JP2017174383A - 情報機器、プログラム、通信システムおよび通信方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】外部から到来する外部エネルギーの単位時間当たりの到来量を検出する到来量検出部と、前記単位時間当たりの到来量の変化を基に所定形式の入力情報を取得する情報取得回路と、対向面から検知可能な物理量変化が生じる1以上の素子が配列された作用面と、前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせる1以上の物理量制御部と、前記1以上の物理量制御部に、前記1以上の素子から前記物理量変化によって所定形式の出力情報を出力させる情報出力部と、を備える装置110とした。
【選択図】図58
Description
外部から到来する外部エネルギーの単位時間当たりの到来量を検出する到来量検出部と、
前記単位時間当たりの到来量の変化を基に所定形式の入力情報を取得する情報取得回路と、
対向面から検知可能な物理量変化が生じる1以上の素子が配列された作用面と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせる1以上の物理量制御部と、
前記1以上の物理量制御部に、前記1以上の素子から前記物理量変化によって所定形式の出力情報を出力させる情報出力部と、を備える。
例えば上述の本発明の一態様の装置を他の装置と識別する識別情報を記憶する識別情報記憶部と、
前記識別情報と前記取得した入力情報とに基づく符号化情報を発生する符号化情報発生回路とをさらに備え、
前記情報出力部は、前記符号化情報を含む出力情報を出力する。
[情報処理システムの概要]
図1は、本発明の一実施形態に係る情報処理システムの外観的構成の一例を示す図である。
図1に示す情報処理システムは、コードを発生するコード発生装置1と、当該コードに関する所定情報が付されたカード等の媒体2と、当該コードを認識するコード認識装置3と、当該コードに関する所定の処理を実行するサーバ4とを備えている。
コード認識装置3とサーバ4は、インターネット等の所定のネットワークNを介して接続されている。
ここで、所定情報Cは、コード発生装置1が読取り可能な情報であって、当該コード発生装置1においてコードの発生が可能な情報であれば足り、その形態等は特に限定されない。例えば、QRコード(登録商標)やバーコード、カラーコード等を所定情報Cとして採用することもできる。
ここで、「ドットパターン」とは、複数のドットの配置アルゴリズムにより情報コードを符号化したものをいう。
なお、上記のドットパターンを読み取って求めた数値情報(コード)がドットコードであり、総称してドットコードとしで表記することを含む。以降も同様である。
ドットパターンによる情報コードの符号化アルゴリズムについては、グリッドマーク社のGrid Onput(登録商標)、Anoto社のアノトパターン等の、周知のアルゴリズムを用いることができる。
なお、ドットパターンのうちグリッドマーク社のGrid Onput(登録商標)については、後で詳述する。
ドットパターンの符号化アルゴリズム自体は、可視光により読み取る場合と、赤外線により読み取る場合と、で共通するため、特に限定されない。
ドットパターンはこの他にも、視認できないか、視認できたとしても単なる模様として認識される程度のものであれば足り、どのようなドットパターンであっても採用可能である。
また、ドットパターンは、座標値を定義することにより、その読み取り位置により異なる情報コードを符号化することができる。さらに、ドットパターンには、情報コードを符号化および復号化するための基準となる向きを有し、その向きを読み取ることにより、ドットパターンに対するコード発生装置1の回転角を取得することができる。一方、コード発生装置1をドットパターン形成媒体に対して、傾けると撮像画像の明るさの変化によってどの方向に、どの程度、発生装置1を傾けたかも取得できる。
情報読取部11は、媒体2に形成されたドットパターン(所定情報C)を撮像し、その結果得られる、ドットパターンの画像データに基づいて、ドットコードを認識する。
なお、情報読取部11は、媒体2に付された所定情報Cを読取る機能を有しているものであり、上述した様に所定情報Cの形態におうじて、各種各様な形態を取ることができる。
即ち、コード発生部12は、読取情報部11により新たな所定情報Cが読み取られる毎に、パターンコードを夫々発生する。
コード出力部13は、パターンコードが発生する毎に、1以上のドットの夫々について、静電容量式の位置入力センサ(タッチパネル)の反応可否を、当該パターンコードを示す配置パターンに従って変化させることで、当該パターンコードを出力する。
なお、パターンコードやその出力の具体例については、図6、図7、及び図10乃至図13を参照して後述する。
なお、機能ブロックは、ハードウェア単体で構成してもよいが、本実施形態ではソフトウェアとハードウェア(後述する図5のCPU51)とにより構成されるものとする。つまり、検出部32と認識部33は、ソフトウェアとハードウェアとが協働することにより、次のような機能を発揮するものとする。
認識部33は、検出された1以上のドットの配置パターンに基づいて、コード発生装置1のコード発生部12により発生されたパターンコードを認識する。
このパターンコードは、必要に応じてサーバ4に送信される。
サーバ4は、当該パターンコードに基づいて各種処理を実行し、その実行結果をコード認識装置3に送信する。コード認識装置3は、当該実行結果を示す画像をタッチパネル31に表示する。
具体的には、図4(A)は、コード発生装置1の外観構成の一例を示す側面図である。図4(B)は、コード発生装置1の外観構成の一例を示す下面図である。図4(C)は、コード発生装置1の表面の内部構成の一例を示す図である。図4(D)は、コード発生装置1の裏面の内部構成の一例を示す図である。
なお、後述する図8や図9の例と区別すべく、図4の例のコード発生装置1を特に「スタンプタイプのコード発生装置1」と呼ぶ。
なお、以下、図4中下方、即ち、媒体2やコード認識装置3に対して対向させる方向を、「下」として説明する。
電源ボタン15は、コード発生装置1の側面に設けられており、コード発生装置1に対する電源のON/OFFを切替えるためのボタンである。
複数のドット周辺には、コード認識装置3のタッチパネル31等のディスプレイを傷付けないように、ゴムやシリコン等の保護部材を設けてもよい。なお、スタンプ部16をディスプレイ上に移動させるならば、スタンプ部16の底面(保護部材があるならば、当該保護部材も含む)は、摩擦係数の低いシリコン等の材料を採用すると好適である。しかし、スタンプ部16をディスプレイ上で移動させないのであれば、摩擦係数の高いゴム等の材料を採用すると好適である。
所定情報Cの読取りの際には、図2(B)に示す様に、スタンプ部16は媒体2のドットパターン(所定情報C)の上に配置される。これにより、図4(C)に示す様に、所定情報Cは、読取領域IAを介して情報読取部11により読み取られる。
また、パターンコードを出力する際には、図3(B)に示す様に、スタンプ部16は、コード認識装置3のタッチパネル31のコード検出領域SPに接触又は近接する。より正確には、スタンプ部16に設けられたコード出力部13の複数のドットが、コード認識装置3のタッチパネル31のコード検出領域SPに接触又は近接する。ここで、複数のドットは、導電体等で構成され、パターンコードに応じて、タッチパネル31の反応可否(導通有無)が制御されている。即ち、タッチパネル31は、複数のドットのうち、反応可とされたドット(その位置座標)のみを検出する。このようにして検出されたドットの配置パターン等に基づいて、パターンコードが認識される。
なお、複数のドットによるパターンコードの認識の具体例については、図6及び図7を参照して後述する。
内蔵メモリ18は、CPU17によって実行されるプログラムや、CPU17に使用される各種データ等が記憶される。
PCBA19は、コード発生装置1が図2に示す各種処理を実行するために必要な各種回路が実装された基盤である。
USB端子20は、コード発生装置1のプログラム更新、データ入出力、充電等時が行われる際に、図示せぬ他の装置とUSB接続する。なお、USB端子20は、コード発生装置1にとって必須な構成ではない。
スピーカ21は、所定情報C(ドットパターン)が読み取られた時、各種操作指示が行われた時、音声を含むコンテンツが再生される時等において、各種音声を出力する。
ボタンスイッチ22は、上述した様に、操作ボタン14の押下操作に応じて、ONとOFFの状態のうち一方から他方へ切り替えるスイッチである。
自重スイッチ23は、パターンコード出力部16を自重で起動させるスイッチである。ここで、起動させるとは、パターンコード出力部16を構成する複数のドット毎に、パターンコードに応じて、タッチパネル31への反応可否(導通/非導通)の状態を確立させることである。また、図2(B)に示す様に、スタンプ部16は媒体2のドットパターン(所定情報C)の上に配置された際に、自重スイッチ23が自重で起動され、所定情報Cは、読取領域IAを介して情報読取部11により読み取られる。自重スイッチ23が自重で起動する機構は、電力を要するパターンコードの出力やドットパターンの読取を、タッチパネル31および/または媒体2にコード発生装置1を載置した場合にのみに起動させることによって、大幅な省電力を図ることができる。なお、自重スイッチ23は、コード発生装置1にとって必須な構成ではない。
電源部25は、乾電池等、コード発生装置1に対して電力を供給する部である。従って、電源部25は、乾電池である必要は特に無く、充電池でもよい。この場合、充電の手法は、特に限定されず、USB端子20でのUSB接続による充電の手法を採用してもよいし、それ以外の手法を採用してもよい。
コード認識装置3は、CPU51と、ROM(Read Only Memory)52と、RAM(Random Access Memory)53と、バス54と、入出力インターフェース55と、タッチ操作入力部56と、表示部57と、入力部58と、記憶部59と、通信部60と、ドライブ61と、を備えている。
RAM53には、CPU51が各種の処理を実行する上において必要なデータ等も適宜記憶される。
ここで、タッチ操作とは、タッチ操作入力部56に対する物体の接触又は近接の操作をいう。タッチ操作入力部56に対して接触又は近接する物体は、一般的にはユーザの指やタッチペン等であり、本実施形態ではコード発生装置1のコード出力部13を構成する複数のドットである。なお、以下、タッチ操作がなされた位置を「タッチ位置」と呼び、タッチ位置の座標を「タッチ座標」と呼ぶ。
表示部57は、液晶等のディスプレイにより構成され、図2や図3に示す画像等、各種画像を表示する。
このように、本実施形態では、タッチ操作入力部56と表示部57とにより、上述したタッチパネル31が構成されている。
記憶部59は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等で構成され、各種データを記憶する。
通信部60は、インターネットを含むネットワークNを介して他の装置(図1の例ではサーバ4)との間で行う通信を制御する。
図6は、タッチパネル31が1点のみを検出可能な場合における、ドットの配置パターン(以下、「シングルドットパターン」と呼ぶ)の具体例を示している。
このように、ドットの配置パターンを決定するに際し、ドット13−1乃至13−10の夫々が空間方向に予め規定された位置に配置されたパターンが、基本となる。このような基本となるドットの配置パターンを、以下、「基本パターン」と呼ぶ。つまり、図6の例では、図6(A)に示すパターンが、基本パターンである。
なお、基本パターンは、図6(A)の円形状にドット13−1乃至13−10を配置させるパターンに特に限定されず、例えば矩形状等の任意の形状にドット13−1乃至13−10を配置させるパターンを採用することができる。また、ドットの個数も、図6(A)の例に特に限定されず、任意でよい。
ここで、タッチパネル21が反応する状態を、即ち導通状態を、「ON」又は「出力」と呼ぶ。逆に、タッチパネル21が反応しない状態を、即ち非導通状態を、「OFF」と呼ぶ。
なお、本実施形態では、ドット13−1乃至13−10の夫々のON/OFFの切換えは、図4(C)のCPU17の制御により実現される。ドット13−1乃至13−10のうち所定のドットを順次切り替えて出力(ON)する手法は、特に限定されず、例えば本実施形態では、図4(A)の操作ボタン14の押下操作を繰り返す手法を採用してよいし、載置面にスタンプ部16の自重で作動する自重ボタン23の出力を用いる手法を採用してもよい。
ここで、図6(C)においては、時刻t1乃至t21の夫々のタイミングにおいて、図6(A)の基本パターンのうち、「出力(ON)」のドットのみが黒く塗られたパターンが描画されている。このようなパターンを、「単位パターン」と呼ぶ。例えば時刻t2の単位パターンとは、基本パターンのうち、ドット13−1のみが「出力(ON)」となるパターンをいう。
このような単位パターンを複数種類用意し(図6(C)の例では、21種類用意し)、時間方向の各位置(時刻t1乃至t21の各タイミング)に、各種単位パターンを1つずつ配置していくことで、発生対象のパターンコードが定義される。
ここで、時刻t1から時刻t2の間隔は任意でよい。即ち、コード発生装置1が所定情報Cを読み取ってパターンコードを発生させた後にタッチパネル31に載置した場合、所定のドット(図6の例ではドット13−1)を即座に「出力(ON)」してもいいし、所定の時間をあけて「出力(ON)」してもよい。
このように、2個以上の基準ドットを順に「出力(ON)」することにより、即ち、相異なる位置の基準ドットのみを「出力(ON)」した単位パターンを2個以上時間方向に連続して配置することにより、ドット13−1乃至13−10のタッチパネル31に対する向きと、基準シンボルから相対的に他の情報シンボルの位置を認識することが可能になる。
コード認識装置3の認識部33は、2個の基準ドット13−1,13−6の位置から相対的に、他の情報ドットの位置とドットの配置パターン(単位シンボルの組合せ)の空間的な方向を認識し、これらの情報を記憶する。
なお図示はしないが、認識時間に十分な余裕があれば、ドット13−1乃至13−10の全てを順次「出力(ON)」していうことにより、タッチパネル31が各ドット13−1乃至13−10を正常に検出したことを認識することができる。これにより、コード認識装置3が正常稼働できるか否かを確認できる。
そこで以下、説明の便宜上、特に断りの無い限り、ドットの「出力(ON)」の時間的関係のみで説明する。ただし、この説明は、単位パターンを時間方向に配置している説明と等価である。
従って、図6に示す様に、時刻t4乃至t9の夫々のタイミングで、情報ドットを順次に「出力(ON)」することで、換言すると単位パターンを6回配置することで、6回×3bit/回=18bit(26144コード)を出力することができる。
そこで、本実施形態では、図6(B)に示す様に、2個の基準シンボルの出力(2回の出力)を情報のインデックスとして用い、1つの情報(コード)を複数の情報に区分して、区分した情報を1ブロックとして、ブロック単位で出力していくことで、大容量の情報(コード)の出力を実現している。
具体的には本例では、最初の情報のインデックスでは、基準シンボル13−1,13−6がその順に「出力(ON)」され、その後に続く6個の情報シンボルが「出力(ON)」されることにより、これらの組合せにより表される18bitの第1のブロック(第1の情報)が出力される。
次の情報のインデックスでは、基準シンボル13−1,13−6、13−6がその順に「出力(ON)」され、その後に続く6個の情報シンボルが「出力(ON)」されることにより、これらの組合せにより表される18bitの第2のブロック(第2の情報)が出力される。
これにより、36bit(約600億コード)を出力できる。
このようなゴムは、本実施形態のようにタッチパネル31の表示面(ディスプレイ)の場合、スタンプ部16が押下された際の衝撃を緩衝することもできる。なお、滑らないように工夫することは、タッチパネル31の表面でスタンプ部16を移動したり回転させることにとっては不適である。その場合は、摩擦係数の低いシリコンなどを使用するとよい。
また、本実施形態は例示にしか過ぎないので、図示せぬ無線、音、光等の様々な手法で、コード認識装置3からコード発生装置1に対して、パターンコード(情報)の取得完了を通知してもよい。これにより、コード発生装置1側での繰り返しの出力が不要になる。
このようなパターンコード(情報)の取得完了の通知の一般的な手法としては、タッチパネル31や別途用意するディスプレイに、パターンコード(情報)の取得完了を示す画像を表示させる手法がある。さらに、一方、コード認識装置3がパターンコード(情報)の取得完了を示すドットパターン等の2次元コードやカラーコードを表示して、スタンプ部16の読取領域IAを介して情報読取部11により読み取ってもよい。
ここで、さらに、ドットのON/OFFの時間間隔の長短を組合せると(単位パターンの時間方向の配置の距離組合せると)、より一段と膨大な量のパターンコード(情報)を出力することができる。
また、認識できるシンボルの大きさ、シンボルとシンボルの空間的な配置間隔、シンボルの出力時間、シンボルの出力終了と次のシンボルの出力開始時間までの空隙時間(タッチパネル31の性能によっては空隙時間を設けなくてもよいし、次のシンボルの出力が重複してもよい。)は、コード認識装置3の性能や処理プログラムの速度等を勘案し、任意に設定することができる。
なお、基本パターンは、図7(A)の円形状にドット13−1乃至13−5を配置させるパターンに特に限定されず、例えば矩形状等の任意の形状にドット13−1乃至13−5を配置させるパターンを採用することができる。また、ドットの個数も、図7(A)の例に特に限定されず、任意でよい。
図7の例では、タッチパネル31が複数点を検出可能であるため、時刻t1乃至t25の何れのタイミングでも、「出力(ON)」は、ドット13−1乃至13−5のうち、任意の個数の任意の組合せが許可される。
ここで、図7(C)においては、時刻t1乃至t25の夫々のタイミングにおいて、図7(A)の基本パターンのうち、「出力(ON)」のドットのみが黒く塗られた単位パターンが描画されている。図6(C)の単位パターンと比較すると、図7(C)の単位パターンは、タッチパネル31がマルチドット検出を可能であるため、複数のドットが「出力(ON)」になっていることがわかる。
このような単位パターンを複数種類用意し(図7(C)の例では、25種類用意し)、時間方向の各位置(時刻t1乃至t25の各タイミング)に、各種単位パターンを1つずつ配置していくことで、発生対象のパターンコードが定義される。
なお、本実施形態では、ドット13−1乃至13−5の夫々のON/OFFの切換えは、図4(C)のCPU17の制御により実現される。図7(C)の各単位パターンを順次切り替える手法は、特に限定されず、例えば本実施形態では、図4(A)の操作ボタン14の押下操作を繰り返す手法を採用してよいし、載置面にスタンプ部16の自重で作動する自重ボタン23の出力を用いる手法を採用してもよい。
ここで、時刻t1から時刻t2の間隔は任意でよい。即ち、コード発生装置1が所定情報Cを読み取ってパターンコードを発生させた後にタッチパネル31に載置した場合、所定の1以上のドット(図7の例ではドット13−1乃至13−7)を即座に「出力(ON)」してもいいし、所定の時間をあけて「出力(ON)」してもよい。
コード認識装置3の認識部33は、これらのドット位置を認識し、基準パターンを記憶する。なお、全てのドット13−1乃至13−5が「出力(ON)」されたことにより、タッチパネル31が各ドット13−1乃至13−5を正常に検出したことを認識することができる。これにより、コード認識装置3が正常稼働できるか否かを確認できる。
時刻t4で、ドット13−1,13−3,13−5が「出力(ON)」になる。
コード認識装置3の認識部33は、この3個のドット13−1,13−3,13−5で、単位パターンの向きを認識する。ここでは、認識部33は、ドット13−1が頂点であり、ドット13−1乃至13−5の中心からドット13−1を正の向きとして認識する。
その後、頂点のドット13−1のみが基準として「出力(ON)」が継続され、ドット13−2乃至13−5のON/OFFで情報(パターンコードの一部の情報)が出力される。
通常、意識的に回転動作を加えない限り、載置した瞬間にスタンプ部16が回転することは極めて少ないと考えられることから、直線移動による誤認識が発生しないように認識精度を確保すれば足りる。この単位パターンの向きは、タッチパネル31の面に対して、当然、スタンプ部16がどのような回転角で載置されかも認識できる。
また、本実施形態は例示にしか過ぎないので、図示せぬ無線、音、光等の様々な手法で、コード認識装置3からコード発生装置1に対して、パターンコード(情報)の取得完了を通知してもよい。これにより、コード発生装置1側での繰り返しの出力が不要になる。
このようなパターンコード(情報)の取得完了の通知の一般的な手法としては、タッチパネル31や別途用意するディスプレイに、パターンコード(情報)の取得完了を示す画像を表示させる手法がある。さらに一方、コード認識装置3がパターンコード(情報)の取得完了を示すドットパターン等の二次元コードやカラーコードを表示して、スタンプ部16の読取領域IAを介して情報読取部11により読み取ってもよい。
ここで、繰り返し単位パターンによる情報が出力されている場合、ユーザが任意に終了したいときは、コード発生装置1に備えられた操作ボタン14を押下する。これにより、ドット13−1,13−3,13−4のみが「出力(ON)」となる。ユーザがスタンプ部16を所定の位置に移動させて、操作ボタン14を押下することにより、当該位置に配置された指示を選択することができる。これにより、ゲームから教育、ショッピング、通常のスマートフォンやPCの操作が容易にできる。
また、同時に認識できるシンボルの数、認識できるシンボルの大きさ、シンボルとシンボルの空間的な配置間隔、シンボルの出力時間、シンボルの出力終了と次のシンボルの出力開始時間までの空隙時間(タッチパネル31の性能によっては空隙時間を設けなくてもよいし、次のシンボルの出力が重複してもよい。)は、コード認識装置3の性能や処理プログラムの速度等を勘案し、任意に設定することができる。
そこで以下、ペンタイプのコード発生装置1について説明する。
具体的には、図8(A)は、コード発生装置1の外観構成の一例を示す側面図である。図8(B)は、コード発生装置1の外観構成の一例を示す下面図である。図8(C)は、コード発生装置1の表面の内部構成の一例を示す図である。図8(D)は、コード発生装置1の裏面の内部構成の一例を示す図である。
具体的には、図9(A)は、コード発生装置1の外観構成の一例を示す側面図である。図9(B)は、コード発生装置1の外観構成の一例を示す下面図である。図9(C)は、コード発生装置1の表面の内部構成の一例を示す図である。図9(D)は、コード発生装置1の裏面の内部構成の一例を示す図である。
なお、以下、図8及び図9中下方、即ち、媒体2やコード認識装置3に対して対向させる方向を、「下」として説明する。
図8の例では、円状の情報読取領域IAを覆うように、同心円状の1つのシンボルが、コード出力部13として設けられている。
図9の例では、円状の情報読取領域IAとは離間して、ドット状の1つのシンボルが、コード出力部13として設けられている。このシンボルは、ボールペンやスタイラスペンのペン先部としても機能する。つまり、図9の例のペンタイプのコード発生装置1は、手書き機能を有している。
ペン先スイッチ81は、コード出力部31が押圧されるとON状態になり、押圧が解放されるとOFF状態になるスイッチである。
例えば、コード出力部31が媒体2に対して押圧されると、ペン先スイッチ81がON状態となり、情報読取装置11による所定情報Cの読み取りが開始される。
例えば、コード出力部13がタッチパネル31に対して押圧されると、ペン先スイッチ81がON状態となり、コード出力部13はパターンコードの出力を開始する。
なお、ペン先スイッチ81は、ペンタイプのコード発生装置1にとって必須な構成ではない。
ここで、シンボルの時間方向の配置の組合せとは、単なる「出力(ON)」の時間方向の配置有無の組合せのみならず、「出力(ON)」の時間(以下「出力時間」と呼ぶ)を可変として、当該出力時間による組合せや、「出力(ON)」と「出力(ON)」の間の時間間隔(以下、「空隙時間」と呼ぶ)を可変として、当該空隙時間による組合せや、「出力(ON)」の強度(以下、「出力強度」と呼ぶ)を可変として、当該強度による組合せを採用することができる。
シンボルの空隙時間・出力強度やシンボルの形状・大きさ・配置パターンなどと組み合わせることにより、膨大なパターンコード(情報)を出力することができる。
上記出力時間は、各々を判別できれば任意の時間間隔でよく、種類・出力回数も任意であり、パターンコード数を自由に設定できる。なお、図10(A)の例では、シンボル出力間の空隙時間は一定としている。
なお、毎回出力されるシンボルの大きさや配置、強度が異なる場合は、シンボル出力間の空隙はなくてもよい。
ここでは、基準出力時間を250m秒とし、その1/5(50m秒),2/5(100m秒),3/5(150m秒),4/5(200m秒)のT1〜T4を出力時間の4種(2bit)として、シンボルを8回出力することにより、65536個(16bit)のパターンコードを出力できる。
シンボルの認識欠落や誤認を防ぐため、基準出力時間250m秒以降の情報出力を複数回繰り返してもよい。
シンボルの出力時間・出力強度やシンボルの形状・大きさ・配置パターンなどと組み合わせることにより、膨大なパターンコード(情報)を出力することができる。
上記空隙時間は、各々を判別できれば任意の時間間隔でよく、種類・出力回数も任意であり、パターンコード数を自由に設定できる。なお、図11(A)の例では、シンボルの出力時間は一定としている。
ここでは、基準空隙時間を250m秒とし、その1/5(50m秒),2/5(100m秒),3/5(150m秒),4/5(200m秒)のT1〜T4を空隙時間の4種(2bit)として、シンボルを8回出力することにより、65536個(16bit)のパターンコードを出力できる。
シンボルの認識欠落や誤認を防ぐため、基準空隙時間250m秒以降の情報出力を複数回繰り返してもよい。
シンボルの出力強度やシンボルの形状・大きさ・配置パターンなどと組み合わせることにより、膨大なパターンコード(情報)を出力することができる。
上記出力時間と空隙時間は、各々を判別できれば任意の時間間隔でよく、種類・出力回数も任意であり、パターンコード数を自由に設定できる。
ここでは、基準出力時間を250m秒とし、その1/5(50m秒),2/5(100m秒),3/5(150m秒),4/5(200m秒)のT1〜T4を出力時間と空隙時間の4種(2bit)として、シンボルを8回出力することにより、65536個(16bit)のパターンコードを出力できる。
シンボルの認識欠落や誤認を防ぐため、基準出力時間250m秒以降の情報出力を複数回繰り返してもよい。
シンボルの出力時間・空隙時間やシンボルの形状・大きさ・配置パターンなどと組み合わせることにより、膨大なパターンコード(情報)を出力することができる。
上記強度レベルは、各々を判別できれば任意の強度でよく、種類・出力回数も任意であり、パターンコード数を自由に設定できる。
なお、毎回出力されるシンボルの大きさや配置、強度が異なる場合は、シンボル出力間の空隙はなくてもよい。
ここでは、基準出力強度を25ピコとし、その1/5( 5ピコ),2/5(10ピコ),3/5( 15ピコ),4/5(20ピコ)のP1〜P4を出力強度の4種(2bit)として、シンボルを8回出力することにより、65536個(16bit)のパターンコードを出力できる。
シンボルの認識欠落や誤認を防ぐため、基準出力強度25ピコ以降の情報出力を複数回繰り返してもよい。
即ち、シンボルの形態を可変として、当該形態の組合せでパターンコードを定義することもできる。
図14は、シンボルの形態を可変する制御として矩形分割導電体制御を採用したコード出力部の例を示す図である。
図15は、シンボルの形態を可変する制御として円形分割導電体制御を採用したコード出力部の例を示す図である。
図14に示す格子状や、図15に示す撮影孔(情報読取領域IA)周辺でのドーム状に、複数の5mm程度の大きさの導電セルが隣あうように配置され、これらの導電セルを任意の個数の任意の組合せで「出力(ON)」できるように制御することで、シンボルの形態を可変にすることが実現される。その結果、シンボルの形態に基づいて、パターンコードを出力することができる。
例えば、図16(B)に示すように、4個のコーナーの内、所定の3個の導電セルを常時ONとし、1個を常時OFF(ここには導電セルを配置しなくてもよい)にして、他の導電セル25-4=21個の夫々のON/OFFを制御することにより、1回のシンボルの出力により、21bit(209715個)のコードを出力できる。この場合、パッチ模様となる。
ここで、情報量を多少減らして、ONする導電セルの集合の中に、OFFする導電セルを含まないようにしてもよい。
また、図16の例では、基準となる導電セルを3個常時ONするようなシンボルを採用したが、形態がユニークとなるように導電体をONしたシンボルを採用して、このシンボルに基づいてパターンコードを出力してもよい。
さらに、これらの形態を変化させるシンボルを複数配置して、情報量を増大させてもよい。さらにまた、時間方向に複数回出力することにより、さらに情報量を増大させてもよい。
例えば、コード認識装置3として機能する場合も含むスマートフォン、パーソナルコンピュータ、テレビジョン受像機等のディスプレイに、コードに関する所定情報Cが表示されてもよい。
図17(A)に示すように、ディスプレイ100の所定の表示領域には、ドットコード(所定情報C)を示すドットパターンが表示される。
図17(B)に示すように、ディスプレイ100の表示面(ドットコード(所定情報C)を示すドットパターンが表示されている表示領域)にコード発生装置1が載置されると、当該コード発生装置1の情報読取部11は、ドットコード(所定情報C)を読み取る。
図18(A)に示すように、コード認識装置3のタッチパネル31の所定の表示領域には、ドットコード(所定情報C)を示すドットパターンが表示される。
図18(B)に示すように、コード認識装置3のタッチパネル31の表示面(ドットコード(所定情報C)を示すドットパターンが表示されている表示領域)にコード発生装置1が載置されると、当該コード発生装置1の情報読取部11は、ドットコード(所定情報C)を読み取る。
先ず、ドットコード(所定情報C)を示すドットパターンが形成された媒体2から、コード発生装置1の情報読取部11は、ドットコード(所定情報C)を読み取る。
コード発生装置1のコード出力部13は、ドットコード(所定情報C)を所定のパターンコードとして、コード認識装置3として機能するスマートフォンのタッチパネル31に出力する。
当該スマートフォンのタッチパネル31は、認識したドットコード(所定情報C)を示すドットパターンを表示する。
コード発生装置1の情報読取部11は、スマートフォンのタッチパネル31から発する光を撮影することで、ドットコード(所定情報C)を読み取る。これにより、コード発生装置1のコード出力部13が出力したパターンコードから、認識したドットコード(所定情報C)を示すドットパターンを表示して、コード発生装置1の情報読取部11が読取、同一の所定情報Cであれば、誤認を完全に排除でき、極めてセキュリティ性の高い認証システムが実現できる。
他の実施例としては、ドットコード(所定情報C)を示すドットパターンが形成された媒体2から、ドットコード(所定情報C)を読み取る必要はなく、コード認識装置3として機能するスマートフォンのタッチパネル31に、グラフィックやテキストと共に表示した所定のドットパターンを、ユーザが選択して、コード発生装置1をその個所に載置して情報読取部11が読み取り、コード認識装置3から情報を読み取ることができる。この一連の操作により、ドットコード(所定情報C)を示すドットパターンが形成された媒体2を使用することなく、スマートフォンのタッチパネル31上に表示された、ドットパターンと共に表示されたアイコンやグラフィックやテキストを選択して、ショッピングやゲーム、学習等、様々なコンテンツをインタラクティブに操作できる。これらは、指によるタッチと比較し、コード発生装置1から出力されるパターンコードを認識し、誰が操作しているかを特定することができる。これにより、ショッピングでは、購入するユーザを特定し何を購入したかを認識することができ、ゲームでは、複数人が参加している場合、誰が操作したかを特定し、対戦ゲームなどを容易に実現できる。さらに、操作ボタンを操作したり、コード発生装置1を移動・回転させることによって、それらの情報もコード認識装置3が認識し、インタラクティブに楽しめるな無限のコンテンツを実現できる。
このような一連の処理をすることで、データの出力と受信の確認ができる。
また、スマートフォンのタッチパネル31上のコード発生装置1の載置位置を、当該コード発生装置1が取得でき、さらにそれに対応するパターンコードも出力することができる。
赤外線LEDから照射された赤外線は、ディスプレイでは反射して戻ってくることは無いため、情報読取部11は、反射する赤外線を撮影しない。
一方、スタンプタイプのコード発生装置1ならば、上述の如く、赤外線透過フィルターを設けていないので、情報読取部11は、ディスプレイからの可視光を撮影することができる。即ち、情報読取部11は、ディスプレイに表示されたドットパターンから、ドットコード(所定情報C)を読み取ることができる。
このように、情報読取部11は、ディスプレイ赤外線吸収インクで印刷されたドットパターンも、ディスプレイに表示された(可視光で発光する)ドットパターンも撮影して、ドットコード(所定情報C)を読み取ることができ、どのような媒体に形成されたドットパターンであっても、正確にドットコードを読み取ることができる。さらに、コード発生装置1が2個または3個以上の導電体から連続して出力していれば、どのようにコード発生装置1をディスプレイ上で移動・回転させても、それらの位置および操作状況を認識することができ、回転を認識しづらいユーザの指の操作を遥かに超える情報をコード認識装置3が認識することができる。そもそも、指の操作では、誰の指か、どの指かを認識することはできない。
ただし、2個の導電体の出力の場合は、コード認識装置3において、方向と配置を認識するために2個の導電体からの出力が始点か終点であるかを追跡して、移動・回転中に常時認識し続ける必要がある。3個以上の場合は、ユニークな配置(360度回転しないと同じ配置にならない配置)であれば、コード認識装置3において、コード発生装置1がどのように位置しているかを一意に認識できる。
例えば、ドットコード等の2次元コード(所定情報C)を読み取る光学読み取りセンサ、電磁波読み取り装置等を、情報読取部11として採用することができる。
スタンプタイプのコード発生装置1の情報読取装置11として光学読み取りセンサを採用した場合、上述の如く、IRLEDで照射することで、印刷媒体では赤外線領域で、ディスプレイでは可視光領域で、ドットコード等の2次元コード(所定情報C)を読み取ることができる。
例えば、スタンプ部16は、ケースを覆うように大きくして、ドット(導電体)の配置の自由度を高めてもよい。これにより、載置時のコード発生装置1の安定を図ることもできる。
所定情報を読取る情報読取部と、
前記所定情報に関するコードであって、1以上のシンボルの空間方向と時間方向の少なくとも一方の配置パターンで表すコードを、パターンコードとして発生するコード発生部と、
前記パターンコードが発生する毎に、前記1以上のシンボルの夫々について、センサの反応可否に基づく出力有無を、前記パターンコードを示す前記配置パターンに従って変化させることで、当該パターンコードを出力するパターンコード出力部と、
を備える。
前記パターンコード出力部は、
前記パターンコードが発生する毎に、前記1以上のシンボルの夫々について、前記静電容量式の位置入力センサの反応可否に基づく出力有無を、前記パターンコードを示す前記配置パターンに従って変化させることで、当該パターンコードを出力する、
ようにすることができる。
複数のシンボルの夫々が空間方向に予め規定された位置に配置されたパターンを、基本パターンとして、
前記基本パターンに含まれる前記複数のシンボルの夫々について、前記センサの反応可否が定義されたパターンを、単位パターンとして、
前記単位パターンに基づいて定義されている、
ようにすることができる。
複数種類の前記単位パターンの時間方向の配置の組合せに基づいて定義されている、
ようにすることができる。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
前記所定情報に対して、前記所定の波長の光を照射する照射部と、
前記表示デバイスの表示面に前記コード発生装置が載置された状態で、外光を遮断する遮断部と、
をさらに備えるようにすることができる。
上記記載のコード発生装置から発生された前記パターンコードを認識するコード認識装置であって、
前記所定情報を表示する前記表示デバイスと、
前記所定のセンサと、
前記コード発生装置の前記パターンコード出力部により前記センサの反応可否が変化した前記1以上のシンボルに対する、前記センサの検出結果に基づいて、当該1以上のシンボルの前記配置パターンを検出する検出部と、
検出された前記1以上のシンボルの前記配置パターンに基づいて、前記コード発生装置の前記コード発生部により発生された前記パターンコードを認識する認識部と、
を備える。
ようにすることができる。
ようにすることができる。
一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータ等にネットワークや記録媒体からインストールされる。
コンピュータは、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータであってもよい。また、コンピュータは、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能なコンピュータ、例えば汎用のパーソナルコンピュータであってもよい。
また、本明細書において、システムの用語は、複数の装置や複数の手段等より構成される全体的な装置を意味するものとする。
例えば、コード発生装置がスタンプタイプであり、コード認識装置側のセンサが、タッチパネルに含まれる、静電容量式の位置入力センサである場合、パターンコード出力部は、図19乃至図21に示すように実現することができる。
なお、パターンコード出力部とタッチパネルとをあわせて、以下、「静電容量制御システム」と呼ぶ。
また、パターンコード出力部が、所定シンボルについて、センサの反応可否に基づく出力有無を、前記パターンコードを示す前記配置パターンに従って変化させ、タッチパネル(位置入力センサ)が、出力されたシンボルを検出することを実現する制御を、以下「スタンプ導電体のタッチパネル静電容量検出制御」と呼ぶ。
コード認識装置は、静電容量検出型タッチパネルを有するスマートフォンやタブレットPCで構成されているものとする。
この場合、静電容量検出型タッチパネルは、所定の量の静電容量を有する導電体の接近により静電容量をタッチ操作として検出する。タッチパネルは、数ピコファラド(pF)以下の僅かな静電容量を検出してタッチ位置を取得する。
ここで、図19の静電容量制御システムでは、タッチパネルが検出することができない程度の、小さな静電容量の導電体をタッチパネルに接近させ、所定の方法で、大きな静電容量を有する導電体を電気的に接続させると、小さな静電容量の導電体が大きな静電容量を有する導電体となり、タッチパネルが検出することができる。この原理を用いて、1以上の静電容量の小さい導電体をシンボルの少なくとも一部として、下部に配置したコード発生装置のパターンコード出力部において、導電体の大きな静電容量の配置または時間方向の静電容量の変化の少なくともいずれかが制御されることで、コード認識装置側のタッチパネルが当該静電容量を検出し、当該コード認識装置の認識部は、パターンコードを認識する。
なお、半導体スイッチの他、様々なスイッチを用いてよい。
図20Bは、図20Aの半導体スイッチのOff時の電流低減システムを説明するための模式図である。
半導体スイッチは、OFFにした場合でも僅かな電流が流れるため、その結果、導電体は、タッチパネルが検出する程度の静電容量を保有し続ける場合がある。
タッチパネルにコード発生装置を載置したまま、静電容量を時間方向に変化させてパターンコードを出力する場合や、コード発生装置を載置したまま所定の方法(操作ボタンの操作やディスプレイに表示された2次元コードの取得、プログラムによる自働制御)で新たなパターンコードを出力する場合、それまでに導電を検出していた導電体を継続して検知してはならない。そのためには、静電容量を検知しない程度に電流量を極小に抑えるために、各スイッチで十分に高いインピーダンスを確保することが必要となる。一つの方策としては、図20Bのように、半導体(トランジスタ、FET)を2段に直列に配置して、電流量を低減させ静電容量をタッチパネルの検出量以下にして、タッチパネルが導電体を検出しないようすることができる。2段の直列では、十分でない場合、段数をさらに増やしてもよい。さらに、高周波用として作られたトランジスタ、FET、MOS FETなどは電流を大幅に低下させることができ、静電容量を極小にすることができる。
以上に記述した、パターンコード出力部16を構成する複数のドット毎に、パターンコードに応じる、タッチパネル31への反応可否は、導通/非導通と説明しているが、導電体等の導通/非導通または静電容量の変化によることを含んでいる。また、パターンコード出力部16を構成する複数のドットは、面積の無い点ではなくタッチパネル31への反応可否が可能な所定の面積を有するシンボルである。このシンボルは任意の形状のシンボルである。同一形状、同一面積である必要もない。なお、上記ドットは、前記情報読取部が読み取るドットパターンやドットコードのドットとは全く異なることは言うまでもない。なお、ドットパターンは媒体(あらゆる造形物を含む)に形成(印刷や刻印、ディスプレイ表示等の光学的に形成されるものも含む)された複数のドットから構成される2次元コードである。この2次元コードはドットパターンを読み取って(撮影や撮像を含む)求めた数値情報(コード)であるドットコードである。所定情報Cは、バーコードやQRコード(登録商標)、ドットコード、カラーコード等の二次元コードや無線情報記録媒体に記録された数値情報(コード)を含んでいる。上記は、以降の実施例でも同様の意味を示す。
図20A(A)のバイポーラトランジスタのコレクタ回路、図20A(B)(C)のMOSトランジスタ(FET)のドレイン回路には電源を接続した。しかし、これらをスイッチとして用いる場合には、電源を設けなくてもよい。図21(A)に電源を省略してバイポーラトランジスタをスイッチとして用いる回路の構成を例示する。また、21(B)に電源を省略してMOSトランジスタ(FET)をスイッチとして用いる回路の構成を例示する。なお、すでに図20Bで述べた通り、図21(A)(B)のように、トランジスタを2段縦続接続することにより、コレクタ・ベース間の接合容量、エミッタ・ベース間の接合容量、ドレイン容量、ソース容量等の容量を低減できる。また、トランジスタを縦続接続する段数は、2段に限定される訳ではない。
具体的には、図22(A)は、コード発生装置1の外観構成の一例を示す側面図である。図22(B)は、コード発生装置1の外観構成の一例を示す下面図である。図22(C)は、コード発生装置1の表面の内部構成の一例を示す図である。図22(D)は、コード発生装置1の裏面の内部構成の一例を示す図である。図22(E)は、コード発生装置1のスタンプ部16を拡大した外観構成の一例を示す側面図である。図22(F)は、コード発生装置1のスタンプ部16を拡大した表面の内部構成の一例を示す図である。
電源ボタン15は、コード発生装置1の側面に設けられており、コード発生装置1に対する電源のON/OFFを切替えるためのボタンである。
複数のシンボル周辺またはシンボルの載置側の表面には、コード認識装置3のタッチパネル31等のディスプレイを傷付けないように、非導電のゴムやシリコン、PET等の保護部材を設けてもよい。なお、スタンプ部16をディスプレイ上に移動させるならば、スタンプ部16の底面(保護部材があるならば、当該保護部材も含む)は、摩擦係数の低い材料を採用すると好適である。しかし、スタンプ部16をディスプレイ上で移動させないのであれば、摩擦係数の高い材料を採用すると好適である。コード認識装置3が、載置した際に滑らないようにして、瞬時に、確実にシンボルを認識できるようにするためである。
所定情報Cの読取りの際には、図2(B)に示す様に、スタンプ部16は媒体2のシンボルパターン(所定情報C)の上または上方に配置される。これにより、図22(C)に示す様に、所定情報Cは、読取領域IAを介して情報読取部11により読み取られる。
また、パターンコードを出力する際には、図3(B)に示す様に、スタンプ部16は、コード認識装置3のタッチパネル31のコード検出領域SPに接触又は近接する。より正確には、スタンプ部16に設けられたコード出力部13の複数のシンボルが、コード認識装置3のタッチパネル31のコード検出領域SPに接触又は近接する。ここで、複数のシンボルは、導電体等で構成され、パターンコードに応じて、タッチパネル31の反応可否(が制御されている。即ち、タッチパネル31は、複数のシンボルのうち、反応可とされたシンボル(その位置座標)のみを検出する。このようにして検出されたシンボルの配置パターン等に基づいて、パターンコードが認識される。
なお、複数のシンボルによるパターンコードの認識の具体例については、図6及び図7を参照して説明しているため省略する。
内蔵メモリ18は、CPU17によって実行されるプログラムや、CPU17に使用される各種データ等が記憶される。
PCBA19は、コード発生装置1が図2に示す各種処理を実行するために必要な各種回路が実装された基盤である。
USB端子20は、コード発生装置1のプログラム更新、データ入出力、充電等が行われる際に、図示せぬ他の装置とUSB接続する。なお、USB端子20は、コード発生装置1にとって必須な構成ではない。
スピーカ21は、所定情報Cが読み取られた時、各種操作指示が行われた時、音声を含むコンテンツが再生される時等において、各種音声を出力する。
ボタンスイッチ22は、上述した様に、操作ボタン14の押下操作に応じて、ONとOFFの状態のうち一方から他方へ切り替えるスイッチである。ボタンスイッチ22は、シーソーボタンとしてどちらかを独立して異なる操作を指示するために独立して機能してもよい。
自重スイッチ23は、パターンコード出力部13を自重で起動させるスイッチである。ここで、起動させるとは、パターンコード出力部13を構成する複数のドット毎に、パターンコードに応じて、タッチパネル31への反応可否の状態を確立させることである。また、図2(B)に示す様に、スタンプ部16は媒体2のドットパターン(所定情報C)の上または上方に配置された際に、自重スイッチ23が自重で起動され、所定情報Cは、読取領域IAを介して情報読取部11により読み取られる。自重スイッチ23が自重で起動する機構は、電力を要するパターンコードの出力やドットパターン等の読取を、タッチパネル31および/または媒体2にコード発生装置1を載置した場合にのみに起動させることによって、大幅な省電力を図ることができる。さらに、自重ではスイッチが入らず、コード発生装置1を押し込むようにしてスイッチが入るようにしてもよい。なお、自重スイッチ23は、コード発生装置1にとって必須な構成ではない。
電源部25は、乾電池等、コード発生装置1に対して電力を供給する部である。従って、電源部25は、乾電池である必要は特に無く、充電池でもよい。この場合、充電の手法は、特に限定されず、USB端子20でのUSB接続による充電の手法を採用してもよいし、それ以外の手法を採用してもよい。また、外部の電力供給装置から電力を供給してもよい。電力の供給は上記を組み合わせてもよい。
なお、コード発生装置1のスタンプ部16の上方の内部にゴムやリング状のバネを設けることは、コード発生装置1にとって必須な構成ではない。
また、コード発生装置1は、コード発生装置1自体をケースで覆うように大きくして、導電体の配置の自由度を高めてもよい。また、コード発生装置1自体の大きさをおおきくすることにより、載置時のコード発生装置1の安定も図ることができる。
具体的には、図23(A)は、コード発生装置1の外観構成の一例を示す側面図である。図23(B)は、コード発生装置1の外観構成の一例を示す下面図である。図23(C)は、コード発生装置1の表面の内部構成の一例を示す図である。
電源ボタン15は、コード発生装置1の側面に設けられており、コード発生装置1に対する電源のON/OFFを切替えるためのボタンである。
複数のシンボル周辺またはシンボルの載置側の表面には、コード認識装置3のタッチパネル31等のディスプレイを傷付けないように、非導電のゴムやシリコン、PET等の保護部材を設けてもよい。なお、スタンプ部16をディスプレイ上に移動させるならば、スタンプ部16の底面(保護部材があるならば、当該保護部材も含む)は、摩擦係数の低い材料を採用すると好適である。しかし、スタンプ部16をディスプレイ上で移動させないのであれば、摩擦係数の高い材料を採用すると好適である。コード認識装置3が、載置した際に滑らないようにして、瞬時に、確実にシンボルを認識できるようにするためである。
所定情報Cの読取りの際には、図2(B)に示す様に、スタンプ部16は媒体2のドットパターン(所定情報C)の上または上方に配置される。これにより、図23(C)に示す様に、所定情報Cは、読取領域IAを介して情報読取部11により読み取られる。
また、パターンコードを出力する際には、図3(B)に示す様に、スタンプ部16は、コード認識装置3のタッチパネル31のコード検出領域SPに接触又は近接する。より正確には、スタンプ部16に設けられたコード出力部13の複数のシンボルが、コード認識装置3のタッチパネル31のコード検出領域SPに接触又は近接する。ここで、複数のシンボルは、導電体等で構成され、パターンコードに応じて、タッチパネル31の反応可否が制御されている。即ち、タッチパネル31は、複数のシンボルのうち、反応可とされたシンボル(その位置座標)のみを検出する。このようにして検出されたシンボルの配置パターン等に基づいて、パターンコードが認識される。
なお、複数のシンボルによるパターンコードの認識の具体例については、図6及び図7を参照して説明しているため省略する。
なお、コード発生装置1のスタンプ部16の上方の外周にゴムやリング状のシリコンやゴムなどの緩衝材を設けることは、コード発生装置1にとって必須な構成ではない。
また、コード発生装置1は、コード発生装置1自体をケースで覆うように大きくして、導電体の配置の自由度を高めてもよい。また、コード発生装置1自体の大きさをおおきくすることにより、載置時のコード発生装置1の安定も図ることができる。
内蔵メモリ18は、CPU17によって実行されるプログラムや、CPU17に使用される各種データ等が記憶される。
PCBA19は、コード発生装置1が図2に示す各種処理を実行するために必要な各種回路が実装された基盤である。
USB端子20は、コード発生装置1のプログラム更新、データ入出力、充電等が行われる際に、図示せぬ他の装置とUSB接続する。なお、USB端子20は、コード発生装置1にとって必須な構成ではない。
スピーカ21は、所定情報Cが読み取られた時、各種操作指示が行われた時、音声を含むコンテンツが再生される時等において、各種音声を出力する。
ボタンスイッチ22は、上述した様に、操作ボタン14の押下操作に応じて、ONとOFFの状態のうち一方から他方へ切り替えるスイッチである。ボタンスイッチ22は、シーソーボタンとしてどちらかを独立して異なる操作を指示するために独立して機能してもよい。
自重スイッチ23は、パターンコード出力部13を自重で起動させるスイッチである。ここで、起動させるとは、パターンコード出力部13を構成する複数のシンボル毎に、パターンコードに応じて、タッチパネル31への反応可否の状態を確立させることである。また、図2(B)に示す様に、スタンプ部16は媒体2のドットパターン(所定情報C)の上または上方に配置された際に、自重スイッチ23が自重で起動され、所定情報Cは、読取領域IAを介して情報読取部11により読み取られる。自重スイッチ23が自重で起動する機構は、電力を要するパターンコードの出力やドットパターン等の読取を、タッチパネル31および/または媒体2にコード発生装置1を載置した場合にのみに起動させることによって、大幅な省電力を図ることができる。さらに、自重ではスイッチが入らず、コード発生装置1を押し込むようにしてスイッチが入るようにしてもよい。なお、自重スイッチ23は、コード発生装置1にとって必須な構成ではない。
電源部25は、乾電池等、コード発生装置1に対して電力を供給する部である。従って、電源部25は、乾電池である必要は特に無く、充電池でもよい。この場合、充電の手法は、特に限定されず、USB端子20でのUSB接続による充電の手法を採用してもよいし、それ以外の手法を採用してもよい。また、外部の電力供給装置から電力を供給してもよい。電力の供給は上記を組み合わせてもよい。
フレキ27は、コード発生装置1を斜めに載置しても、情報読取部11を設けたPCBA19が機能するように、PCBA19とフレキシブルに配線される。
具体的には、図24(A)は、コード発生装置1の外観構成の一例を示す側面図である。図24(B)は、コード発生装置1の外観構成の一例を示す下面図である。図24(C)は、コード発生装置1の表面の内部構成の一例を示す図である。図24(D)は、コード発生装置1の裏面の内部構成の一例を示す図である。図24(E)は、コード発生装置1のスタンプ部16を拡大した外観構成の一例を示す側面図である。図24(F)は、コード発生装置1のスタンプ部16を拡大した表面の内部構成の一例を示す図である。
電源ボタン15は、コード発生装置1の側面に設けられており、コード発生装置1に対する電源のON/OFFを切替えるためのボタンである。
パターンコード入力装置301は、コード発生装置1の表面の上方に設けられており、パターンコードを設定するための装置である。具体的には、パターンコード入力装置301の数字が描かれたリングを回して、数字を所定の位置に合わせてパターンコードを設定する。パターンコード入力装置301の設定を開始する場合、パターンコード入力装置301は、通常使用しないような各種操作ボタンの操作の組み合わせで、数字の設定を複数回実施して記憶し、パターンコードを出力する。ここでは、図示しないが、パターンコード入力装置301は、数字が描かれたリングを回転鍵のように複数段配置してもよい。また、パターンコード入力装置301は、数字ボタンを複数配置してもよい。さらに、パターンコード入力装置301は、必要回数操作ボタンを押して設定してもよい。
スピーカーダクト302は、スピーカ21から出力された各種音声を排出する。
パターンコード表示装置303は、パターンコード入力装置301により設定されたパターンコードを確認するための表示装置である。パターンコード表示装置303は、例えば、液晶モニターを採用することができる。また、パターンコード表示装置303に、タッチパネルを設け、数字を表示させ、パターンコードをタッチして設定するようにすることもできる。
複数のシンボル周辺またはシンボルの載置側の表面には、コード認識装置3のタッチパネル31等のディスプレイを傷付けないように、非導電のゴムやシリコン、PET等の保護部材を設けてもよい。なお、スタンプ部16をディスプレイ上に移動させるならば、スタンプ部16の底面(保護部材があるならば、当該保護部材も含む)は、摩擦係数の低い材料を採用すると好適である。しかし、スタンプ部16をディスプレイ上で移動させないのであれば、摩擦係数の高い材料を採用すると好適である。コード認識装置3が、載置した際に滑らないようにして、瞬時に、確実にシンボルを認識できるようにするためである。
パターンコードを出力する際には、図3(B)に示す様に、スタンプ部16は、コード認識装置3のタッチパネル31のコード検出領域SPに接触又は近接する。より正確には、スタンプ部16に設けられたコード出力部13の複数のシンボルが、コード認識装置3のタッチパネル31のコード検出領域SPに接触又は近接する。ここで、複数のシンボルは、導電体等で構成され、パターンコードに応じて、タッチパネル31の反応可否が制御されている。即ち、タッチパネル31は、複数のシンボルのうち、反応可とされたシンボル(その位置座標)のみを検出する。このようにして検出されたシンボルの配置パターン等に基づいて、パターンコードが認識される。
なお、複数のシンボルによるパターンコードの認識の具体例については、図6及び図7を参照して説明しているため省略する。
内蔵メモリ18は、CPU17によって実行されるプログラムや、CPU17に使用される各種データ等が記憶される。
PCBA19は、コード発生装置1が図2に示す各種処理を実行するために必要な各種回路が実装された基盤である。
USB端子20は、コード発生装置1のプログラム更新、データ入出力、充電等が行われる際に、図示せぬ他の装置とUSB接続する。なお、USB端子20は、コード発生装置1にとって必須な構成ではない。
スピーカ21は、各種操作指示が行われた時、音声を含むコンテンツが再生される時等において、各種音声を出力する。
ボタンスイッチ22は、上述した様に、操作ボタン14の押下操作に応じて、ONとOFFの状態のうち一方から他方へ切り替えるスイッチである。ボタンスイッチ22は、シーソーボタンとしてどちらかを独立して異なる操作を指示するために独立して使用してもよい。
自重スイッチ23は、パターンコード出力部13を自重で起動させるスイッチである。ここで、起動させるとは、パターンコード出力部13を構成する複数のシンボル毎に、パターンコードに応じて、タッチパネル31への反応可否の状態を確立させることである。自重スイッチ23が自重で起動する機構は、電力を要するパターンコードの出力やドットパターンの読取を、タッチパネル31および/または媒体2にコード発生装置1を載置した場合にのみに起動させることによって、大幅な省電力を図ることができる。さらに、自重ではスイッチが入らず、コード発生装置1を押し込むようにしてスイッチが入るようにしてもよい。なお、自重スイッチ23は、コード発生装置1にとって必須な構成ではない。
パターンコード認識装置304は、パターンコード入力装置301から設定されたパターンコードを認識する装置である。具体的には、数字が描かれたリングの裏側に数字を認識できる材料や抵抗などを配置して、数字を認識する。また、パターンコード認識装置304は、他のどのような方法でも数字を認識できればよい。
電源部25は、乾電池等、コード発生装置1に対して電力を供給する部である。従って、電源部25は、乾電池である必要は特に無く、充電池でもよい。この場合、充電の手法は、特に限定されず、USB端子20でのUSB接続による充電の手法を採用してもよいし、それ以外の手法を採用してもよい。また、外部の電力供給装置から電力を供給してもよい。電力の供給は上記を組み合わせてもよい。
なお、コード発生装置1のスタンプ部16の上方の内部にゴムやリング状のバネを設けることは、コード発生装置1にとって必須な構成ではない。
また、コード発生装置1は、コード発生装置1自体のケースで覆うように大きくして、導電体の配置の自由度を高めてもよい。また、コード発生装置1自体の大きさをおおきくすることにより、載置時のコード発生装置1の安定も図ることができる。
具体的には、図25(A)は、コード発生装置1の外観構成の一例を示す側面図である。図25(B)は、コード発生装置1の外観構成の一例を示す下面図である。図25(C)は、コード発生装置1の上方に造形物のカバーを被せた外観構成の一例を示す側面図である。図25(D)は、コード発生装置1のパターンコード設定リングの上面の一例を示す図である。図25(E)は、コード発生装置1のパターンコード設定リングの下面の一例を示す図である。図25(F)は、コード発生装置1のパターンコード設定・出力装置上面の一例を示す図である。図25(G)は、図25(D)とは異なるコード発生装置1のパターンコード設定リングの上面の一例を示す図である。図25(H)及び(I)は、図25(E)とは異なるコード発生装置1のパターンコード設定リングの下面の一例(真下を基準ドットとして右回りにパターンコードを設定した場合)を示す図である。
また、パターンコード設定リング上面402aは、図25(D)の示すところ、設定番号が設けられている。この数字が描かれたリングを回して、数字を所定の位置(例えば、マークや刻印)に合わせてパターンコードを設定する。コード発生装置1は、設定を開始する場合、通常使用しないような各種操作ボタンの操作の組み合わせで設定を開始し、数字の設定を複数回実施して記憶しパターンコードを出力する。なお、コード発生装置1は、パターンコード設定用の専用のボタンを配置してもよい。
さらに、パターンコード設定リング下面402bは、図25(E)の示すところ、導電体が設けられている。
パターンコード設定・出力装置403の上面には、図25(F)に示すように、2個で1組の接点スイッチ404が8個設けられている。
パターンコード設定・出力装置403の下面には、図25(B)に示す様に、複数のシンボルが所定のパターンで配置されて構成されるコード出力部13が設けられている。
また、パターンコード設定・出力装置403の下面には、少なくとも1個(連続して隣り合う複数個でも7個以内であれば可能)に導電体が設けられ、 リングを回転することによって、所定の接点スイッチ8個のいずれかに接触し、当該接点スイッチをONにして、パターンコードを構成する1つの数値を定義することができる。例えば、4回の回転操作を行うと、12bit(4096コード)のパターンコードが設定できる。スイッチの個数は任意である。最初に、リングを取り付けたら、直ぐに回転操作を行い、数字を所定の位置に合わせた際に、所定の時間(例えば、1.0秒前後)を経過してから、次の回転操作を行えば、他のボタン操作をして設定(開始・終了)をしなくても、容易に番号を設定できる。同じ番号が続く場合は、一旦、回転させて、再度、同じ数字を所定の位置に合わせて所定期間を経過させればよい。必要な個数の番号を設定して自動的に終了となる。
なお、基本パターンは、図26及び図27(A)の円形状にドット13−1乃至13−5を配置させるパターンに特に限定されず、例えば矩形状等の任意の形状にシンボル13−1乃至13−5を配置させるパターンを採用することができ、シンボルの大きさや形状が異なっても構わない。また、シンボルの個数も、図26及び図27(A)の例に特に限定されず、任意でよい。
図26及び図27の例では、タッチパネル31が複数点を検出可能であるため、時刻t1乃至t18の何れのタイミングでも、「出力(ON)」は、シンボル13−1乃至13−5のうち、任意の個数の任意の組合せが許可される。
ここで、図26及び図27(C)においては、時刻t1乃至t18の夫々のタイミングにおいて、図26及び図27(A)の基本パターンのうち、「出力(ON)」のシンボルのみが黒く塗られた単位パターンが描画されている。図6(C)の単位パターンと比較すると、図26(C)の単位パターンは、タッチパネル31がマルチシンボル検出を可能であるため、複数のシンボルが「出力(ON)」になっていることがわかる。
このような単位パターンを複数種類用意し(図26及び図27(C)の例では、25種類用意し)、時間方向の各位置(時刻t1乃至t18の各タイミング)に、各種単位パターンを1つずつ配置していくことで、発生対象のパターンコードが定義される。
なお、本実施形態では、シンボル13−1乃至13−5の夫々のON/OFFの切換えは、図4(C)のCPU17の制御により実現される。図26及び図27(C)の1つのパターンコードを出力する手法は、特に限定されず、例えば本実施形態では、図4(A)の操作ボタン14の押下操作を繰り返す手法を採用してよいし、載置面にスタンプ部16の自重で作動する自重ボタン23を設けてコード認識装置3に載置された際に自動で出力を用いる手法を採用してもよい。同じパターンコードを所定回数繰り返し出力する設定もできる。
ここで、時刻t1から時刻t2の間隔は任意でよい。即ち、コード発生装置1が所定情報Cを読み取ってパターンコードを発生させた後にタッチパネル31に載置した場合、所定の1以上のシンボル(図7の例ではシンボル13−1乃至13−7)を即座に「出力(ON)」してもいいし、所定の時間をあけて「出力(ON)」してもよい。
コード認識装置3の認識部33は、これらのシンボル位置を認識し、基準パターンを記憶する。なお、全てのシンボル13−1乃至13−5が「出力(ON)」されたことにより、タッチパネル31が各シンボル13−1乃至13−5を正常に検出したことを認識することができる。これにより、コード認識装置3が正常稼働できるか否かを確認できる。
または、時刻t3で、シンボル13−2及び13−5のみをOFFとすることもできる。
時刻t4で、シンボル13−1,13−3,13−4が「出力(ON)」になる。
コード認識装置3の認識部33は、この3個のシンボル13−1,13−3,13−4で、単位パターンの向きを認識する。ここでは、認識部33は、シンボル13−1が頂点であり、シンボル13−1乃至13−5の中心からシンボル13−1をシンボルパターンの正の向きとして認識する。
その後、頂点のシンボル13−1のみが基準として「出力(ON)」が継続され、シンボル13−2乃至13−5のON/OFFで情報(パターンコードの一部の情報)が出力される。
なお、13−2乃至13−5の出力がいずれもOFFとなり、13−1のシンボルのみONが続く場合、何個の情報出力があったかを認識するには出力時間の認識が必要である。
そこで、図27では、13−2乃至13−5のON/OFFで情報を出力して13−1はOFFとする。次にシンボル13−1のみをONにして、13−1の情報と13−2乃至13−5の情報のON/OFFを繰り返すことにより、13−1の情報は、時間方向の情報出力のタイムスタンプの役割を担い、時間方向に変化する情報の取得を確実に実施できる。
通常、意識的に回転動作を加えない限り、載置した瞬間にスタンプ部16が回転することは極めて少ないと考えられることから、直線移動による誤認識が発生しないように認識精度を確保すれば足りる。この単位パターンの向きは、タッチパネル31の面に対して、当然、スタンプ部16がどのような回転角で載置されるかも認識できる。
なお、コード発生装置1の使用において、コード発生装置1の回転や移動を行わない場合は、摩擦係数の高い材料を導電体周辺に配置すれば、載置した際に滑らず認識精度を確保できる。
さらに、時間方向の各位置を正確に認識できれば、頂点のシンボル13−1のONは、方向を認識する最初の一度だけで、その後は頂点のシンボル13−1をOFFにして、パターンコードの出力を連続的に実施してもよい。
加えて、頂点のシンボル13−1も、ON/OFFで情報(パターンコードの一部の情報)が出力されることとしてもよい。
なお、図27のように、最後の時刻t18をパリティチェック(4bit)にすると、認識精度は格段に向上するが、情報量は、28bit(2.7億コード)に減少する。
また、本実施形態は例示にしか過ぎないので、図示せぬ無線、音、光等の様々な手法で、コード認識装置3からコード発生装置1に対して、パターンコード(情報)の取得完了を通知してもよい。これにより、コード発生装置1側での繰り返しの出力が不要になる。
このようなパターンコード(情報)の取得完了の通知の一般的な手法としては、タッチパネル31や別途用意するディスプレイに、パターンコード(情報)の取得完了を示す画像を表示させたり、音や振動を出力してユーザに伝える手法がある。さらに一方、コード認識装置3がパターンコード(情報)の取得完了を示すドットパターン等の二次元コードやカラーコードを表示して、スタンプ部16の読取領域IAを介して情報読取部11により読み取ってもよい。
ここで、図26及び図27において、繰り返し単位パターンによる情報が出力されている場合、ユーザが任意に終了したいときは、コード発生装置1に備えられた操作ボタン14を押下する。これにより、シンボル13−1,13−3,13−4のみが「出力(ON)」となる。
また、2次元コード読取装置を備えれば、情報の取得完了をスタンプ部16が読み取り自動でシンボル13−1,13−3,13−4のみが「出力(ON)」となる。
さらに、ユーザがスタンプ部16を情報読取装置3の所定の指示が表示された位置に移動させて、操作ボタン14を押下することにより、当該位置に配置された指示を選択することができる。これにより、ゲームから教育、ショッピング、通常のスマートフォンやPCの操作が容易にできる。
なお、図27では、時刻t1乃至t18で情報出力するスタンプコードを2回繰り返している。
ここで、コード発生装置1はスタンプが適正に載置される前にパターンコードの出力を開始したり、アプリケーションの起動が遅れたり、他の理由で、時刻t1乃至t18の途中から認識したとしても、時刻t1乃至時刻t3を時間方向のどこかで認識できれば、その前後を含み18個の時刻tを記憶して、スタンプコードを正確に認識できる。
図28(A)は基本パターンを示している。図28(B)に示す様に、図28(A)の基本パターンに含まれるシンボル13−1乃至13−5の夫々について、相対的な時刻t1乃至t18のうち所定時刻(所定の時間タイミング)において、「出力(ON)」又は「OFF」が定義されている。
図28の例では、タッチパネル31が複数点を検出可能であるため、時刻t1乃至t18の何れのタイミングでも、「出力(ON)」は、シンボル13−1乃至13−5のうち、任意の個数の任意の組合せが許可される。
ここで、図28(C)においては、時刻t1乃至t18の夫々のタイミングにおいて、図28(A)の基本パターンのうち、「出力(ON)」のシンボルのみが黒く塗られた単位パターンが描画されている。図6(C)の単位パターンと比較すると、図28(C)の単位パターンは、タッチパネル31がシンボル検出を可能であるため、複数のシンボルが「出力(ON)」になっていることがわかる。
このような単位パターンを複数種類用意し(図28(C)の例では、25種類用意し)、時間方向の各位置(時刻t1乃至t18の各タイミング)に、各種単位パターンを1つずつ配置していくことで、発生対象のパターンコードが定義される。
なお、本実施形態では、シンボル13−1乃至13−5の夫々のON/OFFの切換えは、図4(C)のCPU17の制御により実現される。図28(C)の1つのパターンコードを出力する手法は、特に限定されず、例えば本実施形態では、図4(A)の操作ボタン14の押下操作を繰り返す手法を採用してよいし、載置面にスタンプ部16の自重で作動する自重ボタン23を設けてコード認識装置3に載置された際に自動で出力を用いる手法を採用してもよい。同じパターンコードを所定回数繰り返し出力する設定もできる。
図28のように、シンボル13−1乃至13−5を非回転対象に配置することにより、図7、図26、図27のようにシンボル13−1乃至13−5をONした後にシンボル13−1のみをONにしなくても、シンボルパターンの正の向きを認識できる。
ここで、非回転対象とは、360度を除く回転角でシンボル13−1乃至13−5を回転させた場合、幾何学的に同一のパターンにはならないため、シンボル13−1乃至13−5の向きを認識できる。
従って、取得したシンボル13−1乃至13−5の向きを認識することが可能となる。スタンプ部16の移動や回転によって情報を示す導電体の位置が変化するが、コード認識装置3で高速に導電体の位置を認識して、その軌跡を追跡することによって時刻t1乃至t18を取得できる。
さらに、シンボル13−1の継続出力により、シンボル13−2乃至13−5の配置の変化を相対的に把握して認識精度を向上できる。
また、その非回転対象の幾何学的配置により、変化した情報を示す導電体の位置および回転を把握できる。ここでは、シンボル13−1を情報出力時にも継続してONとしているが、図27と同様に、シンボル13−1の出力の際には、シンボル13−2乃至13−5のON/OFFで情報を出力してシンボル13−1はOFFとする。次にシンボル13−1のみをONにして、シンボル13−1とシンボル13−2乃至13−5のON/OFFを繰り返すことにより、シンボル13−1は、時間方向の情報出力のタイムスタンプの役割を担い、時間方向に変化する情報の取得を確実に実施できる。
図29(A)は、基本パターンを示している。また、図29(B)に示す様に、図29(A)の基本パターンに含まれるシンボル13−1乃至13−5の夫々について、相対的な時刻t1乃至t18のうち所定時刻(所定の時間タイミング)において、「出力(ON)」又は「OFF」が定義されている。
図29の例では、タッチパネル31が複数点を検出可能であるため、時刻t1乃至t18の何れのタイミングでも、「出力(ON)」は、シンボル13−1乃至13−5のうち、任意の個数の任意の組合せが許可される。
ここで、図29(C)においては、時刻t1乃至t18の夫々のタイミングにおいて、図29(A)の基本パターンのうち、「出力(ON)」のシンボルのみが黒く塗られた単位パターンが描画されている。図6(C)の単位パターンと比較すると、図29(C)の単位パターンは、タッチパネル31がシンボル検出を可能であるため、複数のシンボルが「出力(ON)」になっていることがわかる。なお、シンボル13−1と、他のシンボルの少なくとも1つががONとなり、タッチパネル31が、シンボル同志が近傍にあり検出不能である場合は、シンボル13−1と他のシンボルを同時にONにしてはならない。
このような単位パターンを複数種類用意し(図29(C)の例では、22種類用意し)、時間方向の各位置(時刻t1乃至t18の各タイミング)に、各種単位パターンを1つずつ配置していくことで、発生対象のパターンコードが定義される。
なお、本実施形態では、シンボル13−1乃至13−5の夫々のON/OFFの切換えは、図4(C)のCPU17の制御により実現される。図29(C)の1つのパターンコードを出力する手法は、特に限定されず、例えば本実施形態では、図4(A)の操作ボタン14の押下操作を繰り返す手法を採用してよいし、載置面にスタンプ部16の自重で作動する自重ボタン23を設けてコード認識装置3に載置された際に自動で出力を用いる手法を採用してもよい。同じパターンコードを所定回数繰り返し出力する設定もできる。
シンボル13−2乃至13−5をONにすれば、シンボルパターンの正の向きを認識できる。これに限らず、シンボル13−1乃至13−5のうち、非軸回転対象となるように3個のシンボルをONにしてもよい。なお、シンボル13−1と、他のシンボルの少なくとも1つががONとなり、タッチパネル31が、シンボル同志が近傍にあり検出不能である場合は、シンボル13−2乃至13−5のうち、非軸回転対象となるように3個のシンボルをONにしなければならない。
従って、取得したシンボルパターンで向きを認識することが可能となり、導電体の位置および回転を認識できる。
正の向きを確認する方法として、シンボル13−2乃至13−5をONにした後に、シンボル13−1のみをONにする。このシンボル13−1の役割は、スタンプ部16のシンボル13−2乃至13−4の中央または近傍を示す基準シンボルとし、直接的にスタンプ部16のシンボル13−2乃至13−4の中央または近傍の位置を容易に認識し、スタンプ部16が移動しても、スタンプ部16の位置を正確に認識できる。
時刻t1乃至時刻t18の出力の際には、シンボル13−2乃至13−5のON/OFFの組み合わせで情報を出力して、その間は、シンボル13−1はOFFとする。次にシンボル13−1のみをONにして、シンボル13−1とシンボル13−2乃至13−5のON/OFFを繰り返すことにより、シンボル13−1は、時間方向の情報出力のタイムスタンプの役割を担い、時間方向に変化する情報の取得を確実に実施できる。また、スタンプの底面積を小さくするために、シンボル13−1と他のシンボルまでの距離を短くしてもよい。なぜなら、本実施例では、同時にシンボル13−1と他のシンボルがONとならないため、タッチパネル31が、シンボル同志が近傍にあり検出不能となる場合が発生しないからである。もちろん、シンボル13−2乃至13−6同士は、タッチパネル31が検出可能な位置に配置されることは言うまでもない。
実施例では、8回情報シンボルを出力することにより、32bitのスタンプコードが出力できる。なお、最後の時刻t18をパリティチェック(4bit)にすると、認識精度は格段に向上するが、情報量は、28bit(2.7億コード)に減少する。
図30は、シンボル13−1を中心に配置し、13−2乃至13−6を等間隔に配置したシンボルパターンの具体例を示している。
図30(A)は、基本パターンを示している。また、図30(B)に示す様に、図30(A)の基本パターンに含まれるシンボル13−1乃至13−6の夫々について、相対的な時刻t1乃至t18のうち所定時刻(所定の時間タイミング)において、「出力(ON)」又は「OFF」が定義されている。
図30の例では、タッチパネル31が複数点を検出可能であるため、時刻t1乃至t18の何れのタイミングでも、「出力(ON)」は、シンボル13−1乃至13−6のうち、任意の個数の任意の組合せが許可される。
ここで、図30(C)においては、時刻t1乃至t18の夫々のタイミングにおいて、図30(A)の基本パターンのうち、「出力(ON)」のシンボルのみが黒く塗られた単位パターンが描画されている。図6(C)の単位パターンと比較すると、図30(C)の単位パターンは、タッチパネル31がシンボル検出を可能であるため、複数のシンボルが「出力(ON)」になっていることがわかる。なお、シンボル13−1と、他のシンボルの少なくとも1つががONとなり、タッチパネル31が、シンボル同士が近傍にあり検出不能である場合は、シンボル13−1と他のシンボルを同時にONにしてはならない。
このような単位パターンを複数種類用意し(図30(C)の例では、23種類用意し)、時間方向の各位置(時刻t1乃至t18の各タイミング)に、各種単位パターンを1つずつ配置していくことで、発生対象のパターンコードが定義される。
なお、本実施形態では、シンボル13−1乃至13−6の夫々のON/OFFの切換えは、図4(C)のCPU17の制御により実現される。図30(C)の1つのパターンコードを出力する手法は、特に限定されず、例えば本実施形態では、図4(A)の操作ボタン14の押下操作を繰り返す手法を採用してよいし、載置面にスタンプ部16の自重で作動する自重ボタン23を設けてコード認識装置3に載置された際に自動で出力を用いる手法を採用してもよい。同じパターンコードを所定回数繰り返し出力する設定もできる。
シンボル13−3乃至13−6をONにすれば、シンボルパターンの正の向きを認識でき、他のシンボルの配置も推定して認識できる。これに限らず、シンボル13−1乃至13−6のうち、非軸回転対象となるように3個のシンボルをONにしてもよい。なお、シンボル13−1と、他のシンボルの少なくとも1つががONとなり、タッチパネル31が、シンボル同士が近傍にあり検出不能である場合は、シンボル13−2乃至13−6のうち、非軸回転対象となるように3個のシンボルをONにしなければならない。
従って、取得したシンボルパターンで向きを認識することが可能となり、導電体の位置および回転を認識できる。
正の向きを確認する方法として、シンボル13−3乃至13−6をONにした後に、シンボル13−1のみをONにする。このシンボル13−1の役割は、スタンプ部16のシンボル13−2乃至13−4の中央または近傍を示す基準シンボルとし、直接的にスタンプ部16のシンボル13−2乃至13−6の中央の位置を容易に認識し、スタンプ部16が移動しても、スタンプ部16の位置を正確に認識できる。
時刻t1乃至時刻t18の出力の際には、シンボル13−2乃至13−6のON/OFFの組み合わせで情報を出力して、その間は、シンボル13−1はOFFとする。次にシンボル13−1のみをONにして、シンボル13−1とシンボル13−2乃至13−6のON/OFFを繰り返すことにより、シンボル13−1は、時間方向の情報出力のタイムスタンプの役割を担い、時間方向に変化する情報の取得を確実に実施できる。また、スタンプの底面積を小さくするために、シンボル13−1と他のシンボルまでの距離を短くしてもよい。なぜなら、本実施例では、同時にシンボル13−1と他のシンボルがONとならないため、タッチパネル31が、シンボル同士が近傍にあり検出不能となる場合が発生しないからである。もちろん、シンボル13−2乃至13−6同士は、タッチパネル31が検出可能な位置に配置されることは言うまでもない。
実施例では、8回情報シンボルを出力することにより、40bitのスタンプコードが出力できる。なお、最後の時刻t18をパリティチェック(5bit)にすると、認識精度は格段に向上するが、情報量は、35bit(343.6億コード)に減少する。
以上、図28、図29、図30は、図7、図26、図27とは、異なるシンボルパターンで説明したが、同様な効果を得ることができるができ、図7、図26、図27、図28、図29、図30は、それぞれの特徴を選択的に採用した組合せでシンボルパターンを出力してもよい。
なお、載置面はどのような外形でもよい。
図31(A)は、コード認識装置3を表している。また、図31(B)には、コード発生装置1及びコード認識装置3が表されている。コード発生装置1をコード認識装置3に載置して、小さなアイコンや文字、グラフィック等の対象画像を選択する場合、コード発生装置1は一定の底面積を要するために指示しづらい。
そこで、図31(C)に示すように、コード発生装置1に指示マークや突起、コード発生装置1の底面に設けた切り欠き、光学的な指示(例えば、レザーポインター等)により、対象画像の指示領域を正確に指示する。コード認識装置3の位置情報におけるコード発生装置1の端部の指示ポイントP0(X0,Y0)の算定方法を以下に示す。
X0=X1+Lsinθ
Y0=Y1+Lcosθ で、指示ポイントP0(X0、Y0)が求まる。なお、所定の方法で指示ポイントが決まれば、その後は、移動する座標値を連続的に追跡することにより、認識する導電体は2個でもよい。このようにして、指示ポイントが定まることになる(図31(D)及び(E)参照)。
その次に、図38〜図42を参照して、コード発生装置1による情報プラットフォームシステムの各例を説明する。
これらのシステムでは、コード認識装置3では、所定のアプリケーションが実行される。所定のアプリケーションは、コード発生装置1から発生されるコードを用いる各種各様なサービスや処理を一元的に取り扱うことができるものである。つまり、図32〜図37の実施例は、たった1つの所定のアプリケーション(スタンプコード処理アプリケーション)により、コード発生装置1で出力された様々なスタンプコード(前述のパターンコード)をコード認識装置3が読み取り、コード認識装置3に設定されたアプリケーションを稼働させたり、サーバやクラウドに設定されたスタンプコードに対応するアプリケーションを実行することができるプラットホームを実現することもできる。
ここで、以下本願発明と呼ぶ場合、明細書中に記載の上述した各種発明を意味するものとする。
しかし、図32(A)において、コード発生装置1を本人のデジタル印鑑として使用することにより、利便性とセキュリティを大きく向上させることができる。なお、コード発生装置1の使用者が本人であることを証明するために、コード発生装置1に指紋認証センサを設けてもよい。また、指紋認証センサにの代わりに、静脈認証センサ、網膜認証センサ、虹彩認証センサ等を設けてもよい。
図32(B)において、様々なシーンで、本人確認や承認・契約を実施する際に、所定のアプリケーションが起動されたコード認識装置3に、本人が保有するコード発生装置1でタッチし、本人を特定するスタンプコードを出力して、本人確認を行う。その際に、本人のパスワードの入力や、指紋認証によりセキュリティ性を高めることができる。なお、指紋認証は、コード発生装置1で本人の指紋情報を所定の方法で登録し、コード発生装置1の指紋認証センサに登録された指で触れた後、あるいは触れながらコード認識装置3にタッチすることにより、対応するスタンプコードを出力して実施する。本人でなければ、本人ではないことを示すスタンプコードを出力してもよいし、一切、スタンプコードを出力しないようにしてもよい。指紋情報の登録の方法は、登録の手順を示すドットコードが形成された媒体またはドットコードを表示したコード認識装置3にタッチすることにより、コード発生装置1でドットコードを読み取ることにより登録してもよいし、コード発生装置1に備えられた操作ボタンにより登録してもよい。また、家族などの複数のユーザの指紋情報を登録して、複数のユーザが使用できるようにしてもよい。コード発生装置1には、時計機能を設け誰がいつ使用したかも記録(ログ)してもよい。それらの情報は、他の情報処理装置がUSBまたは無線で取得することができる。また、コード認識装置3にタッチしてログに対応するスタンプコードを出力してもよい。他の方法としては、コード発生装置1の指紋認証センサに指で触れた後、あるいは触れながら指紋情報を取得して、コード認識装置3にタッチすることにより、取得した指紋情報に対応するスタンプコードを出力してもよい。スタンプコードにより出力した指紋情報は、コード認識装置3またはコード認識装置3に無線または優先で接続される記憶媒体(サーバー等も含む)に登録された指紋情報と照合してもよい。
図32(C)において、偽造されたコード発生装置1や有効期限を過ぎたコード発生装置1を、排除するために、コード発生装置1から出力されたスタンプコードを暗号処理したドットコードをコード認識装置3のディスプレイに表示し、コード発生装置1で読取り、そのドットコードに対応する暗号スタンプコードを出力して、再度の高度な承認をしてもよい。コード発生装置1は、時計機能を設けており、その時間に応じたスタンプコードを出力し、コード認識装置3も、押印時間に基づくスタンプコードの認証を行って、セキュリティ性を高めてもよい。
図32(B)及び(C)では、最初にコード発生装置1が出力するスタンプコードをコード認識装置3が読み取るものとしたが、図32(D)及び(E)に示すように、最初にコード認識装置3がドットコードを表示し、コード発生装置1が、ドットコードを読取り、暗証スタンプコードを出力して、コード認識装置3が認証してもよい。図32(C)と同様に、押印時間に基づくスタンプコードの認証により、セキュリティ性を高めてもよい。また、コード発生装置1毎にドットコードに対応する暗証スタンプコードはユニークなアルゴリズムで出力すれば、更にセキュリティ性が高まる。
図33(B)において、入場時やクーポン使用時に所定のアプリケーションを起動させ、承認画面を表示する。
図33(C)において、入場時やクーポン使用時に係員がコード発生装置1でコード認識装置3にタッチする。コード発生装置1は、当該チケットやクーポンに対応するスタンプコードを出力するように予め設定する。
図33(D)において、コード発生装置1が出力するスタンプコードをコード認識装置3が読取り、入場やクーポンの使用が承認される。再入場する際は、この画面を見せればよい。
図34(B)において、入場時やクーポン使用時に所定のアプリケーションを起動させ、承認画面で当該チケットやクーポンに対応するドットコードを表示する。
図34(C)において、入場時やクーポン使用時に係員がコード発生装置1でコード認識装置3にタッチしてドットコードを読取る。コード発生装置1内に、予め、チケットやクーポン対応ドットコードを登録しておき認証する。 なお、コード発生装置1に無線機能を搭載し、サーバ4でドットコードを承認してもよい。
図34(D)において、コード発生装置1がドットコードを読取った後、対応するスタンプコードを出力し、コード認識装置3が読取り、入場やクーポンの使用が承認される。無線搭載の場合、その都度、サーバ4から承認用スタンプコードが送信されてもよい。
図35(B)において、所定のアプリケーションを起動させ、プリント出力画面で当該チケットやクーポンに対応するドットコードを表示する。
図35(C)において、無線機能を搭載したコード発生装置1でコード認識装置3にタッチする。コード発生装置1は、ドットコードを読取り、サーバ4で認証し、さらに、無線接続(例えば、BTやWIFI等)されたプリンターから、チケットやクーポンが出力される。なお、コード発生装置1内に、予め、チケットやクーポン対応ドットコードを登録しておき認証してもよい。
図35(D)において、コード発生装置1がドットコードを読取った後、対応するスタンプコードを出力して、コード認識装置3が読取り、プリント済みとされ、その後は、プリントできなくなる。
図36(B)において、ユーザは、クーポンやポイント提供する印刷物を持ってサービスカウンターに行く。クーポンやポイントの提供側は、集客が必要な場所にサービスカウンターを設置して集客を図る。
図36(C)において、所定のアプリケーションを起動させて、持ち込んだクーポンやポイント提供のドット印刷物にコード発生装置1でタッチした後、コード認識装置3の押印マーク領域にタッチする。コード発生装置1内に、予めドットコードに対応するスタンプコードを設定しておく。コード発生装置1に無線が搭載されていれば、逐次、スタンプコード等の情報を更新したり、サーバ4に情報を送信できる。スタンプを押すのは、ユーザでも提供者側のどちらでもよい。所定のアプリケーションを起動させて、印刷物にタッチして、コード認識装置3にタッチすると、印刷物に対応したクーポンやポイント画面が表示される。
図36(D)において、コード発生装置1が読み取ったドットコードに対応するスタンプコードを出力して、コード認識装置3が読取り、当該クーポンやポイントを獲得する。コード認識装置3がスタンプコードを読み取った後に、コード認識装置3のディスプレイに所定の情報が定義されたドットコードを表示して、コード発生装置1がドットコードを読取り、コード認識装置3から既に押印された情報や個人情報等の情報を読み取ってもよい。当該情報は、無線などを使って送信してもよい。コード発生装置1で押印領域をタッチすると、コード認識装置3において、印刷物に対応したポイントカードやスタンプラリーの画像が表示されて、ポイントやスタンプが付与される。さらに、ポイント、スタンプの獲得情報や個人情報に対応したドットコードをコード認識装置3の画面に表示して、コード発生装置1で読み取ってもよい。当該情報は、無線などを使って送信してもよい。
そこで、図37(B)〜(D)に示すような、本願発明を用いた電子ポイントカードサービスが提供される。図37(B)に示すように、所定のアプリケーションを起動させて、店舗にてコード発生装置1でコード認識装置3にタッチすると、当該店舗のポイントカードが表示される。
図37(C)において、店員は、レジで使った金額やクーポンに応じて、ドット印刷されたペーパーコントローラーの数字やアイコンをコード発生装置1でタッチしてポイント数や日付をコード発生装置1に一時記録する。なお、ペーパーコントローラーを使用しないで、ポイントを付与・消し込みを実施してもよい。
図37(C)において、コード発生装置1に記録されたポイント数や日付はスタンプコードに変換されて、ユーザのコード認識装置3にタッチすることにより、コード認識装置3内に当該店舗のポイントが加算される。なお、コード発生装置1の操作ボタンを必要回数押したり、 コード発生装置1をタップまたは回転して、ポイントを加算してもよい。ユーザは、 所定のアプリケーションで店舗ごとのポイントを何時でも知ることができ、使うことができる。所定のアプリケーションを起動して、押印領域にコード発生装置1でタッチすると、当該店舗のポイントカードが表示される。
図37(D)に示すように、ポイントを使用する際には、レジで使用するポイント数をドット印刷された数字やアイコンをコード発生装置1でコード認識装置3にタッチしてポイント数を消し込む。なお、コード発生装置1の操作ボタンを必要回数押したり、コード発生装置1をタップまたは回転して、ポイントの消し込みを行ってもよい。操作を間違っても、同様な操作でポイントの修正を行えばよい。各店舗は、ポイントやクーポンを提供するような所定のサービスに加盟することによって、キャンペーン等の様々な広告情報をコード認識装置3に送信し、店舗の利用を促進させることができる。
当該店舗のポイントカードを登録する際に、コード発生装置1でコード認識装置3をタッチした後に、ディスプレイに「店舗からの情報配信をしてもよろしいですか−」等の表示がなされ、所定の方法でユーザ自身が承認する。所定の方法としては、ドットコードを表示させて、コード発生装置1で当該ドットコードを読み取ってもらって、承認の了解とする。当該ドットコードには、コード認識装置3のIDや個人情報などを含んでおり、当該情報を無線などで送信してもよい。
コード発生装置1をタッチして表示されたポイントカード画面に、当該コード発生装置1で、加算・消し込みの操作を行うと、加算・消し込みができる。他の店舗のコード発生装置1では、操作できない。
図38(B)において、ユーザがドット印刷物にコード発生装置1をタッチしてドットコードを読取る。次にコード認識装置3にタッチすると、ドットコードに対応するスタンプコードを出力して、コード認識装置3がスタンプコードを読み取る。会員専用であれば、ドット印刷部をタッチする前に、ドット付会員カードをタッチしてユーザがログインしてもよい。パスワードの入力は、 コード発生装置1を所定回数、所定方向に回転して入力してもよいし、コード認識装置3に指でタッチして入力してもよい。Gスタンプ自身がIDを発行してもよい。コード発生装置1で様々なドット印刷物をタッチして、コード認識装置3にタッチするとコンテンツの閲覧やゲームを開始できる。
図38(C)において、コード認識装置3がスタンプコードを読み取ると、スタンプコード(ドットコードに対応)に対応する、コンテンツの閲覧やプログラムの起動・操作指示が、コード認識装置3で実行される。コード認識装置3内のメモリにスタンプコード(ドットコードに対応)が登録されていなければ、サーバ4からスタンプコード(ドットコードに対応)に対応する処理やコンテンツがコード認識装置3にダウンロードまたはストリーミングされる。なお、コンテンツによっては、さらにコード認識装置3画面上でコード発生装置1を、滑動させて、次のアクションを操作ボタンで決定することもできる。ゲームの進行や物品の購入、観光経路案内なども可能となる。コード認識装置3は、コード発生装置1の 回転角を認識できることから、 コード発生装置1を回転させ、コード認識装置3に表示されたMAPや図面・写真上の所定方向のスクロールや360度パノラマを閲覧することができる。コード認識装置3に表示された文字やアイコン、グラフィックを、コード発生装置1で選択したり、回転させたり、移動したりすると、次のコンテンツや操作指示が表示され、さらにコード発生装置1で操作することができる。
図39(B)において、ユーザが通販カタログの商品の写真や「解説アイコン」、「バスケットアイコン」、「数量アイコン」にタッチしてドットコードを読取る。次にコード認識装置3にタッチすると、ドットコードに対応するスタンプコードを出力して、コード認識装置3がスタンプコードを読み取る。
図39(C)において、コード発生装置1でカタログをタッチして、コード認識装置3にタッチすると、商品の解説が表示される。さらに、操作ボタンを押したり、コード発生装置1でタップしたり、回転させると、注文画面が表示される。コード認識装置3がスタンプコードを読み取ると、スタンプコード(ドットコードに対応)に対応する、商品の解説や注文内容が、コード認識装置3で表示される。コード認識装置3内のメモリにスタンプコード(ドットコードに対応)が登録されていなければ、サーバ4からスタンプコード(ドットコードに対応)に対応する処理やコンテンツがコード認識装置3にダウンロードまたはストリーミングされる。コード認識装置3の注文内容で問題なければ、コード認識装置3のディスプレイの「注文アイコン」をコード発生装置1でタッチして操作ボタンを押して商品を注文する。もし、取りやめたい場合は、 「中止アイコン」をタッチして操作ボタンを押して注文を中止する。コード発生装置1を「注文」、「中止」いずれかに移動して操作ボタンを押して、選択する。操作ボタンを押さないでタップ等、他の方法で選択してもよい。
図40(B)において、ユーザは所定のアプリケーションを起動して、コード発生装置1でカードやボードをタッチしてドットコード(ゲーム識別コード値)を読み取る。次に、 コード発生装置1をコード認識装置3にタッチして、ドットコードに対応するスタンプコードを出力して、コード認識装置3がスタンプコードを読み取ると、当該ゲームが開始される。カードをタッチして、コード認識装置3をタッチするだけで、当該ゲームを開始できる。
図40(C)において、収集したキャラクター、アクション、アイテムカードに印刷されたコード発生装置1でドットコードを読取り、コード認識装置3にタッチしてドットコードに対応するスタンプコードを出力して、ゲームを進行する。ボードゲームでは、XY座標値も印刷されており、 コード発生装置1をボードに載置すると、その位置の座標値とコード発生装置1の向きを読み取ることができる。その情報を対応するスタンプコードに変換して、その後、コード発生装置1でコード認識装置3をタッチすることにより、コード認識装置3に情報を入力することができる。コード認識装置3は、コード発生装置1の 回転角を認識できることから、 コード発生装置1を回転させ、コード認識装置3に表示されたゲーム画面の所定方向のスクロールや360度パノラマを閲覧することができる。また、ボタン操作で、ミサイル発射やコード認識装置3に表示されたアイコンを選択できる。さらに、コード認識装置3にドットコードを表示して、コード発生装置1で読み取ることにより、新たなスタンプコードを出力して、さらに高度なゲームを楽しめる。コード認識装置3に表示された文字やアイコン、グラフィックを、コード発生装置1で選択したり、回転させたり、移動したりしてゲームを進行する。ボードに形成されたXY座標値や、所定領域のコードをコード発生装置1で読取り、コード認識装置3にタッチして、ゲームを進行する。
図41(B)において、コード認識装置3−1で、所定のアプリケーションの情報転送モードを選択すると、表示の一部または全領域に、表示されたコンテンツを特定するドットコードが表示される。同時にドットコードに対応するスタンプコードと、紐付されたコンテンツがクラウドまたはサーバ4にアップされる。事前にアップされていてもよい。クラウドにスタンプコードに対応するコンテンツをアップする。
図41(C)において、情報を受け取るコード認識装置3―2で、所定のアプリケーションを起動して、情報受信モードを選択すると、コード認識装置3−2の押印マークが表示される。コード発生装置1内で、コード認識装置3−1で表示されたドットコードを読取り、対応するスタンプコードに変換される。次に、コード認識装置3−2に表示された押印マーク領域(どのようなグラフィックでもよい)にコード発生装置1でタッチして、スタンプコードを出力して、コード認識装置3−2がスタンプコードを読み取る。
図41(D)において、コード認識装置3−2が読み取ったスタンプコードをクラウドまたはサーバ4に送信し、既に登録されているスタンプコードに対応するコンテンツをダウンロードまたはストリーミングして、コード認識装置3−2に記録・閲覧できる。この大きな利点は、相手にアドレスを伝えることなく、容易にコンテンツを転送できることである。転送されたコンテンツは、再転送不可とする設定もできる。クラウドからスタンプコードに対応するコンテンツをダウンロードするか、またはストリーミングを行う。
図42(B)において、所定のアプリケーションの情報リンクモードを設定し、ドットコードが形成されたシールや様々な媒体に、コード発生装置1をタッチして、ドットコードを読取り、対応するスタンプコードに変換される。次に、コード認識装置3−1に表示された押印マーク領域(どのようなグラフィックでもよい)にコード発生装置1でタッチして、スタンプコードを出力して、コード認識装置3−1がスタンプコードを読み取る。なお、コード発生装置1で、ドットコードを読取り、スタンプコードを出力した後に、情報リンクモードを設定してもよい。情報リンクモードの設定は、コード認識装置3−1側で設定してもよいし、コード発生装置1で専用の情報リンクモードを指示するドットコードを読み取ってもいいし、コード発生装置1本体のボタン操作で行ってもよい。さらに、シールや様々な媒体に形成されたドットコードには、情報リンクモードの設定指示も含まれており、コード発生装置1で、当該ドットコードを読取り、コード認識装置3−1にタッチしてスタンプコードを読み取るだけで、情報リンクモードになり、当該スタンプコードとコンテンツが紐付される。ドットコードに対応するスタンプコードと、図42(A)で表示されたコンテンツを紐付し、当該コンテンツがクラウドまたはサーバ4にアップされる。コンテンツは、事前にアップされていてもよい。クラウドにスタンプコードに対応するコンテンツをアップする。スタンプコード-コンテンツ名テーブルも登録してよい。
図42(C)において、その後、図42(B)のコンテンツが紐付されたドットコードが形成されたシールや様々な媒体にコード発生装置1でタッチし、ドットコードを読取り、対応するスタンプコードに変換し、コード認識装置3−1にタッチすると、当該コンテンツを閲覧・実行できる。その後、再度、所定のアプリケーションを起動しても、同様に閲覧・実行できる。更に、コード認識装置3−2でも閲覧・実行できる。コンテンツが紐付されたドットコードが形成された媒体をタッチして、コード認識装置3−2にタッチしてスタンプコードを出力してもよい。
図42(D)において、他の方法として、所定のアプリケーションを起動させて、表示されたコンテンツに紐付されたスタンプコードに対応する第1のドットコードを表示し、 コード発生装置1で読取り、第2のドットコードが形成された媒体をタッチして、第2のドットコードとスタンプコードを紐付し、その後、当該媒体をタッチしてコード認識装置3−2にタッチし、スタンプコードを出力することにより、コンテンツを閲覧・実行できる。クラウドからスタンプコードに対応するコンテンツをダウンロードするか、またはストリーミングする。
つぎに、上記で言及したドットパターンの一例について、図43〜52を用いて以下に説明する。
情報ドットのとらえ方は、図43(A)〜(E)に示す通りである。
情報ドットのコードの割り当ては、図44(A)〜(C)に示す通りである。
ドットパターンの第1の例は、本出願人は「GRID0」との仮称で呼んでいる。
情報ドットは、情報を記憶するためのものである。
基準ドットは、予め設定された複数の位置に配置されたものである。
キードットは、基準ドットをずらして配置されるか、または図46に示すように、基準ドットの配置位置からずれた位置に加えて配置されるものである。つまり、基準ドットをずらして配置される場合は、基準ドットがずれるため元の基準ドットの配置位置には基準ドットがなくなる。そこで、キードットは元の基準ドットの役割も担うことになり、元の基準ドットの位置を他の基準ドットの配置から推定できるようにすることが望ましい。基準ドットの配置位置からずれた位置に加えて配置された場合は、基準ドットとキードットの2つが近傍に配置されることになる。
仮想点あるいは仮想領域は、基準ドットの配置により特定されるものである。図47に仮想点からの距離と方向の少なくともいずれかで情報を定義する場合、方向については、前述したキードットによるドットパターンの方向を基準として情報を定義すればよい。距離については、所定の基準ドット間の距離を基準にすればよい。なお、仮想領域を配置して情報を定義する場合は、情報を1個付与するための複数の仮想領域の中心もしくは代表点を仮想点として、上記と同様に基準ドットの配置で仮想点の位置を特定し、さらに仮想点からの距離と方向で仮想領域を定義してもよい。また、基準ドットの配置から、全ての仮想領域の配置位置を直接特定してもよい。なお、隣り合う仮想領域は連結してもよいが、その場合境界付近に情報ドットを配置すると誤認識が送る可能性があるので、一定の間隔を置いて仮想領域を配置した方が望ましい。
図46は、図45の変形例を示し、キードットを基準ドットの配置位置からずれた位置に加えて配置したものであり、その結果、基準ドットとキードットの2つが近傍に配置されることになる。
ドットパターンの第2の例は、本出願人は「GRID5」との仮称で呼んでいる。
なお、「GRID5」では、パターン認識を用いてドットパターンの方向を認識している。すなわち、基準ドットにより形成されたドットパターンの形状を記憶手段に記憶しておく。そして、読み取ったドットパターンの画像と記憶手段に記憶された形状とを照合することにより、ドットパターンの方向が分かる。
つまり、「GRID5」では、基準ドットはどのような配置でもよく、パターン認識できるドットの配置であればよい。
図52(A)では、基準ドットのパターンは非軸対称のユニークな配置であり、仮想点の配置パターンを認識できる。但し、仮想点の配置パターンから基準ドットの配置パターンが、パターン認識(仮想点の配置パターンと照合)により認識される場合は、基準ドットの配置パターンは非軸対称のユニークな配置パターンでなくてもよい。
図52(B)では、仮想点のパターンは非軸対称のユニークな配置であり、基準ドットの配置パターンを認識できる。但し、基準ドットの配置パターンから仮想点の配置パターンが、パターン認識(基準ドットの配置パターンと照合)により認識される場合は、仮想点の配置パターンは非軸対称のユニークな配置パターンでなくてもよい。
図52(C)では、基準ドットのパターンと仮想点のパターンが関連付けられて配置されている。
図52(D)では、仮想点を始点として情報ドットを配置している。仮想点の配置パターンから基準ドットの配置パターンが、パターン認識により認識される場合は、仮想点の配置パターンは、情報ドットの配置パターンを認識することにより、近傍領域に仮想点が存在することで認識でき、仮想点のパターンと照合(パターン認識)することにより、仮想点の配置パターンを認識できる。
以上の「GRID0」、「GRID5」のドットパターンが所定の領域内で同じコード値が定義され、上下左右に繰り返し並べて配置される場合、図53のように、当該ドットパターンの範囲と同じ大きさの範囲で任意の領域を読み取れば、本来のドットパターンを構成する情報ドットが、(1)〜(16)(図中は「丸1〜丸16」と記載している。)あるいは(1)〜(9)(図中は「丸1〜丸9」と記載している。)まで全て充足され、定義されたコード値全てが読み取ることができる。このように、情報ドットの配置はドットパターンの向きと範囲によって確定できるため、コード値として構成される情報ドットの配置法則も特定できる。さらに、図54のように、任意の領域で読み取るドットパターンの範囲において、当該範囲を超えて左右どちらかの情報ドットを読み取った場合、当該情報ドットと反対側端部に位置する情報ドットとは、定義される数値が同一であり、仮想点に対して同一の方向に同一距離だけずれた位置に配置される。この2つの情報ドットを繋ぐ線分は水平線となり、この水平線を平行移動することにより、仮想点を通る水平線を正確に認識できる。平行移動量は、対応する基準ドットが存在すれば、基準ドットが水平線上に位置するまでの距離となる。さらに、上下方向に対しても同様な手順で垂直線を認識すれば、水平線と垂直線の交点の位置を求めることにより、正確に仮想点を求めることができる。この方法によれば、光学読み取り装置を傾けてドットパターンを撮像し、ドットの配置が大きく変形しても仮想点を正確に求めることができ、情報ドットが示す数値を正確に認識できる。
以下、実施形態1に係るカード型装置110を説明する。本カード型装置は、上記実施形態0のコード発生装置の構成をカード型にしたものである。ただし、本発明の実施がカード型の装置に限定される訳ではない。図55は、カード型装置110の使用例を示す。カード型装置110は、プラスティック製の板状部材に、電子回路その他の素子が埋め込まれた構成を有する。
図56から図58は、実施形態1における装置の構成例を示す。また、図59および図60は、装置の上地に透明導電性フィルムを有する装置の構成例を示す。本実施形態における装置構成は一例であり、以下に限られず、実施の形態に応じて適宜構成要素の省略や置換、追加が可能である。また、各構成要素の配置は、実施の形態に応じて適宜変更が可能である。
図61Aは、装置110の情報機器200のタッチパネルとの接触面の構成の一例を示す模式図である。装置110は、光電変換素子配列112および5つの素子111(パターンコード出力装置ともいう)を備える。
図62は、装置110が情報機器200に対して情報を出力する処理例のフローチャートである。図62に示される処理は、例えば、装置110が情報機器200のタッチパネルに載置または近接されることにより開始される。ここで、近接とは、タッチパネルが装置110のそれぞれの素子111から静電容量等の物理量の変化を検知可能な距離の範囲に近づくことをいう。また、図62に示される処理は、情報機器200のタッチパネルに載置した装置110の指紋センサ113が、指紋またはドットコード等を検知することにより開始されてもよい。さらに、図62に示される処理は、装置111が光電変換素子配列112を介して、情報機器200からの入力情報を受信することにより開始されてもよい。
実施形態1の装置110および装置110Aは、情報機器200からの受光する光の光量の変化を基に、所定形式の入力情報を取得することができる。また、装置110および装置110Aは、導体パッド114または透明導電性フィルム114Aに指が接触した状態で、各SW115がON/OFFの間で切り替えることによる物理量変化を発生させる。装置110および装置110Aは、この物理量変化を情報機器200に検知させることで、所定形式の出力情報を情報機器200に出力することができる。なお、実施形態1では、物理量変化は、情報機器200のタッチパネルが検知する装置110と各素子111との間の静電容量の変化である。静電容量の変化は、情報機器200のタッチパネルの座標とともに検知される。また、図58に示される装置110は、電池122を備えることにより、安定した電源供給を行うことができる。
実施形態1では、装置110、110Aが有する各ハードウェア回路等は、電池122から電気エネルギーの供給を受けて駆動される。ただし、装置110、110Aの電源が電池122に限定される訳ではない。すなわち、実施形態1の変形例では、各ハードウェア回路等は、外部エネルギーを基に発生する電気エネルギーの供給を受けて駆動される。外部エネルギーを電気エネルギーに変換する方法は、例えば、光電変換、電磁波、圧電変換、熱電変換が挙げられる。上記の内、情報機器200から発生される外部エネルギーについては、情報機器200で稼働するコンピュータプログラムによって、情報機器200に搭載されたWIFIやブルーツース等の各種無線装置の起動および出力される電磁波エネルギーを制御して、装置110に供給することができる。
図64は、光電変換により電力供給を受ける装置110Bの内部の構成の一例を示す模式図である。図58と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明は省略される。
図65は、電磁波により電力供給を受ける装置110Cの内部の構成の一例を示す模式図である。図58、図60、図64と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明は省略される。
図66は、圧電変換により電力供給を受ける装置110Dの内部の構成の一例を示す模式図である。図58と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明は省略される。
図67Aは、熱電変換により電力供給を受ける装置110Eの内部の構成の一例を示す模式図である。図58と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明は省略される。
図64から図67Aに示される装置110Bから装置110Eは、外部エネルギーを電気エネルギーに変換することで、電気を発生させながら稼働されるため、電池または充電池を備えなくてもよい。
実施形態2において、装置110の構成および作用は、図57から図67Aで説明した装置110から装置11Eと同様である。実施形態2における装置構成は、実施形態1と同じであるため、その説明は省略される。ただし、実施形態においては、装置110は、他の装置と識別する識別情報を保持する。他の装置と識別する識別情報は、メモリ117(書き換え可能な不揮発性のメモリ、ROM等)に記憶されてもよい。装置110は、情報機器200に識別情報をパターンコードの形式で送信する(図61B、図61C参照)。情報機器200は、装置110から、パターンコードの形式で受信した識別情報により、装置110を認証する認証処理を実行することができる。メモリ117(書き換え可能な不揮発性のメモリ、ROM等)は装置を他の装置と識別する識別情報を記憶する識別情報記憶部の一例である。
したがって、装置110は、クレジットカード、キャッシュカード、ポイントカード等の代わりに用いることが可能となる。装置110をクレジットカード、キャッシュカード、ポイントカード等として用いる場合には、装置110は、素子110と情報機器200の有するタッチパネルとの間の物理量変化、例えば、静電容量変化により、パターンコードの形式で情報を情報機器200に伝達できる。したがって、情報機器200は、従来のクレジットカード、キャッシュカード、ポイントカード等に設けられた接触型の電気インターフェース、磁気読み取りインターフェースを介しないで、情報機器200の有するタッチパネルから装置110の有するカード番号を読み取ることが可能となる。
例えば、情報機器200は、タッチパネルの光量変化により、入力情報を装置110に伝達することで、装置110にトリガを送信し、装置110に情報機器200との通信を開始させるようにしてもよい。また、情報機器200は、タッチパネルの光を装置110の光電変換素子配列112に受光させ、電力供給を開始させることで、装置110にトリガを伝達し、装置110に情報機器200との通信を開始させるようにしてもよい。また、指紋センサ113、113A等が指紋認証に成功した場合に、装置110がパターンコードによって、トリガを情報機器200に送信し、装置110と情報機器200との通信を開始してもよい。
実施形態2の変形例1では、装置110は、情報機器200との共通の時刻と識別情報とに基づく符号化情報を生成し、情報機器200に出力する。装置110は、実施形態1の装置構成の他、クロック信号発生部、計数回路を備える。また、装置110は、クロック信号発生部、計数回路を動作させるための電池を備える。
図67Bは、時刻により暗号化された識別情報を送信する処理例のフローチャートである。図67Bの処理は、例えば、情報機器200から識別情報の送信要求を受信することにより開始される。
実施形態2の変形例2では、情報機器200は、一時的な暗号鍵、例えば乱数をタッチパネルの光量の変化、色相の変化、あるいは色相別の光量の変化に変換し、装置110に入力情報として伝達する。装置110のCPU116は、情報機器200からの光等の外部エネルギーの到来量の変化を基に得られた入力情報と、識別情報とに基づく符号化情報を生成し、情報機器200に出力する。情報機器200は、装置110に送信済みの一時的な暗号鍵により、符号化情報を復号する。このような手順により、共通鍵方式の暗号化通信の安全生を高めて、装置110から情報機器200に、装置110の識別情報を伝達できる。CPU116は入力情報とに基づく符号化情報を発生する符号化情報発生回路の一例である。なお、情報機器200と装置110との間の暗号化方式は、共有鍵方式に限定される訳ではない。
図67Cは、情報機器200からの入力情報により暗号化された識別情報を送信する処理例のフローチャートである。図67Cの処理は、例えば、情報機器200から、入力情報を受信することにより開始される。
実施形態2の変形例1では、装置110は、情報機器200との共通の時刻と識別情報とに基づく符号化情報を情報機器200に送信する。これにより、情報機器200における認証処理の安全性は向上する。
実施形態3では、装置110は、複数色の光の到来量(光量)の変化を基に所定形式の入力情報を取得する。図68Aは、複数色の光の到来量の変化を基に入力情報を取得する装置110Fの内部の構成の一例を示す模式図である。図58、図60、図64から図67Aと同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明は省略される。
装置110Fは、情報機器200から受光する複数色の光に対し、光の色ごとの光量の変化を基に所定形式の入力情報を取得する。光の色ごとの光量の変化を検出することで、装置110Fは、単独の光量測定素子を用いる場合より、一度に多くの情報を受信できる。一方、装置110Fは、単独の光量測定素子を用いる場合には、簡素な構造で、情報機器200からの入力情報を取得できる。
実施形態4では、装置110は、図60で例示した指紋検出用画像センサ113Aにより、情報機器200の表示装置から読み取った画像を基に所定形式の入力情報を取得する。実施形態4における装置110の構成は、実施形態1における装置構成と同一であるため、その説明は省略される。装置110が情報機器の表示装置から読み取る画像は、例えば、表示面に形成された直径0.5mm未満のドットを複数含むドットパターン、バーコード、2次元バーコード等であってもよい。なお、指紋センサ113が十分な精度があれば、直径0.05〜0.2mm程度のドットを認識することもできる。
装置110は、情報機器200から読み取った画像またはドットパターンを基に所定形式の入力情報を取得するため、より安全性の高い情報の送受信を実現することができる。
実施形態5では、装置110は、指紋センサ113から、人体の少なくとも一部表面の凹凸部による模様、例えば指紋を検知する。指紋センサ113は、検出面とも呼ばれる当該凹凸部を検出する面と、検出対象の間の静電容量に基づき、人体の少なくとも一部の凹凸を検知する。実施形態5における装置110の構成は、実施形態1における装置構成と同一であるため、その説明は省略される。装置110は、検出された指紋等の模様が装置110により認証された場合に、情報機器200との情報の送受信を開始する。
指紋センサ113は、人体の少なくとも一部表面の他、読み取り対象の媒体面に形成された直径0.5mm未満のドットを複数含むドットパターンを検出し、検出されたドットパターンが装置110により認証された場合に、情報機器200との情報の送受信を開始してもよい。なお、指紋センサ113が十分な精度があれば、直径0.05〜0.2mm程度のドットを認識することもできる。
指紋センサ113は、例えばCCD、CMOS等のイメージセンサであってもよい。指紋センサ113は、人体の少なくとも一部表面が検出面に近接した場合、人体の少なくとも一部表面の凹凸部の画像を取得すればよい。また、指紋センサ113は、光の反射により媒体と識別可能な材料によるドットを複数含むドットパターンが形成された媒体が検出面に近接した場合、当該ドットパターンの形状を検出すればよい。
指紋センサ113は、静電容量センサであってもよい。指紋センサ113は、人体の少なくとも一部表面が検出面に近接した場合、検出面と人体の一部表面の凹凸部との間の静電容量を計測することで凹凸を検出することができる。また、指紋センサ113は、導電性材料によるドットを複数含むドットパターンが形成された非導電性の媒体が近接した場合、当該ドットとの間の静電容量を計測することでドットパターンの形状を検出することができる。
図68Bは、検出情報に基づき情報機器200との通信を開始する処理例のフローチャートである。検出情報は、指紋センサ113により検出された検出対象の画像等の情報である。図68Bの処理は、例えば、検出対象の指紋またはドットパターン等が検出面に近接することにより開始される。
装置110は、指紋センサ113により検出された指紋等またはドットパターンを認証することにより、情報機器200との情報の送受信を開始する。これにより、より安全性の高い装置110の認証が可能となる。
実施形態6では、装置110は、情報機器200から取得した入力情報に基づく情報処理を実行する処理部を備える。実施形態6における装置110の構成は、実施形態1から5における装置構成と同一であるため、その説明は省略される。CPU116は、コンピュータプログラムにより、処理部の処理を実行する。処理部の処理、またはその一部がハードウェア回路により実行されてもよい。
図68Cは、情報機器200からの入力情報に応じて処理を実行する例のフローチャートである。図68Cの処理は、例えば、情報機器200から、入力情報を受信することにより開始される。
例えば、情報機器200がタッチパネルを有する端末、携帯電話等であって、インターネットショッピングを行う場合に、ウェブサイトでクレジットカード番号を入力する際に、情報機器200が装置110からクレジットカード番号を取得してもよい。この場合に、情報機器200によるパスワード入力による認証成功を前提とした処理でもよいし、指紋センサ113等による認証成功を前提として処理により、情報機器200が装置110からクレジットカード番号を取得してもよい。
同様にインターネットバンキングを行う場合に、情報機器200がタッチパネルを有する端末、携帯電話等であって、インターネットショッピングを行う場合に、ウェブサイトで口座番号を入力する際に、情報機器200が装置110から口座番号を取得してもよい。この場合に、情報機器200によるパスワード入力による認証成功を前提とした処理でもよいし、指紋センサ113による認証成功を前提として処理により、情報機器200が装置110からクレジットカード番号を取得してもよい。
装置110は、情報機器200から取得した入力情報に基づく処理を実行する。また、装置110は、実行結果に応じた出力情報を情報機器200に出力する。これにより、装置110は、情報機器200との間で、様々な情報の送受信を実現することができる。CPU116は、入力情報に基づく情報処理を実行する処理部の一例である。
実施形態7では、実施形態1から6における装置110および装置110Aから装置110Fは、カード型装置として実現される。実施形態7におけるカード型装置の構成は、カード型装置のサイズを除いて、各実施形態1から6における構成と同一であるため、その説明は省略される。カード型装置の裏面のサイズを、例えば、ISO/JIS規格で定められた85.60×53.98mmとした場合であっても、図61Aのようなパターンコード出力装置の配置が可能である。
カード型とすることで、携帯に便利であり、他の情報機器200との間で安全な情報の送受信が求められる種々のカードに適用することができる。
実施形態8では、実施形態7のカード型装置のより具体的な構成を例示する。ただし、実施形態8のカード型装置に、実施形態1から実施形態6で述べた装置110等の構成を組み合わせてもよい。また、実施形態8のカード型装置に、実施形態0で説明したスタンプ型のコード発生装置1の構成の一部、あるいは、制御手順を採用してもよい。図69Aは、カード型の装置110Gの裏面の構成の一例を示す模式図である。図69Aの上側の図において、カード型装置110Gは、8個の素子111および光センサ130を備える。各素子111は、1つの素子111の周囲に円形に配置されている。現行のスマートフォンの素子111の認識数は同時に5か所が一般的であるが、増加する可能性もある。タブレットPCでは、既に10か所を認識できる機器が多い。また、6か所以上に素子111を配置しても、同時に出力できる個数を5個以内とすれば、現行のスマートフォンでも使用できる。
図70Aは、図69Aのカード型装置110Gによるパターンコードの出力例を示す図である。カード型装置110Gにおいて、上部には光センサ(情報入力センサ)130が配置される。光センサ130から右回りに配置される素子111は、それぞれシンボル2からシンボル8を出力するものとする。中央に配置された素子111は、シンボル1を出力するものとする。シンボル1からシンボル8がONの状態であるパターン(以下、区切りパターン、基準シンボルパターンとも呼ばれる)は、パターンコードの開始または区切りを示す。なお、図70Aの左側において、○印は、素子111の物理的配置を例示して、○内の数字は、素子111から出力される情報(シンボル)を示している。図70Aの左側の素子111の配置は、中心のシンボル1と、その周囲で出力されるシンボル2からシンボル8を示している。また、図70Aの右側において、各素子111がONの場合を黒丸、OFFの場合を白丸で示すことで、シンボル1からシンボル8に対応する各素子111のONとOFFの組み合わせによるパターンを例示する。図70Aでは、各パターンの下には通し番号0から8が付与されている。
カード型装置110Gは、CPU116およびパターンコード出力装置131等の制御により、1番目(通し番号1)のパターンとして基準シンボルパターンを出力し、シンボルの配置を図55に例示した情報機器200のタッチパネル等に認識させる。その後、カード型装置110Gは、2番目(通し番号2)から7番目(通し番号7)で、シンボル2からシンボル8の素子111から、ONとOFFとを出力することで、情報を伝達する6個のパターンを出力し、8番目(通し番号8)でパリティチェックパターンを出力する。基準シンボルパターンとパリティチェックパターンに挟まれたパターン(パターンAでは、2回出力される通し番号2から通し番号7のパターン)のそれぞれが表す情報をパターンコードという。パリティチェック以外のエラーチェックや誤り訂正を実施する場合は、カード型装置110Gは、基準シンボルパターンで挟まれる2番目(通し番号2)から8番目(通し番号8)のパターンで情報を伝達するパターンを出力してよい。ここで、情報を伝達するパターンとは、基準シンボルパターンのような区切りパターン、パリティチェックパターンのようなエラーチェック、エラー訂正のパターン以外のパターンである。以下、情報を伝達するパターンを単に情報パターンという。区切りパターンと情報パターンの組み合わせをデータブロックと呼ぶ。図70Aでは、「パターンA」の文字列が付されたパターンの並び(パターンA)のデータブロックには、パリティチェックパターンも含まれる。この図では、通し番号1から通し番号8のパターンを2回含むデータブロックが例示されている。このうち、通し番号2から通し番号7のパターンの組み合わせが情報を表すパターンの組み合わせである。以下、本明細書では、1つのデータブロックに含まれる一連の情報パターン(例えば、図70A通し番号2から通し番号7のパターンの組み合わせ)を静電容量コードと呼ぶ。静電容量コードは、カード型装置110G等の装置110が出力する情報コードということができる。
図70Aにおいて、「パターンB」の文字列が付されたパターンの並び(パターンB)には、通し番号1から通し番号8のパターンが例示されている。カード型装置110Gは、1番目のパターンとして基準シンボルパターン(シンボル1からシンボル8のすべて)をONで出力し、情報機器200がシンボルの配置を認識できるようにする。その後、カード型装置110Gは、2番目から7番目で、シンボル1、シンボル3からシンボル7を情報シンボルとして6回のパターンを出力し、8番目でパリティチェックコードを出力する。パリティチェック以外のエラーチェックや誤り訂正を実施する場合は、パターンコード出力装置131は、2番目(通し番号2)から8番目(通し番号8)で情報を伝達するパターンを出力してよい。2番目(通し番号2)から8番目(通し番号8)によるパターンコードが情報を伝達するパターンコードとなる。
図70Bは、カード型装置110G(パターンコード出力装置)のパターンコードの出力の変形例を示す図である。パターンコードを電子決済などに用いるためには、情報機器200は、所定時間内の送受信で128bitのパターンコード(静電容量コード)を認識することが望ましい。一方、現行のスマートフォンでは、同時に認識できるタッチ位置の数(即ち、素子111の数)が5個に制限されている場合が多い。そこで、同時にONにする素子111の数は5個以下であるが、装置110Gに設ける素子111の数を6個以上に増やすことにより、コード数を増加させることができる。図70Bの例では、10個のパターンコード出力導体である素子111を設けて説明する。なお、他のアプリケーションにおいては、複数回の送受信よって所定時間内に128bit程度の情報が送信されるようにしてもよい。なお、ここでは、情報機器200のタッチパネルが同時に認識できるタッチ位置の数(即ち、素子111の数)が5個であることを想定して説明するが、本発明の実施は、タッチパネルが同時に認識できるタッチ位置の数(即ち、素子111の数)が5個である場合に限定されるわけではない。すなわち、タッチパネルが同時に認識できるタッチ位置の数(即ち、素子111の数)がN(整数)個である場合ついて、一般に以下の手順を適用できる。
上述の図70Bについて述べたように、タッチパネルが同時に認識可能なタッチ位置の数に制限がある場合がある。しかし、装置110において、素子111の配置の仕方、あるいは配置の数に限定がある訳ではない。図71Aは、タッチ入力パネル135を備えるカード型装置110Hの裏面の構成の一例を示す模式図である。図71Aの上側の図において、カード型装置110Hは、8個の素子111および光センサ130を備える。各素子111(以下、パターンコード出力装置とも呼ばれる)は、1つの素子111の周囲に矩形枠状に配置されている。
図71Dは、省電力表示装置を備えるカード型装置画像読み取り装置110Iは単に装置110Iとも呼ばれる。の裏面の構成の一例を示す模式図である。カード型装置110Iは、5個の素子111、光センサ130および光電変換素子配列(ソーラーパネル)112を備える。横一列に3個の素子111が配置され、それぞれの下側に、素子111、光センサ130、素子111が配置されている。ただし、カード型装置110Iにおいて、パターンコードを電子決済などに用いるためには、所定時間内に授受される情報量が128bit以上であることが望ましい。したがって、そのようなアプリケーションの場合には、図70Bに例示したように、シンボル1から10に対応する10個程度、あるいはそれ以上の数の素子111を設け、パターンコードによる伝送レートを高くしてもよい。
本実施形態1から実施形態8では、タッチパネルの光量の変化によって、装置110等に情報を入力した。ここでは、装置110等に入力される情報の規約を情報コードとして定義する。情報コードは、装置110等に到来するエネルギーの時間変化のパターンが定義する情報フォーマットということができる。なお、以下の説明において、実施形態1から実施形態8で説明した装置110、カード型装置110Aから110H等を単に装置110等という。また、以下の情報コードは、光センサ130を含む情報入力装置132に入力される。したがって、この情報コードは光コードとも呼ばれる。
また、以下では、素子111を含むパターンコード出力装置131から出力されるパターンコードについても規定する。以下のパターンコードのフォーマットは実施形態0のスタンプ型のコード発生装置1にも適用可能である。さらに、実施形態0のコード発生装置1が、以下に述べる光センサ130(情報入力装置132)を備える場合には実施形態0のコード発生装置1は、以下の光コードを認識し、入力可能である。
RGB光電変換素子配列として、丸印に数字1から3を付したものとしては、R、G、B3色に対応するカラーフィルタを付与したフォトダイオード(またはフォトトランジスタ)が例示される。図では、1から3の丸印は、それぞれR、G、Bに対応する情報入力センサ(以下、それぞれ、情報入力センサPD1、PD2、PD3と呼ぶ)を例示する。このような情報入力センサの列をタッチパネルに接触または近接する面(裏面)に設けることにより、装置110等は、タッチパネルを有する情報機器200等から、3チャンネルの入力情報を受信できる。ただし、本実施形態1から8において、光の波長ごとの情報入力センサの数、すなわち、チャンネル数は3に限定される訳ではない。装置110等は、2チャンネル以下、または4チャンネル以上の波長に対応するカラーフィルタ(波長選別フィルタ)を用いて情報入力をすればよい。また、装置110は、波長を分離しないで、情報入力センサPD1、PD2、PD3にそれぞれ対応するタッチパネルのディスプレイの領域からそれぞれ異なる光量の光を受光することこで、3チャンネルの情報入力が可能である。
装置110等は受光した明るさの段階を認識する。明るさの段階は、1個の閾値を設けON/OFFの2段階(1bit)でもよい。閾値を複数段階にすることで、フォトダイオード1個当たり得られる情報量を2bit以上に増大させてもよい。この図では、段階数は、ON/OFFの2段階とする。図で黒色はOFFであり、光を受光していないか、または受光した光が所定の閾値以下の明るさである場合とする。また、白色はONであり、光を受光したか、または受光した光が所定の閾値以上の明るさである場合とする。
図71GでパターンAは、3チャンネルで入力される入力情報の情報コードを例示する。図71GでパターンAでは、情報入力センサPD1〜PD3の組を示す3つの丸印の下に通し番号0から14が付与されている。また、通し番号の下にそのときのタッチパネルのディスプレイの発行色が黒(BK)、白(W)、赤(R)、緑(G)、青(B)、シアン(C)、マゼンタ(M)、黄(Y)で例示されている。また、図で、情報入力センサD1〜D3が白丸の場合に、当該情報入力センサがオン、すなわち、光の入射による電流が基準値を超えたこと、あるいは、光の入射による端子電圧が基準値を超えたことを例示する。一方、情報入力センサD1〜D3が黒丸の場合に、当該情報入力センサがオフ、すなわち、光の入射による電流が基準値未満であること、あるいは、光の入射による端子電圧が基準値未満であることを例示する。
図71HでパターンBは、3チャンネルで入力される他の入力情報の情報コードを例示する。情報入力状態で情報機器200のディスプレイ(パネル)は、通し番号0で情報入力センサPD1〜PD3をOFFにして黒色(BK)となっている。ディスプレイに装置110を接面または近接し、装置110から所定のパターンコードを出力すると、ディスプレイは通し番号1で情報入力センサPD1〜PD3をONにして白色(W)となり、次に、情報コードの出力を開始する。上記の通し番号0、1時点での発光が情報コードの出力開始および区切りを示す。その後、通し番号2、4、6、8、10、12、14の時点において、ディスプレイは情報入力センサPD1(R)、PD2(G)、PD3(B)、PD1+PD2(Y)、PD2+PD3(C)、PD3+PD1(M)の6色で情報コードを7回出力する。一方、通し番号1、3、5、7、9、11、13の時点で情報入力センサPD1〜PD3をONにして白色(W)とすることにより、タイムスタンプの役割を果たす。また、ディスプレイは、通し番号0の黒色(BK)よって、装置110が情報コードの開始や区切りを認識できるようにする。装置110において、読取のエラーが発生した場合でも、ディスプレイが情報コードを必要数繰り返すことによって、装置110は確実に正しい情報コードを認識できる。装置110が情報コード読取の完了を確認したら、素子111から読取完了のパターンコードを出力する。情報機器200は、読取完了のパターンコードをタッチパネルで検出することで、読取の可否を認識できる。なお、タイムスタンプとして、情報入力センサPD1〜PD3をOFFにして黒色(BK)としてもよい。この場合、情報入力状態でディスプレイは0で情報入力センサPD1〜PD3をONにして白色(W)とすればよい。
図72Aは、光コードの発光領域を例示する図である。光コードのコード量を増加させるには、情報機器200のディスプレイと装置110との間で、対面する複数の位置にそれぞれ発光領域(ディスプレイ側)と、光センサ(装置110側のフォトダイオード)を設ければよい。すなわち、情報機器200のディスプレイ上で光コード発光領域の数を増やし、各発光領域に対面する装置110の位置にRGBフォトダイオード144を配置すればよい。情報機器200のタッチパネルは、各素子111の位置情報を認識できるため、カードに設けられた複数のフォトダイオード144の位置も認識できる。したがって、情報機器200のタッチパネルは、カードがかざされた都度ディスプレイ上のRGBフォトダイオード144の位置に対応するディスプレイ上の位置に発光領域を設定し、光コードを発光すればよい。各発光領域内からの発光は、例えば、1色の光を発光するものとする。なお、光コードの発光と導体111のパターン出力は並行して実施してもよい。つまり、情報機器200と装置110とは、ディスプレイからの発光とRGBフォトダイオード144による受光、素子111からの物理量変化とタッチパネルによる検知とにより、同時に双方向通信(いわゆる全二重通信)を実行してもよい。また、認証等の時間を短縮するために、所定の時間内に取得した光コードを記憶して使用してもよい。RGBフォトダイオード144は、光センサ130に相当する。
図72Eは、情報機器200が装置110のRGBフォトダイオード144の位置を特定して光コードを発光する処理例のフローチャートである。この処理例では、情報機器200は、装置110に対して通信開始要求を送信する(OP70)。通信開始要求は、例えば、図72HのパターンBで示した、通し番号0の黒(BK、未発光)と、通し番号1の白(W)の組み合わせである。黒(BK)と白(W)の組合わせでは、すべてのRGBフォトダイオード144が同一色で受光するため、情報機器200は、ダイオードの領域を特定する必要がない。すると、装置110は、例えば、実施形態1のSW15のON/OFF状態を変更することにより、素子111における物理量変化を情報機器200のタッチパネルに検出させる。すると、情報機器200のタッチパネルは、物理量変化を検出した位置から、素子111の配置位置を特定する(OP71)。次に、情報機器200は、各素子111の配置位置から特定されるRGBフォトダイオード144の位置にRGBのパターンを出力する(OP72)。なお、図では省略されているが、OP72において、データ送信に必要な複数のデータブロックが出力されるようにしてもよい。
なお、図72Eでは、情報機器200から装置110に対して、RGBのパターンによる出力(通信)を開始した。しかし、本発明の実施はこのような手順に限定される訳ではない。例えば、情報機器200のタッチパネルが装置110からの素子111を通じた物理量変化を検知することで、出力(通信)を開始してもよい。情報機器200が先に素子111を通じたパターンコードを検知する場合には、情報機器200は、素子111の配置およびRGBフォトダイオード144を認識できる。したがって、図72Fのように、黒(BK)と白(W)の組み合わせのように、すべてのRGBフォトダイオード144に同一色で発光しなくもよい。したがって、情報機器200は、例えば、図72Gのように、通し番号0〜2で検知されたRGBの組の系列(通し番号0で黒色(BK)、通し番号1で白色(W)、通し番号2で赤色(R))等によって、装置110に対する情報コードの出力開始を要求できる。
なお、図72Fでは、情報機器200から装置110に対して、RGBのパターンによる通信を開始した。しかし、本発明の実施はこのような手順に限定される訳ではない。例えば、装置110が情報機器200のタッチパネルに対して素子111を通じた物理量変化を検知させることで、出力通信を開始してもよい。
図72Gから図72Kは、パターンコードを出力し、光コードを受信するカード型装置の他の仕様を説明する。
フォトダイオードWPD1からWPD6は、それぞれ、情報機器200のディスプレイの光コード発光領域LE1からLE6に対応する破線で囲まれた位置に配置される。この例では、フォトダイオードWPD1からWPD6は、フィルターを設けずに、情報機器200のディスプレイからの光をそのまま受光する。このような構成によって、フォトダイオードWPD1からWPD6は、ディスプレイから受光する光に対して光電変換により十分な感度で電流(または所定の抵抗に対する端子電圧)を発生し、光信号から情報(光コード)を入力できる。したがって、フォトダイオードWPD1からWPD6については、特に波長の制限を設けない。フォトダイオードWPD1からWPD6は、例えば、白色光を受光可能である。なお、装置110は、厚さが1mm未満の薄型のカード形状である。一方、ディスプレイは、発光領域LE1からLE6がそれぞれ独立した光量で発光し、対応するフォトダイオードWPD1からWPD6に受光させる。このような構成によって、波長を制限しないで、ディスプレイの発光領域を区切ることで、ディスプレイから装置110に複数チャンネルの情報入力が可能となる。
<<特殊パターンコード仕様>>
また、例えば、コード発生装置1、あるいは、装置110は、ドットコード読取装置でドットコードを読み取ることで、特殊パターンを記憶する。そして、コード発生装置1、あるいは、装置110は、前方ボタン、あるいは、後方ボタンがごとに、対応するパターンコードを出力する。コード発生装置1、あるいは、装置110は、新たに、ドットコード読取装置で特殊パターンを読み取った際に、以前に記憶した特殊パターンをクリアする。
特殊パターンは底面の前方スイッチまたは後方スイッチがONになった際に出力される。図72Nに、特殊パターンを例示する。特殊パターンは、図のように、前方ボタン短押し(例えば、1秒未満の押下)、後方ボタン短押し、前方ボタン長押し(例えば、1秒未以上の押下)、後方ボタン長押し等のボタン操作にしたがって、パターンコード出力装置131から出力される。以下に、コード発生装置1、あるいは、装置110における前方ボタンと、後方ボタンによる操作仕様を例示する。
前方ボタンが1秒未満ONになり、その後OFFになったら、パターンコード出力装置131は、シンボル1、2を2秒ONで出力する(パターンSPEC1)。このとき、パターンコード出力装置131は、以前の操作によるすでに実行中のシンボル出力を中止する。情報機器200のアプリケーションプログラムは、パターンSPEC1を検出すると、画面上のアイコン選択を受け付ける。但し、情報機器200のアプリケーションプログラムは、誤認回避のため、例えば、同一の特殊パターンを連続して2回認識した場合に処理を行うようにすればよい。
後方ボタンが1秒未満ONになり、その後OFFになったら、パターンコード出力装置131は、シンボル1、2、4を2秒出力する(SPEC2)。このとき、パターンコード出力装置131は、以前の操作によるすでに実行中のシンボル出力を中止する。情報機器200のアプリケーションプログラムは、パターンSPEC2を検出すると、映像再生等のコンテンツでは一時停止・再生を受けつける。また、情報機器200のアプリケーションプログラムは、ポイントやスタンプの処理では、再発行を実行する。但し、情報機器200のアプリケーションプログラムは、誤認回避のため、例えば、同一の特殊コードを連続して2回認識した場合に処理を行うようにすればよい。
前方ボタンが1秒以上ONになったら、コード発生装置1、あるいは、装置110が離反し、前方ボタンがOFFになるか、他のボタンが押されるまで、パターンコード出力装置131は、シンボル1、2、6を連続出力する(SPEC3)。情報機器200のアプリケーションプログラムは、コード発生装置1、あるいは、装置110の移動・回転の際に使用に、この特殊パターンを認識する。但し、誤認回避のため、同一のパターンコードを連続して2回認識して処理を行う。一方、ユーザは、装置110をタッチパネル上で移動・回転等する場合には、前方ボタン長押し状態に維持する。情報機器200のアプリケーションプログラムは、一旦他の特殊パターンを認識して、その後、SPEC3のパターンを2回認識すれば、そのままSPEC3のパターンを認識する処理を継続する。これによって、情報機器200のアプリケーションプログラムは、コード発生装置1、あるいは、装置110の移動・回転に追従する。
後方ボタンが1秒以上ONになったら、パターンコード出力装置131は、シンボル1、2、4、6を2秒出力する(SPEC4)。他の操作が実施されれば、SPEC4の出力は中止される。情報機器200のアプリケーションプログラムは、コンテンツを終了し、待機画面に戻る。但し、情報機器200のアプリケーションプログラムは、誤認回避のため、同一の特殊コードを連続して2回認識して処理を行う。
上記実施形態、実施形態1から実施形態8では、SW15を介して、素子111と接触導体との間を接続することで、タッチパネルが検知可能な静電容量を大きくした。しかし、このような構成に代えて、素子111にパルス信号(または交流信号)を付与することにより、タッチパネルが検知する素子111の実効的な静電容量を大きくしてもよい。
検出器には、タッチパネルの交流信号源Aに接続される接触検知部から電気力線が入る。電気力線の方向(正負)および電気力線の密度、すなわち、電界強度は、交流信号源Aからの信号に応じて正負の値で変化する。ところで、検出器は、静電誘導の原理にしたがうものとすると、タッチパネルの交流信号源Aに接続される接触検知部が正の場合に、検出器は負に帯電する。したがって、検出器には、タッチパネルの交流信号源Aに接続される接触検知部に投入される交流信号と逆相の信号が発生する。
<実施形態9>
図75は、画像センサ160の構成を例示する図である。図75で下側は、画像センサ160の撮像面を見た平面図であり、上側は、平面図のA−A間を切断した断面図である。また、図76は、A−A間の断面図とともに、図75において開口を含まないB−B間の断面図を例示する図である。
導光層150の側部には、発光ダイオードが設けられ、導光層150に光を照射する。導光層150に照射された光のうち、導光層150の上面(光反射層151側の面)と下面(撮像対象物側の面)とに、全反射の臨界角以上で入射した光は、全反射を繰り返しつつ、導光層150内に広がる。また、導光層150の上面(光反射層151側の面)と下面(撮像対象物側の面)とに、全反射の臨界角未満で入射した光は、導光層150の下面(撮像対象物側の面)から外部に放射される。一方、導光層150の上面(光反射層151側の面)には、光反射層151が形成されているため、入射した光は、入射角に依存せず、反射される。
図78は、第1の変形例に係る画像センサ160Aの構成を例示する図である。図75から図77では、導光層150によって、光源からの光を撮像対象に照射する画像センサ160の構成を例示した。しかし、例えば、導光層150に、光拡散材料を用いて、光を拡散させるようにしてもよい。例えば、導光層150に、微粒子(微粉体)を混入させたアクリル樹脂を用いればよい。このような光拡散層150Aの光拡散特性は、基材となる樹脂と微粒子との屈折率差と、微粒子の粒子径に依存することが知られている。微粒子としては、サブミクロン〜数十ミクロンの球状微粒子ポリマ、セラミックス微粒子などが使用できる。
図79および図80は、画像センサ160の第2の変形例である画像センサ160Bの構成を例示する。図79は、本変形例の撮像面側(撮像対象に向く開口側)から見た平面図と、撮像面を下に配置した正面図を例示する。図80は、図79におけるA−A間の断面図(開口を横断する平面で切断)、およびB−B間の断面図(開口を横断しない平面で切断)である。
<<第3の変形例>>
<実施形態10>
なお、図82は、CMOSセンサ素子252の配列の一部を例示する図である。したがって、図82では、6×6のCMOSセンサ素子252の配列が例示されているが、画像センサ160Dが有するCMOSセンサ素子252の数が36個ということではない。また、図83、図84で、CMOSセンサ素子252の紙面に向かって下側に、撮像対象の媒体面(撮像対象面ともいう)が置かれる。さらに、CMOSセンサ素子252の上面(撮像対象側と反対の面)に導光板250が設けられる。さらに、導光板250に隣接して、導光板250内に向けて光を照射する照射装置201が設けられている。照射装置201は、例えば、発光ダイオードである。また、照射装置201は、光源の一例である。図82から図84に例示する導光板250は、撮像対象面に光を照射する導光層の一例である。また、図82から図84に例示する導光板250は、画素センサの受光部の反対面側に設けられ、隣接する前記画素センサの間から光を前記撮像対象面に導入する導光層の一例である。
<実施形態11>
<実施形態12>
ただし、実施形態12の光吸収材255Aは、実施形態11の光吸収板255のような板状ではなく、CMOSセンサ素子252の層から離れるにしたがって、断面の幅が拡がる形状である。また、光吸収材255Aで囲まれたCMOSセンサ素子252前面の空間はCMOSセンサ素子252から離れるにしたがって断面が狭くなるすり鉢状の形状(空間がテーパ状)である。すなわち、光吸収材255Aの層は、CMOSセンサ素子252から見た場合に、平板に複数のすり鉢の穴の皿穴が形成され、その皿穴の底部に撮像対象媒体面に至る開口を有する構造である。なお、すり鉢の穴の皿穴は、CMOSセンサ素子252前面の対応する位置で格子状に形成されている。光吸収材255Aは、実施形態11と同様、黒鉛、カーボンナノチューブ等である。このすり鉢の穴の皿穴には、光を透過する保護膜の材料が充填されてもよい。光吸収材255Aの層は、画素センサが形成される基板から前記撮像対象面側に延伸するにしたがって断面寸法が大きくなる遮光部の一例である。
<実施形態13>
図92に、本実施の形態の画像センサ等で撮像されるドットパターンに含まれる1つのドットを例示する。本実施の形態の画像センサ等とは、実施形態1における指紋検出用画像センサ113A(図60)、実施形態5の変形例で説明したイメージセンサ、実施形態8の指紋センサ113、実施形態9の画像センサ160、指紋センサ113等、本実施の形態で例示した画像センサ等である。
ドット印刷は、紙面の場合は、600dpi(0.042mm)で印刷されるが、ドットゲインや紙質、インクの特性、印刷機の精度によって、ドットサイズが0.05mm程度以上になる、さらに、ラベル印刷などでは精度が低く300dpi(0.085mm)で印刷されるが、同様な要因で、ドットサイズが0.1mm程度になる。さらに、解像度の低いディスプレイでは、ドットは2mm程度で表示される。
また、例えば、ドットの寸法と比較して、CMOSセンサ素子252の寸法が十分に小さく、分解能が高い場合には、図82の光反射板251,図85の光吸収板255、図88の光吸収材255A、図91の光吸収材255B等を設けないでもよい。図82の光反射板251,図85の光吸収板255、図88の光吸収材255A、図91の光吸収材255B等を設けない場合には、例えば、複数のCMOSセンサ素子252の配列(M行×N列、3×3以上)において、周囲の行と列(例えば、第1行と第M行、第1列と第N列)からの検出値を無視し、その内部の配列(例えば、M−2行×N−2行)からの出力値を基に、画素値を判定してもよい。周囲の行と列は、最も外の1行1列に限定されず、周囲近傍の数列からの検出値を無視してもよい。そして、内部の配列に属するCMOSセンサ素子252からの出力を平均、あるいは、多数決論理で、輝度を判定してもよい。このようにすることでも、撮像対象の媒体面からの距離に応じて、反射光のエネルギーは減衰するため、撮像面に、CMOSセンサ素子252のピッチよりも十分に大きな寸法のドットが十分に大きなドットピッチで形成されている場合には、十分分解能となる。このような画像センサは、図82の光反射板251,図85の光吸収板255、図88の光吸収材255A、図91の光吸収材255B等を設けないで、例えば、一般的なCMOS画像センサのプロセスを流用して、実施形態10から実施形態13に例示した画像センサを製造できる。内部の配列に属するCMOSセンサ素子252からの出力を平均、あるいは、多数決論理で、輝度を判定する画素センサが複数個組み合わせられて、単一の画素データを出力する画素センサの一例である。
撮影領域とは、CMOSセンサ素子252直下の矩形状領域である。特殊な構造のレンズは、媒体面から鉛直方向に対して所定の角度以内で入射される光のみを透過させて、センサに検知させる。隣接する領域から入射される光、すなわち、所定の角度を超える角度で入射される光は、屈折または反射により排除される。
ここで、所定の角度とは、CMOSセンサ素子252の直下以外から入射される光が多少検知されても影響が無い程度の角度である。
なお、CMOSセンサ素子252の解像度が高い場合は、複数個のCMOSセンサ素子252に対して1個のレンズを配置するようにしてもよい。
なお、実施形態10〜13で説明した画像センサに通常のCMOSセンサのプロセスを採用し、例えば、1ミクロンピッチで画像センサを配置すれば、3ミクロン程度のドット(ドット間隔は、例えば、3ミクロン)を配置したドットパターンの読み取りが可能となる。したがって、実施形態10から13の画像センサによれば、従来のドットパターンとは、2桁程度細かなドットパターンの読み取りが可能となる。上記(4)で述べたように、図82の光反射板251,図85の光吸収板255、図88の光吸収材255A、図91の光吸収材255B等を設けないで、M行×N列のCMOSセンサ素子252、例えば、5行×5列から中央の3行×3列の出力を基に、平均値または多数決判定する場合でも、5行×5列の素子配列(5ミクロン×5ミクロン)に対して、15ミクロン程度の寸法のドットを検出できる。
一般に、紙媒体へのドット印刷は赤外線を吸収するカーボンブラックか、赤外線を吸収する透明インクや目立たない有色インクを使用する。この場合、赤外線を使用し当該赤外線の波長で光を照射するのが望ましい。もちろん、紫外線を使用して、紫外線を照射して可視光等の他の波長の光とは異なる反応を有するインクを使用してドットを印刷してもよい。
図95から図99を参照して、本発明の実施形態14に係る装置110の光センサを説明する。実施形態14に係る光センサは、実施形態8における光センサ130として使用可能である。装置110は、例えば、実施形態1等で説明したカード型装置等と同様である。
なお、上記の光センサ130A又は130Bを備えるコード読取装置は、スタンプのコード読取装置としても使用できる。また、装置110は、光センサとして、異なる波長の光を受光する受光素子に代えて,同色または一部重複する波長領域の光を受光する受光素子を用いてもよい。そのような同色または一部重複する波長領域の光を受光する受光素子を複数用いる場合には、それぞれの受光素子が受光する媒体面の光反射領域が分離され、それぞれの受光素子に入射する媒体面の反射領域からの反射光が混じらないように、受光素子の受光面を隔壁等で分離すればよい。
図100から図102を参照して、本発明の実施形態15に係るデジタルスタンプが出力するパターンコードを説明する。実施形態15に係るデジタルスタンプは、実施形態0に示すコード発生装置1と同様の構成とすることができる。
図100は、デジタルスタンプと情報機器200との接触面の構成の一例を示す模式図である。デジタルスタンプは、情報読取装置データ入力部(光電変換素子配列)112および5つの素子111(パターンコード出力装置とも呼ばれる)を備え、外周上に情報読取指示切欠き部26を有する。情報読取指示切欠き部26は、実施形態0におけるコード発生装置1に設けられる情報読取指示切欠き部26と同様である。
なお、シンボル1から5の配置が軸回転対称の場合、素子111の配置方向が定まらないため、シンボル2から5の配置順番は、認識されない場合がある。この場合、パターン2においてシンボル2から5のうち少なくとも1個とシンボル1をONで出力すれば、情報機器200のアプリケーションはシンボルの配置方向を認識可能である。パターンコードを認識するアプリケーションは、シンボル1とシンボル2から5の出力を検知して比較評価を実施し、連続する2以上のパターンでいずれもシンボル1がONであることを認識し、且つ、シンボル2から5のON/OFFの組み合わせが異なっていれば、データブロックの区切りであることを認識できる。なお、連続してONの状態とされるシンボルは、シンボル1に限定される訳ではなく、どのシンボルでもよく、3個以上のシンボルの組み合わせが連続してONとなるパターンの組であってもよい。但し、連続してONの状態とされるシンボルは、区切りとされるパターンの組以外の情報パターンを出力する際には、交互にON/OFFを繰り返すものとする。
また、区切りとなるパターンの組は、連続してOFFとなるシンボルを含むものであってもよい。つまり、交互にON/OFFを繰り返すシンボルが、当該シンボルを連続してOFFの状態にすることでデータブロックの区切りとすることもできる。この場合、他の素子111は、情報パターン毎に異なる位置のシンボルをONにするものとする。限られたシンボルの数で情報量を最大にするには、1個のシンボルのON/OFFにより時間間隔を検知することが望ましい。デジタルスタンプがデータブロックの区切りでは、パターン1またはパターン2のいずれかにおいて全てのシンボルをONにすれば、情報機器200のタッチパネルは載置されたシンボルの配置状況を認識できる。このため、情報機器200のタッチパネルはデータブロックの区切りを認識後、変化する情報パターンの出力の検知も容易にできる。
1つのデータブロックに含まれる情報パターンの個数は、出力されるパターンコードによって異なり、情報機器200のアプリケーション側で情報パターンの出力個数を認識している場合には、アプリケーションは、データブロックの区切りの前後において、情報パターンの出力数分のパターンを取得することでパターンコードを復号することができる。すなわち、情報機器200は、データブロックの区切りパターンから次の区切りパターンまでの間のすべての情報パターンを取得しなくてもよい。情報機器200は、例えば、開始を示す区切りパターンから次の区切りパターンまでの第1のデータブロック中で一部の情報パターンを取得し、さらにその次の区切りパターンまでの第2のデータブロック中で残りの情報パターンを取得する場合がある。このような場合に、情報機器200は、第2のデータブロック中では、不足している情報パターンが取得できた段階で復号を終了すればよい。このような手順により、情報機器200は復号時間を短縮することができる。
発明者らによる実験では、上記実施形態のスタンプタイプのコード発生装置1、カード型の装置110等において、電源として単三乾電池2個を用いた場合に、コード発生装置1、カード型の装置110等による静電容量の変化が携帯電話等のタッチパネルから十分に認識可能な程度となることが分かっている。すなわち、電源として単三乾電池2個を用いた場合には、図57で例示した接触導体114に人の指が接触しなくても、携帯電話のタッチパネル等は、SW15のONとOFFとによる静電容量の変化を十分に検知できる。したがって、例えば、実施形態」の図1、図22等で例示したコード発生装置1、実施形態1から実施形態9で説明した装置110等、あるいはカード型装置110H等において、装置表面あるいは、プラススティック製の板材内部に収容される金属の面積を単三乾電池2個程度に調整することで、接触導体114を用いなくても、タッチパネルに静電容量、あるいは電界強度等の物理量の変化を与えることができる。
図103から図106を参照して、本発明の実施形態16に係るデジタルカード(実施形態1から実施形態9の装置110、110Aから110J等)をカード型の装置とする場合の用途について説明する。実施形態16に係るカード型の装置は、G−Cardとも呼ばれる。実施形態16に係るデジタルカードは、例えば、個人認証または流通におけるセキュリティ管理等、様々な用途に使用することができる。また、G−Cardに、実施形態0で説明したスタンプ型のコード発生装置に含まれる回路、センサ、導体配置、制御手順を適用することができる。
図103から図106は、G−Cardを個人認証に利用する例を説明する。図103は、現行のクレジットカードを例示する図である。現行のクレジットカード等、様々なカードでの代金の支払いには、ICチップまたは磁気ストライブを読み取るための高価なカードリーダーが用いられる。さらに、非接触で情報の入出力が可能なカードのIDは、送信中にスキミングされる可能性が有り、特に磁気カードなどは、IDを容易にコピーされ偽造されるおそれがある。
発展途上国等で製造された偽造品や横流し品が横行している。特に、ブランド品等の高級品や、食品、薬品等の人の命に関わる侵害品を排除することは、世界的な課題となっている。図107から図110は、G−Cardを製品保証等のセキュリティシステムに利用する例を説明する。
図111から図113は、G−Cardをチケット購入・クーポン獲得およびチケット・クーポンの認証に利用する例を説明する。G−Cardをスマートフォンやタブレット等の情報機器200で利用するためのアプリケーションは、G−Cardアプリケーションとも呼ばれる。G−Cardアプリケーションによりチケットを購入したり、クーポンを獲得したりする場合、ユーザはG−Cardをスマートフォンやタブレット等の情報機器200のタッチパネルにかざす。この操作で、対応するパターンコード(チケット・クーポンコード)は、スマートフォン等のタッチパネルから光コードで出力され、情報入力装置132を介して、G−Cardに入力される。G−Cardは光コードを復号し、メモリ117に記録する。さらに、図111に示すように、クレジット機能を搭載したG−Cardは、決済も実行することができる。具体的には、G−Cardの素子が配置された面をタッチパネルに接触または近接させると、G−Cardは、G−Cardは、決済に使用される情報をスマートフォン等に出力する。なお、G−Cardは、図104と同様の構成とすることができる。
図114から図116は、G−Cardをコンテンツの視聴サービス、クーポン・ポイントの蓄積による集客サービスに利用する例を説明する。ユーザは、サービス提供者から所定の方法で、コンテンツ、クーポン、ポイント提供用のG−Cardを取得する。ユーザがG−Cardを取得した時点では、コンテンツ、クーポンまたはポイントを提供するためのIDは、G−Cardのメモリ117に記録されていない。なお、ユーザは、所定の方法として、G−Cardが同梱されたダイレクトメール(DM)、カタログ、雑誌、新聞、製品を受け取ったり、店舗や施設、街中で配られたりすることでG−Cardを取得することができる。
図117から図120は、G−Cardをスタンプおよびポイントカードとして利用する例である。ここでは、情報機器200のディスプレイのG−Cardへの発光により、スタンプ押印およびポイントの加算・消込みをする例を説明する。
[玩具・ゲーム]
G−Cardの表面に、タッチパネルによる入力装置を用いた電子ノートを設けてもよい。電子ノートは、例えば、図104Bのサイン入力タッチパネル、図117の電子ノート171等である。ユーザはタッチパネル等の入力装置を用いてカードの表面に設けられた電子ノートにサインできる。例えば、ユーザは情報機器200のタッチパネルにG−Cardを載置して、電子ノートにサインする。電子ノートは、タッチパネルを設けた有機ELEや磁性体など、筆跡を表示してデータを取得できる形態であれば、どのような形態であってもよい。カード上にドットパターンを形成してもよい。ユーザは、専用ドット読み取りペンでサインを入力すればよい。
ゲームカードでは、電気的に導体をON/OFFしないで、ユニークなパターンで素子111(導体)を形成(印刷を含む)し、指で操作する領域を設けてもよい。なお、指で操作する領域は、導体がタッチパネルに対して、タッチパネルで検出出来る程度の静電容量あるいは電界による相互作用を与える構成とする。以下、G−Cardのうち、電気的に導体をON/OFFを有しないゲーム用カードを単にカードという。
例えば、カード表面に「○○対戦ゲーム △△キャラクター」のようなカードのタイトル、およびキャラクター名称とともに、「歩く」「走る」「止まる」「座る」「寝る」「起る」「回る」「飛ぶ」「戦う」等のラベルを付したアイコンのタッチ領域TC1を設ける。
ユーザが指でタッチ領域TC1を指または手に保持した導体でタッチ(押圧)すると、導電板CA2と裏面側の絶縁物TC6とが接面する。なお、絶縁物TC6はなくてもよい。したがって、指のタッチ領域TC1への押下によって、導電板CA2が絶縁物TC6またはタッチパネル表面に接触するので、タッチパネルは物理量(静電容量、静電誘導に伴う電界強度)等の存在、あるいは、変化を認識することができる。
ただし、仮にカードが滑動・回転しても、導電領域(タッチ領域TC2)をタッチすれば、滑り止めの材料を塗布しなくても、問題無く所定のアイコンを選択することができる。
なお、タッチ領域TC2と透明タッチ領域TC2を導電性の透明フィルムで被覆し、図133に例示した導体板CA2と接続しておけば、ユーザが透明タッチ領域TC4にタッチしている間、タッチ領域TC2裏面の素子111(導体)からタッチパネルへの十分な相互作用を与えることができ、情報機器200は、素子111(導体)の配置を認識できる。その場合に、ユーザは、透明タッチ領域TC4を介して、「英語」等のディスプレイ上のアイコン部分のタッチパネルに指による相互作用を与えることができ、ディスプレイ上のアイコンを選択できる。
そして、CPUが指のタッチを検知すると(S4でYES)、タッチされたアイコンがゲームプログラムの終了を指示するものか否かを判定する(S5)。タッチされたアイコンがゲームプログラムの終了を指示するものではない場合、CPUは、タッチ位置に応じた動作をキャラクターに実行させる。そして、CPUは、処理をS4に戻す。一方、S5の判定で、タッチされたアイコンがゲームプログラムの終了を指示するものである場合、CPUはゲームプログラムを終了する。
また、図137の透明タッチ領域TC4を用いることで、ゲーム機、情報機器200等のディスプレイ上のアイコンと、カードとを併用し、ディスプレイ上のアイコン操作で、カードに対応するキャラクター等を動作させることが可能となる。
図140から図142により、実施形態0のコード発生装置1、あるいは、実施形態1から実施形態9の装置110、110Aから110J等、実施形態15のデジタルスタンプ、実施形態16のG−Card等と、情報機器200との情報伝達処理を例示する。本実施形態では、情報機器200が例えば、図72Hに例示した装置110における素子111の配置を検知し、素子111の配置から特定されるフォトダイオードWPD1からWPD6等に対応する発光領域LE1からLE6に光コードを出力する処理例を説明する。また、本実施形態処理では、例えば、実施形態0のコード発生装置1、あるいは、実施形態1から実施形態8の装置110等、実施形態15のデジタルスタンプにおいて説明した構成を組み合わせて使用する。したがって、実施形態0のコード発生装置1、あるいは、実施形態1から実施形態8の装置110等、実施形態15のデジタルスタンプは、情報機器200からの受光するための複数のフォトダイオードを有することが想定されている。したがって、以下の図140から図142において説明する処理は、実施形態0のコード発生装置1、あるいは、実施形態1から実施形態8の装置110等、実施形態15のデジタルスタンプにそのまま適用することができる。
図140、図141では、情報機器200は、装置110の装置111の配置を基に、発光領域LE1からLE6の配置を決定した。しかし、本発明の実施はこのような処理に限定される訳ではない。例えば情報機器200は、素子111の配置から発光領域LE1からLE6を決定する代わりに、図111に例示したように、ディスプレイにカード等の装置110を載置する枠を表示してもよい。そして、表示された枠にカードが載置されたことを示すトリガ信号を検知した場合に、情報機器200は、表示された枠から装置110のフォトダイオードWPD1からWPD6を特定し、発光領域LE1からLE6の配置を決定してもよい。
図143から図147により、実施形態18の光センサ130F及び130Gを説明する。光センサ130F及び130Gは、実施形態14と同様、発光素子であるLEDと受光素子であるフォトダイオードとの組み合わせを有する。したがって、光センサ130F及び130Gは、印刷物等に光を照射し、その色を検出可能である。したがって、光センサ130F及び130Gは、実施形態8等における光センサ130として使用可能である。また、光センサ130F及び130Gは、実施形態0のスタンプ型のコード発生装置、あるいは、実施形態1から実施形態8等の装置110に組み込んで、使用可能である。
同様に、緑(G)の印刷面に対して、LED−G 242が緑の波長領域で発光したときに、フォトダイオード240は、所定以上の受光量で印刷面から反射光を受光する。一方、緑(G)の印刷面に対して、LED−R 241(赤の波長領域)、LED−B 243(青の波長領域)が、発光しても、フォトダイオード240は、所定未満の受光量でしか印刷面から反射光を受光できない。
同様に、青(B)の印刷面に対して、LED−B 243が発光したときに、フォトダイオード240は、所定以上の受光量で印刷面から反射光を受光する。一方、青(B)の印刷面に対して、LED−R 241、LED−G 242が、発光しても、フォトダイオード240は、所定未満の受光量でしか印刷面から反射光を受光できない。
図147〜148を参照して、実施形態19について説明する。
実施形態19は、電気的に導体の出力を可変にして出力するパターンコードの実施例とは異なり、固定したパターンコードの配置例を示すものである。本実施形態のパターンコードでは、基準導体と情報導体の2種類の導体を設け、基準導体と情報導体の位置関係により、パターンコードの方向とパターンコードを定義することを特徴とする。
導体間の距離は、10mm程度とすることが好ましい。ただし、好ましい距離は、スマートフォンやタブレットの性能によって異なる。
同図の点線の円は、情報導体の配置候補(以下「配置候補」)である。配置候補は5mm間隔とする。認識誤差が少なければ、配置候補の間隔を短くして配置できる情報導体を増やし、多量のパターンコードを定義できる。
なお、隣接して配置する場合は、隣接する2個の導体を確実に認識できるように、10mm以上距離を離して配置する。
基準導体間距離が43mmの場合は、基準導体間の距離に対して、導体間距離が4mm以上短い(すなわち、導体間距離が39mm以下である)配置候補は38個存在する。
しかし、基準導体間に2個の情報導体が配置されると、基準導体と情報導体が一直線に配置されてしまい、パターンコードの方向を定めることができない。そのため、基準導体間には情報媒体は1個しか配置できない。そこで、まず、38個から基準導体間に位置する配置候補5個を除いた33個から、2個および1個を選択する組み合わせを以下の通り求める。
33C2+33=561通り・・・(A)
次に、導体間の距離が10mm未満となる2個の候補位置の組み合わせは、
9+15+21+27+33+28+5=138通り・・・(B)
である。
導体間の距離が10mm未満となるように導体を配置することはできない。隣接する2個を認識できなくなる可能性があるからである。したがって、10mm未満となる組み合わせは除かれる。
次に、基準導体間に位置する配置候補が1個選択され、他の導体と判別ができる場合の組み合わせは、
29×2+28×3=142通り・・・(C)
である。
以上から、(a)の場合における、配置可能な情報導体の配置組み合わせは、
(A)−(B)+(C)=561−138+142=565通り
である。
この場合は、基準導体間の距離に対して、導体間距離が4mm以上短い(すなわち、導体間距離が34mm以下である)配置候補は29個存在する。
しかし、(a)の場合と同様、基準導体間には情報媒体は1個しか配置できない。そこで、まず、29個から基準導体間に位置する配置候補4個を除いた25個から、2個および1個を選択する組み合わせを以下の通り求める。
25C2+25=325通り・・・(A)
次に、導体間の距離が10mm未満となる2個の候補位置の組み合わせは、
5+21+27+27+18+3=101通り・・・(C)
である。
(a)の場合と同様、導体間の距離が10mm未満となる組み合わせは除かれる。
次に、基準導体間に位置する配置候補が1個選択され、他の導体と判別ができる場合の組み合わせは、
21×2+20×2=82通り・・・(C)
である。
以上から、(b)の場合における、配置可能な情報導体の配置組み合わせは、
(A)−(B)+(C)=325−101+82=306通り
である。
この場合は、基準導体間の距離に対して、導体間距離が4mm以上短い(すなわち、導体間距離が29mm以下である)配置候補は21個存在する。
しかし、(a)(b)の場合と同様、基準導体間には情報媒体は1個しか配置できない。そこで、まず、21個から基準導体間に位置する配置候補3個を除いた18個から、2個および1個を選択する組み合わせを以下の通り求める。
18C2+18=171通り・・・(A)
次に、導体間の距離が10mm未満となる2個の候補位置の組み合わせは、
9+15+21+18+3=66通り・・・(B)
である。
(a)(b)の場合と同様、導体間の距離が10mm未満となる組み合わせは除かれる。
次に、基準導体間に位置する配置候補が1個選択され、他の導体と判別ができる場合の組み合わせは、
14×2+13=41通り・・・(C)
である。
以上から、(c)の場合における、配置可能な情報導体の配置組み合わせは、
(A)−(B)+(C)=171−66+41=146通り
である。
この場合は、基準導体間の距離に対して、導体間距離が4mm以上短い(すなわち、導体間距離が24mm以下である)配置候補は10個存在する。
しかし、(a)〜(c)の場合と同様、基準導体間には情報媒体は1個しか配置できない。そこで、まず、10個から基準導体間に位置する配置候補2個を除いた8個から、2個および1個を選択する組み合わせを以下の通り求める。
8C2+8=36通り・・・(A)
次に、導体間の距離が10mm未満となる2個の候補位置の組み合わせは、
3+9+8+1=21通り・・・(B)
である。
(a)〜(c)の場合と同様、導体間の距離が10mm未満となる組み合わせは除かれる。
次に、基準導体間に位置する配置候補が1個選択され、他の導体と判別ができる場合の組み合わせは、
4×2=8通り・・・(C)
である。
以上から、(d)の場合における、配置可能な情報導体の配置組み合わせは、
(A)−(B)+(C)=36−21+8=23通り
である。
565+306+146+23=1,040個
である。
同図の点線の円は、情報導体の配置候補(以下「配置候補」)である。配置候補は5mm間隔とする。認識誤差が少なければ、配置候補の間隔を短くして配置できる情報導体を増やし、多量のパターンコードを定義できる。実際に配置する場合は、隣接する2個の導体を確実に認識できるように、10mm以上距離を離して配置する。
基準導体間距離が35mmの場合は、情報導体の配置候補は34個存在する。
しかし、基準導体間に2個の情報導体が配置されると、基準導体と情報導体が一直線に配置されてしまい、パターンコードの方向を定めることができない。そのため、基準導体間には情報媒体は1個しか配置できない。そこで、まず、34個から基準導体間に位置する配置候補3個を除いた31個から、2個および1個を選択する組み合わせを以下の通り求める。
31C2+31=496通り・・・(A)
次に、導体間の距離が10mm未満となる2個の候補位置の組み合わせは、
25+25+25+15+2=92通り・・・(B)
である。
導体間の距離が10mm未満となるように導体を配置することはできない。隣接する2個を認識できなくなる可能性があるからである。したがって、10mm未満となる組み合わせは除かれる。
次に、基準導体間に位置する配置候補が1個選択され、他の導体と判別ができる場合の組み合わせは、
29×2+28=86通り・・・(C)
である。
以上から、(a)の場合における、配置可能な情報導体の配置組み合わせは、
(A)−(B)+(C)=496−92+86=490通り
である。
この場合、基準導体間距離が35mmの場合と全く同じく、情報導体の配置候補は34個存在する。
したがって、(a)の場合と全く同じ組み合わせが成り立つため、(b)の場合における、配置可能な情報導体の配置組み合わせは、490通りである。
この場合は、情報導体の配置候補は32個存在する。
しかし、(a)(b)の場合と同様、基準導体間には情報媒体は1個しか配置できない。そこで、まず、32個から基準導体間に位置する配置候補1個を除いた31個から、2個および1個を選択する組み合わせを以下の通り求める。
31C2+31=496通り・・・(A)
次に、導体間の距離が10mm未満となる2個の候補位置の組み合わせは、
25+25+25+15+2=92通り・・・(B)
である。
(a)(b)の場合と同様、導体間の距離が10mm未満となる組み合わせは除かれる。
次に、基準導体間に位置する配置候補が1個選択され、他の導体と判別ができる場合の組み合わせは、
28通り・・・(C)
である。
以上から、(c)の場合における、配置可能な情報導体の配置組み合わせは、
(A)−(B)+(C)=496−92+28=432通り
である。
この場合は、情報導体の配置候補は30個存在する。
しかし、(a)〜(c)の場合と同様、基準導体間には情報媒体は1個しか配置できない。そこで、まず、30個から基準導体間に位置する配置候補1個を除いた29個から、2個および1個を選択する組み合わせを以下の通り求める。
29C2+29=435通り・・・(A)
次に、導体間の距離が10mm未満となる2個の候補位置の組み合わせは、
25+25+25+9=84通り・・・(B)
である。
(a)〜(c)の場合と同様、導体間の距離が10mm未満となる組み合わせは除かれる。
次に、基準導体間に位置する配置候補が1個選択され、他の導体と判別ができる場合の組み合わせは、
28通り・・・(C)
である。
以上から、(d)の場合における、配置可能な情報導体の配置組み合わせは、
(A)−(B)+(C)=435−84+28=379通り
である。
490+490+432+379=1,791個
である。
さらに、2個の基準導体の大きさを変えることにより、情報導体がどこに配置されていてもパターンコードの向きを認識できる。
上記実施形態0のコード発生装置1、実施形態1から実施形態9のカード型の装置110から110G(以下単に装置110等)と、実施形態16の図125〜図138に例示した電源を要しないゲーム用のカードその他の物品(アイテム)とを組み合わせて1つの装置としてもよい。その場合に、本実施形態の装置に、実施形態10に例示した画像センサ160D、実施形態11に例示した画像センサ160E、実施形態12に例示した画像センサ160F、実施形態13に例示した画像センサ160G、実施形態14に例示した光センサ130を組み合わせてもよい。また、本実施形態の装置のパターンコードの出力手順として、実施形態15に例示した出力手順を適用してもよい。また、実施形態17に例示した装置と情報機器200との情報伝達処理を本実施形態の装置と情報機器200との情報伝達処理に適用してもよい。また、実施形態18に例示した光センサ130F及び130Gを本実施形態の装置に適用してもよい。また、本実施形態の装置のパターンコードとして、実施形態19のパターンコードの配置を適用してもよい。
裏面の6個の素子111と6個のフォトダイオードWPD1からWPD6の構成および作用は、図72Gおよび図72Hで説明した通りである。図72Gで説明したように、各素子111は、パターン1からパターン9の順にON/OFFが切り替えられ、パターンコードを出力する。装置110Kは、6個の素子111のうち例えば、5個の素子111による静電容量(電界強度)を情報機器200のタッチパネルに検知させる。情報機器200は、タッチパネル上で、6個の素子111のうち例えば、5個の素子111の出力パターンを認識することで、素子111の配置、したがって、フォトダイオードWPD1からWPD6の配置位置を認識する。
図152から図175により、実施形態21に係る装置110Lの回路構成の詳細、制御、および情報処理について、説明する。
また、情報出力側には、2つの出力バッファ183A、183Bと、セレクタ184と、駆動回路180と、SW115と、素子111と、接触導体(導体パッド)114とが設けられる。上記実施形態の装置110等と同様、利用者が接触導体114に指等を接触させると、ON状態のSW115を介して、利用者の人体が有する静電容量が素子111と電気的に接続される。その結果、素子111と人体との間で静電気が移動し、タッチパネルは、パネルと素子111との間の静電容量の変化、あるいは、素子111からの電界強度の変化を検知する。
CPU116は、例えば、メモリ117に実行可能に展開されたコンピュータプログラム等にしたがって装置110Lを制御する。CPU116は、出力バッファ183Aと183Bとから交互に情報を出力し、セレクタ184を制御し、出力バッファ183Aと183Bから交互に情報を駆動回路180に出力する。駆動回路180は、出力バッファ183Aと183Bから交互に情報を取得し、取得した情報にしたがってSW115をONまたはOFFに制御することで、素子111から情報をパターンコードの形式で出力する。なお、図152では、省略されているが、駆動回路180は、各SW115とそれぞれ独立した配線(導電路)で接続されており、各SW115を独立にONまたはOFFにすることが可能である。そして、CPU116は、次の情報を出力バッファ183Aに出力する。CPU116と駆動回路180は、情報出力部の一例といえる。
すると、情報機器200は、同期用光信号とともに、検知したパターンコードのコード値をフォトダイオードWPD1からWPD6に向けて発光する。コンパレータ118は、フォトダイオードWPD1からWPD6で受光した信号から0または1のデジタル信号を生成し、バッファ182に保存する。すると、排他論理和(EXOR)回路181が出力バッファ183Bの保持された情報(コード値)とバッファ182に保存された情報(コード値)を比較する。排他論理和回路181がバッファ182のコード値と出力バッファ183Bのコード値とで不一致を検知すると、再送指示をセレクタ184に指令する。すると、セレクタ184は、出力バッファ183Bの情報を再度駆動回路180に出力する。一方、排他論理和回路181がバッファ182のコード値と出力バッファ183Bのコード値とで一致を検知すると、バッファ切り替え指示をセレクタ184に指令する。すると、セレクタ184は、出力バッファ183Aの情報を駆動回路180に出力する。このようにして、素子111から出力されるパターンコードのコード値と、同期用光コードに含まれるコード値のとの間でエラーチェックが実行される。
ただし、図152では、装置110Lは、2つの出力バッファ183A、183Bを有するが、出力バッファ数が2面に限定される訳ではない。例えば、実施形態21で説明するように、装置110Kは、区切りとなる基準パターンと、複数の情報パターンとを1まとめにしてパターンコード列としてパターンコードを出力する。このパターンコード列は、静電容量コード、あるいは情報コードと呼ばれる。その場合、基準パターンから次の基準パターンまでの情報パターンの数だけ出力バッファ183A等を設けてもよい。パターンコード列分の出力バッファを設けことで、出力されるパターンコードのエラーチェックを実行するタイミングを遅らせることができ、例えば、パターンコード列出力後に、エラーチェックを実行できる。
また、図152では、出力バッファ183A、183Bを切り替えるセレクタ184、駆動回路180、エラーチェックを実行する排他論理和回路181等のハードウェア回路がCPU116ともに、パターンコード出力処理、エラーチェック、再送処理等を実行した。しかし、CPU116がこれらの処理の一部またはすべてを実行してもよい。一方、CPU116の処理の一部をハードウェア回路で実行してもよい。
なお、図152では省略されているが、実施形態20(図151)と同様、CPU116、コンパレータ118、フォトダイオードWPD1からWPD6、バッファ182、出力バッファ183A、183B、駆動回路180、SW115等に、図151に例示の光電変換素子配列112A、112B等から電源が供給される。
また、図152では、フォトダイオードWPD1からWPD6と、複数の素子111は、離れて配置されている。しかし、図152は、電気回路上の接続関係を明示しているのであり、物理的な位置関係を限定している訳ではない。したがって、フォトダイオードWPD1からWPD6と、複数の素子111とは、図149、図151のように、相互に隣接して配置されてもよいし、離れて配置されてもよい。また、フォトダイオードWPD1からWPD6の数と、複数の素子111の数とは、同数であってもよいし、異なってもよい。
図152に例示したように、装置110Lは、インターフェース(I/F)回路180Aと、I/F回路180Aに接続される発光部、音響部、振動部、無線通信部等を有するようにしてもよい。ここで、発光部は、例えば、発光ダイオード(LED)等である。また、音響部はデジタル/アナログ変換部を含む音(音、音声)発生部とスピーカ等である。また、振動部は、発振器と機械振動を引き起こすバイブレータ等である。また、無線通信部は、無線Local Area Ntwork(LAN)、Bluetooth規格等にしたがった通信インターフェースである。
そして、装置110L(CPU116)は、パターンコードによって第1の情報であるパターンコードのデータブロック(静電容量コード、情報コード)を出力するとともに、第2の情報である光コードのデータブロック(情報コード)を入力し、様々な情報処理を実行する。そして、装置110Lは、情報処理の結果にしたがって、I/F回路180Aを介して発光部からの発光、音響部からの音響、振動部からの振動、無線通信部からの無線通信により第3の情報を外部に報知してもよい。以上から、発光部、音響部、振動部、無線通信部の少なくとも1つとI/F回路180AとCPU116とは、情報出力部の一例といえる。ただし、実施形態21を含む本実施の形態において、発光部、音響部、振動部、無線通信部、およびI/F回路180Aは、必須の構成ではなく、省略されてもよい。
図153の例では、5個の素子111と5個のフォトダイオードWPD1からWPD5が隣接して配置されている。また、図では、素子111のそれぞれに数字のラベルを付され、5個の素子111が図面上識別できるように例示されている。
すでに実施形態8で説明したように、情報機器200は、タッチパネル上で素子111からの物理量変化を検知し、素子111の配置を認識し、フォトダイオードWPD1からWPD5の該当位置においてディスプレイを発光させることで、装置110Lと通信する。なお、本明細書を通じて、素子111に接続されるSW115をONにして、素子111と接触導体114とを導通状態にすることを「素子111をONにする」と表現する。また、素子111に接続されるSW115をOFFにして、素子111と接触導体114との間を遮断状態にすることを「素子111をOFFにする」と表現する。
装置110Lは、タッチパネルを介して情報機器200に素子111からの物理量を変化させ、素子111のタッチパネル上の配置を情報機器200に認識させる。例えば、利用者が装置110Lをタッチパネルにかざして、素子111の位置を認識させるための基準パターン(すべての素子111につながるSW115をON)を出力する。ここでパターンコードの下に記載されている数字0から10は、パターンコードのインデックスである。インデックスは、基準パターンから次の基準パターン直前までの一連のパターンコードの出力順の位置を例示する。つまり、装置110Lは、1番目のパターンコードとして基準パターンを出力する。すると、タッチパネルが物理量変化を検知し、導体の位置を認識する。
すると、情報機器200は、素子111の配置を認識した後、同期用光コードを発光して、次のパターンコードの装置110Lからの出力タイミングを制御する。情報機器200は、同期用光コードによるタイミング制御により、タッチパネルを介したパターンコードの認識確率を高めることができる。なお、図154では、同期用光コードに装置111からパターンコードのインデックス(下記進数)を含めている。インデックスは図154では、0から10の数字で例示されている。同期用光コードにインデックスを付加することで、例えば、そのインデックスを指定した同期用光コードでのパターンコードのエラーが発生した場合に、装置110Lは、そのインデックスを指定してパターンコードを再送できる。
図の例では、情報機器200は、基準パターンを認識後、インデックス2の同期用光コードを出力する。インデックス2の同期用光コードを受光すると、装置110Lは、パリティチェックパターンを出力する。なお、パリティチェックパターンは、パターンコードの列の末尾に出力されるようにしてもよい。また、装置110Lからの物理量変化によるパターンコード出力において、パリティチェックは必須ではない。パリティチェックに代わるエラーチェックについては、図図155、および164から図170を用いて別途詳述する。
情報機器200は、パリティチェックパターンを検知後、インデックス3から10の同期用光コードを出力する。インデックス3から10の同期用光コードは、組み合わされて情報を表現するので、情報コードと呼ばれる。ただし、情報コードに含まれる光コード数が8に限定される訳ではない。装置110Lは、インデックス3から10の同期用光コードを受光すると、それぞれのインデックス3から10の光用同期コードの入力に対して所定のタイミングで8パターンのパターンコードをそれぞれ出力する。
その後、情報機器200は、区切り及び導体の配置パターンを示す基準パターンを出力制御する同期用光コード1を発光する。同期用光コード1は、インデックス1を含むコードである。装置110は、同期用光コード1を受光すると、再度基準パターンを出力する。さらに、情報機器200が、インデックス2から10の同期用光コードを出力すると、同期用光コードの受光に同期して装置110Lは、パリティチェックコード、および情報を伝達するパターンコード列を出力する。インデックス3から10の同期用光コード列に対応するパターンコード列も情報コードと呼ばれる。ただし、光コードと区別するために、パターンコード列を静電容量コードいう場合もある。
このように、情報機器200がタッチパネルを介して基準パターンを認識した後に、同期用光コードを発光して、次の導体パターンを出力制御することにより、確実にタッチパネルが導体パターンを認識することできる。このように、同期用光コードに装置110からのパターンコードの順序位置を示すインデックス(下記10進数)を含めた場合は、情報機器200側で認識することができなかったパターンコードに対して、同一のインデックスを含む同期用光コード1を再度、発光してパターンコードを再出力させることができる。さらに、情報機器200側で指定のインデックスに対応するパターンコードだけを出力させることができる。ただし、必ずしも同期用光コードにインデックスを含めなくてもよい。つまり、情報機器200は、単純に同期用光信号として、1種類のパターン、例えば、すべてのフォトダイオードWPD1からWPD6を受光させる光コードを発行してもよい。すべてのフォトダイオードWPD1からWPD6を受光させる光コードを同期用光コードとする場合には、素子111の認識が不完全でも構わない。情報機器200は、ディスプレイのうち装置110を含む領域全体を発光すればよいからである。その場合は、時間間隔ごとに、順次、パターンコードを出力することになる。しかし、インデックスを設けないと、どのパターンコードを出力しているか認識できなくなり、基準パターン(すべての素子111につながるSW115をON)と、他のパターンですべてのW115がONとなる場合には、基準パターンを認識できなくなる。そこで、すべての素子111がONとなるパターンは基準パターンに限定して用いることにより、情報機器200は基準パターンを認識することができる。さらに、装置110Lは、最初の基準パターンの出力の前や、全OFFとなるパリティチェックパターン、タッチパネルが導体パターンを認識できない場合(エラー等)、タッチムーブ現象(後述)を排除するためのすべての素子111をOFFとするパターンなどと、すべての素子111がOFFとなる情報パターンを区別して認識できない。このため、すべての素子111がOFFとなるパターンはパターンコードから省くことにより、情報機器200による情報パターンの認識が可能となる。その結果、実施形態21のように、3から10の8個の導体パターンが情報パターンとなる場合、本来であれば、5bit×8=40bit(約1100兆コード)の情報量を出力できるが、情報パターンで全ON、全OFFを除くと、記述可能な情報量は5bit=64であることから、(64−2)の8乗=約218兆コードとなる。情報パターンで全ON、全OFFを除くことで、除かない場合と比較して、情報量は1/5程となる。一方、基準パターンと情報パターンを区別するためのフラグを1bit使用すると、パターンコードが記述できる情報は4bit×8=32bit(約43億コード)となり、極端に情報量が減少する。したがって、特定のビット基準パターンと情報パターンを区別する手法に対して、本実施形態の手法は極めて合理的であり、他の実施形態で説明されるパターンコードでも利用できることは言うまでもない。
情報機器200が装置110Lから出力される基準パターンをタッチパネルによって認識した後に、同期信号として同期用光コードをディスプレイから発光する。図では、同期用光コードが表す通し番号(インデックス2〜10、および1)が表示されている。装置110Lは、同期用光コードを認識したら、直ちに当該インデックスのタイミングで出力する情報を表すパターンコードを出力する。
なお、情報機器200での処理速度と、装置110Lでの処理速度が異なることから、装置110Lは、情報機器200から光コードが送り返される度にエラー結果を情報機器200に通知する必要はなく、任意のタイミングで通知してもよい。
図156では、インデックス0の全SW115がOFFの状態から、インデックス1において、基準パターンが出力される。そして、インデックス1から9の同期用光コードに対して、インデックス2から10の物理量変化によるパターンコードが出力される。例えば、インデックス2の同期用光コードは、インデックス3の同期用光コードであるとともに、その直前に出力されたインデックス2のパターンコードのエラーをチェックするためのコード(以下、エラーチェック光コードという)となっている。
装置110Lは同期用光コードとしてエラーチェック用の光コードを認識した後に、次のパターンコードを出力する。フォトダイオードWPD1からWPD5のうち、少なくと1つが発光しないと、装置110Lは同期信号を受光できない。そこで、図156では、中央のフォトダイオードWPD5が同期用として使用される。すなわち、情報機器200は、すべての同期用光コードの発光時に中央のフォトダイオードWPD5に対してはディスプレイを発光させる。
このような通信手順により、図では、次のように誤り訂正が実現される。図のインデックス5において、装置110Lは物理量変化によるパターンコードCP1では、素子111−1、111−3、111−4をON、素子111−2、111−5をOFFで出力する(素子111の定義は図153のラベルを参照)。一方、インデックス5における装置110LによるパターンコードCP1の出力直後、情報機器200からの同期用光コードCP2は、フォトダイオードWPD3、WPD4、WPD5がON、フォトダイオードWPD1、WPD2がOFFとなっている。このうち、フォトダイオードWPD5は、上述のように同期のために常時ON出力されるビットである。したがって、インデックス5における情報機器200からの同期用光コードCP2は、フォトダイオードWPD1の値がその直前に装置110Lから情報機器200に送信されたパターンコードCP1と相違する。
インデックス5の同期用光コードCP2を受光した装置110Lは、当該光コードCP2のコード値と、自身の出力バッファ183Aまたは183Bに保持したインデックス5で送信済みのパターンコードCP1のコード値と比較し、素子111−1での出力値のエラーを検知する。そこで、装置110Lは、インデックス5で出力済みのパターンコードと同一のパターンコードCP3を再度出力する。図では、この再度出力されたパターンコードCP3のインデックスは5−2と例示されている。ただし、再度の出力時に、装置110Lは、中央の素子111−5をONにする。すると、情報機器200は、中央の素子111−5がONであることから、前回出力済みパターンコード(インデックス5のパターンコード)の再度出力であると認識する。そして、インデックス5Aにおいて、直前に受光したパターンコードCP3に対応する同期用光コードを発光する。以降、装置110Lと情報機器200は、通常の通信に復帰する。このように、情報機器200が直前に検知済みのパターンコードに対応する光コードを装置110Lに送り返すことで、エラーチェックが実現される。
図159は、装置110Lがタッチパネルに接触する裏面の他の構成を例示する図である。図のように、装置110Lは、素子111−1から素子111−5を有している。なお、装置110Lは、スイッチSWLを有してもよい。スイッチSWLは、装置110Lがタッチパネルその他の表面に載置されたときに、ONになるスイッチである。また、装置110Lは、スイッチSWLの位置に、情報読取装置を設けてもよい。情報読取装置は、例えば、実施形態9の画像センサ160、実施形態10から実施形態13で例示した画像センサ160D等である。この情報読取装置は、QRコード、ドットコード、カラーコード等の2次元コードや指紋等を読み取る機能を有する。2次元コードを読み取る際には、印刷物であれば、装置110Lから光を照射しない場合には、反射光がないため暗く撮像され、光を照射した場合は、反射光により明るく撮像される。一方、ディスプレイであれば、装置から光を照射しない場合には、ディスプレイが発光していない場合を除いて、明るく撮像される。光を照射した場合では、ディスプレイで照射光が反射しないため、撮像画像に変化がない。以上から、光の照射の有無の結果から、印刷物かディスプレイかを認識できる。一方、ディスプレイに表示される二次元コードは、印刷のような高解像度で表示することはできないため、印刷よりも拡大した二次元コードで表示して情報読取装置で読み取るように切り替えることが望ましい。例えば、二次元コードがドットコードである場合は、印刷では、ドットサイズが0.042mmで、基準ドット間隔は0.508mmであるが、ディスプレイでは、いずれも2倍程度以上にしないと正確にドットパターンを表示できず、読み取りが困難となる。従って、印刷物を撮像する場合とディスプレイを撮像する場合は、どちらかを情報読取装置で判断して、対応するソフトウェアに切り替えて適正に二次元コードを読み取ることができる。
なお、装置110Lは、様々なアプリケーションに対応する情報をパターンコードとして出力する。一例として、装置110LがCPU116等の情報読取装置を有する場合には、情報読取装置で読み取った情報、例えば、ドットコード(32bit)をそのまま出力してもよいし、出力する情報の一部に装置110Lの識別情報(ID)を含めてもよい。
このように、インデックス1の基準パターン、インデックス2のパリティチェックパターン、インデックス3から10の情報パターンの前にすべての素子111がOFFのパターンコードが挿入される場合には、このすべての素子111がOFFのパターンコードを同期パターンとして利用できる。情報機器200は、各素子111に対応する物理量出力をNOR論理で合成すればよい。すると、図159の素子111−1から111−5のすべての出力がOFFの場合に、情報機器は、論理1を検知し、この全ビットOFFの入力に同期して次の情報パターンと取り込むことができる。
また、この処理では、全ビットOFFのパターンコードをエラーパターンコードとして兼用できる。例えば、第1回目のパターンコードの入力で、あるパターンコードが情報機器200に入力され、次にそのパターンコードのコード値が情報機器200から同じ光コードで返される処理を想定する。そして、前回送信済みのパターンコードのコード値と光コードで返されるコード値が不一致であったとする。すると、装置110Lは、情報機器200にエラーを通知するために、(1)まず、同期パターンコード(全ビットOFF)を出力し、(2)次に、エラーパターンコード(全ビットOFF)を出力し、(3)次に、エラーが発生したパターンを再度出力すればよい。このようにパターンコードを出力することで、情報機器200は、(1)同期パターンの次に、(2)エラーエラーパターンコード(全ビットOFF)を検知し、さらに、パターンコード再度取得できる。
ただし、この処理は、装置110Lからのパターンコードの出力に対して、次の同期パターン出力の前に情報機器200からパターンコードに対応するコード値が光コードとして返信され、時間遅れなく処理できる場合である。なお、仮に、パターンを再度出力が次の同期パターンの発生までに間に合わない場合には、装置110Lは、上記に代えて、(1)の次に、(2)エラーエラーパターンコード(全ビットOFF)を出力し、(3)次に、どのパターンコードでエラーが発生したかを示すインデックスのパターンコードを出力し、(4)次に、次に、エラーが発生したパターンを再度出力すればよい。このようにすることで、情報機器200は、同期パターンの次に、(2)エラーエラーパターンコード(全ビットOFF)を検知し、(3)エラーが発生したインデックスを取得し、(4)パターンコード再度取得できる。
図161により、実施形態21のパリティチェックについて説明する。図でインデックス2のパリティチェックパターンでは、素子111−1:OFF、素子111−2から111−4:ONとなっている。一方、インデックス3から10において、素子111−1は、インデックス3、4、5、8、9、10で1である。したがって、パリティはこれらのビット1を加算して、1+1+1+0+0+1+1+1=1である。したがって、奇数パリティを採用する場合には、パリティチェックパターンにおいて、素子111−1はOFFになる。
同様に、素子111−2について、インデックス3から10におけるビットの加算値は1+1+0+1+0+1+1+1+0=0である。奇数パリティの場合、パリティチェックパターンにおいて、素子111−1はONになる。また、素子111−3について、インデックス3から10におけるビットの加算値は0+1+1+0+0+1+1+1=1である。奇数パリティの場合、パリティチェックパターンにおいて、素子111−3はOFFになる。さらに、素子111−4について、インデックス3から10におけるビットの加算値は1+0+0+0+1+1+0+0=1である。奇数パリティの場合、パリティチェックパターンにおいて、素子111−4はOFFになる。
図164Aに、装置110LのCPU116が実行するパターンコード出力処理(装置側同期通信)を例示する。ただし、図164A以下の処理をCPU116が実行する代わりに、ハードウェア回路が実行してもよい。そこで、以下の説明では、各処理フローは装置110Lが実行するものとして説明する。
この処理では、装置110Lは、まず、素子111から基準パターンを出力する(S60)。次に、装置110Lは、情報法機器200からの同期用光コードの受光を待つ。そして、同期用光コードを受光すると、装置110Lは、素子111からパリティチェックパターンを出力する(S61)。そして、装置110Lは、情報パターンの同期出力を実行する(S63)。
次に、装置110Lは、情報機器からの応答を待つ。そして、装置110Lは情報機器200から応答を受光する。そして、装置110Lは、情報機器200からの応答にパリティエラーが示されているか否かを判定する(S67)。なお、S67の処理は、応答が正常応答か否かを判定する処理であってもよい。S67の判定で、パリティエラーが示されている場合、装置110Lは、処理をS60に戻し、再度上記の処理を実行する。なお、S67のパリティエラーが同一のパターンコード列の送信で所定回数以上発生した場合には、装置110Lは、故障であると判定し、処理を終了してもよい。
S67の判定で、パリティエラーがない場合、装置110Lは、次に送信する情報が残っているか否かを判定する。次の情報が残っている場合、装置110Lは、処理をS60に戻し、次の情報を送信する。
なお、図164Aの処理では、装置110Lは、基準パターンを出力後(S60の後)、インデックス2のタイミングでパリティチェックパターンを出力するが、装置110Lは、情報パターンを出力後(インデックス10の後のタイミング)、パリティチェックパターンを出力してもよい。
S633の判定でエラーがない場合、装置110Lは、S632の判定による受光タイミングで次ぎのパターンコードを出力する(S635)。一方、S633の判定でエラーがあった場合、装置110Lは、前回出力パターンコードを再度出力する(S635)。そして、装置110Lは、全ターンコード数分の出力を完了するまで、S631からS637の処理を繰り返す。
装置110Lは、S637の判定で、全パターンコード数のパターンコードを出力した場合、S635の処理で保存した情報機器200からの返信コード値と、送信済みのパターンコードとを比較する(S638)。S638の処理は、全送信パターンコードに対して実行される。そして、装置110Lは、エラー、つまり、返信コード値と送信済みパターンコードの不一致があったか否かを判定する(S639)。
S639の判定で、エラーがあった場合、装置110Lは、例えば、エラーが検知されたパターンコードのインデックスを出力し、さらにエラーが検知されたパターンコードを出力する(S63A)。ここで、インデックスは、図156、図157、図160、図160等で例示した情報パターンの順序位置を示す番号(例えば、図156のインデックス3から10)である。
したがって、この処理では、パターンコードによって定義可能な素子111のONとOFFの組み合わせのうち、一部のパターンコードは、情報パターンとして使用し、残りのパターンコードはインデックスとして使用される。例えば、図160の場合、素子111−1から素子111−4までの4つの素子111のONとOFFとの組み合わせによって16パターンの使用が可能である。
すでに、図159の説明で述べたように、装置110Lは、素子111がすべてONのパターンを基準パターンとして用い、素子111がすべてOFFのパターンコードをエラーパターンコードとして使用できる。また、エラーが発生したパターンコードの再度出力が次の同期のタイミングに間に合わない場合には、装置110Lは、光同期パターンを受けた後、まず、エラーパターンコードを出力し、続いて、インデックスを示すパターンコードを出力すればよい。すなわち、一例としては、S63Aの処理では、エラーパターンコードと、インデックスを示すパターンと、エラーが検知された情報パターン(再度出力)が組になって出力される。なお、1つのパターンコード内にエラービットを設ける場合で、光同期パターンを受けた後、エラーが発生したパターンコードの出力が間に合うのであれば、装置110Lは、インデックスを用いず、一回の出力で、エラービットと、再度出力されるパターンコードを出力してもよい。S63Aの処理は、S638の処理でエラーが検知されたすべてのパターンコードについて実行される。
さらに、装置110Lは、S63Aで出力したパターンコードについて、S638と同様処理、つまり返信パターンを受光し、返信パターンのコード値を送信済みパターンコードを比較する処理を実行する(S63B)。そして、S63Bの処理でエラーが検知されると、装置110Lは処理を63Aに戻し、再出力を繰り返す。ただし、エラー回数が許容限度を超えた場合には、装置110Lは、異常が発生したものとして、処理を終了してもよい。
一方、S63Cの判定でエラーがなかった場合には、装置110Lはパターンコード出力バッファ183A等をクリアして(S63D)、処理を終了する。なお、S639の判定でエラーがなかった場合も、装置110Lはパターンコードパターンコード出力バッファ183A等をクリアして(S63D)、処理を終了する。
図169の処理は、同期用光コードによって同期が取られる代わりに、装置110Lが出力する同期用パターンコードによって同期をとるとともに、エラーチェックが図168のように、1回のパターンコード出力時より遅らせて実行される処理のフローチャートである。図169に、S63F、S63Gの処理は、図167と同様である。次に、装置110Lは、返信された光コードを受光し、バッファ182等に保存する(S63I)。図169のS637以降の処理は、図168と同様である。以上のように、装置110Lが同期用パターンコードを出力する場合も、図168と同様に、一旦、基準パターンから次の基準パターンまでのパターンコード列を出力した後に、エラーチェックを実行できる。
なお、図168、図168の処理では、装置110Lは、基準パターンから次の基準パターンまでのパターンコード列を出力した後にエラーチェックを実行し、エラーがある場合に再度エラーが検知されたパターンコードを出力した。しかし、装置110Lの処理が図168、図169の例に限定される訳ではない。装置110Lが十分なバッファ183を有する場合には、基準パターンから次の基準パターンまでに含まれるパターンコード列(例えば、図154のインデックス3からインデックス10のパターンコード)の受光処理期間中のどのタイミングでエラーチェックを実行しても構わない。
ここで、S6B、S6Cの処理において、装置110Lは、同期パターンとして様々な形態を使用できる。例えば、装置110Lは同期パターンとして、インデックスを含まない固定のパターンコードを入力してもよい。その場合には、情報機器200は、その固定のパターンコードの入力とタイミングを合わせて、光コードを入力すればよい。
また、装置110Lは、同期パターンとして、インデックスを入力してもよい。その場合には、情報機器200は、入力されたインデックスに対応する光コードを入力するようにしてもよい。すなわち、光コードは、例えば、図72I、図154から図158のように、各光コードにインデックスが付与されている。そこで、装置110Lが同期パターンコードを入力する場合に、同期パターンとしてインデックスを指定し、情報機器200は、指定されたインデックスの光コードを発光すればよい。この場合に、情報機器200は、入力された同期パターンコードの各ビット値のOR論理で同期信号を生成し、タイミングを調整して光コードを発光すればよい。
また、装置110Lは、同期パターンコードとして、情報機器200から直前に入力された光コードをそのまま返信してもよい。この場合に、情報機器200は、同期コードの各ビット値のOR論理で同期信号を生成し、タイミングを調整して光コードを発光すればよい。また、この場合に、情報機器200は、同期パターンコードとして入力されたコード値と、直前に光コードの発光で装置110Lに送信した光コードとを比較して、エラーチェックを行ってもよい。
次に、装置110Lは、1情報コード分(1データブロック内の情報を示す光コード)の光コードを取得したか否かを判定する(S6D)。ここで、1情報コード分とは、図72Iで説明したように、データブロックの区切りから次の区切りまでの一連の光コードをいう。1情報コード分の光コードの取得が完了していない場合、装置110Lは処理をS6Bに戻す。1情報コード分の光コードの取得が完了した場合には、装置110Lは、次の情報を取得するか否かを判定する(S6E)。
次の情報を取得する場合とは、予め決まった情報の光コードを入力する場合で、すべての情報コードを取得していない等である。次の情報を取得する場合には、装置110Lは、制御をS6Bに処理を戻す。
以上のように、情報機器200が同期用光コードを出力する代わりに、装置110Lが同期用パターンコードを出力する場合には、基準パターン取得からパターンコードのエラーチェックを開始する必要はない。情報機器200は、基準パターンに限定されるどのようなパターンコードからも座標値を取得し、蓄積でき、基準パターンを受け、かつ、静電容量コード(1つのデータブロック)のパターンコードが揃った時点で蓄積した座標値からパターンコードを特定すればよいからである。したがって、装置110Lは、タッチパネルで取得した最新の基準パターンを含む必要数のパターンコードを記憶させ、パリティチェックを実施すればよい。もし、パリティチェックエラーが生じた場合は、記憶された最初の情報パターンを省き、新たに取得した必要数の情報パターンで、エラーチェックを行い、エラーが発生しなくなるまで、この処理を繰り返せばよい。
装置110Lがインデックスと再度出力されるパターンコードを対にして出力することで、情報機器200にインデックスを検知させることができる。情報機器200は、インデックスを検知すると、エラーが発生したパターンコードの再度の出力であると認識し、取得済みのパターンコードを修正すればよい。
S71の判定で情報機器200は、基準パターンを検知すると、フォトダイオードWPD1等の位置を特定し、光同期パターンを発光する。フォトダイオードWPD1等の位置の特定の仕方は、実施形態17(図140のS11)と同様である。すなわち、例えば、図153に例示のように、素子111−1から111−6の配置に対して、フォトダイオードWPD1からWPD6(図159の場合には、フォトダイオードWPD1からWPD5)の配置は、装置110L上で概ね固定されている。多少の移動は、基準パターンを検知した際に、各素子の検知位置を中心に所定の領域をバウンディングボックスとして設定し、若干の移動後に検知した素子の位置がバウンディングボックスに収まれば、パターンコードを認識できる。さらに、新たに検知した位置を中心に所定の領域をバウンディングボックスとして再設定すれば、装置が移動した分の補正が可能であり、それを繰り消すことにより、移動が継続中であっても正確にパターンコードの取得が可能となる。この処理は、装置110Lが他のパターンコードを認識する場合も使用できることは言うまでもない。したがって、装置110Lは、基準パターンを検知し、素子111の配置が特定できれば、フォトダイオードWPD1等の位置を一意に特定できる。もちろん、装置110Lが移動した場合の素子の配置の補正毎に、フォトダイオードWPD1等の位置を一意に特定できる。そして、情報機器200は、フォトダイオードWPD1等のそれぞれの位置に対応するディスプレイの位置で同期用光パターンを発光する(S73)。
次に、情報機器200は、タッチパネルによりパリティチェックパターンを検知する(S74)。そして、情報機器200は、情報パターン同期入力処理を実行する(S75)。そして、情報機器200は、S75で入力されたパターンコードのコード値に対するパリティチェックを実行し、応答信号を発光する(S76)。パリティチェックにエラーが生じた場合、再度、基準パターンから出力を再開する。なお、そして、情報機器200は、処理を終了するか否かを判定する(S77)。例えば、利用者がタッチパネル等のメニュー画面から処理の終了を選択した場合には、情報機器200は、処理を終了する。情報機器200は、処理を終了しない場合には、S70の処理に移動する。ここで、パリティチェックパターンでエラーを検出せず、情報機器200が正しい情報コードを取得した際に、情報コード取得終了を示す光コードを発光して、装置110Lからのパターンコードの出力を終了させてもよい。なお、基準パターン取得からパターンコードのエラーチェックを開始する必要はなく、タッチパネルで取得した最新の基準パターンを含む必要数のパターンコードを記憶させ、パリティチェックを実施すればよい。もし、パリティチェックエラーが生じた場合は、記憶された先頭の情報パターンを省き、新たに取得したパターンコードを含め必要数の情報パターンで、エラーチェックを行い、エラーが発生しなくなるまで、チェック対象のパターンコードをずらしながら当該処理を繰り返しせばよい。
この処理では、情報機器200は、装置110Lから出力されたパターンコードから復号され、装置110Lに返信するコード値を含む同期用光パターンコードを作成する(S750)。そして、作成した同期用光パターンコードを発光する(S751)。
次に、同期用光パターンコードに同期して装置110Lからのパターンコードを入力する(S752)。そして、入力されたパターンコードにエラー指定があるか否かを判定する。エラー指定がある場合とは、例えば、図156のように、エラーを示す中央の素子111−5がONの場合である。エラーを示す中央の素子111−5がONの場合には、情報機器200は、S752の処理でエラーの指定と、再度入力されるパターンコードを同時に入力する。なお、エラー指定がある場合とは、例えば、情報パターン以外のインデックスが入力された場合であってもよい。情報パターン以外のインデックスが入力された場合には、情報機器200は、さらに、次の同期用光信号を出力して、次の再度出力されるパターンコードを入力する。
そして、エラーがなかった場合には、情報機器200はS752で入力されたパターンコードを新規パターンコードとして、コード値を保存する(S754)。一方、S753の判定で入力されたパターンコードにエラー指定があった場合には、エラーが指定された、すでに入力済みのパターンコードを修正する。例えば、図156のように、エラーを示す中央の素子111−5がONの場合には、情報機器200は、S752で入力されたパターンコードにより、直前に入力済みのパターンコードのコード値を修正する。また、例えば、インデックスでエラーが指定された場合には、インデックスに対応するパターンコードのコード値を修正する。そして、情報機器200は、基準パターンから次の基準パターンまでのパターンコード列の全数が入力されたか否かを判定する。全数が入力されていない場合に情報機器はS750の処理に戻る。
ここで、エラーを示す中央の素子111−5がONの場合とあるが、図154および図160の説明中に情報パターンから、全ONの基準パターンと全OFFのパターンを省くパターンコードで情報パターンを定義することを記載したが、さらに、エラーを示すパターン1個(例えば、5の素子のみON、他をOFFとしたパターン)を情報パターンから省き、当該パターンをエラーが発生したことを出力するエラーパターンとしてもよい。その後に、インデックスと情報パターンを再出力すればよい。これにより、5bit=64であることから、(64−3)の8乗=約191兆コードとなり、4bit×8=32bit(約43億コード)と比べて、大幅に情報量が増加する。
なお、図171の処理では、基準パターンから次の基準パターンまでのパターンコード列の最後パターンコードについてのエラーチェックが省略されている。最後のパターンコードのコード値は、情報機器200が装置110Lに次の基準パターンを出力させるときの同期用光パターンに含めることで、エラーチェックがなされる。
なお、装置110Lが図165のように、単純に同期用光パターンに同期するのみで、エラーチェックを実行しない場合には、図171のS750の処理を省略してもよい。S750の処理が省略される場合には、情報機器200側のエラーチェックとしては、図170Aのパリティチェック(S76)がだけ実行される。ただし、パリティチェックと、図171のS750、S751により、情報機器200に入力されたパターンコードを装置110Lに返信することによる装置110Lでのチェック処理の両方が行われてもよい。
以上述べたように、実施形態21では、同期用光パターンにしたがって、装置110Lはパターンコードを出力し、情報機器200は、受信したパターンコードによるコード値を装置110Lにエラーチェック用の光コードを送信する。したがって、装置110Lと情報機器200とは、素子111からの物理量変化の出力と、情報機器200のディスプレイからの光コードの発光により、いわば双方向同時に通信可能である。また、装置110Lは、素子111からの物理量の変化によるパターンコード出力とフォトダイオードWPD1からWPD5等によるエネルギーの到来量の検出を、少なくとも1部が重複する時間で実施する。
実施形態21では、情報機器200がタッチパネル上で素子111からの物理量変化を検知した位置の座標を装置110Lに通知する処理を例示する。このような処理によって、装置110Lは、素子111から物理量変化によるパターンコードを出力することで、情報機器200からタッチパネル上の座標を取得できる。その結果、装置110Lは、例えば、情報機器200のディスプレイ上に表示されたグラフィックスオブジェクトのレイアウト情報を有している場合には、グラフィックスオブジェクトに応じた処理を実行できる。例えば、装置110Lは、特定のボタン、メニュー、アイコン等が装置110Lの素子111によってアクセスしたことを認識できる。
ここで、装置110Lがどの特定のボタン、メニュー、アイコン等にアクセスしたかを認識するためには、情報機器200のタッチパネルからどの特定のボタン、メニュー、アイコン等にアクセスしたかを、光コードを発光して、装置110Lのフォトダイオードに検知させ認識させる必要がある。このように、装置110Lが特定のボタン、メニュー、アイコン等にアクセスしたかを認識することによって、アクセスした様々な情報を装置110Lに記憶(ログに記録)することができる。この様々な情報としては、クーポンやポイントなどの特典や、特定の情報にアクセスできる鍵、ゲーム等で獲得したアイテム・ポイント、購入したチケットや仮想通貨等、どのような情報であってもよい。これらを取得することによって、装置110Lは対応する操作・処理を情報コードで出力することができる。図示しないが、装置110Lにポインター(矢印や突起等)を設け、装置110Lから出力された基準パターンにより、ポインターが指示した情報機器200上の位置情報を取得することができ、どの特定のボタン、メニュー、アイコン等にアクセスしたかを視認し易くすることもできる。
図170Aでは、まず、基準パターンを取得し、最初にパリティチェックパターンを検知した後、情報パターンを同期入力する処理を例示した。しかし、そのような処理に代えて、基準パターンの検知の有無に拘わらず、情報機器200が装置11Lから入力される物理量変化の座標位置をとりあえず保存しておき、基準パターンと、パリティチェックパターンと、1つの静電容量コード(情報コード)分のパターンコードが入力されたときに、座標位置からパターンコードを特定してもよい。このような処理は、装置110Lが同期パターンコードとともに情報パターンを入力する場合に有効である。
図164Cに、同期パターンコードと同期させて情報パターンを情報機器200に入力する装置110Lの処理を例示する。この処理では、装置110Lは、まず、基準パターンを出力する(S60)。次に、装置110Lは、素子から同期パターンコードに同期してパリティチェックパターン同期出力する(S62A)。さらに、装置11Lは、素子から同期パターンコードに同期して情報パターンを所定数分だけ同期出力する(S63A)。そして、装置110Lは、情報機器200から応答の受光があったか否かを判定する(S6H)。所定の時間待っても、情報機器200から応答の受光がない場合、装置110Lは、この処理が所定回数内か否かを判定する(S67A)。
そして、所定回数内の場合、装置110Lは、制御をS60に戻し、同様の処理を繰り返す。すなわち、同期パターンコードと同期させて情報パターンを入力する場合に、情報機器200での物理量検知処理に対応して、基準パターン、パリティチェックパターン、および所定数の情報パターン(静電容量コード、情報コード)を含むデータブロックの出力を所定回数繰り返せばよい。一方、S6Hの判定で、情報機器200からの応答受光があった場合には、情報機器110Lは、次の情報コードを出力するか否かを判定する(S68A)。そして、さらに次の情報コードを出力する場合には、処理をS60に戻す。
以上のように、装置110Lが同期パターンに同期して情報パターンを入力する場合には、所定回数、基準パターン、パリティパターンコード(必要な場合以外は省略してもよい)、および所定個数の情報パターンを繰り返し出力すればよい。
この処理では、まず、情報機器200では、パターンコード入力のためのアプリケーションプログラム(Gアプリケーションともいう)が起動される(S80)。そして、情報機器200は、パターンコードを検知したか否かを判定する(S81)。パターンコードを検知できない場合、情報機器200は、処理をS81に戻し、パターンコードの入力を待つ。
一方、S81でパターンコードを検知できた場合、情報機器200は、基準パターンを検知したか否かを判定する(S82)。情報機器200は、基準パターンを検知した場合、座標の向きを決定する(S83)。次に、情報機器200は、パリティチェックパターンを入力する(S84)。一方、S82の判定で、情報機器200は、基準パターン以外のパターンコードを検知した場合、情報機器200は、とりあえず、物理量変化が検知された座標値をメモリ等に保存する(S85)。基準パターン以外のパターンの場合、座標の向き、つまり、装置110Lの素子の配置を特定できるとは限らないからである。
そして、情報機器200は、1情報コード(つまり1静電容量コード)の取得が完了したか否かを判定する(S86)。1情報コードの取得が完了していない場合、処理をS87に進める。そして、機器200は、同期パターンコードの入力を待つ(S87)。同期パターンコードが入力されると(S88でYES)、情報機器200は、同期パターンコードに合わせて所定のタイミングで情報パターンの座標値を入力する(S89)。そして、情報機器200は、情報パターン入力時に検知した座標値をメモリ等に保存する(S8A)。そして、情報機器200は、処理をS86に戻す。 以上のように、装置110Lが同期パターンに同期して情報パターンを入力する場合には、情報機器200側では、、装置110Lと連携するアプリケーションプログラム(Gアプリケーション等)を起動して、パターンコードの入力を待てばよい。この場合に、必ずしも、基準パターンが取得できなくても、基準パターン、パリティパターンコード(必要な場合以外は省略してもよい)、および所定個数の情報パターンのいずれかを順に取り込めばよい。そして、複数回のデータブロックの入力で、基準パターン、パリティパターンコード(必要な場合)、および所定個数の情報パターンが揃った時点で、情報機器200は、所定個数の情報パターンの座標値から情報パターンを特定すればよい。したがって、情報機器200は、基準パターン、パリティパターンコード(必要な場合)、および所定個数の情報パターンの順にパターンコードを入力する場合と比較して、高速処理が可能である。
一方、S86の判定で、1情報コードの取得が完了した場合,情報機器200は,メモリ等に保存してある座標値からパターンコードを決定する(S8B)。そして、情報機器200は、パリティチェック等を行い、応答信号の光コードを装置110Lに発光する(S8C)。そして、情報機器200は、処理を終了するか否かを判定する(S8D)。処理を終了しない場合、情報機器200は、処理をS81に戻し、次の情報コード取得処理に入る。
そして、情報機器200が装置110Lから座標送信要求を検知すると(S101でYES)、情報機器200は、座標送信要求が検知されたときのパターンコードの各素子111の座標を取得する(S102)。そして、情報機器200は、光コードを発光することで、取得した座標を装置110Lに送信する(S103)。次に、情報機器200は、処理を終了するか否かを判定する(S104)。例えば、利用者が本処理を実行するアプリケーションの終了を指示した場合には、情報機器200は処理を終了する。また、装置110Lからの情報コード出力で、情報機器200に処理を終了させてもよい。
次に、装置110Lは、座標値に応じた処理を実行する(S112)。例えば、装置110Lは、情報機器200のディスプレイ上で座標値の位置にあるアイコンに応じたアプリケーションを実行する。例えば、アイコンが装置110Lからの情報取得要求を意味するアイコンの場合には、装置110Lは、メモリ117等から要求された情報を取得し、情報機器200にパターンコードのフォーマットにしたがって出力する。そして、装置110Lは、処理を終了するか否かを判定する(S113)。例えば、座標値が終了を意味するアイコンに包含される座標である場合には、装置110Lは、処理を終了する。ここで、装置110Lのフォトダイオードが光コードによる情報機器200上の位置情報を認識することにより、装置110Lが情報機器200上のどの位置、どの方向で載置されたかを認識できる。これにより、装置110Lは、その位置、方向に対応する操作・処理を情報コードで出力することができる。さらに、その位置、方向の情報を装置110Lに記憶(ログに記録)することができる。情報機器200上に表示された地図やゲーム画面に装置110Lを載置すると、図示しないが、その位置、方向から計算される装置110Lの一部であるポインター(矢印や突起等)の座標値により、ユーザがどの位置を指示したかが認識でき、その位置に対応する操作・処理を情報コードで出力することができる。このポインターにより、ユーザがどこを指示しているかを視認し易くできる。
図175および図176により、装置110Lが出力する物理量の出力値を情報機器200との間で調整する処理を例示する。この処理は、装置110LのCPU116が調整プログラムを起動することによって実行される。この処理では、装置110LのCPU116は、SW115のON駆動信号およびOFF駆動信号を所定の範囲で走査し、素子111から物理量を出力し、情報機器200から物理量の検知結果を取得する。
装置110Lは、SW115のON駆動信号およびOFF駆動信号を所定値に設定する(S121)。ここで、SW115のON駆動信号とは、例えば、SW115に含まれるトランジスタをONにするためのゲート駆動信号である。SW115のOFF駆動信号とは、例えば、SW115に含まれるトランジスタをOFFにするためのゲート駆動信号である。
そして、装置110Lは、SW115を上記ON駆動信号およびOFF駆動信号で駆動して試験パターンのパターンコードを情報機器200のタッチパネルに出力する。そして、SW115のON駆動信号およびOFF駆動信号を所定範囲で走査して、処理を繰り返す(S122)。そして、所定範囲の走査が終了すると、装置110Lは、情報機器200から、上記操作範囲のうち、適正なON駆動信号振幅およびOFF駆動信号振幅を取得し、SW115のON駆動信号およびOFF駆動信号に設定する(S123)。S123の処理は、物理量の変化の調整を、前記半導体スイッチを導通状態にする駆動信号の信号振幅と、前記半導体スイッチを遮断状態にする駆動信号の信号振幅によって実施する処理例の1つである。
以上の手順によれば、装置110Lは、SW115のON駆動信号およびOFF駆動信号を適正値に設定できる。SW115のON駆動信号を適正値に設定することで、装置110Lは、SW115を確実にONにできる。一方、SW115のOFF駆動信号を適正値に設定することで、例えば、SW115に含まれるダイオード、トランジスタ等の空乏層の形成に伴う、接合容量の影響を軽減できる。
また、例えば、情報機器200のタッチパネルが交流信号によって装置110Lの素子111との間の静電容量、あるいは、素子111からの電界強度を検知する場合、SW115の接合容量を無視できない場合がある。例えば、SW115がOFFであるにも拘わらず、SW115の接合容量(寄生容量、浮遊容量ともいう)により、交流信号がSW115を流れる場合が想定される。上記図175および図176の処理によって、SW115の接合容量の影響が軽減され、情報機器200は、良好に装置110Lからの物理量または物理量変化を検知できるようになる。
図177に実施形態22に係る装置110Mのタッチパネルに接触する裏面の構成を例示する図である。なお、本実施形態で説明する装置110Mの構成は、上記実施形形態0のコード発生装置1、実施形態1から実施形態9、実施形態20、および実施形態21の装置110から110L(以下単に装置110等)に適用してもよい。また、上記実施形形態0のコード発生装置1、実施形態1から実施形態9、実施形態20、および実施形態21の装置110から110L(以下単に装置110等)の構成を本実施形態の装置110Lに適用してもよい。
実施形態22の装置110Mは、タッチパネルに接触する円形状の裏面を有する。図のように、装置110Mは、裏面の中央付近に情報読取部11を有する。また、装置110Mは、情報読取部11の周囲に、円形状に配置された6個のフォトダイオードWPDを有する。さらに、装置110Mは、6個のフォトダイオードWPDの周囲に円形状に配置された素子111を有する。
図177の構成とすることで、円形状の裏面内で、素子111間の距離を可能な限り確保できる。そのため、情報機器200のタッチパネルが複数の素子111から静電容量、電界強度等の物理量を検知する際、素子111と素子111との相互作用による影響を軽減できる。素子111と素子111との相互作用により、例えば、1つの素子111がONになった場合に、隣接するOFFの状態の素子111によって、ONの状態の素子111からの物理量、例えば、静電容量あるいは電界強度が大きく検知される場合がある。素子111間の距離を装置110Mの底面内で可能な限り確保することで素子111間の相互作用による影響を低減できる。
図179から図193により実施形態23に係る装置110Nについて説明する。本実施形態では、装置110Nの形状、構造、外観等の一例を説明する。なお、本実施形態で説明する装置110Nの構成は、上記実施形形態0のコード発生装置1、実施形態1から実施形態9、実施形態20から実施形態22の装置110から110M(以下単に装置110等)に適用してもよい。また、上記実施形形態0のコード発生装置1、実施形態1から実施形態9、実施形態20から実施形態22の装置110等の構成を本実施形態の装置110Nに適用してもよい。
実施形態23では、装置110Nは、カード型、つまり平板型の基材を用いて形成される。ただし、装置110Nがカード型に限定される訳ではなく、実施形態0のコード発生装置1ような筐体を有するものでもよいし、箱形等であってもよい。また、装置110Nが様々なキャラクター商品の一部に形成されてもよい。以下、カード型または平板型の筐体を例に説明する。ここで、筐体とは、一般には機器を納める箱をいうが、以下の実施形態23では、カードの基材の内部に電子部品、配線等が封入され、閉じ込められた場合、カードの基材と基材の間に挟み込まれた場合、あるいは、カードの基材に形成された凹部に取り付けられている場合も、カードの基材を筐体という。なお、筐体は、実施形態0のコード発生装置1の外形構造等であってもよい。
なお、コーティング材料が誘電率の高い非導電材料であれば、素子の表面にコーティングしてもよい。その際は、素子を目隠しするための印刷または有色のコーティングとする。また、コーティング層を2層構造とし、下地のコーティング層に印刷を行い、その上に印刷を被覆する透明のコーティング層を形成してもよい。コーティング層の材質に制限はなく、人体に無害で耐久性のある材料が望ましい。ただし、コーティング層は必須ではなく、露出したカード基材等の筐体表面に対して印刷を行ってもよい。コーティング材は、少なくとも光電変換素子配列112およびフォトダイオードWPDが設けられる部分は透明材料である。ただし、情報機器200の裏面を被覆するコーティング材全体が透明であってもよい。印刷がなされる場合には、光電変換素子配列112およびフォトダイオードWPDが設けられる部分以外の部分に印刷がなされる。なお、少なくともRGBのいずれかの光が透過するインクを用いればフォトダイオードWPDが設けられる部分に印刷しても構わない。
図179で点線は装置110Nの内部の構成を例示する。装置110Nの内部には、制御部が設けられ、素子111、フォトダイオードWPD、光電変換素子配列112等は制御部と配線で接続される。制御部には、例えば、図151のCPU116、メモリ117、コンデンサ123、コンパレータ118、図152のバッファ182、排他論理和回路181、出力バッファ183A、183B、駆動回路180、セレクタ184等が設けられる。
図179では、省略されているが、光電変換素子配列112とコーティング層との間に、コーティング層を支持する光が透過可能な支持構造M1(図182参照)が形成されている。また、フォトダイオードWPDは基材内部に設けられ、装置110Nの裏面の透明なコーティング材で被覆された開口から光がフォトダイオードWPDに入射する。薄型のカードでない他の形態では、装置110Nの裏面の光が入射する開口部分は、コーティングをしないで、開口したままにしておいてもよい。
図180のように、素子111を含む断面部分で、表面側のコーティング層の下または内側には、導電層114Aが設けられる。導電層114Aは、実施形態1等の接触導体114と同様の構造である。導電層114Aは、板状またはシート状の導電材料で形成されるが、導電インクで、印刷して形成してもよい。。コーティング層を設けないで、導電層114Aが装置110Nの表面に露出するようにしてもよい。
装置110Nには、筐体内部に素子111と同数のSW115が設けられる。なお、図180では、素子111−1、11−2、SW115−1、SW115−2が例示されている。導電層114Aと、SW115と、素子111とは配線で接続される。つまり、それぞれの素子111は、1以上の物理量制御部であるSW115を介して導電層114Aと導電路(配線)で接続されている。
したがって、利用者の人体の一部、例えば指が装置110Nの導電層114Aにコーティング層を通してタッチ操作すると、通電制御(ON)されたSW115および素子111を介して、静電容量、あるいは電界強度等の物理量の変化が装置110Nの裏面に生じる。情報機器200は、タッチパネルを介して装置110N裏面の物理量の変化を検知し、素子111の存在を検知する。したがって、利用者は、装置110Nの表面で導電層114Aが設けられる部分のどこをタッチ操作しても、タッチ操作による効果を情報機器200のタッチパネルに伝達できる。タッチ操作は、利用者の指で行ってもよいし、利用者が導体を手に保持し、導体によって行ってもよい。この意味で、装置110Nの筐体の裏面は、相手装置に作用させるための作用面の一例ということができる。
なお、表面のコーティング層は、導電性を有することが望ましいが、導電性が低い場合であっても、誘電率がある程度高い場合には、利用者のタッチ操作により、装置110N裏面に上記物理量の変化が生じる。ただし、上述で説明したように、コーティング層はなくてもよい。
上述のように、装置110N裏面側の凹部のうち、素子111、フォトダイオードWPDを含む領域には、充填材料M2が充填された層が形成されている。充填材料M2の層は、装置110Nのうち、素子111の周辺を含む部分で、導電層114A、素子111、SW115、コーティング層を除く基材の中空部分に非導電性(つまり、絶縁性)で、かつ、低誘電率の充填材料を充填して形成される層である。充填材料M2は、例えば、空隙を多数含むハニカム構造、空気を閉じ込めたナノカプセルを例示できる。このような充填材料M2は、空気を多く含むので、導電率および誘電率を極めて低く、例えば、空気に近い程度となるものもある。充填材料M2は、基材の中空部分に充填され、耐力面材を形成する。
このような充填材料の商品例として、帝人株式会社製のエアロカプセル(登録商標)を例示できる。エアロカプセル(登録商標)は、高中空構造糸とも呼ばれ、糸の中に大きな空洞を作り、繊維そのものの中に大量の空気を封じ込めたものである。高中空構造糸は、中空率を極限にまで高め、大量の空気を含む。ただし、充填材料M2がエアロカプセル(登録商標)、あるいは高中空構造糸に限定される訳ではない。充填材料M2は、装置110Nの厚さに大きく起因するもであり、一定の厚さ(2〜3mm程度)以上であれば、誘電率の比較的低い非導電体を使用すればよい。
ただし、充填材料M2がナノカプセルあるいは高中空構造糸に限定される訳ではない。誘電率が空気に近い2未満の材料として、いわゆるlow−k膜を例示できる。例えば、文献ULVAC TECHNICAL JOURNAL No.66 2007 pp.8-12)に例示されているように、様々な多孔質物質、例えば、多孔質シリカ材をベースにした物質で非誘電率が2未満の物質が提案されている。
充填材料M2により、装置110Nの表面および裏面を支持するとともに、利用者の指等の存在よる情報機器200のタッチパネルの物理量検出への影響を低減できる。つまり、SW115のONとOFFによって素子111に生じる物理量の変化を情報機器200が検知するときに、利用者の指等の影響がSW115のONとOFFによるの物理量の変化に重畳されることがある。これは、利用者の指等が装置11Nに接触することによる物理量の変動が原因と推定される。また、装置110Nの電気回路と情報機器200の電気回路とが相互に作用し、カップリングすることによる物理量の変動がSW115のONとOFFによって素子111に生じる物理量の変化に重畳すると推定される。基材に凹部を設け、基材を中空にすることによって、筐体裏面側から筐体表面側の導電層114、あるいは筐体内部に配置されるSW115、配線層、制御部等までに空気層を形成できる。経験的には、空気層が0.1〜0.2程度あれば、人体、あるいは、装置110Nの電気回路等と情報機器200との間の相互作用を無視出来る程度まで小さくできることが分かっている。つまり、基材に凹部あるいは空洞を設けることで、上記物理量の変動の影響等を低減できる。ただし、裏面側には、素子111を配置する作用面を形成することが望まれる。そこで、実施形態23では、カードの基材凹部に、低誘電率項絶縁性の充填材料M2が充填される。なお、充填材料M2としては、上記物理量の変動を抑制できる材料であればどのような材料でもよい。充填材料M2は、低誘電率絶縁材料の一例である。また、充填材料M2の層は支持層の一例である。
充填材料M2の充填により、SW115は、情報機器200のタッチパネル表面から所定以上の距離を維持し、かつ、SW115とタッチパネル表面との相互作用を抑止できる。SW115と情報機器200のタッチパネル表面との望ましい距離については、[静電容量の限界値]の節で説明する。なお、充填材料M2の層は露出してもよいが、コーティング材料で被覆されてもよい。したがって、充填材料M2の層の裏面側は、低誘電率絶縁材料が充填された支持層が露出またはコーティング材料によってコーティングされて作用面を形成している例といえる。
SW115は、導電層114Aに固定してもよいし、導電層から離間させてもよい。SW115を導電層114Aから離間させる場合には、SW115と導電層114Aとの間に充填材料M2を充填してもよい。この場合には、図180のA断面において、装置110Nは、表面(上)側から、(コーティング材料)、導電層114A、充填材料M2、SW115、充填材料M2、(コーティング材料)、素子111の順で階層を形成する。
また、SW115と導電層114Aとの間に装置110Nの基材(カードの基材、または、電子回路が形成されていない基板等)を挟み込んでもよい。すなわち、図180のA断面において、装置110Nは、表面(上)側から、(コーティング材料)、導電層114A、カードの基材、SW115、充填材料M2、(コーティング材料)、素子111の順で階層を形成するようにしてもよい。いずれにしてもSW115とタッチパネルに接触する裏面との間には、充填材料M2の層が挟み込まれるので、1以上の物理量制御部であるSW115は、支持層を介した作用面から離間する層に設けられているといえる。
上述のように、図181の充填材料M2には、開口HL1が設けられるため、透明である必要はない。ただし、充填材料M2が透明である場合には、支持構造M1は、情報機器200が他のフォトダイオードWPD向けに発光した光が侵入しないように光を遮断する光隔壁で開口HL1を覆う必要がある。。
これにより、誘電率を低下させ、耐力面材として機能し、情報機器200からの発光エネルギーを低損失で受光できる構造となる。したがって、装置110Nの裏面がタッチパネルに接触または近接したときに、情報機器200のディスプレイからの光は、支持構造M1を透過し、光電変換素子配列112に入射し、電力を発生する。したがって、光電変換素子配列112は、支持構造M1を介した作用面(裏面)から離間する層において複数の開口から光を受光するといえる。
以上のように、光電変換素子配列112(ソーラパネルともいう)の裏面側には、光を透過可能で、かつ、裏面のコーティング材料を支持する支持構造M1(耐力面材の枠)が形成される。支持構造M1は、非導電体であり誘電率が低く、低損失で光を透過可能であれば、どのような構造でもよい。
平板型の筐体底面の上方に光電変換素子配列112を配置するのは、光電変換素子配列112に浮遊(寄生)する静電容量や、指で導電層をタッチした際の静電容量をタッチパネルが検出しないようにするためである。そのために光電変換素子配列112下方に空隙層を設け、光電変換素子配列112がタッチパネルから発光された光を無駄なく受光してエネルギーに変換できるようしている。
支持構造M1の形状は、断面が格子状に限定されず、三角形、五角形、六角形、あるいはそれ以上の多角形状であってもよい。図185は、支持構造M1としてハニカム構造と呼ばれる断面が六角形状の場合を例示する。ただし、図182の支持構造M1、あるいは図185のような断面が多角形の支持構造を設ける代わりに、タッチパネルが検知しない非導電層の誘電率の低い透明媒体を使用してもよい。
そこで、図183のように、素子111のタッチパネルに接触する面に導電性ゴム111Aの層を形成すると、素子111とタッチパネルとの密着性を向上でき、タッチパネルが素子111から検出する物理量の検出値の変動を抑制できる。導電性ゴム111Aは、金属製の素子111よりも硬度が低い。
導電性ゴム111Aの種類に限定はないが、導電性は素子111に近い方が望ましい。例えば、信越化学工業株式会社のウェブサイト(https://www.silicone.jp/contact/qa/qa123.shtml)によれば、「シリコーンゴムに混入する導体(導電性充填剤)としては、カーボンブラックの他に、銀粉末、金メッキされたシリカやグラファイト、導電性亜鉛華などさまざまあり」と記述されている。そして、「得られる体積抵抗値は、カーボン系の場合が1×10-2〜1×104(Ω・m)、銀系の場合はさらに低くなり1×10-7〜1×10-4(Ω・m)を実現でき」ると記載されている。したがって、素子111が金属材料であっても、望ましい導電性の導電性ゴム111Aを選択できる。なお、このような形態は薄型のカードではない、他の形態で使用するのが望ましい。素子111は金属層であると言えるので、導電性ゴム111Aは、金属層の作用面側を被覆する、金属層より硬度が低い導電材料層ということができる。
基板BD1には、光隔壁M3が基板BD1から下方(タッチパネルが接触される裏面方向)に立設されている。情報機器200が他のフォトダイオードWPD向けに発光した光が侵入しないように光を遮断する光隔壁M3で開口HL1を覆う必要がある。さらに、光を集光するために下部が広がるテーパー状の開口を設けてもよい。光隔壁M3は、図184の「E断面」を通り、紙面に垂直な平面で切断した断面(以下、E断面)において格子状となる壁部であってもよい。したがって、光隔壁M3は、基板BD1とともに、フォトダイオードWPDの周囲に断面矩形状の内壁空間を形成する。この内壁空間は図184のように、タッチパネルに接触する側に開口を有する。
したがって、装置110Nがタッチパネルに接触されたとき、光隔壁M3によって、各フォトダイオードWPDには、各フォトダイオードWPDが収容された内壁空間直下の情報機器200のディスプレイの光が入射する。つまり、図149のように、情報機器200がディスプレイを光コード発光領域LE1からLE6に区切って光コードを発光した場合、光コード発光領域LE1からLE6それぞれからの光を、発光領域LE1からLE6それぞれに対応するフォトダイオードWPD1からWPD6に受光させることができる。一方、光隔壁M3によって、各フォトダイオードWPDが収容された内壁空間直下以外の発光領域からの光コードが各フォトダイオードWPDに受光されるのを抑止できる。
また、光隔壁M3の間隔および厚みを適切に選択することで、光隔壁M3が装置110N裏面のコーティングを支持できる。ただし、光隔壁M3と図180から図183で用いた充填材料M2を併用してもよい。
底面の印刷層および/またはコーティング層は透明が望ましいが、フォトダイオードWPDが検知する光を透過させる印刷であればよい。なお、フォトダイオードWPDは白色を検知するものには限定されず、所定の光を検知すればよい。
図181、図184のように、底面(タッチパネルとの接触面)より上方にフォトダイオードWPDを配置するのは、フォトダイオードWPDおよびフォトダイオードWPDに接続される導電体がタッチパネル等の情報機器200の電気回路と相互作用を生じるのを抑制するためである。
例えば、このような構造により、フォトダイオードWPDおよび導電体等とタッチパネルとのカップリングが抑制される。また、このような構造により、SW115等の電子部品に浮遊(寄生)する静電容量、指で導電層をタッチした際の静電容量をタッチパネルが検出することを低減できる。さらに、光隔壁間は、光コードを検知できるように開口HL1(図181参照)を確保した上で、上述した空気層を含む非導電層を形成する充填材料M2で充填されるのが望ましい。また、充填材料M2の代わりに、タッチパネルが検知しない誘電率の低い、非導電性の透明媒体を使用してもよい。なお、フォトダイオードWPDの配置は、素子111の配置により、タッチパネルが認識できることから、限定はなく、どのような配置であってもよい。
一方、図186Bでは、図183の導電性ゴム111Aに代えて、導電インク111Bによって形成された印刷層が形成されている。印刷層は、金属層の作用面側を被覆する、金属層より硬度が低い導電材料層ということができる。また、印刷層は、印刷加工物の一例である。
図186Aの導電性ゴム111Aの層、あるいは、導電インク111Bの層は、素子111と情報機器200のタッチパネルのとの間に空気層ができることを抑制し、密着性を向上させる。したがって、導電性ゴム111Aの層、あるいは、導電インク111Bの層により、タッチパネルは、SW115のONとOFFにしたがって発生する物理量、あるいは物理量の変化を安定して検知できるようになる。つまり、タッチパネルは、SW115がONの場合の素子111と導電性ゴム111Aの存在、あるいは素子111と導電インク111Bの存在を示す静電容量や電界強度を安定して検知できる。
以上述べたように、実施形態23の装置110Nは、基材のタッチパネル側に凹部を有し、空気層を介して、素子111以外の構成要素をタッチパネルから所定以上離間させることができる。その結果、実施形態23の装置110Nは、素子111以外の構成要素によるタッチパネルとの相互作用を抑制できる。したがって、SW115がONとOFFとを切り替えて、タッチパネルによって素子111から検知される物理量を変化させた場合に、SW115がタッチパネルその他の情報機器の電気回路、電子部品(以下、情報機器200等)と相互作用を起こすこと、CPU116等の制御部が情報機器200等と相互作用を起こすこと、光電変換素子112が情報機器200等と相互作用を起こすこと、導電層114Aに指等の人体を触れた利用者が情報機器200等と相互作用を起こすことを低減できる。
また、実施形態23では、平板型の筐体の基材のタッチパネル側の凹部に空気あるいは空隙を含む充填材料M2の層が形成される。充填材料M2は、低誘電率、高絶縁率の材料であり、上記相互作用を抑制しつつ、装置110Nの裏面に作用面を形成できる。また、充填材料M2は、裏面をコーティングするコーティング層を支持できる。
また、装置110Nは、SW111を制御部に格納することで、SW115とタッチパネルとの相互作用を低減できる。また、装置110Nは、光電変換素子配列112のタッチパネル側に支持構造M1を有するので、光電変換素子配列112への受光量を維持した上で、光電変換素子配列112とタッチパネルとの相互作用を抑制できる。
以上のように、実施形態23の装置110Nは、タッチパネルが素子111からの物理量変化によるパターンコード入力時に、誤検出を抑制できる。
以下、図187から図190を参照して、タッチパネルが検出する物理量として、静電容量を仮定した場合の限界値についての実験結果を説明する。この実験では、タッチパネルが検知する素子111の物理量の限界値(静電容量の限界値)を調査するための実験を行った。
また、コンデンサCとして、特性インピーダンスが50オームの同軸ケーブルを使用した。同軸ケーブルの寸法および実測から、同軸ケーブルの長さL(mm)ついて、心線とシールド材との間の静電容量は、L=0.29*L(pF)と算出できることが分かっている。ここで、アスタリスク(*)は乗算を示す記号である。以下、同軸ケーブルをシールド線ともいう。
また、素子111は、直径7mm、7.5mm、8mmの真鍮製円形材料を用いた。さらに、タッチパネルとしては、米国アップル社製の iphone(登録商標)5s、iphone(登録商標)6を用いた。
ここで、人体がコンデンサCの端子に接触しない場合に、タッチパネルが検知する静電容量をCとする。また、素子の111の静電容量をC2とし、実験者の人体の静電容量をCmとすると,指がコンデンサCの端子に接触したときの合成容量1/CTOTAL=1/C+1/C2+Cmである。したがって、静電容量Cを変化させることで、タッチパネルが検知する合成容量の限界値を決定できる。また、人体の静電容量Cmを、静電容量Cおよび素子111を介してタッチパネルに検知させるための静電容量Cの限界値を特定できる。静電容量Cの限界値は、実施形態23で述べたようなSW115、フォトダイオードWPD、光電変換素子配列112、および制御部等(装置110Nの電気回路)と、情報機器200のタッチパネルとの相互作用を抑制するため、装置110Nの電気回路とタッチパネルとの間で設けるべき距離を決定する指針となる。また、静電容量Cの限界値は、SW115がOFFの時のSW115に含まれるトランジスタ等の半導体回路の接合容量の限界値を特定できる。
つまり、SW115、フォトダイオードWPD、光電変換素子配列112、制御部等の電気回路とタッチパネルとの間の静電容量がこの限界値未満にならないと、装置110Nの電気回路とタッチパネルとの間で相互作用が生じる可能性がある。また、SW115の接合容量がこの限界値未満にならないと、SW115をOFFにした場合でも、タッチパネルが交流信号で静電容量を検知する場合には、SW115がOFFとして機能しない場合が発生し、タッチパネルが素子111からの物理量出力OFF(SW115のOFF)を検知できない場合が生じる。
ところで、素子111がタッチパネルとの間で形成する静電容量C2は、以下の通りである。
ε:タッチパネルのセンサと導電体間の隙間(例えばタッチパネル表面のガラス)の比誘電率=7.5
d:隙間の距離(m)=0.2mm
S:導電体の面積(平方m)については、導電体もセンサも、直径8mmとする。
真空中の誘電率εo=8.854×10の-12乗から、
C2=6.64E-11×2×π×0.004m×0.004m/0.0002m=3.34E-10=33.4pFになる。
また、人体の静電容量は、Cm=100pFから150pFと報告されている(電子情報通信学会論文誌 B Vol.J84-B, no.10 pp.1841-1847 2001年10月)。
したがって、シールド線の静電容量Cと、素子111の静電容量と、人体の静電容量Cmの合成容量CTOTALとしては、素子111の静電容量C2、人体の静電容量Cmはほぼ無視できる。以上から、タッチパネルが検知できる限界の静電容量は、図188から図190のように、 1.6pFから 2.2pF程度であると特定できる。
OFFの際、あるいは、相互作用を抑制するための安全係数として、1/2を採用すると、タッチパネルが静電容量を検知しないようにするためには、SW115遮断時の接合容量は0.8pF以下が望ましい。また、素子111以外の部分、つまり、SW115、フォトダイオードWPD、光電変換素子配列112、制御部等とタッチパネルとの間の相互作用を抑制するためには、素子111以外の部分とタッチパネル等の間の静電容量が0.8pF以下となる距離を保つことが望ましい。
さらに、安全係数として、1/3採用すると、タッチパネルが静電容量を検知しないようにするためには、SW115遮断時の接合容量は0.5pF以下が望ましい。また、素子111以外の部分、つまり、SW115、フォトダイオードWPD、光電変換素子配列112、制御部等とタッチパネルとの間の相互作用を抑制するためには、素子111以外の部分とタッチパネル等の間の静電容量が0.5pF以下となる距離を保つことが望ましい。
例えば、直径8mmの円形底面を有する部品Pが制御部に存在し、タッチパネルに浮遊容量Cfによる作用を及ぼす場合を想定する。部品Pとタッチパネルとの間の静電容量は、空気比誘電率を1と仮定して、 Cf=εS/dで計算され、タッチパネルとの距離d=0.2mmで約0.45pFとなり、安全係数1/3の場合の静電容量の限界値を充足する。また、距離d=0.12mmで約0.75pFとなり、安全係数1/2の場合の静電容量の限界値を充足する。さらに、また、距離d=0.057mmで約1.58pFとなり、安全係数1の場合の静電容量の限界値を充足する。
一方、ONのときの安全係数を2とすると、タッチパネルが素子111の物理量として静電容量を検知するためには、ON時の静電容量は6.6pF以上が望ましい。この値は、SW115がONのときに、上記素子111の静電容量C2および人体の静電容量Cmによって十分に達成できる。
以下、図191から図192を参照して、SW115のON抵抗の限界値についての実験結果を説明する。図187は、実験治具の構成と実験手順を例示する。この実験では、素子111と、人体と間に種々の抵抗を挿入し、タッチパネルが素子111からの物理量変化をタッチ操作としてとして検知するか否かを調査した。このとき得られる抵抗値は、SW115のON抵抗の限界値ということができる。
一方、iphone(登録商標)6では、820キロオーム以下で検知可能であり、1000キロオーム以上で検知不可であった。以上から、iphone(登録商標)6での限界抵抗値は910キロオーム程度と特定でできる。
110・・・装置、カード型装置、200・・・情報機器、111・・・素子、112・・・光電変換素子配列、113・・・指紋センサ、114・・・接触導体(導体パッド)、114A・・・導電層、115・・・SW、116・・・CPU、117・・・メモリ、118・・・コンパレータ、119・・・制御ライン、120・・・電源ライン、121・・・駆動回路、122・・・電池、123・・・コンデンサ、124・・・アンテナ、125・・・電力変換回路、126・・・圧電素子、127・・・整流回路、128・・・熱電素子、129・・・光量測定素子配列
Claims (14)
- 素子からの物理量変化の発生と当該物理量変化が発生した位置を検知し、前記素子の位置を特定するセンサを搭載したパネルと、
前記センサおよびパネルを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記素子が前記センサに近接または接触したとき、前記素子の配置から一意に定義される位置に対応する前記パネルの部分領域の光量を時間変化させて、第2の所定の情報を送信する情報機器。 - 素子からの物理量変化の発生と当該物理量変化が発生した位置を検知し、前記素子の位置を特定するセンサを搭載したパネルに接続されるコンピュータに、
前記素子が前記センサに近接または接触したとき、前記素子の配置から一意に定義される位置を特定することと、
前記位置に対応する前記パネルの部分領域の光量を時間変化させること、を実行させるためのプログラム。 - パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する検出部からの入力を受け付けることにより、または、内蔵された記憶手段から読み出すことにより、第2の所定の情報を取得することと、
前記第2の所定の情報に基づいて、パネルが検知可能な物理量の変化が生じる作用面に形成された1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせることと、
を実行させるためのプログラム。 - 画像センサからの入力を受け付けることにより、または、内蔵された記憶手段から読み出すことにより、第2の所定の情報を取得することと、
前記第2の所定の情報に基づいて、パネルが検知可能な物理量の変化が生じる作用面に形成された1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせることと、
を実行させるためのプログラム。 - パネルに接続されるコンピュータに、
前記パネルを介して素子からの物理量変化の発生と当該物理量変化が生じた位置を検知することと、
検知した物理量変化と位置から前記素子の位置を特定することと、
前記素子の位置に基づいて、第1の所定の情報を取得することと、
前記第1の所定の情報に基づいて所定の処理を行うことと、
を実行させるためのプログラム。 - パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する検出部からの所定の入力を受け付けることにより、または、内蔵された記憶手段から読み出すことにより、第2の所定の情報を取得することと、
前記第2の所定の情報に基づいて、前記パネルが検知可能な物理量の変化が生じる作用面に形成された1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせることと、
相手装置が光または電磁波によるエネルギーを送信したときに、前記検出部を介して該エネルギーの到来量を検出することと、
前記検出部により検出された前記エネルギーの到来量または到来量の時間変化の少なくともいずれかを基に第3の所定の情報を取得することと、
を実行させるためのプログラム。 - 画像センサからの所定の入力を受け付けることにより、または、内蔵された記憶手段から読み出すことにより、第2の所定の情報を取得することと、
前記第2の所定の情報に基づいて、前記パネルが検知可能な物理量の変化が生じる作用面に形成された1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせることと、
相手装置が光または電磁波によるエネルギーを送信したときに、前記検出部を介して該エネルギーの到来量を検出することと、
前記検出部により検出された前記エネルギーの到来量または到来量の時間変化の少なくともいずれかを基に第3の所定の情報を取得することと、
を実行させるためのプログラム。 - パネルに接続されるコンピュータに、
前記パネルを介して素子からの物理量変化の発生と当該物理量変化が生じた位置を検知することと、
検知した物理量変化と位置とから、前記素子の位置を特定することと、
前記素子の位置に基づいて、第1の所定の情報を取得することと、
所定の方法で前記第2の所定の情報を取得することと、
前記第2の所定の情報に基づいて、光または電磁波によるエネルギーを前記装置に送信することと、
を実行させるためのプログラム。 - 物理量を生じさせる装置と、
前記物理量を検知するセンサを備えるパネルを有する情報機器と、
を備える通信システムであって、
前記装置は、
作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせる物理量制御部と、
前記相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する検出部と、
画像センサと、
記憶部と、
情報入力部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動する情報出力部と、
を有し、
前記情報入力部は、前記検出部、または前記画像センサの少なくともいずれかからの所定の入力を受け付けることにより、または、前記記憶手段から読み出すことにより、第1の所定の情報を取得し、
前記情報出力部が、前記第1の所定の情報に基づいて、前記物理量制御部を駆動して前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせ、
前記情報機器は、前記パネルを介して、
前記装置から生じた物理量変化と当該物理量変化が生じた位置を検知し、
検知した物理量変化と位置とから、前記素子の位置を特定し、
前記素子の位置に基づいて、第1の所定の情報を取得し、
前記第1の所定の情報に基づいて所定の処理を行う、
通信システム。 - 物理量を生じさせる装置と、
前記物理量を検知するセンサを備えるパネルを有する情報機器と、
を備える通信システムであって、
前記装置は、
作用面に形成された1以上の素子と、
前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせる物理量制御部と、
前記相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する検出部と、
画像センサと、
記憶部と、
情報入力部と、
前記1以上の物理量制御部を駆動する情報出力部と、
を有し、
前記情報入力部は、前記検出部、または前記画像センサの少なくともいずれかからの所定の入力を受け付けることにより、または、前記記憶手段から読み出すことにより、第1の所定の情報を取得し、
前記情報出力部が、前記第1の所定の情報に基づいて、前記物理量制御部を駆動して前記1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせ、
前記情報機器は、前記パネルを介して、
前記装置から生じた物理量変化と当該物理量変化が生じた位置を検知し、
検知した物理量変化と位置とから、前記素子の位置を特定し、
前記素子の位置に基づいて、第1の所定の情報を取得し、
所定の方法で前記第2の所定の情報を取得し、
前記第2の所定の情報に基づいて、光または電磁波によるエネルギーを前記装置に送信し、
前記装置は、
前記検出部により、送信された該エネルギーの到来量を検出し、
前記情報入力部により、前記検出部により検出された前記エネルギーの到来量または到来量の時間変化の少なくともいずれかを基に第3の所定の情報を取得する、
通信システム。 - 情報機器の通信方法であって、
素子が前記センサに近接または接触したとき、前記素子の配置から一意に定義される位置に配置される受光部が設けられた位置を特定し、
所定の方法で前記第2の所定の情報を取得し、
前記第2の所定の情報に基づいて、前記受光部の位置に対応する前記パネルの部分領域の光量を時間変化させる、通信方法。 - 装置が、
パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する検出部からの入力を受け付けることにより、または、内蔵された記憶手段から読み出すことにより、第2の所定の情報を取得し、
前記第2の所定の情報に基づいて、パネルが検知可能な物理量の変化が生じる作用面に形成された1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせ、
前記物理量を検知するセンサを備えるパネルを有する情報機器が、
前記パネルによって、前記装置から生じた物理量変化と当該物理量変化が生じた位置を検知し、
検知した物理量変化と位置とから、前記素子の位置を特定し、
前記素子の位置に基づいて、第1の所定の情報を取得し、
前記第1の所定の情報に基づいて所定の処理を行う、
通信方法。 - 装置が、
画像センサからの入力を受け付けることにより、または、内蔵された記憶手段から読み出すことにより、第2の所定の情報を取得し、
前記第2の所定の情報に基づいて、パネルが検知可能な物理量の変化が生じる作用面に形成された1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせ、
前記物理量を検知するセンサを備えるパネルを有する情報機器が、
前記パネルによって、前記装置から生じた物理量変化と当該物理量変化が生じた位置を検知し、
検知した物理量変化と位置とから、前記素子の位置を特定し、
前記素子の位置に基づいて、第1の所定の情報を取得し、
前記第1の所定の情報に基づいて所定の処理を行う、
通信方法。 - 装置が、
パネルを有する相手装置から、到来する光または電磁波によるエネルギーの到来量を検出する検出部からの入力を受け付けることにより、または、内蔵された記憶手段から読み出すことにより、第2の所定の情報を取得し、
前記第2の所定の情報に基づいて、パネルが検知可能な物理量の変化が生じる作用面に形成された1以上の素子のそれぞれに前記物理量変化を生じさせ、
前記物理量を検知するセンサを備えるパネルを有する情報機器は、
前記装置から生じた物理量変化と当該物理量変化が生じた位置を検知し、
検知した物理量変化と位置とから、前記素子の位置を特定し、
前記素子の位置に基づいて、第1の所定の情報を取得し、
所定の方法で前記第2の所定の情報を取得し、
前記第2の所定の情報に基づいて、光または電磁波によるエネルギーを前記装置に送信し、
前記装置は、
前記検出部により、送信された該エネルギーの到来量を検出し、
前記情報入力部により、前記検出部により検出された前記エネルギーの到来量または到来量の時間変化の少なくともいずれかを基に第3の所定の情報を取得する、
通信方法。
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