認識システム、光情報発信モジュール及び光情報受信装置
【課題】半導体発光素子の点灯／不点灯を利用した光情報を用いて、コードの切り換え時に、専用の装置を必要としたり、点灯回路を複雑にしたりすることなく、容易に認識コードを切り換えることができる認識システム等を提供することを目的とする。
【解決手段】認識システム１は、光情報発信モジュール３と、施錠解除ユニット５とを備える。光情報発信モジュール３は、基板と、基板の表面に実装された複数のＬＥＤ素子Ｄｎｍと、各ＬＥＤ素子Ｄｎｍに接続する通電端子２９ａ，２９ｂと、各ＬＥＤ素子Ｄｎｍの点灯／不点灯の発光状態を機械的に切り換える情報切換部Ｂｎｍとを備える。施錠解除ユニット５は、光情報発信モジュール３から発せられた光情報を受信する光情報受信装置７と、受信した光情報が許可コードと一致する場合に施錠を解除する施錠解除装置１３とを備える。
【解決手段】認識システム１は、光情報発信モジュール３と、施錠解除ユニット５とを備える。光情報発信モジュール３は、基板と、基板の表面に実装された複数のＬＥＤ素子Ｄｎｍと、各ＬＥＤ素子Ｄｎｍに接続する通電端子２９ａ，２９ｂと、各ＬＥＤ素子Ｄｎｍの点灯／不点灯の発光状態を機械的に切り換える情報切換部Ｂｎｍとを備える。施錠解除ユニット５は、光情報発信モジュール３から発せられた光情報を受信する光情報受信装置７と、受信した光情報が許可コードと一致する場合に施錠を解除する施錠解除装置１３とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、認識パターンに基づいた複数の光情報を発信する光情報発信モジュールと、前記光情報を受信する光情報受信装置とを備える認識システム、光情報発信モジュール及び光情報受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物あるいは部屋に入ろうとする人をコードで認識するコード認識システムに、予め設定された認識コードを記憶するコード記録モジュールと、コード記録モジュールの認識コードを読み取るコード読取装置とを備えたものがある。前記コード記録モジュールとしては、例えば、磁気やＩＣを用いて所定の認識コードを記憶するカード（例えば、セキュリティカードやＩＤカード）が利用される。
【０００３】
また、生産ラインで生産されるワークの属性（例えば、仕様や加工内容）を認識する認識システムに、予め設定された認識コードを表示するコード表示と、当該コード表示の認識コードを読み取るコード読取装置とを備え、コード表示をワーク又はワーク付近に取り付けて使用するものがある。前記コード表示としてバーコードなどがある。
一方、近年、複数のＬＥＤ素子を用いた認識システムが提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載のシステムは、予め設定された認識コードに基づいて、マトリックス状に配された複数のＬＥＤ素子のそれぞれを点灯／不点灯させてなるパターンを発信するパターン発信モジュールと、各ＬＥＤ素子の点灯／不点灯から形成されるパターンを画像として認識する画像認識装置とを備えている。
【特許文献１】特開２００１−３０７０９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記各認識システムでは、認識コードの変更が容易にできないという課題がある。
つまり、磁気やＩＣを用いた認識システムでは、コードを変更するための専用の装置が必要であり、その装置がないとコードを変更することができない。
一方、バーコードを利用した認識システムでは、いったんバーコードを作成してしまうと、そのバーコードが表示する認識コードの変更ができず、変更した認識コードに対応するバーコードを改めて作成し直す必要がある。
【０００５】
さらに、ＬＥＤ素子を用いた認識システムでは、ＬＥＤ素子の点灯／不点灯を切り換えることができる構造を点灯回路内に備える必要があり、その回路構成が複雑になる。
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたもので、半導体発光素子の点灯／不点灯を利用した光情報を用いて、コードの切り換え時に、専用の装置を必要としたり、点灯回路を複雑にしたりすることなく、容易に認識コードを切り換えることができる認識システム、前記光情報を発信する光情報発信モジュール及び光情報発信モジュールから発信された光情報を受信する光情報受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る認識システムは、複数の半導体発光素子の発光状態により認識コードを表現し且つ各半導体発光素子の発光状態を光情報として発信する光情報発信モジュールと、発信された前記光情報を受信する光情報受信装置と、前記光情報発信モジュールを着脱自在に装着するベースとを備え、前記光情報発信モジュールは、前記複数の半導体発光素子が基板の主面に実装されているとともに、各半導体発光素子に対して１対１で設けられ且つ対応する半導体発光素子の発光状態を切り換える機械式スイッチを前記基板に備えることを特徴としている。
【０００７】
また、前記光情報発信モジュールは、前記複数の半導体発光素子と通電する通電端子を備え、前記ベースは、前記光情報発信モジュールが装着されると、前記通電端子に電気的に接続する電源端子を備えることを特徴としている。
前記複数の半導体発光素子は、ｎ行ｍ列（ｎ、ｍは１以上の自然数であり、少なくとも一方が２以上である。）のマトリクス状に配され、前記認識コードは、少なくとも１行又は１列内の複数の各半導体発光素子の発光状態から構成されていることを特徴としている。
【０００８】
前記光情報発信モジュールの前記機械式スイッチは、前記基板における前記主面と反対側の主面に設けられていることを特徴としている。
前記光情報受信装置は、前記ベースと一体になっていることを特徴とし、また、前記発光状態は、各半導体発光素子の点灯・不点灯により構成されていることを特徴としている。
【０００９】
一方、上記目的を達成するために、本発明に係る光情報発信モジュールは、複数の半導体発光素子の発光状態により認識コードを表現し且つ各半導体発光素子の発光状態を光情報として、光情報受信装置に向けて発信し、基板と、当該基板の主面の所定位置に配された複数の半導体発光素子と、各半導体発光素子に対して１対１で設けられ且つ対応する半導体発光素子の発光状態を切り換える機械式スイッチとを備えることを特徴としている。
【００１０】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る光情報受信装置は、複数の半導体発光素子の発光状態により認識コードを表現し且つ各半導体発光素子の発光状態を光情報として発信する光情報発信モジュールから前記光情報を受信し、前記光情報発信モジュールを着脱自在に装着するためのベース部と、前記光情報発信モジュールが前記ベースに装着されたときに、前記光情報発信モジュールに給電する電源端子とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る認識システムは、光情報発信モジュールの基板に機械式スイッチを有しているので、複数の半導体発光素子の発光状態を容易に変更でき、結果的に認識コードも変更できる。当然、認識コードの切り換え時に、専用の装置を必要としたり、複雑な点灯回路を必要としたりすることもない。
本発明に係る光情報発信モジュールは、機械式スイッチを有しているので、複数の半導体発光素子の発光状態を容易に変更でき、結果的に認識コードも変更できる。当然、認識コードの切り換え時に、専用の装置を必要としたり、複雑な点灯回路を必要としたりすることもない。
【００１２】
本発明に係る光情報受信装置は、光情報発信モジュールに給電する電源端子とを備えているので、光情報発信モジュールは、バッテリ等の電源部を有する必要がなく、その構造を簡単にできると共に、小型化・軽量化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
＜第１の実施の形態＞
以下、第１の実施の形態として、入室しようとする人が入室を許可されている人物か否かを認識して扉の施錠を解除する認識施錠解除システムに、本発明を適用した場合について説明する。
１．全体の概略
図１は、本実施の形態に係る認識施錠解除システムのブロック図である。図２は、入室者を規制する扉の表側を示す概略図であり、図３は、入室者を規制する扉の裏側を示す概略図である。
【００１４】
まず、認識施錠解除システム１は、入室者を規制する必要のある部屋への入室を許可するための認識コードを、複数のＬＥＤ素子の発光状態、ここでは点灯／不点灯させることで表現している。
認識コードは、例えば、「０１１００・・・」のように、「０」、「１」の二値から構成され、ＬＥＤ素子の発光状態のうち、点灯状態が「１」の光情報を示し、ＬＥＤ素子の不点灯状態が「０」の光情報を示している。なお、１つのＬＥＤ素子は、その点灯状態によって１つの光情報を発信し、複数のＬＥＤ素子の光情報によって認識コードを構成する。
【００１５】
認識施錠解除システム１は、図１に示すように、入室しようとする人が入室許可された人物か否かを認識するための認識コード用の複数の光情報を発信する光情報発信モジュール３と、光情報発信モジュール３の発信する光情報が施錠解除を許可する（つまり、入室を許可する）許可コードと一致する場合に、施錠を解除する施錠解除ユニット５とを備える。
【００１６】
施錠解除ユニット５は、図１に示すように、光情報発信モジュール３が発信した光情報を受信する光情報受信装置７と、光情報受信装置７が受信した光情報が許可コードを構成する許可情報と一致するか否かそして一致する場合に施錠を解除する施錠解除装置１３とを備える。
なお、許可コードも、認識コードと同様に、例えば、「０１１００・・・」のように、「０」、「１」の二値から構成される。この許可コードを構成する「０」、［１」の情報を、光情報と対応する許可情報として使用する。
【００１７】
施錠解除ユニット５の光情報受信装置７は、図２に示すように、部屋に出入りするための扉９が取り付けられている壁であってその表側の外面１１ａに取着され（なお、壁でなく扉に取着されても良い）、また、施錠解除装置１３は、図３に示すように、扉９が取り付けられている壁であってその裏側（部屋側）の内面１１ｂに取着されている（なお、壁でなく扉に取着されても良い）。
【００１８】
２．光情報発信モジュール
光情報発信モジュール３は、図１に示すように、複数のＬＥＤ素子Ｄｎｍと、これら複数のＬＥＤ素子Ｄｎｍと電気的に接続された通電端子２９ａ，２９ｂと、前記複数のＬＥＤ素子Ｄｎｍの個々の発光状態（ＬＥＤ素子の点灯／不点灯）を切り換える情報切換部Ｂｎｍとを備える。
【００１９】
図４は、光情報発信モジュールを分解した状態の斜視図である。また、図５の（ａ）は、光情報発信モジュールの縦断面図であり、図５の（ｂ）は、図５の（ａ）の一部の拡大図である。図６の（ａ）は光情報発信モジュールの平面図であり、図６の(ｂ)は光情報モジュールの下面図である。
本実施の形態におけるＬＥＤ素子は、サブ基板に実装されたものが使用され、このＬＥＤ素子が実装されているものを「サブマウント」という。
【００２０】
光情報発信モジュール３は、図４に示すように、基板１５と、基板１５の表面（本発明の主面である）の所定位置に配された複数のサブマウントＡｎｍと、各サブマウント内のＬＥＤ素子から発せられた光を反射させる反射部材１７と、反射した光を集光させるレンズ部材１９と備える。なお、サブマウント、反射部材１７及びレンズ部材１９が設けられている部分から光情報が発信されることから、この部分を光情報発信部２１ともいう（図６の（ａ）参照）。
【００２１】
サブマウントは、図４〜図６、特に図４に示すように、例えば、８行８列の正マトリクス状の配され、当該サブマウントの符号に「Ａｎｍ」を用い、「ｎ」、「ｍ」は、１〜８までの整数である。なお、サブマウントの位置、つまり、「ｎ」や「ｍ」に関係なく、単にサブマウントを示す際には、符号「Ａｎｍ」を用いる。
基板１５は、１層又は２層以上の絶縁層、例えば２層の絶縁層２３，２５（図５参照）と、表層側の絶縁層２３に形成されたＬＥＤ素子用の配線パターン２７ａ，２７ｂ（図５の（ｂ）参照）と、光情報発信モジュール３が光情報受信装置７に装着されたときに、光情報受信装置７から給電を受けるための通電端子２９ａ，２９ｂと、裏側の絶縁層２５に埋設され且つＬＥＤ素子の点灯／消灯を機械的に切り換える複数の情報切換部（機械式スイッチ）Ｂｎｍ（図６の（ｂ）参照）とを備える。
【００２２】
なお、情報切換部の符号「Ｂｎｍ」において、ｎは行数を、ｍは列数をそれぞれ示し、いずれも１〜８の整数であり、サブマウントＡｎｍの「ｎ」と「ｍ」とに対応し（ＬＥＤ素子に１対１で対応する。）、その位置、つまり、「ｎ」や「ｍ」に関係なく、単に機械的スイッチを示す際には、符号「Ｂｎｍ」を用いる。
サブマウントＡｎｍは、図５の（ｂ）に示すように、例えば、サブ基板Ｃｎｍと、このサブ基板Ｃｎｍの上面に実装されたＬＥＤ素子Ｄｎｍと、ＬＥＤ素子Ｄｎｍを封入する樹脂体Ｅｎｍとを備える。なお、図５の（ｂ）は、３行４列の位置に実装されたサブマウントＡ３４の付近を拡大した図であり、「ｎ」が３、「ｍ」が４に対応する。
【００２３】
ここで、サブ基板の符号「Ｃｎｍ」、ＬＥＤ素子の符号「Ｄｎｍ」及び樹脂体の符号「Ｅｎｍ」において、ｎは行数を、ｍは列数をそれぞれ示し、いずれも１〜８の整数であり、サブマウントＡｎｍの「ｎ」と「ｍ」とに対応し、その位置、つまり、「ｎ」や「ｍ」に関係なく、単にサブ基板、ＬＥＤ素子及び樹脂体を示す際には、符号「Ｃｎｍ」、「Ｄｎｍ」及び「Ｅｎｍ」を用いる。
【００２４】
以下、図５の（ｂ）を参照しながら説明する。なお、サブマウントＡｎｍの構成は、「ｎ」や「ｍ」に関係なく同じであり、ここでは、サブマウントＡ３４について説明する。
サブ基板Ｃ３４は、例えば、シリコンから構成されている。サブ基板Ｃ３４の下面には、ＬＥＤ素子Ｄ３４の一方の電極に電気的に接続された第１の端子が形成され、また、サブ基板Ｃ３４の上面には、ＬＥＤ素子Ｄ３４の他方の電極に電気的に接続された第２の端子が形成されている。
【００２５】
サブマウントＡ３４の基板１５への実装は、例えば、銀ペーストを用いてダイボンドされ、サブ基板Ｃ３４の下面の第１の端子が基板１５の配線パターン２７ａに前記銀ペーストを介して接続され、また、サブ基板Ｃ３４の上面の第２の端子がワイヤを介して基板１５の配線パターン２７ｂにワイヤボンディングされている。
図７は、光情報発信モジュールの配線図である。
【００２６】
配線パターン（２７ａ，２７ｂ）は、図７に示すように、各行内のサブマウントＡｎｍを直列接続すると共に、各行を並列接続するように形成されている。
情報切換部Ｂｎｍは、各サブマウントＡｎｍのＬＥＤ素子Ｄｎｍが独立して、点灯／不点灯できるようするためのものであり、図７及び図５の（ｂ）に示すように、各ＬＥＤ素子Ｄｎｍに対して並列の設けられたバイパス回路ＦｎｍとＬＥＤ素子Ｄｎｍとに対して直列に配されて、両者のいずれか一方と接続して両者の切り換を行う。
【００２７】
この情報切換部Ｂｎｍは、図５の（ｂ）に示すように、基板１５の裏側、例えば、裏面側の絶縁層２５に埋設され、裏面側からの使用者の操作によるスイッチＢｎｍａの移動によって、上記ＬＥＤ素子Ｄｎｍとバイパス回路Ｆｎｍとを切り換れるようになっている。
なお、配線パターン２７ａ，２７ｂと情報切換部Ｂｎｍとの電気的接続は、絶縁層２３，２５を厚み方向に貫通する不図示のビアを介して行われる。
【００２８】
また、図７には明記していないが、バイパス回路Ｆｎｍの抵抗は、ＬＥＤ素子Ｄｎｍの点灯時の抵抗と略同じに設定されている。
反射部材１７は、ＬＥＤ素子Ｄｎｍから発せられた光を所望方向に反射させるためのものであり、図４及び図５（ｂ）に示すように、例えば、表側（レンズ部材１９側）が広くなるパラボラ状の反射孔Ｇｎｍ（ｎは行数を、ｍは列数をそれぞれ示し、いずれも１〜８の整数であり、サブマウントＡｎｍの「ｎ」と「ｍ」とに対応している。）を有する。
【００２９】
反射孔Ｇｎｍの符号は、サブマウントＡｎｍと同様に、位置、つまり、「ｎ」や「ｍ」に関係なく、単に反射孔を示す際には、符号「Ｇｎｍ」を用いる。なお、反射孔Ｇｎｍの形状をラッパ状としているのは、ＬＥＤ素子Ｄｎｍから発せられた光を表側に効率良く反射させるためである。
レンズ部材１９は、ＬＥＤ素子Ｄｎｍが実装されている箇所に、反射孔Ｇｎｍで反射した光を所定の方向・位置に集光させるレンズ部Ｈｎｍ（ｎは行数を、ｍは列数をそれぞれ示し、いずれも１〜８の整数であり、サブマウントＡｎｍの「ｎ」と「ｍ」とに対応している。）を有する。レンズ部Ｈｎｍの符号は、サブマウントＡｎｍと同様に、位置、つまり、「ｎ」や「ｍ」に関係なく、単にレンズ部を示す際には、符号「Ｈｎｍ」を用いる。
ここでの「所定の方向・位置」とは、後述の光情報受信装置７の受光素子の受光面であり、光情報発信モジュール３が光情報受信装置７にセットされてＬＥＤ素子Ｄｎｍが点灯したときに、ＬＥＤ素子Ｄｎｍから発せられた光（光情報）が、ちょうど受光面に集光するように、レンズ部Ｈｎｍが設計されている。
【００３０】
レンズ部Ｈｎｍは、反射部材の反射孔Ｇｎｍを埋めると共に、反射部材１７の表面からさらに半球状に突出する形状をし、レンズ部Ｈｎｍを含めたレンズ部材１９は、例えば、透光性に優れた樹脂から構成されている。なお、レンズ部材１９は、例えば、透光性の樹脂（例えば、エポキシ樹脂）により構成されている。
基板１５及びレンズ部材１９は、図６の（ａ）に示すように、平面視において略正方形状をすると共に、基板１５の一辺が、レンズ部材１９の一辺より長くなっており、レンズ部材１９の周囲に余白部分が確保され、その余白部分の１つに通電端子２９ａ，２９ｂが形成されている。
【００３１】
３．施錠解除ユニット
３−１．光情報受信装置
光情報受信装置７は、図１に示すように、受光素子Ｊｎｍと、電源端子５７ａ，５７ｂとを備え、光情報発信モジュール３が光情報受信装置７に装着（格納）されると、前記電源端子５７ａ，５７ｂ及び光情報発信モジュール３の通電端子２９ａ，２９ｂを介して光情報受信装置７から光情報発信モジュール３に給電されるようになっている。
【００３２】
これにより、光情報発信モジュール３のＬＥＤ素子Ｄｎｍから所定の光情報が発信される。なお、光情報発信モジュール３のＬＥＤ素子Ｄｎｍには、光情報受信装置７から定電流が給電される。
図８は、光情報受信装置の斜視図であり、内部の様子が分かるように一部を切り欠いている。図９は、光情報受信装置の縦断面図である。図１０は、図９のＸ−Ｘ線での断面を矢印方向から見た図である。なお、図９は、８行８列の正マトリクス状に配されている受光素子の６行目で切断した縦断面図である。
【００３３】
光情報受信装置７は、図８に示すように、光情報発信モジュール３を格納する格納本体３１と、光情報発信モジュール３の光情報発信部２１から発せられた光情報を受信する光情報受信部３３を有する受光本体３５とを備え、格納本体３１は、例えば、複数（５本の）保持ガイド棒３７ａ〜３７ｅ（図１０参照）により、受光本体３５に対して移動可能な状態で保持されている。なお、受光本体３５は、図外の取着手段、例えば、ねじ等により壁の外面１１ａに取着されている。
【００３４】
格納本体３１は、図８及び図９に示すように、その上面から下方に凹入して、その内部に光情報発信モジュール３を格納する格納部３９を備える。格納部３９の幅及び深さは、光情報発信モジュール３の幅と長さに対応しており、また、格納部３９において、内部に格納した光情報発信モジュール３の光情報発信部２１に対応する部分が開口する開口部４１となっている。
【００３５】
これにより、光情報発信モジュール３の光情報発信部２１の両側（光情報発信モジュール３の光情報受信装置７への挿抜方向と直交する方向）の余白部が上記の開口部４１の周辺部分４３，４５に当接して、光情報発信モジュール３が光情報受信装置に保持される。
格納本体３１は、図９に示すように、開口部４１の周辺にガイド穴４７ａ〜４７ｆ（図９では、４７ｃだけが現れている。）を保持ガイド棒３７ａ〜３７ｆに対応して備え、このガイド孔４７ａ〜４７ｆに上記の保持ガイド棒３７ａ〜３７ｆが挿入することで、格納本体３１が、受光本体３５に対して移動可能に保持される。
【００３６】
受光本体３５は、図８〜図１０に示すように、本体部５１と、本体部５１における格納本体３１側に配された受光素子用の基板５３と、格納部３９に格納されたときの光情報発信モジュール３のサブマウントＡｎｍの位置に対応して基板５３に実装された受光素子Ｊｎｍ（ｎは行数を、ｍは列数をそれぞれ示し、いずれも１〜８の整数であり、サブマウントＡｎｍの「ｎ」と「ｍ」とに対応している。）と、各受光素子Ｊｎｍに対応した凹入部Ｋｎｍ（ｎは行数を、ｍは列数をそれぞれ示し、いずれも１〜８の整数であり、サブマウントＡｎｍの「ｎ」と「ｍ」とに対応している。）を有する樹脂部材５５と、格納部３９内の光情報発信モジュール３に給電するための電源端子５７ａ，５７ｂとを備える。
【００３７】
なお、受光素子及び凹入部の符号は、サブマウントＡｎｍと同様に、位置、つまり、「ｎ」や「ｍ」に関係なく、単に受光素子及び凹入部を示す際には、符号「Ｊｎｍ」及び「Ｋｎｍ」を用いる。
樹脂部材５５における全凹入部Ｋｎｍがある部分及び基板５３における全受光素子Ｊｎｍが実装されている部分が、光情報発信モジュール３から発信された光情報を受信する光情報受信部３３となっている。
【００３８】
受光素子Ｊｎｍは、例えば、フォトダイオードであり、受光量に応じた電圧を出力するものが利用されている。また、凹入部Ｋｎｍは、光情報発信モジュール３が格納本体３１に格納され、格納本体３１が本体部３５側に移動させたときに、光情報発信モジュール３の凸状のレンズ部Ｈｎｍが嵌合するように凹入している。
３−２．施錠解除装置
図１１は、施錠解除装置の正面図である。
【００３９】
施錠解除装置１３は、図１及び図１１に示すように、許可コード設定部６１と、比較判定部６３及び施錠解除部６５とを筐体６７に備える。
許可コード設定部６１は、図１１に示すように、筐体６７の表面に設けられた複数の設定切換部Ｌｎｍ（ｎは行数を、ｍは列数をそれぞれ示し、いずれも１〜８の整数であり、サブマウントＡｎｍの「ｎ」と「ｍ」とに対応している。）により構成される。
【００４０】
なお、設定切換部の符号は、サブマウントＡｎｍと同様に、位置、つまり、「ｎ」や「ｍ」に関係なく、単に設定切換部を示す際には、符号「Ｊｎｍ」及び「Ｋｎｍ」を用いる。
この設定切換部Ｌｎｍは、光情報発信モジュール３の情報切換部Ｂｎｍと同じ配置構成（機械式スイッチ）になっており、筐体６７の表側からの管理者等の操作によりスイッチＬｎｍａを移動させることで、許可コードを構成している許可情報の設定(切換）を行っている。
【００４１】
比較判定部６３及び施錠解除部６５は、筐体６７の内部に配されている。比較判定部６３は、上述したが、光情報受信装置７の受光素子Ｊｎｍが受光した光情報と、許可コード設定部６１で設定された許可コードに基づく許可情報とを比較して、扉９の施錠解除に必要な数（ここでは、８行８列の６４個）の情報がすべて一致すると、光情報発信モジュール３が発信する認定コードが許可コードと一致するとみなして、施錠解除部６５にその旨を出力する。
【００４２】
施錠解除部６５は、比較判定部６３からの信号に従って、つまり、光情報発信モジュール３が発信する認定コードが許可コードと一致する旨が入力されると、扉９の施錠を解除する。
図１２は、施錠解除装置の回路構成図である。
許可コード設定部６１は、図１２に示すように、基準電圧と接地電圧とを設定切換部Ｌｎｍで切換えるようになっており、この設定切換部Ｌｎｍの人による操作で基準電圧又は接地電圧のいずれか一方を選択できる。
【００４３】
比較判定部６３は、図１２に示すように、例えば、比較器Ｍｎｍ（ｎは行数を、ｍは列数をそれぞれ示し、いずれも１〜８の整数であり、サブマウントＡｎｍの「ｎ」と「ｍ」とに対応している。）と論理（アンド）回路６９とから構成される。
なお、比較器の符号は、サブマウントＡｎｍと同様に、位置、つまり、「ｎ」や「ｍ」に関係なく、単に比較器を示す際には、符号「Ｍｎｍ」を用いる。
【００４４】
比較器Ｍｎｍには、設定切換部Ｌｎｍで設定された電圧（許可情報の電圧）と、受光素子Ｊｎｍが受信した光情報の電圧とが入力される。なお、許可情報の電圧は、参照電圧として入力される。
そして、複数のＬＥＤ素子Ｄｎｍ（受光素子Ｊｎｍ）に対応した各比較器Ｍｎｍは、参照電圧と受光素子Ｊｎｍの光情報の電圧とを比較して、一致する場合は、例えば、「１」の信号を、一致しない場合は、例えば、「０」の信号をそれぞれ論理回路６９に出力する。
【００４５】
論理回路６９では、各比較器Ｍｎｍから出力された信号がすべて「１」の場合にのみ、光情報発信モジュール３が表現する認定コードと許可コードとが一致する旨の信号が施錠解除部６５に出力される。
４．使用説明
上記構成の、認識施錠解除システム１の動作について説明する。
【００４６】
図１３は、認識システムの使用方法を説明する図である。
まず、図２に示すような入室者に規制がある部屋の前に立ち、光情報発信モジュール３を光情報受信装置７に挿入する。つまり、図１３の（ａ）に示すように、光情報発信モジュール３の通電端子２９ａ，２９ｂがある側を上にした状態で、光情報発信モジュール３を光情報受信装置７の格納部３９へと、図１４に示すように、その光情報発信モジュール３の下端が光情報受信装置７の収納部３９の底に到達するまで挿入する。
【００４７】
この状態では、図１４に示すように、光情報発信モジュール３の通電端子２９ａ，２９ｂは、光情報受信装置７の電源端子５７ａ，５７ｂに接触しておらず、各ＬＥＤ素子Ｄｎｍは、まだ点灯していない。
次に、図１３の（ｂ）に示すように、格納本体３１を受光本体３５側へ押し付け、図１３の（ｃ）及び図１５に示すように、光情報発信モジュール３の通電端子２９ａ，２９ｂと光情報受信装置７の電源端子５７ａ，５７ｂとを接触させる。
【００４８】
これにより、各ＬＥＤ素子Ｄｎｍへの電力供給が通電端子２９ａ，２９ｂを介して開始して、光情報発信モジュール３の情報切換部ＢｎｍがＯＮになっているＬＥＤ素子Ｄｎｍのみが点灯する。
このとき、光情報発信モジュール３は、ＬＥＤ素子Ｄｎｍから発せられた光（光情報）を、ちょうど受信素子Ｊｎｍの受光面に集光させるために、反射部材１７及びレンズ部材１９を備えているので、光情報が確実に光情報受信部３３に伝わる。
【００４９】
一方、光情報受光部３３は、光情報発信モジュール３の凸状のレンズ部Ｈｎｍにあわせて凹入する凹入部Ｋｎｍを備え、光情報発信モジュール３のＬＥＤ素子Ｄｎｍが点灯・不点灯するときは、図１５に示すように、レンズ部Ｈｎｍが凹入部Ｋｎｍに嵌め合わされているので、光情報発信モジュール３から発せられた光が光情報受光装置７から漏れるのを少なくできる。つまり、光情報発信モジュール３から発せられた光出力を小さくでき、省電力化を図ることができる。
【００５０】
上記のように、認識コードに対応してＬＥＤ素子Ｄｎｍが点灯あるいは不点灯する（光情報を発信する）と、光情報受信装置７に受光素子Ｊｎｍが、当該受光素子Ｊｎｍが対応するＬＥＤ素子Ｄｎｍの光（光情報）を受光して、受光量に対応した電圧（光信号）、例えば、ＬＥＤ素子Ｄｎｍが点灯状態が点灯の場合は、３（Ｖ）の電圧を、不点灯の場合は０（Ｖ）の電圧を施錠解除装置１３の比較判定部６３へと出力する。
【００５１】
比較判定部６３では、上述したように、許可コード設定部６１で設定された許可情報に基づいて参照電圧が設定されており、この参照電圧と受光素子Ｊｎｍからの電圧とを比較器Ｍｎｍで比較し、比較結果に基づいて論理回路６９ですべて一致していると判定された場合に、光情報発信モジュール３の表現する認識コードと、施錠解除を許可する許可コードとが一致する旨の信号を施錠解除部６５に出力し、施錠が解除される。当然、論理回路６９で各比較器Ｍｎｍからの比較結果が１つでも異なっていると判定された場合は、施錠は解除されない。
【００５２】
このように認識コードをＬＥＤ素子Ｄｎｍの点灯／不点灯による発光状態で構成できる光情報発信モジュール３は、ＬＥＤ素子Ｄｎｍへの給電を光情報受信装置３から受けるため、光情報発信モジュール３は、電源を必要とせず、全体として小型化、軽量化することができる。
一方、認識モードを変更する必要が生じた場合、光情報発信モジュール３の裏面の情報切換部Ｂｎｍと、施錠解除装置１３の許可コード設定部６１の設定切換部Ｌｎｍとを互いに一致にするように切り換えれば良く、安価に且つ容易に変更できる。
【００５３】
＜第２の実施の形態＞
以下、第２の実施の形態として、生産ラインで生産されるワークの製造状況を認識するワーク認識システムに本発明を適用した場合について説明する。
なお、第２の実施の形態では、多品種少量生産の生産ラインであり、複数の工程を経て生産される場合を想定し、各工程での内容は、光情報発信モジュールからの光情報を受信して、その受信した光情報から構成される工程コードに基づいて行われる。
【００５４】
１．全体の概略
図１６は、生産ラインにおけるワーク認識システムを説明する図である。
まず、ワーク１０３、１０５は、コンベアー１０７上のトレイ１０９，１１１に載置され、図中の右方向に移動している。各トレイ１０９，１１１には、載置しているワーク１０３，１０５の各工程での作業内容を示す工程コードに基づいて光情報を発信する光情報発信モジュール１１３，１１５が着脱自在に設けられている。
【００５５】
光情報発信モジュール１１３，１１５から発信された光情報は、ワーク１０３，１０５がライン上で所定位置に到達したときに、当該所定位置にある光情報発信モジュール１１３の上方に予め配された光情報受信装置１１７により受信される。
受信された光情報は、図外のコード復元装置で工程コードに復元され、復元された工程コードに基づいて作業がなされる。
【００５６】
図１７は、光情報発信モジュールがセットされている部分の拡大図である。
光情報発信モジュール１１３、１１５とも、同じ構成（光情報は異なる）であり、また、同じ構成のべースに装着されるため、以下の説明では、光情報発信モジュール１１３について説明する。
光情報発信モジュール１１３は、基板１１９と、当該基板１１９の表面に実装された複数のＬＥＤ素子１Ｄｎｍと、当該ＬＥＤ素子１Ｄｎｍから発せられた光を所定方向に反射させる反射部材と、反射した光を所定位置へと集光されるレンズ部１Ｈｎｍを有するレンズ部材１２１と、ＬＥＤ素子１Ｄｎｍと接続する通電端子１２３と、複数のＬＥＤ素子１Ｄｎｍのそれぞれ発光状態を切換える複数の情報切換部１Ｂｎｍ（図示省略）とを備える。
【００５７】
複数のＬＥＤ素子１Ｄｎｍは、第１の実施の形態と異なり基板１１９に直接実装され（サブマウント方式でない）、また第１の実施の形態と同様に８行８列のマトリクス状に配されている。さらに、各行におけるＬＥＤ素子１Ｄｎｍは直列に接続され、各ＬＥＤ素子１Ｄｎｍには第１の実施の形態と同様にバイパス回路が並列に接続され、情報切換部１ＢｎｍでＬＥＤ素子１Ｄｎｍかバイパス回路かと選択できる（図７参照）。
【００５８】
第２の実施の形態では、各行ごとに通電端子１２３−ｎ（ｎは、１〜１６の整数である。）を備えている。つまり、第１の実施の形態では通電端子は２個であったが、第２の実施の形態では１６個ある。
これは、製造工程が６工程あり、１工程の工程コードを１行内の８個のＬＥＤ素子１Ｄｎｍの光情報から構成し、各工程に対応する必要な行にだけに給電するようにしているためである。
【００５９】
上記構成の光情報発信モジュール１１３は、ベース部１３１に着脱自在に装着される。
図１８は、ベース部の裏側の様子を示す斜視図である。
ベース部１３１は、図１７及び図１８に示すように、ベース本体１３３と、給電ユニット１３５とを組み合わせてなる。ベース本体１３３は、例えば、ステンレス鋼鈑をプレス加工して形成されたものであって、光情報発信モジュール１１３の光情報発信部１２５のサイズに合わせた開口１３７が設けられた「コ」の字状の天壁１３９と、天壁１３９の開口に隣合う二辺から延伸する側壁１４１，１４３とを備える。
【００６０】
側壁１４１，１４３は、天壁１３９との付け根部分で、天壁１３９に対して略直角に屈曲しており、そのあと、付け根部分から先端部分に至るまでの中間で天壁１３９の外側へと直角に屈曲している。ベース１３１の開口１３７の縁には、３個の押圧部１４５，１４７，１４９が形成されている。
一方、ベース本体１３３の天壁１３９の内面であって側壁がない辺側には、光情報発信モジュール１１３の通電端子１２３−ｎへ給電する給電ユニット１３５が設けられている。
【００６１】
この給電ユニット１３５は、図１８に示すように、光情報発信モジュール１１３の通電端子１２３−ｎに対応する１６本の電源端子１５１−ｎ（ｎは、１〜１６の整数であり、光情報発信モジュール１１３の通電端子１２３−ｎの「ｎ」に対応している。）と、電源端子１５１−ｎを保持する保持部１５３とを備える。
一方、電源端子１５１−ｎの内、保持部１５３から開口１３７と反対側に延伸する部分は、図１７に示す接続ケーブル１５５と接続されている。なお、光情報発信モジュール１１３の取り外しは、光情報発信モジュール１１３をトレイ１０９に沿ってベース１３１の開口１３７から引き抜くことにより行う。
【００６２】
光情報受信装置１１７は、光情報発信モジュール１１３の１列分のＬＥＤ素子１Ｄｎｍに対応して受光素子を備える。これは、上述したように、各工程の作業内容を示す工程コードが１行分の光情報から構成されるからである。
なお、図示しなかったが、光情報受信装置１１７で受信した光情報は、基準電圧と光情報（電圧）とを比較する比較器に出力され、基準電圧と光情報とが一致する場合に信号「１」を、一致しない場合に信号「０」をそれぞれコード復元装置に出力する。コード復元装置では、比較器から出力される信号を、複数のＬＥＤ素子１Ｄｎｍに対応させて配することで、工程コードが復元される。
【００６３】
以上、本発明を各実施の形態に基づいて説明したが、本発明の内容が、上記各実施の形態に示された具体例に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例をさらに実施することができる。
１．光情報について
上記各実施の形態では、光情報は、ＬＥＤ素子の点灯／不点灯の２種類の点灯状態から構成されていたが、本発明の光情報は点灯／不点灯の点灯状態によるものに限定されるものではない。
【００６４】
例えば、情報切換部を、複数段に切り替えるスイッチを用い、各段でＬＥＤ素子の光出力（輝度）を異なるようにしても良い。この場合は、受信した光情報をその光出力別に判断する比較器等が必要となる。
さらには、赤・青・緑の各色の光を発する３個のＬＥＤ素子を１組にして、各色のＬＥＤ素子の点灯／不点灯を切り換えるようにして、光情報発信部の発光状態を変化させるようにしても良い。この場合、受光素子は、例えば、所定の光色のみを透過させるフィルタ等を用いて各色の光のみを受信（受光）するようなものが必要となる。
【００６５】
２．ＬＥＤ素子の配置について
上記各実施の形態では、複数のＬＥＤ素子は８行８列の正マトリクス状に配されていたが、他の形状に、例えば、１列状に複数配されていても良いし、４行６列等の、正マトリクス状以外のマトリクス状に配されていても良い。
さらに、図１９の（ａ）に示すように、複数のＬＥＤ素子が星状に配されていても良く、また、図１９の（ｂ）に示すように、複数のＬＥＤ素子が複数の同心円状に配されていても良い。
【００６６】
つまり、光情報発信モジュール上のＬＥＤ素子から発せられた光情報が、他のＬＥＤ素子からの光情報と区別できれば良い。実施の形態では、光情報発信部のＬＥＤ素子の配置と、光情報受信部の受光素子の配置とを一致させることで、各ＬＥＤ素子から発信された光情報が確実に受光素子に達するようにしている。
３．半導体発光素子について
実施の形態では、半導体発光素子としてＬＥＤ素子を利用したが、他の半導体発光素子、例えば、レーザダイオードでも良い。
【００６７】
また、実施の形態では、ＬＥＤ素子の仕様等について特に説明しなかったが、半導体発光素子として、その仕様によって本発明を限定するものではない。当然発光素子から発せられる光色についても、特に限定するものではなく、例えば、赤色ＬＥＤ素子を用いても良いし、青色ＬＥＤ素子を用い、青色光を他の光色に変化する蛍光体を含んだ樹脂体で前記青色ＬＥＤ素子を被覆するようにしても良い。
【００６８】
さらには、ＬＥＤ素子は紫外光を発するものでも良い。この場合、光情報受信装置の受光素子に、太陽光の入射を規制するフィルタを設けることで、屋外で光情報受信装置を使用しても、太陽光の入射による誤認識を防ぐことができる。
４．機械式スイッチについて
各実施の形態では、機械式スイッチを基板の裏面側に設けていたが、例えば、基板の表面に設けても良い。機械式スイッチを基板の裏面側に設けると、基板の表面を小さくできるので光情報は真モジュールを小型化することができ、また、機械式スイッチを基板の表面側に設けると、光情報発信部と並設できるため、光情報発信モジュールを薄型化することができる。
【００６９】
５．光情報発信モジュールについて
各実施の形態での光情報発信モジュールは、反射部材及びレンズ部材を備えていたが、本発明に係る光情報発信モジュールは、反射部材の有無、レンズ部材の有無によって、限定されるものではない。
さらに、光情報発信モジュールの平面視形状も正方形に限定するものではなく、例えば、長方形、円形、楕円形、多角形であっても良い。
【００７０】
６．光情報受信装置について
各実施の形態では、１つの認識コード（工程コードを含む）を構成する複数のＬＥＤ素子と同じ数の受光素子を光情報受信装置に備えていたが、１つの認識コード（工程コードを含む）を構成する複数のＬＥＤ素子の数と、光情報受信装置の受光素子の数とは、必ずしも一致させる必要はない。
【００７１】
例えば、光情報受信装置の受光素子が１個又は複数個であっても良い。この場合、光情報発信モジュールから発信される複数の光情報を、１個又は複数個の受光素子で順次受光していく必要がある。
また、第１の実施の形態での光情報受信装置は、受信した光情報を認識コードと対比されるコード（許可コード）と比較判定する比較判定部や、光情報発信モジュールで表現される認識コードを復元する復元部等を備えていないが、これらの比較判定部や復元部を備えても良い。
【００７２】
７．認識コードについて
第１の実施の形態での認識コードは、光情報発信モジュールの６４個のＬＥＤ素子の発光状態から構成され、第２の実施の形態での認識コードは、光情報発信モジュールの６４個のＬＥＤ素子の内、１行分の８個のＬＥＤ素子の発光状態から構成されている。
このように認識コードは、光情報発信モジュールに実装されている複数のＬＥＤ素子全てを用いてその発光状態から表現される必要はない。つまり、認識コードは、２以上のＬＥＤ素子の発光状態から構成されれば良い。
【００７３】
８．認識システムについて
各実施の形態では、入室しようとする人が、その部屋に入室可能な人か否かを認識して、扉の施錠を解除する認識施錠解除システム及び生産ラインで生産されるワークの製造状況を認識するワーク認識システムに本発明を適用した場合について説明したが、他の用途にも適用できるのは、言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、光情報発信モジュールの認識コードを容易且つ安価に切り換えることができる認識システムに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本実施の形態に係る認識施錠解除システムのブロック図である。
【図２】入室者を規制する扉の表側を示す概略図である。
【図３】入室者を規制する扉の裏側を示す概略図である。
【図４】光情報発信モジュールを分解した状態の斜視図である。
【図５】（ａ）は、光情報発信モジュールの縦断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ部の拡大図である。
【図６】（ａ）は光情報発信モジュールの平面図であり、(ｂ)は光情報モジュールの下面図である。
【図７】光情報発信モジュールの配線図である。
【図８】光情報受信装置の斜視図であり、内部の様子が分かるように一部を切り欠いている。
【図９】光情報受信装置の縦断面図である。
【図１０】光情報受信装置における図９のＸ−Ｘ線での断面を矢印方向から見た図である。
【図１１】施錠解除装置の正面図である。
【図１２】施錠解除ユニットの回路構成図である。
【図１３】認識システムの使用方法を説明する図である。
【図１４】図１３の（ｂ）の状態での縦断面図である。
【図１５】図１３の（ｃ）の状態での縦断面図である。
【図１６】生産ラインにおけるワーク認識システムを説明する図である。
【図１７】光情報発信モジュールがセットされている部分の拡大図である。
【図１８】ベース部の裏側の様子を示す斜視図である。
【図１９】ＬＥＤ素子の配置についての変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００７６】
１ 認識施錠解除システム
３ 光情報発信モジュール
５ 施錠解除ユニット
７ 光情報受信装置
１３ 背所解除装置
２９ａ，２９ｂ 通電端子
５７ａ，５７ｂ 電源端子
６１ 許可コード設定部
６３ 比較判定部
６５ 施錠解除部
Ｂｎｍ 情報切換部
Ｄｎｍ ＬＥＤ素子
Ｊｎｍ 受光素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、認識パターンに基づいた複数の光情報を発信する光情報発信モジュールと、前記光情報を受信する光情報受信装置とを備える認識システム、光情報発信モジュール及び光情報受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物あるいは部屋に入ろうとする人をコードで認識するコード認識システムに、予め設定された認識コードを記憶するコード記録モジュールと、コード記録モジュールの認識コードを読み取るコード読取装置とを備えたものがある。前記コード記録モジュールとしては、例えば、磁気やＩＣを用いて所定の認識コードを記憶するカード（例えば、セキュリティカードやＩＤカード）が利用される。
【０００３】
また、生産ラインで生産されるワークの属性（例えば、仕様や加工内容）を認識する認識システムに、予め設定された認識コードを表示するコード表示と、当該コード表示の認識コードを読み取るコード読取装置とを備え、コード表示をワーク又はワーク付近に取り付けて使用するものがある。前記コード表示としてバーコードなどがある。
一方、近年、複数のＬＥＤ素子を用いた認識システムが提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載のシステムは、予め設定された認識コードに基づいて、マトリックス状に配された複数のＬＥＤ素子のそれぞれを点灯／不点灯させてなるパターンを発信するパターン発信モジュールと、各ＬＥＤ素子の点灯／不点灯から形成されるパターンを画像として認識する画像認識装置とを備えている。
【特許文献１】特開２００１−３０７０９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記各認識システムでは、認識コードの変更が容易にできないという課題がある。
つまり、磁気やＩＣを用いた認識システムでは、コードを変更するための専用の装置が必要であり、その装置がないとコードを変更することができない。
一方、バーコードを利用した認識システムでは、いったんバーコードを作成してしまうと、そのバーコードが表示する認識コードの変更ができず、変更した認識コードに対応するバーコードを改めて作成し直す必要がある。
【０００５】
さらに、ＬＥＤ素子を用いた認識システムでは、ＬＥＤ素子の点灯／不点灯を切り換えることができる構造を点灯回路内に備える必要があり、その回路構成が複雑になる。
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたもので、半導体発光素子の点灯／不点灯を利用した光情報を用いて、コードの切り換え時に、専用の装置を必要としたり、点灯回路を複雑にしたりすることなく、容易に認識コードを切り換えることができる認識システム、前記光情報を発信する光情報発信モジュール及び光情報発信モジュールから発信された光情報を受信する光情報受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る認識システムは、複数の半導体発光素子の発光状態により認識コードを表現し且つ各半導体発光素子の発光状態を光情報として発信する光情報発信モジュールと、発信された前記光情報を受信する光情報受信装置と、前記光情報発信モジュールを着脱自在に装着するベースとを備え、前記光情報発信モジュールは、前記複数の半導体発光素子が基板の主面に実装されているとともに、各半導体発光素子に対して１対１で設けられ且つ対応する半導体発光素子の発光状態を切り換える機械式スイッチを前記基板に備えることを特徴としている。
【０００７】
また、前記光情報発信モジュールは、前記複数の半導体発光素子と通電する通電端子を備え、前記ベースは、前記光情報発信モジュールが装着されると、前記通電端子に電気的に接続する電源端子を備えることを特徴としている。
前記複数の半導体発光素子は、ｎ行ｍ列（ｎ、ｍは１以上の自然数であり、少なくとも一方が２以上である。）のマトリクス状に配され、前記認識コードは、少なくとも１行又は１列内の複数の各半導体発光素子の発光状態から構成されていることを特徴としている。
【０００８】
前記光情報発信モジュールの前記機械式スイッチは、前記基板における前記主面と反対側の主面に設けられていることを特徴としている。
前記光情報受信装置は、前記ベースと一体になっていることを特徴とし、また、前記発光状態は、各半導体発光素子の点灯・不点灯により構成されていることを特徴としている。
【０００９】
一方、上記目的を達成するために、本発明に係る光情報発信モジュールは、複数の半導体発光素子の発光状態により認識コードを表現し且つ各半導体発光素子の発光状態を光情報として、光情報受信装置に向けて発信し、基板と、当該基板の主面の所定位置に配された複数の半導体発光素子と、各半導体発光素子に対して１対１で設けられ且つ対応する半導体発光素子の発光状態を切り換える機械式スイッチとを備えることを特徴としている。
【００１０】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る光情報受信装置は、複数の半導体発光素子の発光状態により認識コードを表現し且つ各半導体発光素子の発光状態を光情報として発信する光情報発信モジュールから前記光情報を受信し、前記光情報発信モジュールを着脱自在に装着するためのベース部と、前記光情報発信モジュールが前記ベースに装着されたときに、前記光情報発信モジュールに給電する電源端子とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る認識システムは、光情報発信モジュールの基板に機械式スイッチを有しているので、複数の半導体発光素子の発光状態を容易に変更でき、結果的に認識コードも変更できる。当然、認識コードの切り換え時に、専用の装置を必要としたり、複雑な点灯回路を必要としたりすることもない。
本発明に係る光情報発信モジュールは、機械式スイッチを有しているので、複数の半導体発光素子の発光状態を容易に変更でき、結果的に認識コードも変更できる。当然、認識コードの切り換え時に、専用の装置を必要としたり、複雑な点灯回路を必要としたりすることもない。
【００１２】
本発明に係る光情報受信装置は、光情報発信モジュールに給電する電源端子とを備えているので、光情報発信モジュールは、バッテリ等の電源部を有する必要がなく、その構造を簡単にできると共に、小型化・軽量化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
＜第１の実施の形態＞
以下、第１の実施の形態として、入室しようとする人が入室を許可されている人物か否かを認識して扉の施錠を解除する認識施錠解除システムに、本発明を適用した場合について説明する。
１．全体の概略
図１は、本実施の形態に係る認識施錠解除システムのブロック図である。図２は、入室者を規制する扉の表側を示す概略図であり、図３は、入室者を規制する扉の裏側を示す概略図である。
【００１４】
まず、認識施錠解除システム１は、入室者を規制する必要のある部屋への入室を許可するための認識コードを、複数のＬＥＤ素子の発光状態、ここでは点灯／不点灯させることで表現している。
認識コードは、例えば、「０１１００・・・」のように、「０」、「１」の二値から構成され、ＬＥＤ素子の発光状態のうち、点灯状態が「１」の光情報を示し、ＬＥＤ素子の不点灯状態が「０」の光情報を示している。なお、１つのＬＥＤ素子は、その点灯状態によって１つの光情報を発信し、複数のＬＥＤ素子の光情報によって認識コードを構成する。
【００１５】
認識施錠解除システム１は、図１に示すように、入室しようとする人が入室許可された人物か否かを認識するための認識コード用の複数の光情報を発信する光情報発信モジュール３と、光情報発信モジュール３の発信する光情報が施錠解除を許可する（つまり、入室を許可する）許可コードと一致する場合に、施錠を解除する施錠解除ユニット５とを備える。
【００１６】
施錠解除ユニット５は、図１に示すように、光情報発信モジュール３が発信した光情報を受信する光情報受信装置７と、光情報受信装置７が受信した光情報が許可コードを構成する許可情報と一致するか否かそして一致する場合に施錠を解除する施錠解除装置１３とを備える。
なお、許可コードも、認識コードと同様に、例えば、「０１１００・・・」のように、「０」、「１」の二値から構成される。この許可コードを構成する「０」、［１」の情報を、光情報と対応する許可情報として使用する。
【００１７】
施錠解除ユニット５の光情報受信装置７は、図２に示すように、部屋に出入りするための扉９が取り付けられている壁であってその表側の外面１１ａに取着され（なお、壁でなく扉に取着されても良い）、また、施錠解除装置１３は、図３に示すように、扉９が取り付けられている壁であってその裏側（部屋側）の内面１１ｂに取着されている（なお、壁でなく扉に取着されても良い）。
【００１８】
２．光情報発信モジュール
光情報発信モジュール３は、図１に示すように、複数のＬＥＤ素子Ｄｎｍと、これら複数のＬＥＤ素子Ｄｎｍと電気的に接続された通電端子２９ａ，２９ｂと、前記複数のＬＥＤ素子Ｄｎｍの個々の発光状態（ＬＥＤ素子の点灯／不点灯）を切り換える情報切換部Ｂｎｍとを備える。
【００１９】
図４は、光情報発信モジュールを分解した状態の斜視図である。また、図５の（ａ）は、光情報発信モジュールの縦断面図であり、図５の（ｂ）は、図５の（ａ）の一部の拡大図である。図６の（ａ）は光情報発信モジュールの平面図であり、図６の(ｂ)は光情報モジュールの下面図である。
本実施の形態におけるＬＥＤ素子は、サブ基板に実装されたものが使用され、このＬＥＤ素子が実装されているものを「サブマウント」という。
【００２０】
光情報発信モジュール３は、図４に示すように、基板１５と、基板１５の表面（本発明の主面である）の所定位置に配された複数のサブマウントＡｎｍと、各サブマウント内のＬＥＤ素子から発せられた光を反射させる反射部材１７と、反射した光を集光させるレンズ部材１９と備える。なお、サブマウント、反射部材１７及びレンズ部材１９が設けられている部分から光情報が発信されることから、この部分を光情報発信部２１ともいう（図６の（ａ）参照）。
【００２１】
サブマウントは、図４〜図６、特に図４に示すように、例えば、８行８列の正マトリクス状の配され、当該サブマウントの符号に「Ａｎｍ」を用い、「ｎ」、「ｍ」は、１〜８までの整数である。なお、サブマウントの位置、つまり、「ｎ」や「ｍ」に関係なく、単にサブマウントを示す際には、符号「Ａｎｍ」を用いる。
基板１５は、１層又は２層以上の絶縁層、例えば２層の絶縁層２３，２５（図５参照）と、表層側の絶縁層２３に形成されたＬＥＤ素子用の配線パターン２７ａ，２７ｂ（図５の（ｂ）参照）と、光情報発信モジュール３が光情報受信装置７に装着されたときに、光情報受信装置７から給電を受けるための通電端子２９ａ，２９ｂと、裏側の絶縁層２５に埋設され且つＬＥＤ素子の点灯／消灯を機械的に切り換える複数の情報切換部（機械式スイッチ）Ｂｎｍ（図６の（ｂ）参照）とを備える。
【００２２】
なお、情報切換部の符号「Ｂｎｍ」において、ｎは行数を、ｍは列数をそれぞれ示し、いずれも１〜８の整数であり、サブマウントＡｎｍの「ｎ」と「ｍ」とに対応し（ＬＥＤ素子に１対１で対応する。）、その位置、つまり、「ｎ」や「ｍ」に関係なく、単に機械的スイッチを示す際には、符号「Ｂｎｍ」を用いる。
サブマウントＡｎｍは、図５の（ｂ）に示すように、例えば、サブ基板Ｃｎｍと、このサブ基板Ｃｎｍの上面に実装されたＬＥＤ素子Ｄｎｍと、ＬＥＤ素子Ｄｎｍを封入する樹脂体Ｅｎｍとを備える。なお、図５の（ｂ）は、３行４列の位置に実装されたサブマウントＡ３４の付近を拡大した図であり、「ｎ」が３、「ｍ」が４に対応する。
【００２３】
ここで、サブ基板の符号「Ｃｎｍ」、ＬＥＤ素子の符号「Ｄｎｍ」及び樹脂体の符号「Ｅｎｍ」において、ｎは行数を、ｍは列数をそれぞれ示し、いずれも１〜８の整数であり、サブマウントＡｎｍの「ｎ」と「ｍ」とに対応し、その位置、つまり、「ｎ」や「ｍ」に関係なく、単にサブ基板、ＬＥＤ素子及び樹脂体を示す際には、符号「Ｃｎｍ」、「Ｄｎｍ」及び「Ｅｎｍ」を用いる。
【００２４】
以下、図５の（ｂ）を参照しながら説明する。なお、サブマウントＡｎｍの構成は、「ｎ」や「ｍ」に関係なく同じであり、ここでは、サブマウントＡ３４について説明する。
サブ基板Ｃ３４は、例えば、シリコンから構成されている。サブ基板Ｃ３４の下面には、ＬＥＤ素子Ｄ３４の一方の電極に電気的に接続された第１の端子が形成され、また、サブ基板Ｃ３４の上面には、ＬＥＤ素子Ｄ３４の他方の電極に電気的に接続された第２の端子が形成されている。
【００２５】
サブマウントＡ３４の基板１５への実装は、例えば、銀ペーストを用いてダイボンドされ、サブ基板Ｃ３４の下面の第１の端子が基板１５の配線パターン２７ａに前記銀ペーストを介して接続され、また、サブ基板Ｃ３４の上面の第２の端子がワイヤを介して基板１５の配線パターン２７ｂにワイヤボンディングされている。
図７は、光情報発信モジュールの配線図である。
【００２６】
配線パターン（２７ａ，２７ｂ）は、図７に示すように、各行内のサブマウントＡｎｍを直列接続すると共に、各行を並列接続するように形成されている。
情報切換部Ｂｎｍは、各サブマウントＡｎｍのＬＥＤ素子Ｄｎｍが独立して、点灯／不点灯できるようするためのものであり、図７及び図５の（ｂ）に示すように、各ＬＥＤ素子Ｄｎｍに対して並列の設けられたバイパス回路ＦｎｍとＬＥＤ素子Ｄｎｍとに対して直列に配されて、両者のいずれか一方と接続して両者の切り換を行う。
【００２７】
この情報切換部Ｂｎｍは、図５の（ｂ）に示すように、基板１５の裏側、例えば、裏面側の絶縁層２５に埋設され、裏面側からの使用者の操作によるスイッチＢｎｍａの移動によって、上記ＬＥＤ素子Ｄｎｍとバイパス回路Ｆｎｍとを切り換れるようになっている。
なお、配線パターン２７ａ，２７ｂと情報切換部Ｂｎｍとの電気的接続は、絶縁層２３，２５を厚み方向に貫通する不図示のビアを介して行われる。
【００２８】
また、図７には明記していないが、バイパス回路Ｆｎｍの抵抗は、ＬＥＤ素子Ｄｎｍの点灯時の抵抗と略同じに設定されている。
反射部材１７は、ＬＥＤ素子Ｄｎｍから発せられた光を所望方向に反射させるためのものであり、図４及び図５（ｂ）に示すように、例えば、表側（レンズ部材１９側）が広くなるパラボラ状の反射孔Ｇｎｍ（ｎは行数を、ｍは列数をそれぞれ示し、いずれも１〜８の整数であり、サブマウントＡｎｍの「ｎ」と「ｍ」とに対応している。）を有する。
【００２９】
反射孔Ｇｎｍの符号は、サブマウントＡｎｍと同様に、位置、つまり、「ｎ」や「ｍ」に関係なく、単に反射孔を示す際には、符号「Ｇｎｍ」を用いる。なお、反射孔Ｇｎｍの形状をラッパ状としているのは、ＬＥＤ素子Ｄｎｍから発せられた光を表側に効率良く反射させるためである。
レンズ部材１９は、ＬＥＤ素子Ｄｎｍが実装されている箇所に、反射孔Ｇｎｍで反射した光を所定の方向・位置に集光させるレンズ部Ｈｎｍ（ｎは行数を、ｍは列数をそれぞれ示し、いずれも１〜８の整数であり、サブマウントＡｎｍの「ｎ」と「ｍ」とに対応している。）を有する。レンズ部Ｈｎｍの符号は、サブマウントＡｎｍと同様に、位置、つまり、「ｎ」や「ｍ」に関係なく、単にレンズ部を示す際には、符号「Ｈｎｍ」を用いる。
ここでの「所定の方向・位置」とは、後述の光情報受信装置７の受光素子の受光面であり、光情報発信モジュール３が光情報受信装置７にセットされてＬＥＤ素子Ｄｎｍが点灯したときに、ＬＥＤ素子Ｄｎｍから発せられた光（光情報）が、ちょうど受光面に集光するように、レンズ部Ｈｎｍが設計されている。
【００３０】
レンズ部Ｈｎｍは、反射部材の反射孔Ｇｎｍを埋めると共に、反射部材１７の表面からさらに半球状に突出する形状をし、レンズ部Ｈｎｍを含めたレンズ部材１９は、例えば、透光性に優れた樹脂から構成されている。なお、レンズ部材１９は、例えば、透光性の樹脂（例えば、エポキシ樹脂）により構成されている。
基板１５及びレンズ部材１９は、図６の（ａ）に示すように、平面視において略正方形状をすると共に、基板１５の一辺が、レンズ部材１９の一辺より長くなっており、レンズ部材１９の周囲に余白部分が確保され、その余白部分の１つに通電端子２９ａ，２９ｂが形成されている。
【００３１】
３．施錠解除ユニット
３−１．光情報受信装置
光情報受信装置７は、図１に示すように、受光素子Ｊｎｍと、電源端子５７ａ，５７ｂとを備え、光情報発信モジュール３が光情報受信装置７に装着（格納）されると、前記電源端子５７ａ，５７ｂ及び光情報発信モジュール３の通電端子２９ａ，２９ｂを介して光情報受信装置７から光情報発信モジュール３に給電されるようになっている。
【００３２】
これにより、光情報発信モジュール３のＬＥＤ素子Ｄｎｍから所定の光情報が発信される。なお、光情報発信モジュール３のＬＥＤ素子Ｄｎｍには、光情報受信装置７から定電流が給電される。
図８は、光情報受信装置の斜視図であり、内部の様子が分かるように一部を切り欠いている。図９は、光情報受信装置の縦断面図である。図１０は、図９のＸ−Ｘ線での断面を矢印方向から見た図である。なお、図９は、８行８列の正マトリクス状に配されている受光素子の６行目で切断した縦断面図である。
【００３３】
光情報受信装置７は、図８に示すように、光情報発信モジュール３を格納する格納本体３１と、光情報発信モジュール３の光情報発信部２１から発せられた光情報を受信する光情報受信部３３を有する受光本体３５とを備え、格納本体３１は、例えば、複数（５本の）保持ガイド棒３７ａ〜３７ｅ（図１０参照）により、受光本体３５に対して移動可能な状態で保持されている。なお、受光本体３５は、図外の取着手段、例えば、ねじ等により壁の外面１１ａに取着されている。
【００３４】
格納本体３１は、図８及び図９に示すように、その上面から下方に凹入して、その内部に光情報発信モジュール３を格納する格納部３９を備える。格納部３９の幅及び深さは、光情報発信モジュール３の幅と長さに対応しており、また、格納部３９において、内部に格納した光情報発信モジュール３の光情報発信部２１に対応する部分が開口する開口部４１となっている。
【００３５】
これにより、光情報発信モジュール３の光情報発信部２１の両側（光情報発信モジュール３の光情報受信装置７への挿抜方向と直交する方向）の余白部が上記の開口部４１の周辺部分４３，４５に当接して、光情報発信モジュール３が光情報受信装置に保持される。
格納本体３１は、図９に示すように、開口部４１の周辺にガイド穴４７ａ〜４７ｆ（図９では、４７ｃだけが現れている。）を保持ガイド棒３７ａ〜３７ｆに対応して備え、このガイド孔４７ａ〜４７ｆに上記の保持ガイド棒３７ａ〜３７ｆが挿入することで、格納本体３１が、受光本体３５に対して移動可能に保持される。
【００３６】
受光本体３５は、図８〜図１０に示すように、本体部５１と、本体部５１における格納本体３１側に配された受光素子用の基板５３と、格納部３９に格納されたときの光情報発信モジュール３のサブマウントＡｎｍの位置に対応して基板５３に実装された受光素子Ｊｎｍ（ｎは行数を、ｍは列数をそれぞれ示し、いずれも１〜８の整数であり、サブマウントＡｎｍの「ｎ」と「ｍ」とに対応している。）と、各受光素子Ｊｎｍに対応した凹入部Ｋｎｍ（ｎは行数を、ｍは列数をそれぞれ示し、いずれも１〜８の整数であり、サブマウントＡｎｍの「ｎ」と「ｍ」とに対応している。）を有する樹脂部材５５と、格納部３９内の光情報発信モジュール３に給電するための電源端子５７ａ，５７ｂとを備える。
【００３７】
なお、受光素子及び凹入部の符号は、サブマウントＡｎｍと同様に、位置、つまり、「ｎ」や「ｍ」に関係なく、単に受光素子及び凹入部を示す際には、符号「Ｊｎｍ」及び「Ｋｎｍ」を用いる。
樹脂部材５５における全凹入部Ｋｎｍがある部分及び基板５３における全受光素子Ｊｎｍが実装されている部分が、光情報発信モジュール３から発信された光情報を受信する光情報受信部３３となっている。
【００３８】
受光素子Ｊｎｍは、例えば、フォトダイオードであり、受光量に応じた電圧を出力するものが利用されている。また、凹入部Ｋｎｍは、光情報発信モジュール３が格納本体３１に格納され、格納本体３１が本体部３５側に移動させたときに、光情報発信モジュール３の凸状のレンズ部Ｈｎｍが嵌合するように凹入している。
３−２．施錠解除装置
図１１は、施錠解除装置の正面図である。
【００３９】
施錠解除装置１３は、図１及び図１１に示すように、許可コード設定部６１と、比較判定部６３及び施錠解除部６５とを筐体６７に備える。
許可コード設定部６１は、図１１に示すように、筐体６７の表面に設けられた複数の設定切換部Ｌｎｍ（ｎは行数を、ｍは列数をそれぞれ示し、いずれも１〜８の整数であり、サブマウントＡｎｍの「ｎ」と「ｍ」とに対応している。）により構成される。
【００４０】
なお、設定切換部の符号は、サブマウントＡｎｍと同様に、位置、つまり、「ｎ」や「ｍ」に関係なく、単に設定切換部を示す際には、符号「Ｊｎｍ」及び「Ｋｎｍ」を用いる。
この設定切換部Ｌｎｍは、光情報発信モジュール３の情報切換部Ｂｎｍと同じ配置構成（機械式スイッチ）になっており、筐体６７の表側からの管理者等の操作によりスイッチＬｎｍａを移動させることで、許可コードを構成している許可情報の設定(切換）を行っている。
【００４１】
比較判定部６３及び施錠解除部６５は、筐体６７の内部に配されている。比較判定部６３は、上述したが、光情報受信装置７の受光素子Ｊｎｍが受光した光情報と、許可コード設定部６１で設定された許可コードに基づく許可情報とを比較して、扉９の施錠解除に必要な数（ここでは、８行８列の６４個）の情報がすべて一致すると、光情報発信モジュール３が発信する認定コードが許可コードと一致するとみなして、施錠解除部６５にその旨を出力する。
【００４２】
施錠解除部６５は、比較判定部６３からの信号に従って、つまり、光情報発信モジュール３が発信する認定コードが許可コードと一致する旨が入力されると、扉９の施錠を解除する。
図１２は、施錠解除装置の回路構成図である。
許可コード設定部６１は、図１２に示すように、基準電圧と接地電圧とを設定切換部Ｌｎｍで切換えるようになっており、この設定切換部Ｌｎｍの人による操作で基準電圧又は接地電圧のいずれか一方を選択できる。
【００４３】
比較判定部６３は、図１２に示すように、例えば、比較器Ｍｎｍ（ｎは行数を、ｍは列数をそれぞれ示し、いずれも１〜８の整数であり、サブマウントＡｎｍの「ｎ」と「ｍ」とに対応している。）と論理（アンド）回路６９とから構成される。
なお、比較器の符号は、サブマウントＡｎｍと同様に、位置、つまり、「ｎ」や「ｍ」に関係なく、単に比較器を示す際には、符号「Ｍｎｍ」を用いる。
【００４４】
比較器Ｍｎｍには、設定切換部Ｌｎｍで設定された電圧（許可情報の電圧）と、受光素子Ｊｎｍが受信した光情報の電圧とが入力される。なお、許可情報の電圧は、参照電圧として入力される。
そして、複数のＬＥＤ素子Ｄｎｍ（受光素子Ｊｎｍ）に対応した各比較器Ｍｎｍは、参照電圧と受光素子Ｊｎｍの光情報の電圧とを比較して、一致する場合は、例えば、「１」の信号を、一致しない場合は、例えば、「０」の信号をそれぞれ論理回路６９に出力する。
【００４５】
論理回路６９では、各比較器Ｍｎｍから出力された信号がすべて「１」の場合にのみ、光情報発信モジュール３が表現する認定コードと許可コードとが一致する旨の信号が施錠解除部６５に出力される。
４．使用説明
上記構成の、認識施錠解除システム１の動作について説明する。
【００４６】
図１３は、認識システムの使用方法を説明する図である。
まず、図２に示すような入室者に規制がある部屋の前に立ち、光情報発信モジュール３を光情報受信装置７に挿入する。つまり、図１３の（ａ）に示すように、光情報発信モジュール３の通電端子２９ａ，２９ｂがある側を上にした状態で、光情報発信モジュール３を光情報受信装置７の格納部３９へと、図１４に示すように、その光情報発信モジュール３の下端が光情報受信装置７の収納部３９の底に到達するまで挿入する。
【００４７】
この状態では、図１４に示すように、光情報発信モジュール３の通電端子２９ａ，２９ｂは、光情報受信装置７の電源端子５７ａ，５７ｂに接触しておらず、各ＬＥＤ素子Ｄｎｍは、まだ点灯していない。
次に、図１３の（ｂ）に示すように、格納本体３１を受光本体３５側へ押し付け、図１３の（ｃ）及び図１５に示すように、光情報発信モジュール３の通電端子２９ａ，２９ｂと光情報受信装置７の電源端子５７ａ，５７ｂとを接触させる。
【００４８】
これにより、各ＬＥＤ素子Ｄｎｍへの電力供給が通電端子２９ａ，２９ｂを介して開始して、光情報発信モジュール３の情報切換部ＢｎｍがＯＮになっているＬＥＤ素子Ｄｎｍのみが点灯する。
このとき、光情報発信モジュール３は、ＬＥＤ素子Ｄｎｍから発せられた光（光情報）を、ちょうど受信素子Ｊｎｍの受光面に集光させるために、反射部材１７及びレンズ部材１９を備えているので、光情報が確実に光情報受信部３３に伝わる。
【００４９】
一方、光情報受光部３３は、光情報発信モジュール３の凸状のレンズ部Ｈｎｍにあわせて凹入する凹入部Ｋｎｍを備え、光情報発信モジュール３のＬＥＤ素子Ｄｎｍが点灯・不点灯するときは、図１５に示すように、レンズ部Ｈｎｍが凹入部Ｋｎｍに嵌め合わされているので、光情報発信モジュール３から発せられた光が光情報受光装置７から漏れるのを少なくできる。つまり、光情報発信モジュール３から発せられた光出力を小さくでき、省電力化を図ることができる。
【００５０】
上記のように、認識コードに対応してＬＥＤ素子Ｄｎｍが点灯あるいは不点灯する（光情報を発信する）と、光情報受信装置７に受光素子Ｊｎｍが、当該受光素子Ｊｎｍが対応するＬＥＤ素子Ｄｎｍの光（光情報）を受光して、受光量に対応した電圧（光信号）、例えば、ＬＥＤ素子Ｄｎｍが点灯状態が点灯の場合は、３（Ｖ）の電圧を、不点灯の場合は０（Ｖ）の電圧を施錠解除装置１３の比較判定部６３へと出力する。
【００５１】
比較判定部６３では、上述したように、許可コード設定部６１で設定された許可情報に基づいて参照電圧が設定されており、この参照電圧と受光素子Ｊｎｍからの電圧とを比較器Ｍｎｍで比較し、比較結果に基づいて論理回路６９ですべて一致していると判定された場合に、光情報発信モジュール３の表現する認識コードと、施錠解除を許可する許可コードとが一致する旨の信号を施錠解除部６５に出力し、施錠が解除される。当然、論理回路６９で各比較器Ｍｎｍからの比較結果が１つでも異なっていると判定された場合は、施錠は解除されない。
【００５２】
このように認識コードをＬＥＤ素子Ｄｎｍの点灯／不点灯による発光状態で構成できる光情報発信モジュール３は、ＬＥＤ素子Ｄｎｍへの給電を光情報受信装置３から受けるため、光情報発信モジュール３は、電源を必要とせず、全体として小型化、軽量化することができる。
一方、認識モードを変更する必要が生じた場合、光情報発信モジュール３の裏面の情報切換部Ｂｎｍと、施錠解除装置１３の許可コード設定部６１の設定切換部Ｌｎｍとを互いに一致にするように切り換えれば良く、安価に且つ容易に変更できる。
【００５３】
＜第２の実施の形態＞
以下、第２の実施の形態として、生産ラインで生産されるワークの製造状況を認識するワーク認識システムに本発明を適用した場合について説明する。
なお、第２の実施の形態では、多品種少量生産の生産ラインであり、複数の工程を経て生産される場合を想定し、各工程での内容は、光情報発信モジュールからの光情報を受信して、その受信した光情報から構成される工程コードに基づいて行われる。
【００５４】
１．全体の概略
図１６は、生産ラインにおけるワーク認識システムを説明する図である。
まず、ワーク１０３、１０５は、コンベアー１０７上のトレイ１０９，１１１に載置され、図中の右方向に移動している。各トレイ１０９，１１１には、載置しているワーク１０３，１０５の各工程での作業内容を示す工程コードに基づいて光情報を発信する光情報発信モジュール１１３，１１５が着脱自在に設けられている。
【００５５】
光情報発信モジュール１１３，１１５から発信された光情報は、ワーク１０３，１０５がライン上で所定位置に到達したときに、当該所定位置にある光情報発信モジュール１１３の上方に予め配された光情報受信装置１１７により受信される。
受信された光情報は、図外のコード復元装置で工程コードに復元され、復元された工程コードに基づいて作業がなされる。
【００５６】
図１７は、光情報発信モジュールがセットされている部分の拡大図である。
光情報発信モジュール１１３、１１５とも、同じ構成（光情報は異なる）であり、また、同じ構成のべースに装着されるため、以下の説明では、光情報発信モジュール１１３について説明する。
光情報発信モジュール１１３は、基板１１９と、当該基板１１９の表面に実装された複数のＬＥＤ素子１Ｄｎｍと、当該ＬＥＤ素子１Ｄｎｍから発せられた光を所定方向に反射させる反射部材と、反射した光を所定位置へと集光されるレンズ部１Ｈｎｍを有するレンズ部材１２１と、ＬＥＤ素子１Ｄｎｍと接続する通電端子１２３と、複数のＬＥＤ素子１Ｄｎｍのそれぞれ発光状態を切換える複数の情報切換部１Ｂｎｍ（図示省略）とを備える。
【００５７】
複数のＬＥＤ素子１Ｄｎｍは、第１の実施の形態と異なり基板１１９に直接実装され（サブマウント方式でない）、また第１の実施の形態と同様に８行８列のマトリクス状に配されている。さらに、各行におけるＬＥＤ素子１Ｄｎｍは直列に接続され、各ＬＥＤ素子１Ｄｎｍには第１の実施の形態と同様にバイパス回路が並列に接続され、情報切換部１ＢｎｍでＬＥＤ素子１Ｄｎｍかバイパス回路かと選択できる（図７参照）。
【００５８】
第２の実施の形態では、各行ごとに通電端子１２３−ｎ（ｎは、１〜１６の整数である。）を備えている。つまり、第１の実施の形態では通電端子は２個であったが、第２の実施の形態では１６個ある。
これは、製造工程が６工程あり、１工程の工程コードを１行内の８個のＬＥＤ素子１Ｄｎｍの光情報から構成し、各工程に対応する必要な行にだけに給電するようにしているためである。
【００５９】
上記構成の光情報発信モジュール１１３は、ベース部１３１に着脱自在に装着される。
図１８は、ベース部の裏側の様子を示す斜視図である。
ベース部１３１は、図１７及び図１８に示すように、ベース本体１３３と、給電ユニット１３５とを組み合わせてなる。ベース本体１３３は、例えば、ステンレス鋼鈑をプレス加工して形成されたものであって、光情報発信モジュール１１３の光情報発信部１２５のサイズに合わせた開口１３７が設けられた「コ」の字状の天壁１３９と、天壁１３９の開口に隣合う二辺から延伸する側壁１４１，１４３とを備える。
【００６０】
側壁１４１，１４３は、天壁１３９との付け根部分で、天壁１３９に対して略直角に屈曲しており、そのあと、付け根部分から先端部分に至るまでの中間で天壁１３９の外側へと直角に屈曲している。ベース１３１の開口１３７の縁には、３個の押圧部１４５，１４７，１４９が形成されている。
一方、ベース本体１３３の天壁１３９の内面であって側壁がない辺側には、光情報発信モジュール１１３の通電端子１２３−ｎへ給電する給電ユニット１３５が設けられている。
【００６１】
この給電ユニット１３５は、図１８に示すように、光情報発信モジュール１１３の通電端子１２３−ｎに対応する１６本の電源端子１５１−ｎ（ｎは、１〜１６の整数であり、光情報発信モジュール１１３の通電端子１２３−ｎの「ｎ」に対応している。）と、電源端子１５１−ｎを保持する保持部１５３とを備える。
一方、電源端子１５１−ｎの内、保持部１５３から開口１３７と反対側に延伸する部分は、図１７に示す接続ケーブル１５５と接続されている。なお、光情報発信モジュール１１３の取り外しは、光情報発信モジュール１１３をトレイ１０９に沿ってベース１３１の開口１３７から引き抜くことにより行う。
【００６２】
光情報受信装置１１７は、光情報発信モジュール１１３の１列分のＬＥＤ素子１Ｄｎｍに対応して受光素子を備える。これは、上述したように、各工程の作業内容を示す工程コードが１行分の光情報から構成されるからである。
なお、図示しなかったが、光情報受信装置１１７で受信した光情報は、基準電圧と光情報（電圧）とを比較する比較器に出力され、基準電圧と光情報とが一致する場合に信号「１」を、一致しない場合に信号「０」をそれぞれコード復元装置に出力する。コード復元装置では、比較器から出力される信号を、複数のＬＥＤ素子１Ｄｎｍに対応させて配することで、工程コードが復元される。
【００６３】
以上、本発明を各実施の形態に基づいて説明したが、本発明の内容が、上記各実施の形態に示された具体例に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例をさらに実施することができる。
１．光情報について
上記各実施の形態では、光情報は、ＬＥＤ素子の点灯／不点灯の２種類の点灯状態から構成されていたが、本発明の光情報は点灯／不点灯の点灯状態によるものに限定されるものではない。
【００６４】
例えば、情報切換部を、複数段に切り替えるスイッチを用い、各段でＬＥＤ素子の光出力（輝度）を異なるようにしても良い。この場合は、受信した光情報をその光出力別に判断する比較器等が必要となる。
さらには、赤・青・緑の各色の光を発する３個のＬＥＤ素子を１組にして、各色のＬＥＤ素子の点灯／不点灯を切り換えるようにして、光情報発信部の発光状態を変化させるようにしても良い。この場合、受光素子は、例えば、所定の光色のみを透過させるフィルタ等を用いて各色の光のみを受信（受光）するようなものが必要となる。
【００６５】
２．ＬＥＤ素子の配置について
上記各実施の形態では、複数のＬＥＤ素子は８行８列の正マトリクス状に配されていたが、他の形状に、例えば、１列状に複数配されていても良いし、４行６列等の、正マトリクス状以外のマトリクス状に配されていても良い。
さらに、図１９の（ａ）に示すように、複数のＬＥＤ素子が星状に配されていても良く、また、図１９の（ｂ）に示すように、複数のＬＥＤ素子が複数の同心円状に配されていても良い。
【００６６】
つまり、光情報発信モジュール上のＬＥＤ素子から発せられた光情報が、他のＬＥＤ素子からの光情報と区別できれば良い。実施の形態では、光情報発信部のＬＥＤ素子の配置と、光情報受信部の受光素子の配置とを一致させることで、各ＬＥＤ素子から発信された光情報が確実に受光素子に達するようにしている。
３．半導体発光素子について
実施の形態では、半導体発光素子としてＬＥＤ素子を利用したが、他の半導体発光素子、例えば、レーザダイオードでも良い。
【００６７】
また、実施の形態では、ＬＥＤ素子の仕様等について特に説明しなかったが、半導体発光素子として、その仕様によって本発明を限定するものではない。当然発光素子から発せられる光色についても、特に限定するものではなく、例えば、赤色ＬＥＤ素子を用いても良いし、青色ＬＥＤ素子を用い、青色光を他の光色に変化する蛍光体を含んだ樹脂体で前記青色ＬＥＤ素子を被覆するようにしても良い。
【００６８】
さらには、ＬＥＤ素子は紫外光を発するものでも良い。この場合、光情報受信装置の受光素子に、太陽光の入射を規制するフィルタを設けることで、屋外で光情報受信装置を使用しても、太陽光の入射による誤認識を防ぐことができる。
４．機械式スイッチについて
各実施の形態では、機械式スイッチを基板の裏面側に設けていたが、例えば、基板の表面に設けても良い。機械式スイッチを基板の裏面側に設けると、基板の表面を小さくできるので光情報は真モジュールを小型化することができ、また、機械式スイッチを基板の表面側に設けると、光情報発信部と並設できるため、光情報発信モジュールを薄型化することができる。
【００６９】
５．光情報発信モジュールについて
各実施の形態での光情報発信モジュールは、反射部材及びレンズ部材を備えていたが、本発明に係る光情報発信モジュールは、反射部材の有無、レンズ部材の有無によって、限定されるものではない。
さらに、光情報発信モジュールの平面視形状も正方形に限定するものではなく、例えば、長方形、円形、楕円形、多角形であっても良い。
【００７０】
６．光情報受信装置について
各実施の形態では、１つの認識コード（工程コードを含む）を構成する複数のＬＥＤ素子と同じ数の受光素子を光情報受信装置に備えていたが、１つの認識コード（工程コードを含む）を構成する複数のＬＥＤ素子の数と、光情報受信装置の受光素子の数とは、必ずしも一致させる必要はない。
【００７１】
例えば、光情報受信装置の受光素子が１個又は複数個であっても良い。この場合、光情報発信モジュールから発信される複数の光情報を、１個又は複数個の受光素子で順次受光していく必要がある。
また、第１の実施の形態での光情報受信装置は、受信した光情報を認識コードと対比されるコード（許可コード）と比較判定する比較判定部や、光情報発信モジュールで表現される認識コードを復元する復元部等を備えていないが、これらの比較判定部や復元部を備えても良い。
【００７２】
７．認識コードについて
第１の実施の形態での認識コードは、光情報発信モジュールの６４個のＬＥＤ素子の発光状態から構成され、第２の実施の形態での認識コードは、光情報発信モジュールの６４個のＬＥＤ素子の内、１行分の８個のＬＥＤ素子の発光状態から構成されている。
このように認識コードは、光情報発信モジュールに実装されている複数のＬＥＤ素子全てを用いてその発光状態から表現される必要はない。つまり、認識コードは、２以上のＬＥＤ素子の発光状態から構成されれば良い。
【００７３】
８．認識システムについて
各実施の形態では、入室しようとする人が、その部屋に入室可能な人か否かを認識して、扉の施錠を解除する認識施錠解除システム及び生産ラインで生産されるワークの製造状況を認識するワーク認識システムに本発明を適用した場合について説明したが、他の用途にも適用できるのは、言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、光情報発信モジュールの認識コードを容易且つ安価に切り換えることができる認識システムに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本実施の形態に係る認識施錠解除システムのブロック図である。
【図２】入室者を規制する扉の表側を示す概略図である。
【図３】入室者を規制する扉の裏側を示す概略図である。
【図４】光情報発信モジュールを分解した状態の斜視図である。
【図５】（ａ）は、光情報発信モジュールの縦断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ部の拡大図である。
【図６】（ａ）は光情報発信モジュールの平面図であり、(ｂ)は光情報モジュールの下面図である。
【図７】光情報発信モジュールの配線図である。
【図８】光情報受信装置の斜視図であり、内部の様子が分かるように一部を切り欠いている。
【図９】光情報受信装置の縦断面図である。
【図１０】光情報受信装置における図９のＸ−Ｘ線での断面を矢印方向から見た図である。
【図１１】施錠解除装置の正面図である。
【図１２】施錠解除ユニットの回路構成図である。
【図１３】認識システムの使用方法を説明する図である。
【図１４】図１３の（ｂ）の状態での縦断面図である。
【図１５】図１３の（ｃ）の状態での縦断面図である。
【図１６】生産ラインにおけるワーク認識システムを説明する図である。
【図１７】光情報発信モジュールがセットされている部分の拡大図である。
【図１８】ベース部の裏側の様子を示す斜視図である。
【図１９】ＬＥＤ素子の配置についての変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００７６】
１ 認識施錠解除システム
３ 光情報発信モジュール
５ 施錠解除ユニット
７ 光情報受信装置
１３ 背所解除装置
２９ａ，２９ｂ 通電端子
５７ａ，５７ｂ 電源端子
６１ 許可コード設定部
６３ 比較判定部
６５ 施錠解除部
Ｂｎｍ 情報切換部
Ｄｎｍ ＬＥＤ素子
Ｊｎｍ 受光素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体発光素子の発光状態により認識コードを表現し且つ各半導体発光素子の発光状態を光情報として発信する光情報発信モジュールと、発信された前記光情報を受信する光情報受信装置と、前記光情報発信モジュールを着脱自在に装着するベースとを備え、
前記光情報発信モジュールは、
前記複数の半導体発光素子が基板の主面に実装されているとともに、各半導体発光素子に対して１対１で設けられ且つ対応する半導体発光素子の発光状態を切り換える機械式スイッチを前記基板に備える
ことを特徴とする認識システム。
【請求項２】
前記光情報発信モジュールは、前記複数の半導体発光素子と通電する通電端子を備え、
前記ベースは、前記光情報発信モジュールが装着されると、前記通電端子に電気的に接続する電源端子を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の認識システム。
【請求項３】
前記複数の半導体発光素子は、ｎ行ｍ列（ｎ、ｍは１以上の自然数であり、少なくとも一方が２以上である。）のマトリクス状に配され、
前記認識コードは、少なくとも１行又は１列内の複数の各半導体発光素子の発光状態から構成されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の認識システム。
【請求項４】
前記光情報発信モジュールの前記機械式スイッチは、前記基板における前記主面と反対側の主面に設けられている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の認識システム。
【請求項５】
前記光情報受信装置は、前記ベースと一体になっている
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の認識システム。
【請求項６】
前記発光状態は、各半導体発光素子の点灯・不点灯により構成されている
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の認識システム。
【請求項７】
複数の半導体発光素子の発光状態により認識コードを表現し且つ各半導体発光素子の発光状態を光情報として、光情報受信装置に向けて発信する光情報発信モジュールにおいて、
基板と、当該基板の主面の所定位置に配された複数の半導体発光素子と、各半導体発光素子に対して１対１で設けられ且つ対応する半導体発光素子の発光状態を切り換える機械式スイッチとを備える
ことを特徴とする光情報発信モジュール。
【請求項８】
複数の半導体発光素子の発光状態により認識コードを表現し且つ各半導体発光素子の発光状態を光情報として発信する光情報発信モジュールから前記光情報を受信する光情報受信装置において、
前記光情報発信モジュールを着脱自在に装着するためのベース部と、前記光情報発信モジュールが前記ベースに装着されたときに、前記光情報発信モジュールに給電する電源端子とを
備えることを特徴とする光情報受信装置。
【請求項１】
複数の半導体発光素子の発光状態により認識コードを表現し且つ各半導体発光素子の発光状態を光情報として発信する光情報発信モジュールと、発信された前記光情報を受信する光情報受信装置と、前記光情報発信モジュールを着脱自在に装着するベースとを備え、
前記光情報発信モジュールは、
前記複数の半導体発光素子が基板の主面に実装されているとともに、各半導体発光素子に対して１対１で設けられ且つ対応する半導体発光素子の発光状態を切り換える機械式スイッチを前記基板に備える
ことを特徴とする認識システム。
【請求項２】
前記光情報発信モジュールは、前記複数の半導体発光素子と通電する通電端子を備え、
前記ベースは、前記光情報発信モジュールが装着されると、前記通電端子に電気的に接続する電源端子を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の認識システム。
【請求項３】
前記複数の半導体発光素子は、ｎ行ｍ列（ｎ、ｍは１以上の自然数であり、少なくとも一方が２以上である。）のマトリクス状に配され、
前記認識コードは、少なくとも１行又は１列内の複数の各半導体発光素子の発光状態から構成されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の認識システム。
【請求項４】
前記光情報発信モジュールの前記機械式スイッチは、前記基板における前記主面と反対側の主面に設けられている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の認識システム。
【請求項５】
前記光情報受信装置は、前記ベースと一体になっている
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の認識システム。
【請求項６】
前記発光状態は、各半導体発光素子の点灯・不点灯により構成されている
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の認識システム。
【請求項７】
複数の半導体発光素子の発光状態により認識コードを表現し且つ各半導体発光素子の発光状態を光情報として、光情報受信装置に向けて発信する光情報発信モジュールにおいて、
基板と、当該基板の主面の所定位置に配された複数の半導体発光素子と、各半導体発光素子に対して１対１で設けられ且つ対応する半導体発光素子の発光状態を切り換える機械式スイッチとを備える
ことを特徴とする光情報発信モジュール。
【請求項８】
複数の半導体発光素子の発光状態により認識コードを表現し且つ各半導体発光素子の発光状態を光情報として発信する光情報発信モジュールから前記光情報を受信する光情報受信装置において、
前記光情報発信モジュールを着脱自在に装着するためのベース部と、前記光情報発信モジュールが前記ベースに装着されたときに、前記光情報発信モジュールに給電する電源端子とを
備えることを特徴とする光情報受信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００７−２４１７７０（Ｐ２００７−２４１７７０Ａ）
【公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−６４９０１（Ｐ２００６−６４９０１）
【出願日】平成１８年３月９日（２００６．３．９）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月９日（２００６．３．９）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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