JP2011508929A - 光学的に読み取り可能なタグ - Google Patents

Abstract

光学的に読み取り可能なタグを介する対象物の識別に関する実施形態。開示される一実施形態は、光学的に対照をなすデーターフィーチャーの２次元配列を含むデーター領域と、タグ上のデーター領域の外側に配置される１つまたは複数の方向フィーチャーと、データー領域の外側に配置され、方向フィーチャーおよびデーターフィーチャーより大きいサイズを有する追跡フィーチャーとを有する、光学的に読み取り可能なタグを含む。

Description

本願発明の実施例は、例えば、光学的に読み取り可能なタグに関する。

光学的に読み取り可能なタグが、光学的に読み取り可能なフォーマットでデーターをエンコードする。バーコードなど、いくつかの光学的に読み取り可能なタグは、タグが、１方向に沿った走査を介して読み取られうるフォーマットで情報をエンコードするという点で、１次元であるとみなされる。他のタグは、タグが、２方向に沿って情報をエンコードするという点で、２次元であるとみなされる。いずれの場合にも、そのようなタグは、タグが配置される対象物を識別するために使用されうる。

光学的に読み取り可能なタグのビット深度が、どれだけ多くのデーターがタグ上にエンコードされうるかを決定する。一般に、タグのビット深度は、タグ上に配置されるバーコードの個別の線など、個別のデーターフィーチャーの数に比例する。それゆえ、大きなセットの対象物の中で、個別の対象物を一意的に識別するのに十分なビット深度を有するタグは、比較的大きいサイズか、または、タグが動いているときにマシンビジョンシステムを介して光学的に追跡することが困難な、比較的小さいデーターフィーチャーを有する可能性がある。

光学的に読み取り可能なタグを介して対象物を識別することに関する様々な実施形態が、本明細書で開示される。例えば、開示された一実施形態は、光学的に対照をなすデーターフィーチャーの２次元配列を含むデーター領域と、タグ上のデーター領域の外側に配置された１つまたは複数の方向フィーチャーと、データー領域の外側に配置され、方向フィーチャーおよびデーターフィーチャーより大きいサイズを有する追跡フィーチャーとを有する、光学的に読み取り可能なタグを含む。

この概要は、以下の詳細な説明の中でより詳しく説明される、選ばれた概念を、簡潔な形で紹介するために提供される。この概要は、特許請求の範囲の主題の主要な特徴または本質的な特徴を特定することは意図されておらず、また特許請求の範囲の主題の範囲を限定するために使用されることも意図されていない。さらに、特許請求の範囲の主題は、本開示の任意の部分において言及された、いずれかまたは全ての不利益を解決する実施に限定されるものではない。

光学的に読み取り可能なタグに対する例示的使用環境の、一実施形態を示す図である。 図１の実施形態を示すブロック図である。 光学的に読み取り可能なタグの一実施形態を示す図である。 図３のタグを示す詳細図である。 図３のタグのビット配置の一実施形態を示す概略図である。 光学的に読み取り可能なタグを読み取る方法の一実施形態を示すプロセスの流れを示す図である。

非常に多数の品目を識別するのに十分なビット深度を有し、移動中に容易に追跡されうる、光学的に読み取り可能なタグの様々な実施形態が、本明細書で開示される。本明細書で開示される光学的に読み取り可能なタグの実施形態を論ずる前に、光学的に読み取り可能なタグの使用環境の一例が説明される。図１は、デバイスの表示面１０２上に載っている１つまたは複数の対象物１０４、１０４’に付随するタグを光学的に読み取るように構成された、対話型表示デバイス１００の一実施形態を示す。対話型表示デバイス１００はまた、対象物および／または対象物の所有者を、タグの値で識別するように構成されうる。さらに、対話型表示デバイス１００は、各対象物に関連するデーター項目を、表示器の上の対応する対象物に関連する場所に表示するように構成される。さらに、ユーザーは、対象物を表示面１０２全体にわたって動かすので、対話型表示デバイス１００は、タグを光学的に追跡することによりデバイスの動きを追跡するように構成され、さらに、類似の方法で、表示されるデーターの項目を表示面全体にわたって動かすように構成されうる。この方法で、対話型表示デバイス１００の上に表示される画像が、対象物１０４、１０４’の動きを追跡するように動かされうる。

対話型表示デバイス１００上の対象物に付随されうるデーターは、写真データー、ビデオデーター、音楽および他のオーディオデーター、グラフデーター、文書、スプレッドシート、プレゼンテーション、ならびに任意の他の適切な種類のデーターを含むが、それらに限定されない。例えば、いくつかの実施形態において、対話型表示デバイス１００は、そのデバイスの表面上に置かれたデバイス（例えば、対象物１０４、１０４’がディジタルカメラまたは携帯電話である場合）から、無線ネットワーク１０６を介して写真データーを自動的にダウンロードし、次いで、ダウンロードされた写真を、それらの写真がダウンロードされたカメラまたは携帯電話の近くに表示するように、構成されうる。カメラまたは携帯電話を表示面１０２上の他の場所に動かすことで、表示面１０２全体にわたって、写真に、カメラまたは携帯電話の動きに追従させることできる。同様に、カメラまたは携帯電話の向きの変化を追跡することができ、それによって、類似の方法で写真の向きを変えることができる。

他の実施形態において、対話型表示デバイス１００は、対象物に付随するタグを読み取り、次いでその対象物に付随するデーターを、遠隔のサーバー１０８またはデーターベース１１０からダウンロードするように構成されうる。具体的な一実施形態において、光学的に読み取り可能なタグを有するカードが、リゾート、アミューズメントパーク、または他のそのような娯楽施設にいる顧客に発行され、その顧客と特定的にリンクされうる。ユーザーが娯楽施設にいる間に、乗り物に乗ったり、スポーツ活動に参加したりするなど、様々な活動をする顧客の写真が撮られうる。これらの写真は、その活動が終わった後、選択のために、キオスクでユーザーに表示されうる。

搭乗が終わると、人は、キオスクで写真を閲覧し、キオスクにあるタグリーダーを使用して選択を行う人のアイデンティティーを登録し、次いで搭乗者および／または搭乗者の友人および／または家族が現れる写真を選択することができる。次に、後刻および／または異なる場所、例えばホテルのロビー、リゾートに属するレストランなどで、搭乗者は、カードを、対話型表示デバイス１００の表面上に置くことができる。デバイスは、カードの所有者のアイデンティティーを、カード上のタグを光学的に読み取ることにより決定し、データーベースに問い合わせて、搭乗者により事前に選択されたそれらの写真を決定し、次いでそれらの写真を、カードに関連する場所における表示面１０２の上に表示するために、ダウンロードすることができる。次いで、写真は、カードの動きまたは回転によって、表示面１０２の上で動かされうる。これは、適切な使用環境の一例に過ぎず、対話型表示デバイス１００が、任意の他の適切な使用環境において使用されうることが、理解されよう。

タグの十分なビット深度により、各カメラ、携帯電話、クレジットカード、運転免許証、および／または任意の他の所望の対象物が、１つのタグによって一義的に識別されうるように、十分に多数の一義的に値を付されたタグが作成されうることを、理解されたい。この場合、上のリゾートの例を参照すると、ユーザーは、キオスクにユーザーのアイデンティティーを気づかせるために、リゾート発行のカードに代わって、タグ付きのクレジットカード、免許証、携帯電話、または任意の他のタグ付き対象物を使用することができる。従って、ユーザーは、同じタグ付き対象物、またはユーザーに付随する任意の他のタグ付き対象物を使用して、後刻にコンテンツをダウンロードすることができる。約２^１２８（１０^３８）以上の一義的な識別の割当てを提供する１６以上の８ビットデーターバイトを有するタグの実施形態が、以下に、より詳細に説明される。

図２は、対話型表示デバイス１００の概略図を示す。対話型表示デバイス１００は、画像ソース２０２を有する投影表示システムと、投影表示の光路長および画像サイズを増加させるための、任意選択の１つまたは複数のミラー２０４と、その上に画像が投影される表示スクリーン２０６とを備える。投影表示システムのコンテクストで示されているが、対話型表示デバイスが、液晶表示パネルシステムを含むがそれに限定されない任意の他の適切な画像表示システムを備えてよいことが、理解されよう。

画像ソース２０２は、図示のランプ、ＬＥＤアレイ、または他の適切な光源などの光源（ｏｐｔｉｃａｌ ｏｒ ｌｉｇｈｔ ｓｏｕｒｃｅ）２０８を含む。画像ソース２０２はまた、図示のＬＣＤ（液晶表示器）、ＬＣＯＳ（シリコン上液晶）表示器、ＤＬＰ（ディジタル光処理）表示器、または任意の他の適切な画像作成要素など、画像作成要素２１０を含む。表示スクリーン２０６は、ガラスシートなどの澄んだ透明な部分２１２と、澄んだ透明な部分２１２の上に置かれた拡散スクリーン層２１４とを含む。いくつかの実施形態において、追加の透明な層（図示せず）が、表示スクリーンに対する滑らかな外観と感触をもたらすために、拡散スクリーン層２１４の上に置かれうる。

図２を継続すると、対話型表示デバイス１００は、メモリー２１８およびマイクロプロセッサー２２０を備える電子制御器２１６を、さらに含む。さらに、制御器２１６は、他のデバイスと通信するように構成された無線の送信機および受信機２２２を含むことができる。制御器２１６は、メモリー２１８または他のコンピューターで読み出し可能な記憶媒体に記憶され、以下に、より詳細に説明されるタグ追跡方法の様々な実施形態を制御するマイクロプロセッサー２２０で実行されるプログラムなど、コンピューターで実行可能な命令またはコードを含むことができる。一般に、プログラムは、特定のタスクを実行するか、または特定の抽象データー型を実施する、ルーチン、オブジェクト、コンポーネント、データー構造などを含む。本明細書で使われる用語「プログラム」は、単一のプログラムまたは同時に動作する複数プログラムを暗示してよく、用途、サービス、あるいは任意の他のタイプまたはクラスのプログラムを意味するために使用されてよい。

表示スクリーン２０６上に配置された対象物および光タグを感知するために、対話型表示デバイス１００は、表示スクリーン２０６の背部全体の画像を取り込み、その画像を、画像の中に現れるタグおよび対象物を検出するために、電子制御器２１６に提供するように構成された、１つまたは複数の画像キャプチャーデバイス２２４を含む。拡散スクリーン層２１４は、表示スクリーン２０６に接触していないか、または表示スクリーン２０６の数ｍｍ以内に位置付けられていない対象物の画像を取得することを避けるのを助け、それゆえ、表示スクリーン２０６に接触している対象物だけが、画像キャプチャーデバイス２２４で検出されることを確実にするのを助ける。

画像キャプチャーデバイス２２４は、任意の適切な画像感知メカニズムを含んでよい。適切な画像感知メカニズムの例は、ＣＣＤおよびＣＭＯＳ画像センサーを含むが、これらに限定されない。さらに、画像感知メカニズムは、表示スクリーン２０６全体にわたって対象物の動きを検出するのに十分な周波数、すなわちフレームレートで、表示スクリーン２０６の画像を取り込むことができる。他の実施形態において、走査レーザーが、表示スクリーン２０６の画像を取得するために、適切な光検出器との組合せで使用されうる。

画像キャプチャーデバイス２２４は、赤外波長および可視波長を含むが、これらに限定されない、任意の適切な波長の反射されたエネルギーまたは放出されたエネルギーを検出するように、構成されうる。表示スクリーン２０６上に置かれた対象物およびタグを検出するのを助けるために、画像キャプチャーデバイス２２４は、赤外光または可視光を作成するように構成された、１つまたは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）など、追加の光源２２６をさらに含むことができる。光源２２６からの光は、表示スクリーン２０６上に置かれた対象物で反射され、次いで画像キャプチャーデバイス２２４で検出されうる。可視ＬＥＤとは対照的な赤外ＬＥＤの使用で、表示スクリーン２０６上に投影される画像の外観が不鮮明になるのを避けるのを助けることができる。

図２はまた、表示スクリーン２０６上に置かれている、携帯電話またはカメラなどのデバイス２３０を図示する。デバイス２３０は、光検出器２２４および制御器２１６で読み取られうる、光学的に読み取り可能なタグ３００を含む。制御器２１６で決定されるタグ３００の値は、次いで、ネットワーク上のデーターベースに問い合わせることにより、タグ付きデバイス２３０および／またはタグ付きデバイスの所有者を識別するために使用されうる。次に、そのデバイスおよび／または所有者に付随するデーターが、表示スクリーン２０６上のデバイス２３０に関連する位置に表示されうる。さらに、以下に説明するように、光検出器２２４および制御器２１６は、以下に、より詳細に説明されるように、表示スクリーン２０６の表面全体にわたって、タグ３００の動きおよび向きを追跡するように構成されうる。

図３は、タグ３００の一実施形態をより詳細に示し、図４は、タグ３００の概略図を示す。図４に示す例示的寸法は、単位が１．５８８ｍｍ（１／１６インチ）であるが、タグが、任意の他の適切な寸法を有してよいことが、理解されよう。タグ３００は、データーが、タグ３００上の２つの直交する方向にエンコードされる、２次元タグである。タグ３００は、複数の高解像度データーフィーチャー３０８を有するデーター領域３０２と、複数の方向フィーチャー３０４ａ、３０４ｂおよび３０４ｃと、データーフィーチャー３０８および方向フィーチャー３０４ａ〜３０４ｃより大きなサイズを有する、より低解像度の追跡フィーチャー３０６とを含む。

図示された実施形態において、データー領域３０２における各データーフィーチャー３０８は、２つの光学的に対照をなす外観のうちの１つ（例えば、黒または白）を有する、小さな六角形の形状の領域の形を取る。データーフィーチャー３０８の六角形の形状により、データーフィーチャー３０８が、データー領域３０２の中に密に詰め込まれた配置（すなわち、データーフィーチャーの間に隙間の空間が全くない）で詰め込まれることが可能になる。さらに、データーフィーチャー３０８の六角形の形状は、三角形、正方形など、密に詰め込まれうる他の形状を使用するよりも、比較的大きなデーターフィーチャーの面積／周長比を提供することができ、それゆえ、他の形状に比較して、データーフィーチャー３０８の読み取りを容易にすることができる。

本明細書で使用される用語「光学的に対照をなす」は、マシンビジョンシステムで光学的に区別されることが可能な任意の外観を表し、任意の所望の波長に適用できることが、理解されよう。データーフィーチャー３０２、方向フィーチャー３０４ａ〜３０４ｃ、および追跡フィーチャー３０６は、任意の適切な方法で、光学的に対照をなすように構成されうる。例えば、光源２２６が赤外光を放出するように構成される場合、データーフィーチャー３０８は、赤外波長を含むがこれに限定されない所望の波長において黒／白の外観をフィーチャーに与える、黒／白の印刷を介して形成されうる。そのような実施形態において、光学的コントラストは、可視波長において検出可能であってよく、または不可視波長においてのみ検出可能であってよい。より詳細には、タグは、赤外波長において読み取り可能であるが、可視波長においては実質的に透明であるように構成されうる。

他の実施形態において、データーフィーチャーは、黒および白以外の他の、際だって光学的に区別可能な色彩で印刷される。データーフィーチャー３０８が、任意の他の所望の外観または視覚効果を達成する、任意の他の適切な方法（例えば、透明または不透明な方法）で印刷または形成されうることが、理解されよう。さらに、タグ３００が、製造後に別の対象物に添付されるシート上に印刷されうること、対象物の製造中に対象物上に直接印刷されうること、または任意の他の適切な方法で提供されうることが、理解されよう。

図示のように、方向フィーチャー３０４ａ〜３０４ｃは、タグ３００のコーナーに隣接する、データー領域３０２の外部に配置される（すなわち、方向フィーチャーが、データーフィーチャーと共には、点在させられない）、幾分大きい円フィーチャーの形を取る。方向フィーチャー３０４ａ〜３０４ｃは、タグが読み取られる前に、タグの向きが決定されることを可能にする。さらに、方向フィーチャー３０４ａ〜３０４ｃは、タグ３００に付随するデーターを表示する向きを決定するために、制御器２１６で読み取られ、使用されうる。例えば、制御器２１６は、タグ付き品目からダウンロードされた写真を、タグの向きで決定された向きで、表示スクリーン２０６上に表示することができる。

図示された方向フィーチャー３０４ａ〜３０４ｃは、全体的に円形の形状を有するが、データーフィーチャー３０８および方向フィーチャー３０４ａ〜３０４ｃが、様々な丸い形状および／または多角形の形状を含むがこれらに限定されない、任意の他の適切な１形状または複数の形状を有してよいことが、理解されよう。さらに、任意の適切な数の方向フィーチャーが使用されてよく、方向フィーチャー３０４ａ〜３０４ｃは、タグ上の、図示以外の任意の他の適切な１つの位置（または複数の位置）を有してよい。例えば、いくつかの実施形態において、タグは、タグの向きを決定するために、タグの境界あるいはタグのデーター領域または追跡フィーチャーの位置と組み合わせて使用されうる、タグの面上の単一の方向フィーチャーを有することができる。さらに、図示の方向フィーチャー３０４ａ〜３０４ｃは、データーフィーチャー３０８より低い解像度（すなわち、大きいサイズ）を有するが、方向フィーチャーが、任意の適切な解像度を有してよいことが、理解されよう。「コーナーに隣接する」、「コーナーにおける」などの用語が、本明細書において、方向フィーチャー３０４ａ〜３０４ｃの位置を説明するために使用されうること、および、これらの用語が、データー領域３０２の外周とタグの外縁で境界づけられた、タグ３００の領域に言及することが、理解されよう。データー領域３０２は、タグの各辺の中間においてタグ３００の辺まで延びているので、コーナーの領域は、データー領域で互いに分離されており、３つの方向フィーチャー３０４ａ〜３０４ｃおよび追跡フィーチャー３０６はそれぞれ、タグ３００の１つのコーナーの領域を占める。

所与のタグサイズに対するビット深度を増加させるため、データーフィーチャー３０８の密度は、タグ３００が静止（または非常にゆっくりと移動）中に、光検出器２２４で読み取られうる最小サイズに近い値まで、データーフィーチャーのサイズを減少させることにより増加されうる。例えば、図示のタグ構成により、８Ｂ１０Ｂフォーマットまたは他の適切なフォーマットでエンコードされた、約１８の８ビットデーターバイトに、９つのエラーチェックビット（例えば、周期的冗長チェック（ＣＲＣ）ビット）を加えたビット深度が、２５．４ｍｍ（１インチ）四方のタグ３００で達成されうる。このビット深度は、各タグ付き対象物が、全世界的に一義的な識別を有することができるように、十分に大きな数の、異なる値が付けられたタグが存在することを可能にすることができる。読み取られうる最小のデーターフィーチャーサイズが、画像センサーの解像度、レンズの変調伝達関数、表示スクリーン２０６の中の拡散層２１４で引き起こされるぼかし効果、などを含むがこれらに限定されない、タグを読み取るために使用される光システムの光学的特性によって決まる可能性があることが、理解されよう。

小さいデーターフィーチャー３０８の使用が、タグ３００が表示スクリーン２０６上で動いている間にタグ３００を追跡することの、困難さを増す可能性がある。例えば、小さいデーターフィーチャー３０８は、タグ３００が動いている間に取り込まれた画像にぼかしが現れる可能性があり、それゆえ、正確に読み取ることが困難または不可能になる可能性がある。所与のフィーチャーに対するぼかしの影響は、画像が取得される間の時間周期（すなわち、センサーに対する「積分時間」）の間にタグが動く距離に対する、観測されているフィーチャーのサイズに、少なくとも部分的に基づく。データーフィーチャー３０８のサイズが、光部品の制約による、読み取られうる最小サイズに近い場合、データーフィーチャー３０８が読み取られえない状態を超えて画像の明瞭度を低下させるぼかしを伴わずに、タグの動きを許容することは、ほとんど不可能である。

タグの画像が、タグの読み取りによる直前の画像の中のタグと確実に合致されえない程度に、タグが、表示スクリーン２０６上を動かされる場合は、対話型表示デバイス１００は、タグが再び確実に読み取られうるまで、タグに関連する画像または他の表示されたデーターを動かさないことがある。このことは、画像の動きを、スクリーン上でフリーズさせる可能性がある。というのは、対話型表示デバイス１００は、読み取るのに十分にタグ３００の動きが減速するのを、待つからである。

それゆえ、追跡フィーチャー３０６は、運動中のタグ３００の追跡を容易にする。動きによるぼかしが、追跡フィーチャー３０６の読み取りに与える影響が小さいように、また、タグが比較的速い速度で動かされているときでも、２つの連続する画像の中の追跡フィーチャーが同じものであると決定されることを可能にするために、最も新しく取得された画像の中の追跡フィーチャーが、その直前の画像の中の同じ追跡フィーチャーと重なるように、またはその直前の画像における同じ追跡フィーチャーに十分に類似するように、追跡フィーチャー３０６は、データーフィーチャー３０８に比べて十分に低い解像度を有するように構成される。この決定の性質が、タグの画像を取得するために使用される画像キャプチャーシステムに特有の特性によって決まる可能性があることが、理解されよう。例えば、積分時間がフレームの周期と同じ場合（すなわち、前のフレームの積分が完了すると同時に、カメラが新しいフレームを積分することを始める場合）、画像取得は、連続する画像の中の追跡フィーチャーの画像間の重なりを検出するのに十分なだけ、速くなりうる。しかし、積分周期の間にギャップが存在する場合、２つのフレーム間の追跡可能なフィーチャーの画像は、たとえ追跡フィーチャーが両フレームにおいて識別可能であっても、重なることはできない。この場合は、例えば、連続するフレームにおける追跡フィーチャー間の中心間最大距離に対するしきいの距離が、それらが同じ追跡フィーチャーであるか否かを決定するために使用されうる。

図示の追跡フィーチャー３０６は、追跡フィーチャー２０６を取り巻く境界または境界領域３１０と比べて、光学的に対照をなす外観を有する連続領域を含む。図示の追跡フィーチャー３０６は、全体的に円形の形状を有するが、代わりに、他の丸い形状、多角形の形状、および／またはそれらの組合せを含むがこれらに限定されない、任意の他の適切な形状を有してよい。丸い形状の使用は、タグ３００上で、所与の最小寸法に対して他の形状よりも小さい広がりを使用するという利点を提供することができる。

追跡フィーチャー３０６が、動いているときに、データーフィーチャー３０８より容易に追跡されることを可能にするために、追跡フィーチャーは、各データーフィーチャーの最大寸法より大きな最小寸法を有する。図示の円形の追跡フィーチャー３０６の具体的な例において、追跡フィーチャー３０６の最小直径は、それぞれの六角形のデーターフィーチャー３０８の最大幅より大きい。同様に、境界領域３１０はまた、追跡フィーチャー３０６を最も近いフィーチャー（データーフィーチャー３０８または方向フィーチャー３０４）から分離する、各データーフィーチャー３０８の最大幅より大きい最小幅を有する。図４において、同じデーターフィーチャーの輪郭が、境界領域３１０において、点線で示される。しかし、これらの輪郭は、全体的に丸いデーター領域３０２の外周を、より明確に示すために含まれるに過ぎず、任意のデーターフィーチャーが境界領域３１０内に含まれることを示すものではない。代わりに、データー領域３０２の周囲は、追跡フィーチャーおよび境界領域を収容するくぼみ（データーフィーチャー３０８の外周を実線で示す）を含む。

追跡フィーチャー３０６および境界領域３１０の幅の組合せにより、追跡フィーチャー３０６が、いかなるデーターフィーチャー３０８が追跡されうるよりも容易に、いかなる動きの方向にも追跡されることを可能にする。例えば、タグ３００は、表示スクリーン２０６全体にわたって動かされるので、各データーフィーチャー３０８と比べてより大きなサイズの追跡フィーチャー３０６は、データーフィーチャー３０８が連続する画像の中でそれ自体を重ねることを可能にするには速すぎる、タグの動きの速度において、追跡フィーチャー３０６が、連続する画像において、それ自体と重なる（または、それが同じ追跡フィーチャーであると推測できるだけ十分に類似する）ことを可能にする。さらに、境界領域３１０の幅は、連続する画像において、追跡フィーチャー３０６がいずれかのデーターフィーチャー３０８と重なることを防止する。この方法において、タグ３００が最初に読み取られているならば、追跡フィーチャー３０６の経路を表示スクリーン２０６全体にわたって追随することにより、タグ３００の動きが、表示スクリーン２０６全体にわたって確実に追跡されうる。このことが、対話型表示デバイス１００が確実にタグ３００を追跡することを可能にし、それゆえ、付随するデーターの項目を表示スクリーン２０６上で、普通の使用条件の下で遅れなく動かすことを、可能にすることができる。

追跡フィーチャー３０６および境界領域３１０は、任意の適切な形状、サイズおよび／または寸法を有することができる。適切な形状およびサイズは、ある程度は、タグ３００に対して意図された使用環境によって決まる可能性がある。例えば、図１および図２のコンテクストの中で上述された使用環境において、追跡フィーチャーに対する適切なサイズの例は、データーフィーチャーの最大寸法の２倍より大きな最小寸法を有する追跡フィーチャーを含むが、これに限定されない。同様に、追跡フィーチャーの周りの境界領域に対する適切なサイズの例は、データーフィーチャーの最大寸法の１．５倍の、追跡フィーチャーと、最も近いデーターフィーチャーまたは方向フィーチャーとの間の最小間隔をもたらす境界を含むが、これに限定されない。

具体的な一実施形態において、２５．４ｍｍ（１インチ）四方のタグ３００は、１．５８８ｍｍ（１／１６インチ）の、辺と辺の間の幅を有する六角形のデーターフィーチャー３０８と、５．５５６ｍｍ（３．５／１６インチ）（すなわち、データーフィーチャー３０８のサイズの３．５倍）の直径を有する円形の追跡フィーチャー３０６と、９．５２５ｍｍ〜１０．３１９ｍｍ（６／１６インチ〜６．５／１６インチ）の幅を有する境界領域３１０とを含む。０．０６２５ｍｍ（１／１６インチ）のデーターフィーチャーサイズが、タグ３００が静止しているときに画像を取得されうる最小のサイズであると仮定すれば、追跡フィーチャー３０６の直径に３．９６９ｍｍ（２．５／１６インチ）を上乗せすることが、ぼかしを補償するために使用されうる。６０フレーム／秒において１００％の積分時間（すなわち、１６．６ｍｓ）で動作中の画像を取得するシステムにより、５．５５６ｍｍ（３．５／１６インチ）の追跡フィーチャー３０６は、３．９６９ｍｍ／（１／６０秒）＝２３８．１２５ｍｍ／秒（（２．５／１６インチ）／（１／６０秒）＝９．３７５インチ／秒）までの速度で追跡されうる。上述の寸法範囲および具体的な寸法は、例示の目的で提供され、いかなる意味においても限定されることは意図されていないことが、理解されよう。

追跡フィーチャー３０６は、中央位置（すなわち、タグ中心付近）およびタグの１つまたは複数の縁部に隣接する位置を含む、タグ３００上の任意の適切な位置を有してよい。図示の実施形態において、追跡フィーチャー３０６は、データー領域３０２の外側で、方向フィーチャー３０４ａ〜３０４ｃで占められたコーナー以外の、タグ３００のコーナーに隣接して置かれる。この位置において、追跡フィーチャー３０６とタグ３００の最も近い縁部との間には、データーフィーチャーは配置されない。このことは、追跡フィーチャー３０６がタグ３００上の中心に配置される場合よりも少ないデーターフィーチャー３０８を、追跡フィーチャー３０６が排除することを、可能にすることができる。同様に、方向フィーチャー３０４ａ〜３０４ｃは、それぞれが、タグ３００の異なるコーナーに隣接して配置されるように図示されている。この配置では、方向フィーチャー３０４ａ〜３０４ｃが、データーフィーチャー３０８を排除することを避けることができる。代替の実施形態において、追跡フィーチャーおよび／または１つまたは複数の方向フィーチャーが、タグ上のより中央に配置されてよい。中央位置において、追跡フィーチャーは、たとえ向きが失われる場合でも、より速い速度で追跡中に、タグの中心が正確に配置されることを可能にすることができる。

方向フィーチャー３０４および追跡フィーチャー３０６は、データー領域３０２を読み取る前に、タグ３００の位置と向きを決定するために使用されうる。タグ３００の位置と向きがひとたび決定されれば、タグ３００の値は、読み取られうる。図５は、タグ３００に対するビット配置の例示的一実施形態を示す。図示の実施形態において、データー領域３０２は、それぞれが第１の値および第２の値のうちの１つを表し、タグ３００の幅に延びる直径を有する円の中に入る、合計１８９の光学的に対照をなすデーターフィーチャーを含む。図示の実施形態において、図の上に重なる参照格子で示されるように、データーフィーチャー３０８は、１７の行と３１の列に配列される。これは、８Ｂ１０Ｂエンコーディングを使用して１８の８ビットデーターバイトをエンコードし、また、９つの直接記録されたエラーチェックビットを含むには十分な数のデーターフィーチャーである。

図５を継続すると、図５におけるバイト０〜バイト１５で示す、１６のプライマリー（ｐｒｉｍａｒｙ）データーバイトが、８Ｂ１０Ｂエンコーディングなどのエンコーディング法を使用して記録される。８Ｂ１０Ｂエンコーディングが使用される場合、各データーバイトは、８データービットをエンコードする１０のデーターフィーチャー３０２を含む。８Ｂ１０Ｂエンコーディングの使用では、データー領域３０２が、第１の値と第２の値の比の平均を５０対５０に維持することが可能であり、それゆえ、読み取りが困難なことがある（黒／白カラーシステムを使用するタグにおける）全て黒または全て白の値を回避することが、可能となる。８Ｂ１０Ｂエンコーディングが例示の目的で説明され、より少数のデータービットがより多数の光学的に読み取り可能なデーターフィーチャーを介してエンコードされる、任意の他の適切なコーディング法が、データー領域３０２において使用される対照をなす色の比のバランスを取るのを助けるために使用されうることが、理解されよう。

さらに、図５で暗く示されるデーター領域３０２の中の領域は、２バイトのコンテクスト値を表すために使用されうる、２つの追加の８Ｂ１０Ｂでエンコードされた（または同様にエンコードされた）データーバイト（バイト１６およびバイト１７）と、ラベル「ＣＲＣ」で示される、（８Ｂ１０Ｂでエンコードされることに反して）直接記録された９つのエラーチェックビットとを含む。バイト１６、バイト１７およびエラーチェックビットは、それぞれ、図５で暗く示されるデーターフィーチャー３０２の、図示されたもの以外の任意の適切な組合せを含むことができる。

一実施形態において、バイト０〜バイト１５は、タグに対して全世界的に一義的なＩＤを表すために使用され、バイト１６およびバイト１７は、２バイトのコンテクスト値を表すために使用され、９つのエラーチェックビットは、ＣＲＣプロセスを実施するために使用される。１８のデーターバイトの、ＣＲＣおよび８Ｂ１０Ｂエンコーディングの組合せが、タグの誤読の機会を減少させるのを助ける。他の実施形態において、１６バイトより多いかまたは少ないバイトが、全世界的に一義的なＩＤを表すために使用可能であり、２バイトより多いかまたは少ないバイトが、コンテクスト値を表すために使用可能である。同様に、９ビットより多いかまたは少ないビットが、エラーチェックビットとして使用されうる。さらに他の実施形態において、データーバイトは、直接記録されてよく、または８Ｂ１０Ｂとは異なる他のフォーマットでエンコードされてよい。

バイト１６およびバイト１７（ならびに、コンテクスト値を表すために使用される任意の他のデーターバイト）は、コンテクストに関する任意の適切な情報を表すことができる。例えば、これらのバイトは、データーバイト０〜１５に対するスキーマを提供するコンテクストを表すことができる。具体的な一例として、一実施形態において、コンテクストバイトは、データーバイト０〜１５の何らかの部分がマーケティングパートナーに関する情報をエンコードしていることを示す情報を、エンコードすることができる。コンテクストバイトのこの情報を読み取ると、タグを読み取るデバイスは、次いでデーターバイト０〜１５を読み取り、パートナーについてのさらなる情報（例えば、パートナーのアイデンティティー）、ならびに特定のパートナーのコンテクストにおける他のデーターバイトの値の意味に関する情報を決定することができる。

具体的な他の一例として、コンテクストバイトは、タグ付きデバイスが、タグを読み取るデバイスと無線で通信することが可能にされていることを示す情報をエンコードすることができる。この場合は、バイト０〜１５の何らかの部分が、通信用のタグ付きデバイスのマシンアドレスを示すために使用されうる。他の実施形態において、コンテクストバイトは、タグ付きデバイス上の情報が、ルックアップサービスで見いだしうることを示すことができる。１つのコンテクストバイトの値は、知られているアドレスを有する特定のルックアップサービスを表すことができ、別のコンテクストバイトの値は、ルックアップサービスのアドレスが、バイト０〜１５の何らかの部分にエンコードされていることを示すことができる。

具体的な他の一例として、コンテクストバイトは、テキストメッセージが、バイト０〜１５の何らかの部分にエンコードされていることを示す情報をエンコードすることができる。コンテクストバイトを読み取ると、その読み取りデバイスは、次いで、バイト０〜１５の関連する部分の、例えばＡＳＣＩＩメッセージとしての、コンテンツを解釈することができる。

他の実施形態において、コンテクストバイトは、（上述の例にあるような）バイト０〜１５を分析するためのスキーマに関する情報ではなく、実質的な情報をエンコードすることができる。この場合は、１つのコンテクストビットが、何らかの具体的で実質的な情報がその他のコンテクストビットの中にエンコードされているかどうかを示すことができ、その他のコンテクストビットは、実際の情報をエンコードすることができる。具体的な一例として、一実施形態において、１６の８Ｂ１０Ｂでデコードされたコンテクストビットのうちの１ビットが、その他の１５ビットがパートナーの実体のアイデンティティーを直接エンコードしていることを、示すことができる。この場合は、パートナーのアイデンティティーは、バイト０〜１５の何らかの部分を読み取ることによるのではなく、その他の１５のコンテクストビットを読み取ることにより決定されうる。本明細書に記載される具体的な例は、例示の目的で含まれ、いかなる意味においても限定されることは意図されていないことが、理解されよう。さらに、バイト１６〜バイト１７が、タグのコンテクストをエンコードすること以外に、任意の他の適切な目的に使用されうることが、理解されよう。

図６は、タグ３００のような、光学的に読み取り可能なタグを読み取る方法の、一実施形態を示す。最初に、方法６００は、６０２で、タグを配置するステップと、タグの画像を取得するステップを含む。次に、方法６００は、６０４で、タグ上の、タグのデーター領域の外側に置かれる方向フィーチャーを配置するステップを含む。タグ３００の具体的な例において、このステップは、タグ３００のコーナーにおいて、方向フィーチャー３０４ａ〜３０４ｃを検出するステップを含むことができ、また、追跡フィーチャー３０６を検出するステップを含むことができる。他の実施形態において、このステップは、任意の他の適切な数および／または方向フィーチャーの配置を読み取るステップを含むことができる。

次に、方法６００は、６０６で、方向フィーチャーの関連位置から、タグの向きを決定するステップを含む。次いで、６０８で、方法６００は、タグのデーター領域内でデーターフィーチャーを読み取るステップと、次いで、６１０で、タグが正常に読み取られたことを確認するためにタグ上のエラーチェックビットを読み取るステップとを含む。タグ３００の具体的な例において、このステップは、タグのデーター領域内の、９つの直接記録された周期的冗長チェックビットを読み取るステップを含むことができる。他の実施形態において、任意の適切な数のエラーチェックビットが、使用されうる。タグが正常に読み取られない場合は、プロセス６０２〜６１０が、タグの正常な読み取りがなされるまで、実施されうる。いくつかの実施形態において、データーフィーチャーは、隙間の空間がデーターフィーチャーの間に存在しないように、密に詰め込まれた配置を有することができ、一方、他の実施形態において、１つまたは複数の個別のデーターフィーチャーが、適切な大きさの空間で分離されうる。

タグの正常な読み取りがなされたことが確認された後、方法６００は、次に、６１２で、タグのデーター領域から読み取られたデーターフィーチャーをデコードして、タグによりエンコードされたデーターバイトの値を決定するステップを含む。タグ３００の具体的な例において、データーフィーチャーをデコードするステップは、８Ｂ１０Ｂでエンコードされたデーターフィーチャーをデコードし、タグによりエンコードされたデーターバイトの値を決定するステップを含むことができる。いくつかの実施形態において、全てのデーターバイトが、タグに対して識別番号をエンコードするために、使用されうる。そのような実施形態において、タグを読み取るマシン（例えば、対話型表示デバイス１００）は、特定のコンテクストにおいて、タグを読み取るように構成されうる。例えば、タグを読み取るマシンは、タグを読み取るときに、予め選択されたルックアップサービスと接触してタグ付けされた対象物を識別し、タグなどにエンコードされたテキストメッセージを自動的に読み取るように構成されうる。

他の実施形態において、タグを読み取るマシンは、６１４で示すように、コンテクストバイトとしてタグのデーター領域にエンコードされた、１つまたは複数のデーターバイトを読み取り、次いで、６１６で示すように、コンテクストバイトで指定されるコンテクストの中の残りのデーターバイトを読み取るように構成されうる。例えば、タグは、他のデーターバイト（または、他のデーターバイトのサブセット）が、タグ付き対象物と通信するために無線ネットワークアドレスをエンコードすることを指定する、コンテクストバイトを含むことができる。この方法において、タグを読み取るマシンは、最初にコンテクストの１バイトまたは複数バイトを読み取り、次いで他のデーターバイトからタグ付き対象物の無線ネットワークアドレスを読み取り、次いで指定されたアドレスにおけるタグ付き対象物と、無線通信を開始することができる。これは、例えば、対話型表示デバイス１００が、カメラ、携帯電話などのタグ付き対象物から写真、オーディオ／ビデオのコンテンツなどをダウンロードし、（任意の所望の認証または他の機密保護手段以外）何らのユーザー入力なしに、自動的にユーザーにコンテンツを表示することを可能にすることができる。

コンテクストバイトの上述の使用は、例示の目的で説明され、コンテクストバイトは、任意の他の適切なコンテクスト情報をエンコードすることができることが、理解されよう。１つまたは複数のコンテクストバイトで指定されうるデーターバイトに対する他の適切なコンテクストの例は、パートナーアイデンティティー情報（または他のパートナー情報）、ルックアップサービスアドレス、およびテキストメッセージを含むが、これらに限定されない。例えば、コンテクストの１バイトまたは複数バイトが、１つまたは複数のデーターバイトがルックアップサービスアドレスを含むことを意味する場合、タグを読み取るマシンは、最初にデーターバイトからルックアップサービスアドレスを読み取ることができ、次いでルックアップサービスに接触してタグ付きデバイスについての情報を得ることができる。さらに他の実施形態において、コンテクストバイトは、上述のように、実質的な情報をエンコードすることができる。

本明細書で開示された様々な実施形態は、全世界的に一義的な識別を、およそ２５．４ｍｍ（１インチ）以下のサイズの確実に読み取り可能なタグを介して、非常に多数のセットの品目に割り当てるのに十分なビット深度を提供する特徴の組合せを含む。図５に示す具体的なビット配置が、例示の目的で開示され、任意の他の適切なビットの配置が使用されうるので、いかなる意味においても限定されることは意図されていないことが、理解されよう。

さらに、本明細書で説明された構成および／または方法は、事実上例示的であり、これらの具体的な実施形態または例は、多数の変形が可能であるため、限定的な意味であるとみなされるべきではないことが、理解されよう。本明細書で説明された具体的なルーチンまたは方法は、イベント駆動、割り込み駆動、マルチタスク、マルチスレッド、他のような、任意の数の処理戦略のうちの１つまたは複数の処理戦略を表すことができる。そのように、例示された様々な動作は、例示されたシーケンスで、平行に、またはいくつかの場合が省略されて、実施されうる。同様に、上述のプロセスのうちの任意のプロセスの順序は、本明細書で説明される実施形態の特徴および／または結果を達成するために必ずしも必要ではなく、例示および説明を容易にするために提供される。本開示の主題は、様々なプロセス、システムおよび構成、ならびに他の特徴、機能、動作、および／または本明細書で開示された特性、ならびにありとあらゆるそれらの同等物の、新しい、また明らかでない組合せおよび部分的組合せの全てを含む。

Claims (20)

1. 光学的に読み取り可能(readable)なタグ（３００）であって、
   光学的に対照をなすデーターフィーチャー（data features）（３０８）の２次元配列(array)を含むデーター領域（３０２）と、
   タグ（３００）上の前記データー領域(region)（３０２）の外側(outside)に配置される、１つまたは複数の方向フィーチャー(orientation features)（３０４ａ〜３０４ｃ）と、
   前記データー領域（３０２）の外側に配置され、前記方向フィーチャー（３０４ａ〜３０４ｃ）および前記データーフィーチャー（３０８）より大きなサイズを有する追跡(tracking)フィーチャー（３０６）とを含む、光学的に読み取り可能なタグ（３００）。
2. 前記データー領域が、２５．４ｍｍ（１インチ）以下の直径を有する全体的に丸い(generally round)外周(outer perimeter)を有する、請求項１に記載の光学的に読み取り可能なタグ。
3. 前記データー領域の前記周囲が、前記追跡フィーチャーを収容(accomodate)するためのくぼみ(indentation)を含む、請求項２に記載の光学的に読み取り可能なタグ。
4. 前記データーフィーチャーが、前記データー領域の中で密に詰め込まれた(close-packed)配置(arrangement)で配列される(arranged)、請求項１に記載の光学的に読み取り可能なタグ。
5. 各データーフィーチャーが六角形の形状を有する、請求項４に記載の光学的に読み取り可能なタグ。
6. 少なくとも１６の８ビットデーターバイトをエンコードするのに十分な数のデーターフィーチャーを含む、請求項１に記載の光学的に読み取り可能なタグ。
7. １８の８ビットデータービットを８Ｂ１０Ｂエンコーディングを介してエンコードするのに十分な数のデーターフィーチャーと、１つまたは複数の直接記録されたエラーチェックビットとを含む、請求項６に記載の光学的に読み取り可能なタグ。
8. 前記タグの異なるコーナー(corner)にそれぞれ配置される３つの方向(orientation)フィーチャーを含み、前記追跡フィーチャーが、前記方向フィーチャーで占められる(occupied by)前記コーナー以外の前記タグのコーナーに配置される、請求項１に記載の光学的に読み取り可能なタグ。
9. より少ない数(lesser number)のデータービットをエンコードし、第１の値と第２の値の比５０対５０を有する、複数の密に詰め込まれた(close-packed)、光学的に対照をなす(contrasting)データーフィーチャー（３０８）の２次元配列を含むデーター領域（３０２）と、
   前記データー領域（３０２）の外側に置かれた(disposed)１つまたは複数の方向(orientation)フィーチャー（３０４ａ〜３０４ｃ）と、
   前記データー領域（３０２）の外側に置かれ、前記方向フィーチャー（３０４ａ〜３０４ｃ）および前記データーフィーチャー（３０８）より大きいサイズを有する追跡フィーチャー（３０６）とを含む、光学的に読み取り可能なタグ（３００）。
10. 各データーフィーチャーが六角形の形状を有する、請求項９に記載の光学的に読み取り可能なタグ。
11. 前記タグの異なるコーナーに置かれる３つの方向フィーチャーを含み、前記追跡フィーチャーがまた、前記タグの１つのコーナーに置かれる(disposed)、請求項９に記載の光学的に読み取り可能なタグ。
12. １８の８ビットデーターバイトをエンコードするのに十分な数のデーターフィーチャーを含み、また、複数の直接記録された周期的冗長(cyclic redundancy)エラーチェックビットを含む、請求項９に記載の光学的に読み取り可能なタグ。
13. 光学的に読み取り可能なタグを読み取る方法（６００）であって、
    前記タグの画像を取得するステップ（６０２）と、
    前記タグの一部分の上の、前記タグのデーター領域の外側に、１つまたは複数の方向フィーチャーを配置するステップ（６０４）と、
    前記１つまたは複数の方向フィーチャーから前記タグの向きを決定するステップ（６０６）と、
    前記タグ上の前記データー領域内に配置された複数のデーターフィーチャーを読み取るステップ（６０８）と、
    前記データーフィーチャーをデコードして、データービットを表す前記データーフィーチャーの数より少ない数のデータービットを含むタグの値を決定するステップ（６１２）とを含む方法。
14. 前記タグが配置される対象物(object)の無線ネットワークアドレスを同定(identifying)し、次いで前記タグが配置される前記対象物と無線通信するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
15. 複数のデーターフィーチャーを読み取るステップが、複数の密に詰め込まれたデーターフィーチャーを読み取るステップを含む、請求項１３に記載の方法。
16. 前記データーフィーチャーをデコードするステップが、８Ｂ１０Ｂエンコーディングを介してエンコードされるデーターバイトをデコードするステップを含む、請求項１３に記載の方法。
17. 複数の直接記録されたエラーチェックビットを読み取るステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
18. １つまたは複数のコンテクストバイトを読み取り、次いで前記コンテクストバイト(context bytes)で指定(specified)されるコンテクストの中の１つまたは複数のデーターバイトを読み取るステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
19. 前記コンテクストバイトが、１つまたは複数のデーターバイトが読み取られるコンテクストを指定するスキーマ(schema)をエンコードする、請求項１８に記載の方法。
20. 前記コンテクストバイトが実質的な(substantive)情報をエンコードする、請求項１８に記載の方法。

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