corpora
tionsの“Special Effects Projection Screen 7610”
を使用することができる。それらの材料は高い再帰反射
率を有し、入射光線は、ほんの少し発散し、入射通路に
沿って戻される。たとえば、上記の“7610”材料は、１
度未満の半パワー誘導角と、通常のホワイト拡散器より
１６００倍も大きいオン−アクシス応答を有している。

【００２７】図５に示すように、受動形タグ１２０の再
帰反射材料１２２に平行溝１２４が刻まれているが、銀
めっきガラス半球、コーナー反射器、またはその他の適
当な高再帰反射材料は除かれている。これにより、最小
反射溝１２４で隔てられた高再帰反射ランド１２６がも
たらされている。もし通常のバーコード印刷パターンを
模すように刻みを付ければ、溝１２４は黒色ストライプ
に対応し、他方ランド１２６は離間した白色間隔ストラ
イプに対応する。図４について検討したようなシステム
を使用すれば、レーザビームが受動形タグ１２０を横切
って掃引するので、バーコード状のデータ信号を容易に
読み取ることができる。

【００２８】独自の識別タグの印刷を簡単化するため
に、インクプリンタ、レーザプリンタ、その他の適当な
プリンタを用いた通常のバーコード印刷をサポートする
タグシステムは都合が良い。図６に示すように、印刷可
能な透明被覆層１３３と、再帰反射基層１３２（図５に
ついて説明したものと同じようなもの）をもつ多層タグ
１３０を使用することができる。通常の印刷装置を使用
して透明被覆層１３３を横切る黒色ストライプ１３４を
印刷し、再帰反射基層１３２を選択的に暗くすることに
よって、通常のバーコード印刷（または、他の任意の適
当な識別方式）を模することができる。同様に、図４に
ついて検討したようなシステムを使用すれば、レーザビ
ームが受動形タグ１２０を横切って掃引して、黒色スト
ライプ１３４からの最小信号によって隔てられたランド
区域１３６から再帰反射された光信号のパターンで、デ
ータを読み取るので、バーコード状のデータ信号を容易
に読み取ることができる。

【００２９】図７に、受動要素と能動要素の両方を有す
るタグシステムを示す。図７に示すように、印刷可能な
透明被覆層１４３と再帰反射基層１４２（図５および図
６について説明したものと同じようなもの）をもつ多層
タグ１４０を使用することができる。通常の印刷装置を
使用して、透明被覆層１４３を横切って黒色ストライプ
１４５を印刷し、再帰反射基層１４２を選択的に暗くす
ることによって、通常のバーコード印刷（または、他の
適当な識別方式）を模することができる。図４について
検討したようなシステムを使用すれば、レーザビームが
受動形タグ１４０を横切って掃引し、黒色ストライプ１
４５からの最小信号によって隔てられたランド区域１４
６から逆反射された光信号のパターンで、データを読み
取るので、バーコード状のデータ信号を容易に読み取る
ことができる。さらに、変わりやすい情報（たとえば、
運送宛先、タグ付き開箱内の物体の量、等）を、アクテ
ィブLCD層１４４の助けを借りて読み取ることができ
る。ＬＣＤコントローラ１４９を使用して、アクティブ
ＬＣＤ層１４４内に暗領域１４７を形成し、透明ストラ
イプ１４８を通して見ることができる下の再帰反射基層
１４２を暗くできる。上記タグは、都合が良いことに、
事前に印刷した識別用情報を使用することができる同時
に、低コスト低電力タグに局所または物体の特定の情報
を追加することができる。ＬＣＤコントローラ１４９は
小形電池または光起電力電源によって電力を供給でき
る。

【００３０】物体識別子としての直接の使用のほかに、
能動形または受動形タグは、それらの検出された相対位
置または絶対位置に基づいて仮想制御システムの一部と
して使用することができる。たとえば、図８に示すよう
に、再帰反射タグ１５２、１５４、および１５６から仮
想スライダ制御システム１５０を構成することができ
る。図１と図４について検討したようなタグ位置決め識
別システムを使用して、タグ１５２と１５４を制御シス
テム（たとえば、温度コントローラ、光レベルコントロ
ーラ、可聴周波数レベルコントローラ）に関連づけるこ
とができる。「スライダバー」１５６のその初期位置ｘ
＝３からｘ＝７への動きは、非イメージングレーザシス
テムまたは他の適当な追跡システムによって検出され、
要求された温度、光レベル、可聴周波数、または他の指
示された制御量変化に関連づけられる。同様に、ロータ
リ仮想制御システム１６０は、図９に示すように、タグ
１６２と回転可能な「ダイヤル」１６４の相対的方位を
用いるように構成することができる。

【００３１】図８および図９に示すようにタグと共同し
て使用できる上記の仮想制御システムと、図１について
検討した追跡位置決めシステムは、都合の良いことに、
直接ワイヤ接続、高価なディジタルまたはアナログエレ
クトロニクスを必要とせず、適当にタグが付けられた、
またはそれ自身がタグである適当な着色材料または成形
材料で注文設計することができる。この分野の専門家は
理解されるであろうが、タグから読み取られた（感知さ
れた）各識別番号、または感知されたデータ値は、「コ
マンド」としてラベルを付けることができる。特定のデ
ィジタルサービスまたは属性は各コマンドに関連づけら
れる。広く多様な容易に区別できるコマンド（たとえ
ば、識別番号）は単独で強力な仮想ユーザインタフェー
スをコンピュータに提供するが、本発明は多重コマンド
入力に基づいてコンピュータ制御をサポートすることに
よって、コマンドベース型ユーザインタフェースの融通
性をさらに拡張する。１つまたはそれ以上のコマンド
（たとえば、特定の識別番号や感知した状態）の一時的
に同期の組（または重なっている非同期の組）は、タグ
読取り装置で読み取られる。単一コマンドと複数コマン
ドは「センテンス」加入によって次々に拡張できる。
「センテンス」は、１つまたはそれ以上の一時的にばら
ばらのコマンド、すなわちコマンド組として定義され
る。センテンスレベルは、コマンドセンテンスの適切な
選択と、たとえば能動動詞状(active verb-like)コマン
ド（たとえば、“go to”、 “rotate”）、命名名詞状
(naming noun-like)コマンド（たとえば、DOC1. TXT、
“yesterday's viewpoint”、または他のタグに関連づ
けられた文書、物体、またはコマンド）、または結合子
（たとえば、AND）の使用を支配する付随規則とによっ
て入力文法の定義を与える。

【図面の簡単な説明】

【図１】埋込み型アンテナアレーを使用する非イメージ
ングレーザ追跡のほかに、電磁追跡およびトリガー操作
をサポートし、ユーザ操作可能な携帯コンピュータ（図
示せず）を使用する電子タグの特殊トリガー操作をサポ
ートするタグ追跡システムを示す斜視図である。

【図２】赤外線タグのための光トリガー回路を示す略図
である。

【図３】本発明に係るタグと共同して使用するのに適し
た種々のトリガー＆出力回路を示す略図である。

【図４】非イメージングレーザ走査システムを示す略図
である。

【図５】非イメージング走査レーザシステムと共同して
使用するパターン付き再帰反射タグを示す斜視図であ
る。

【図６】非イメージング走査レーザシステムと共同して
使用する２層パターン付き再帰反射タグを示す斜視図で
ある。

【図７】非イメージング走査レーザシステムと共同して
使用する容易に認識可能なＬＣＤパターン領域を持つ２
層パターン付き再帰反射タグを示す斜視図である。

【図８】再帰反射タグと非イメージング走査レーザシス
テムを使用する、可能な仮想制御システムを示す略図で
ある。

【図９】再帰反射タグと非イメージング走査レーザシス
テムを使用する、別の可能な仮想制御システムを示す略
図である。

【符号の説明】

１０ タグ識別追跡システム １２ 携帯ハンドヘルドコンピュータ １４ レーザ １６ 検出器 １７ 超音波信号発生器または無線検出器／指向性アン
テナ ２０ 走査ユニット（ベースステーション） ２２ ジンバル ２４ 走査ユニット ２６ レーザモジュール ２７ 音響モジュール、 ２８ マイクロ波モジュール ３０ ネットワーク接続コンピュータ ４０ 埋込み型アンテナ格子 ４２、４３ 直交する線 ５０、５２ 文書 ５４ タグ ６０ 低電力光トリガー回路 ６２ ＬＤＲ ６４ ＩＲ素子 ６６ マイクロコントローラ ７０ タグシステム ７２ トリガー機構 ７４ トリガー回路 ７６ 同時通信／出力機構 ８０ 光／赤外線入力 ８２ 無線周波数、電磁、またはビームマイクロ波入力 ８４ 音響／超音波入力 ８６ マイクロコントローラ／データ記憶素子 ９０ 光／赤外線出力 ９２ 無線周波数、電磁、またはビームマイクロ波出力 ９４ 音響／超音波出力 １００ レーザ光トリガー装置 １０１ レーザ １０２ ビーム経路 １０３ ビームスプリッタ １０４、１０６ ビーム経路 １０７ 走査ミラー １０８ モータ １０９ 回転機構 １１０ 再帰反射タグ １１１ ビーム経路 １１４ ＰＩＮ ダイオード １１５ 増幅器 １２０ 受動形タグ １２２ 高ゲイン再帰反射材料 １２４ 最小反射溝 １２６ 高反射ランド １３０ 多層タグ １３２ 再帰反射基層 １３３ 透明被覆層 １３４ 黒色ストライプ １３６ ランド区域 １４０ 多層タグ １４２ 再帰反射基層 １４３ 印刷可能な透明被覆層 １４４ アクティブＬＣＤ層 １４５ 黒色ストライプ １４６ ランド区域 １４７ 暗領域 １４８ 透明ストライプ １４９ ＬＣＤコントローラ １５０ 仮想スライダ制御システム １５６ 再帰反射タグ １６０ ロータリ仮想制御システム １６２ タグ １６４ 回転可能なダイヤル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベヴァリー エル ハリソン アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94306 パロ アルト カレッジ アベニ ュー 720 (72)発明者 エル ノーア フローレス アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95073 ソクエル ロデオ グルチ ロー ド 2380 (72)発明者 ロイ ウォント アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94024 ロス アルトス モートン アベ ニュー 1541

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入射光ビームを反射する再帰反射基層
   と、再帰反射基層の再帰反射率を選択的に減少させるパ
   ターン付きインディシアとから成ることを特徴とする識
   別タグ。
2. 【請求項２】 タグ識別システムであって、 入射光ビームを反射する再帰反射基層と、再帰反射基層
   の再帰反射率を選択的に減少させるパターン付きインデ
   ィシアとを有するタグと、 コンピュータに接続されていて、タグを読み取り、読み
   取ったタグを情報に関連づけるレーザビームベースステ
   ーションとから成ることを特徴とするタグ識別システ
   ム。