CN103748536A - 位置代码的读取装置以及读取方法 - Google Patents

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Abstract

使位置代码构成为，使基数b以及长度K的主数列循环且含有K个规定长度的固有部分数列的循环主数列分别根据规定量来位移而在一维方向上配置多个。在读取部中，从多个循环主数列的至少相邻的2个中分别读取满足“K+K＊（b-1）＊N≤bN”的长度N的部分数列。在判断部中，对于读取的长度N的部分数列的各自，判断在循环主数列中的场所。在取得部中，根据判断的场所，取得对位置代码的读取位置赋予的位置信息。

Description

位置代码的读取装置以及读取方法
技术领域
本发明涉及位置代码的读取装置以及读取方法，并且涉及生成位置代码的方法，对读取的位置代码进行解码的方法，用于执行这些方法的计算机程序，以及使用位置代码的制品等。
背景技术
已经提出有利用面上所设置的位置代码来确定面内的位置的技术。作为该技术，例如已知专利文献1所记载的位置代码的生成方法以及解码方法。以下，对该专利文献1所记载的以往的方法进行简单说明。
专利文献1所记载的以往的方法为，为了生成位置代码，而使用主数列、一次数列以及二次数列这3种数列。此外，专利文献1记载有如下方法：生成绘图的位置代码而印刷到纸面上，通过电子笔所具备的输入部来光学地对其进行读取，根据读取的位置代码来判别坐标位置。
在专利文献1中，作为主数列，例示有长度为63的二进制数的数列。将在主数列的末端连结相同主数列的始端而生成的数列，称为循环主数列。专利文献1中的循环主数列，是对于循环主数列中的长度为6的任意的部分数列、能够明确地决定该部分数列相对于主数列的场所的数列。在此，部分数列相对于主数列的场所，是指部分数列的前端相对于主数列的前端向规定方向的偏差除以主数列的长度的情况下的余数。即，对于从主数列的长度为63的循环主数列中提取的长度为6的任意的部分数列，该所提取的部分数列的场所能够在0～62的范围内进行确定。
2个以上的主数列，分别被实施向与所指定的循环移动量相对应的规定方向的移动（位移），而依次相邻地配置为循环主数列。将相邻的2个循环主数列间的循环移动量之差称为差分数。该差分数能够如下地得到：从相邻地配置的2个循环主数列中分别提取偏差相等的部分数列，对提取的2个部分数列分别确定相对于主数列的场所，并求出特定的2个场所之差分。
此外，上述说明中的偏差相等的部分数列，意味着从各循环主数列的前端到各部分数列的前端为止的偏差量（偏差宽度）相等的部分数列。此外，偏差相等的部分数列不限定于上述定义，只要是能够适当地确定循环主数列间之差分数的部分数列即可。例如，也可以是根据二维平面上所配置的位置代码在二维平面内的位置关系来赋予对应的部分数列、根据三维空间内所配置的位置代码在三维空间中的位置关系来赋予对应的部分数列。在专利文献1中，例示出作为差分数而使用5～58的值的情况。将差分数作为项的数列成为一次数列。
差分数根据混合基数而被分解为多个位。将各位的值作为项的数列，被定义为二次数列。在专利文献1中，作为混合基数而从下位的基数起按顺序例示出3、3、2、3。即，从一个一次数列导出的二次数列的数量为4。4个二次数列分别由循环主数列构成，但成为构成各循环主数列的基础的主数列的长度，被设定为互素（不具有1以外的公约数）。在专利文献1中，在4个二次数列中，作为成为构成循环主数列的基础的主数列的长度，分别例示出236、233、31、241。
4个二次数列为，均能够通过从二次数列中取得长度为5的部分数列，来确定二次数列中的场所。该二次数列中的场所表示所希望的位置信息。
以上说明的多个循环主数列的排列称为位置代码，通过对位置信息进行代码来生成位置代码。此外，根据通过读取等而取得的规定范围的位置代码能够推断位置信息。将其称为位置代码的解码。
此外，在专利文献1所记载的以往的方法中，在二维平面中推断位置信息的情况下，为了将当位置代码旋转时、读取的部分数列变得不确定这种影响（以下称为旋转导致的不确定性）除去，而取得比用于推断位置信息所需要的部分数列的长度更长的部分数列。例如，在根据长度6的部分数列来推断位置信息的上述例中，为了除去旋转导致的不确定性，而取得长度8的部分数列。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2004-535011号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在上述专利文献1所记载的以往的方法中具有如下课题：在从循环主数列取得（读取）的部分数列含有错误的情况下，错误地识别部分数列相对于主数列的场所，最终错误地推断位置代码的解码即位置信息。此外，在上述以往的方法中，为了除去旋转导致的不确定性，而需要取得（读取）比位置信息的推断所需要的部分数列的长度更长的部分数列。
因此，在本发明中，说明实现了对错误的耐性的提高、旋转导致的不确定性的除去的改善的、位置代码的读取装置以及读取方法。
用于解决课题的手段
本发明的读取位置代码的装置为，使位置代码构成为，使基数b以及长度K的主数列循环且含有K个规定长度的固有部分数列的循环主数列分别根据规定量来位移而在一维方向上配置多个，具备：读取部，从多个循环主数列的至少相邻的2个中分别读取满足“K+K＊（b-1）＊N≤bN（b、K、N为2以上的整数）”的长度N的部分数列；判断部，对于所读取的长度N的部分数列的各自，判断在循环主数列中的场所；以及取得部，根据所判断的场所，取得对位置代码的读取位置赋予的位置信息。
发明的效果
根据本发明的位置代码的读取装置以及读取方法，能够期待对于读取的部分数列所包含的错误的耐性的提高、旋转导致的不确定性的除去。
附图说明
图1A是示意地表示本实施方式的在X方向上配置的位置代码的例子的图。
图1B是示意地表示本实施方式的在Y方向上配置的位置代码的例子的图。
图2是表示本实施方式的使用绘图的标记像来配置位置代码的例子的图。
图3是表示x-y平面上所形成的标记像的一个例子的图。
图4是示意地表示光学地读取标记像的状况的图。
图5是表示将图4的标记像向沿着x-y平面的方向旋转了的例子的图。
图6是说明标记像未旋转的正规位置上的位置代码的判断的图。
图7是说明图6的标记像从正规位置顺时针旋转90度的位置上的位置代码的判断的图。
图8是说明图6的标记像从正规位置顺时针旋转180度的位置上的位置代码的判断的图。
图9是说明图6的标记像从正规位置顺时针旋转270度的位置上的位置代码的判断的图。
图10是例示本实施方式的读取位置代码的装置的概略结构的图。
具体实施方式
＜作为本发明的基础的见解＞
在专利文献1所公开的以往的方法中存在如下问题：在从循环主数列读取的部分数列中含有错误的情况下，错误地识别部分数列相对于主数列的场所，而最终错误地推断位置代码的解码即位置信息。此外，在以往的方法中具有如下问题：为了除去旋转导致的不确定性，需要读取比位置信息的推断所需要的部分数列的长度更长的部分数列。
＜本发明人着眼的方法＞
因此，本发明人新发现如下方法：即使由于部分数列的识别不良、旋转导致的不确定性等的原因，而读取的部分数列中含有错误，也能够有效地从读取的部分数列中取得正确的部分数列。
基于该新的发现的本发明的各种方式如下所述。
＜发明的各方式的概要＞
基于发明的本发明的一个方式的读取位置代码的装置为，例如设置于光学地或者电子地识别坐标位置的电子笔等装置中。本发明的一个方式的读取装置为，使位置代码构成为，使基数b以及长度K的主数列循环且含有K个规定长度的固有部分数列的循环主数列，分别根据规定量来位移而在一维方向使配置多个，该读取装置具备：读取部，从多个循环主数列的至少相邻的2个中分别读取满足“K+K＊（b-1）＊N≤bN（b、K、N为2以上的整数）”的长度N的部分数列；判断部，对于所读取的长度N的部分数列的各自，判断在循环主数列中的场所；以及取得部，根据所判断的场所，取得对位置代码的读取位置赋予的位置信息。例如参照图10。
根据该一个方式，能够期待对于读取的部分数列中含有的错误的耐性的提高、旋转导致的不确定性的除去。
作为其他一个方式，例如，判断部能够对于读取的长度N的部分数列的各自，从K个的固有部分数列中确定与读取的长度N的部分数列之间的汉明距离最小的固有部分数列，判断在循环主数列中的场所。此外，取得部能够为，对于所判断的场所求出相邻的循环主数列间的场所之差分作为一次数列，求出由混合基数表示一次数列时的各位的数值作为多个二次数列，对于从多个二次数列分别取得的长度L（L为2以上的整数，例如L=N-1）的部分数列的各自，判断在二次数列中的场所，根据该场所取得对位置代码的读取位置赋予的位置信息。
根据该其他一个方式，能够有效实现对于读取的部分数列中含有的错误的耐性的提高。
作为其他一个方式，例如，判断部能够为，对于读取的长度N的部分数列的各自，计算与循环主数列之间的最小汉明距离以及与使循环主数列的极性反转且使排列成为相反顺序的辅助数列之间的最小汉明距离，在与辅助数列之间的最小汉明距离比与循环主数列之间的最小汉明距离小的情况下，对所读取的长度N的部分数列实施旋转除去处理，对与循环主数列之间的最小汉明距离进行计算而合计，对与辅助数列之间的最小汉明距离进行计算而合计，在与辅助数列之间的最小汉明距离的合计值比与循环主数列之间的最小汉明距离的合计值小的情况下，对所读取的长度N的部分数列实施旋转除去处理。例如，判断部能够为，根据所计算的最小汉明距离或者其合计值，以90度单位对位置代码产生的旋转的影响进行修正。
根据该一个方式，能够有效实现旋转导致的不确定性的除去。
并且，作为本发明的其他一个方式，还可以考虑使上述位置代码形成为能够读取的制造物、读取位置代码的方法、生成位置代码的方法、计算机能够读取地记录执行这些方法的程序的介质等。
＜发明的各方式的详细说明＞
［关于位置代码的生成的说明］
位置代码用于对1以上的维中的位置信息进行代码。在本实施方式中，在无损于普遍性的范围内，首先对一维（例如x方向）进行考察。
如上所述，本实施方式中使用的循环主数列构成为，使多个预定的基数以及长度的主数列的末端和始端连结，并具有能够通过规定长度的不同的多个部分数列来确定相对于主数列的场所这种性质。并且，上述不同的多个部分数列分别具有即使成为部分数列内的一个项不同的数列、也与多个部分数列的任一个都不一致这种性质。
在此，规定为，主数列的基数为b，主数列的长度（循环主数列的循环长度）为K，循环主数列中的部分数列的长度为N。循环主数列中的相互不同的部分数列的数，由于与主数列的长度一致，因此存在K个。在基数b且长度N的部分数列中，部分数列中的一个项不同的数列存在（b-1）＊N个。另一方面，基数b且长度N的部分数列存在bN个。如上所述，相互不同的K个的部分数列与K个的部分数列内的一个项不同的数列具有相互不同的性质的必要条件，为下述式［1］。
K+K＊（b-1）＊N≤bN…［1］
根据该式［1］的条件，允许部分数列中的一个项的错误，能够唯一地决定部分数列相对于循环主数列的场所。
以下，在本实施方式中，以主数列的基数b=2、主数列的长度K=7、部分数列的长度N=6的情况为例进行说明。在该情况下，式［1］的左边为K+K＊（b-1）＊N=7+7＊1＊6=49，式［1］的右边为bN=26=64，因此满足上述式［1］的必要条件。另一方面，在专利文献1中公开的实施例为，主数列的基数b=2、主数列的长度K=63、部分数列的长度N=6，式［1］的左边为K+K＊（b-1）＊N=63+63＊1＊6=441，式［1］的右边为bN=26=64，因此不满足上述式［1］的必要条件。
在本实施方式中，将基数b=2且长度K=7的主数列M例如假设为如下的数列。
M=「0，0，1，0，1，1，1」
此时，在使主数列M循环的循环主数列中，长度N=6的相互不同的7个的部分数列和相对于主数列的场所，具有以下的关系。
部分数列         相对于主数列的场所
0，0，1，0，1，1→0
0，1，0，1，1，1→1
1，0，1，1，1，0→2
0，1，1，1，0，0→3
1，1，1，0，0，1→4
1，1，0，0，1，0→5
1，0，0，1，0，1→6
位置代码为，通过对分别赋予了根据在面内、空间内的位置而决定的循环移动量的多个循环主数列进行配置，由此对位置信息进行了代码。具体地说，根据循环移动量而分别位移了的多个循环主数列，沿着想对位置信息进行代码的维（例如，x-y平面中的x方向）排列配置，各循环主数列的数列沿着与该想代码的维正交的维（例如，x-y平面中的y方向）延伸。
上述多个循环主数列或者其一部分，实际上它们的值也许未明示地进行印刷、显示，但它们的值也可以绘图地进行印刷、显示。对这些数列进行表现的方法各种各样，不应被限定。
图1A表示在x-y平面中对x方向的位置代码进行了代码的例子。在图1A中图示的情况为，在与x方向正交的y方向（关于x方向的位置代码定义为“x’方向”）上延伸的多个循环主数列（在图1A的例中为7个数列x～x+6），在x方向上排列配置。在图1A中，各循环主数列中的由虚线包围的部位分别表示长度N=6的部分数列S（X），该部分数列S（X）相对于所示的主数列的场所表示为p（X）。图1A所示的7个循环主数列x～x+6的处于各前端的部分数列S（x）～S（x+6）相对于主数列的场所p（x）～p（x+6），基于上述关系而分别成为0，1，3，6，0，6，1。
在此，通过下述式［2］来表示相邻的场所p（X）间的差分数d（X）。此外，“mod K”表示以K为模数的计算。主数列的长度K为7。
d（x）=｛p（x+1）-p（x）｝mod K…［2］
当根据上述式［2］求出图1A的例子的差分数d（x）～d（x+5）的值时，分别成为1，2，3，1，6，2。将由该差分数d（X）的排列构成的数列称为一次数列，该一次数列内的长度为5的差分数列（例如，差分数d（x）～d（x+4））赋予一次数列的部分数列。在从多个循环主数列中选择的部分数列为图1A所示的前端以外的部分的情况下，场所p（x）～p（x+6）的值虽然成为不同的值，但在场所p（x）～p（x+6）、相同的值以K为模数而进行加法，结果，如果求出差分数d（x）～d（x+5）的值，则能够得到如上述相同的1，2，3，1，6，2。
一次数列是基数为K的数列，长度5的差分数列最大存在K5的排列。例如在K=7的情况下，长度5的差分数列最大存在75=16807的排列。由此，如果作为一次数列的部分数列能够唯一地决定长度5的差分数列，则最大能够设计长度为16807的一次数列，通过一次数列能够在0～16806的范围内表现x方向的位置。然而，根据所取得的长度5的差分数列，难以通过计算来求出一次数列中的场所，一般情况下，使用从长度5的差分数列向一次数列中的场所变换的表。因此，在使用较长的一次数列的情况下，存在需要与一次数列的长度呈正比例的较大的变换表这种问题。
为了解决该问题，可以考虑使用比一次数列长度短的多个二次数列。更短长度的二次数列，能够大幅度缩小用于从其部分数列向一次数列中的场所变换的表。通过多个二次数列的组合，能够表现与一次数列可表现的位置的最大范围接近的范围。
该多个二次数列能够如以下那样决定。首先，差分数d（X）被限定为能够因数分解为至少2个以上的不同数的范围。在上述的主数列的长度为K=7的例子中，差分数d（X）的数限定于6，被因数分解为2＊3。在缩小对部分数列和位置之间的关系进行保持的变换表这种目的下，优选尽可能小地选择因数的最大值。接下来，二次数列的数为对差分数进行了因数分解的要素的数。在该例中，二次数列的数为2。并且，二次数列将对差分数进行因数分解而得到的要素构成为各自的基数。
如果相同的长度为5的部分数列表示在二次数列中的特有的场所，则二次数列的最大长度分别为25=32以及35=243。多个二次数列的长度为，以成为互素（不具有1以外的约数）的方式，在上述最大长度以下的范围中选择。根据如此地选择了长度的各二次数列而得到的部分数列的组合，意味着在全部二次数列的长度的积的范围内为特有。
在本实施方式中，假设2个二次数列A1以及A2。二次数列A1是基数为2、长度为31的数列，二次数列A2是基数为3、长度为241的数列。二次数列A1以及A2如以下所示。在该情况下，通过2个二次数列能够表现的范围成为31＊241=7471。
A1=0，0，0，0，0，1，0，0，1，1，0，0，0，1，1，1，1，0，0，1，0，1，0，1，1，0，1，1，1，0，1
A2=0，0，0，0，0，1，0，2，0，0，0，0，2，0，0，2，0，1，0，0，0，1，1，2，0，0，0，1，2，0，0，2，1，0，0，0，2，1，1，2，0，1，0，1，0，0，1，2，1，0，0，1，0，0，2，2，0，0，0，2，2，1，0，2，0，1，1，0，0，1，1，1，0，1，0，1，1，0，1，2，0，1，1，1，1，0，0，2，0，2，0，1，2，0，2，2，0，1，0，2，1，0，1，2，1，1，0，1，1，1，2，2，0，0，1，0，1，2，2，2，0，0，2，2，2，0，1，2，1，2，0，2，0，0，1，2，2，0，1，1，2，1，0，2，1，1，0，2，0，2，1，2，0，0，1，1，0，2，1，2，1，0，1，0，2，2，0，2，1，0，2，2，1，1，1，2，0，2，1，1，1，0，2，2，2，2，0，2，0，2，2，1，2，1，1，1，1，2，1，2，1，2，2，2，1，0，0，2，1，2，2，1，0，1，1，2，2，1，1，2，1，1，2，2，2，2，1，2，0，1，2，2，1，2，2，0，2，2，2，1，1
例如，将2个二次数列A1以及A2的场所X的项分别设为a1（X）以及a2（X）。此外，将差分数d（X）与二次数列的项a1（X）以及a2（X）之间的关系设为d（X）=a2（X）＊2+a1（X）+1。在图1A中，作为第一二次数列a1（x）～a1（x+5）而例示出0，1，0，0，1，1，作为第二二次数列a2（x）～a2（x+5）而例示出0，0，1，0，2，0。
在图1A中，第一二次数列的长度为5的部分数列a1（x）～a1（x+4）、即数列0，1，0，0，1，在二次数列A1的从前端起的场所“4”发现。此外，第二二次数列的长度为5的部分数列a2（x）～a2（x+4）、即数列0，0，1，0，2，在二次数列A2的从前端起的场所“3”发现。
到此为止，对一维（例如x方向）进行了说明的位置代码的代码的方法，通过同样的原理对于二维（例如x-y方向）也能够执行。图1B表示在x-y平面中对y方向的位置代码进行了代码的例子。在图1B中图示的情况为，在与y方向正交的x方向（关于y方向的位置代码而定义为“y’方向”）延伸的多个循环主数列（在图1B的例中为7个数列y～y+6），在y方向上排列配置。二维中的y方向的位置代码的代码所使用的主数列、一次数列、二次数列，可以使用与一维（x方向）的位置代码的代码所使用的不同，但在本实施方式的例子中使用相同的。
接下来，对二维平面中的位置代码的代码进行考察。作为二维平面，在此处理x-y平面。在x方向的位置代码与y方向的位置代码重合的情况下，在x-y平面的各坐标位置上，存在x方向的位置代码的1比特和y方向的位置代码的1比特。因此，在各坐标位置上利用（0，0）、（0，1）、（1，0）以及（1，1）这4种2比特的组。这4种2比特的组例如能够如图2的（a）～（d）所示那样绘图地代码。在图2的（a）～（d）中，标记22以坐标格子21为基准线，在相对于基准线的位置上表示x方向的位置代码的1比特和y方向的位置代码的1比特的组。坐标格子21不需要明示地印刷或者显示。图3概略地例示x-y平面的一部分中、基于根据位置代码而生成的多个标记22的图案即标记像。当然，也可以进行图2的（a）～（d）不同类型的绘图的代码。
将位置代码绘图地代码的标记像，例如在读取装置所设置的光学的输入部被光学地读取。作为光学的输入部，例如能够考虑CCD（Charge CoupledDevice：电荷耦合器件）、CMOS（Complementary Metal Oxide Semicon：互补金属氧化物半导体）等元件，但只要能够光学地读取标记像，则也可以由任意的元件构成。此外，在本实施方式中，列举生成绘图的位置代码、并光学地读取该位置代码的构成为例进行了说明，但本发明的位置代码不限定于此。位置代码提示与循环主数列的基数b相对应的数量的状态，只要能够在读取装置中读取该状态，则可以是任意的位置代码。例如，位置代码可以被电地提示、并被电地读取。此外，位置代码也可以被化学或者声学地提示、并被分别相应的输入部读取。
［与位置代码的解码相关的说明］
以下，以上述的表示x-y平面的位置代码为例，对该位置代码的解码方法进行说明。此外，在以下说明的解码方法，可以在读取装置所设置的取得部中实施，也可以在通过有线或者无线通信与读取装置连接的外部装置中实施。此外，也可以为，在以下说明的解码方法的一部分由读取装置实施，其以外的一部分在外部装置中实施。
在本实施方式的解码方法中，通过使用上述的位置代码，由此能够读取至少纵横都成为6个标记的“6＊6的范围”的标记像，而对位置信息进行解码。
［标记像的旋转的除去］
图4的（a）是示意地表示光学地读取6＊6的范围的标记像的状况的图。在图4的（a）中，虚线的格子表示坐标格子。坐标格子也许未明示地显示。表示位置代码的标记像未图示，但沿着该坐标格子印刷（例如参照图3）。图4的（a）表示在光学地读取标记像时、在x-y平面内进行旋转而读取的状况。为了无论读取的标记像在x-y平面内如何旋转都读取6＊6的范围的标记像，而取得至少包含6＊6的标记像的圆的范围（图4的（a）所示的圆的范围）的图像即可。当然，也可以取得其以上的范围的图像，也可以取得不是圆形而例如是矩形的范围的图像。优选为，例如在取得包含6＊6的范围的标记像的圆内的图像的情况下，如图4的（b）所示那样，还应考虑到能够与6＊6的范围的标记一起读取还包含范围外的标记的标记像的可能性。
以下，对将所读取的标记像的旋转除去的方法进行说明。首先，如图5所示那样，将取得的图像向沿着x-y坐标的方向旋转。然而，在该时刻，残留有图像的90度单位的旋转导致的不确定性。因此，对图像的90度单位的旋转导致的不确定性的除去进行说明。
图6～图9是对标记像所含有的标记的位置代码的判断进行说明的图。图6是对在标记像未旋转的正规位置的状态下读取的情况进行说明的图，图7是对在标记像从正规位置顺时针旋转90度的状态下读取的情况进行说明的图，图8是对在标记像从正规位置顺时针旋转180度的状态下读取的情况进行说明的图，图9是对在标记像从正规位置顺时针旋转270度的状态下读取的情况进行说明的图。
在图6～图9的各自中，位置代码mx为x方向的位置代码，位置代码my为y方向的位置代码。读取状态表示使根据位置代码mx和位置代码my的比特值的组而绘图地代码的标记、以各个角度旋转而读取时的状态。虚线表示坐标格子。x’箭头表示位置代码mx的循环主数列排列的正确的x’方向，y’箭头表示位置代码my的循环主数列排列的正确的y’方向。x”箭头表示判断为位置代码mx的循环主数列所排列的方向，y”箭头表示判断为位置代码my的循环主数列所排列的方向。判断位置代码m’x为根据x”箭头方向而判断的x方向的位置代码，判断位置代码m’y为根据y”箭头方向而判断的y方向的位置代码。
在图6所示的标记像无旋转地被读取的情况下，所读取的标记像的绘图的位置与正规位置一致。由此，判断位置代码m’x以及m’y成为与位置代码mx以及my相同的比特值。此外，对于读取的标记像而判断为位置代码的循环主数列所排列的x”方向以及y”方向，与x’方向以及y’方向相同。
在图7所示的在标记像从正规位置顺时针旋转90度的状态下读取的情况下，读取的标记像的绘图的位置与正规位置（虚线圆记号）不同。由此，如此在不同的绘图的位置判断了位置代码的结果，在判断位置代码m’x表示位置代码my的比特值，在判断位置代码m’y表示位置代码mx反转了的比特值。此外，判断为该判断位置代码m’y的循环主数列所排列的y”方向，与位置代码mx的循环主数列所排列的x’方向相反180度，因此判断位置代码m’y成为位置代码mx的比特值（极性）反转且按相反顺序排列的循环主数列。
在图8所示的在标记像从正规位置顺时针旋转180度的状态下读取的情况下，读取的标记像的绘图的位置与正规位置（虚线圆记号）正相反。由此，如此在不同的绘图的位置判断了位置代码的结果，在判断位置代码m’x表示位置代码mx反转了的比特值，在判断位置代码m’y表示位置代码my反转了的比特值。此外，判断为判断位置代码m’x的循环主数列所排列的x”方向，与位置代码mx的循环主数列所排列的x’方向相反180度，因此判断位置代码m’x成为位置代码mx的比特值（极性）反转且按相反顺序排列的循环主数列。此外，判断为判断位置代码m’y的循环主数列所排列的y”方向，与位置代码my的循环主数列所排列的y’方向相反180度，因此判断位置代码m’y成为位置代码my的比特值（极性）反转且按相反顺序排列的循环主数列。
在图9所示的在标记像从正规位置顺时针旋转270度的状态下读取的情况下，读取的标记像的绘图的位置与正规位置（虚线圆记号）不同。由此，如此在不同的绘图的位置判断了位置代码的结果，在判断位置代码m’x表示位置代码my反转了的比特值，在判断位置代码m’y表示位置代码mx的比特值。此外，判断为该判断位置代码m’x的循环主数列所排列的x”方向，与位置代码my的循环主数列所排列的y’方向相反180度，因此判断位置代码m’x成为位置代码my的比特值（极性）反转且按相反顺序排列的循环主数列。
如上所述，在所读取的标记像产生90度单位的旋转的情况下（图7、图8、图9），在x’方向或者y’方向的某一方或者两方，检测出比特值（极性）反转且排列成为相反顺序的位置代码的循环主数列。由此，如果对该位置代码的循环主数列的比特值（极性）以及排列顺序适当地进行处理，则能够将标记像的旋转导致的不确定性除去。以下，详细说明对循环主数列的极性以及排列顺序进行判断的方法。
表1分别表示长度为6的全部数列、与上述的循环主数列M（0，0，1，0，1，1，1）中的长度为6的相互不同的7个部分数列之间的最小汉明距离（在表1中显示为最小距离）、以及与比特值（极性）反转且排列成为相反顺序的循环主数列M即辅助数列M＊（0，0，0，1，0，1，1）中的长度为6的相互不同的7个部分数列之间的最小汉明距离。例如，数列010111为循环主数列M的部分数列，因此最小汉明距离为“0”，但在辅助数列M＊中不含有，而即使距离最近的部分数列也相差1比特，最小汉明距离为“1”。基于表1来检查根据所读取的标记像来判断的长度6的数列，并判断最小汉明距离，由此能够识别根据标记像来判断的数列是基于循环主数列M的数列、还是基于辅助数列M＊的数列。在此，根据标记像来判断的数列也可以含有错误。表2同样是求出长度为7的数列的情况下的最小汉明距离的表，表3a以及3b同样是求出长度为8的数列的情况下的最小汉明距离的表。虽然未例示，但关于长度比8长的数列也能够同样地考虑。
Figure BDA0000445145850000171
在本实施方式中，如在图4中说明了的那样，与6＊6的范围的标记一起还取得含有范围外的标记的标记像，因此根据标记像来判断而得到的与循环主数列的部分数列相对应的数列为，关于x方向以及y方向的各自、长度为6以上的数列存在6个以上。因此，通过根据所读取的多个数列来综合地判断，能够期待对于错误的耐性的提高。例如，对于所读取的多个数列，根据表1至表3来求出最小汉明距离，并求出所求出的多个最小汉明距离的总和，并根据最小汉明距离的和来判断是基于循环主数列M的数列、还是基于辅助数列M＊的数列，由此在标记像的旋转角的判断中能够提高对于错误的耐性。
如以上那样，能够对标记像的90度单位的旋转进行检测，而将其旋转除去。
［循环主数列的错误修正和位置的推断］
接下来，说明与循环主数列M对应的部分数列的错误修正。由于x方向的处理和y方向的处理相同，因此在此仅对x方向的处理进行说明。将在坐标（x，y）根据标记像而得到的x方向的位置代码mx设为mx（x，y）。对于位置代码mx，将以坐标（x，y）为起点而在y方向上配置的连续的长度为6的数列设为S（x）。数列S（x）是由mx（x，y）、mx（x，y+1）、…、mx（x，y+5）构成的数列。数列S（x）与循环主数列M的部分数列对应。表4对于所得到的数列S（x），表示循环主数列M所含有的长度为6的相互不同的7个部分数列中、汉明距离最近的部分数列、其汉明距离以及循环主数列M中的该部分数列的场所p（x）。此外，在表4中成为空栏的数列S（x），是与循环主数列M中所含有的相互不同的7个部分数列之间的汉明距离相等的部分数列存在多个、不能够确定汉明距离最近的部分数列的数列。如根据表4可知的那样，循环主数列M中所含有的相互不同的7个部分数列、以及与这些部分数列相比仅一个项错误的数列，分别不重复地分离。即，循环主数列M所含有的相互不同的7个部分数列，允许一个项的错误而被识别。为了具有该性质的必要条件为上述式［1］的「K+K＊（b-1）＊N≤bN」。此外，在表4中记载有循环主数列M所含有的相互不同的7个部分数列以及与该部分数列之间的汉明距离，但这些不是必须的，在位置代码的解码中至少可知循环主数列M中的该部分数列的场所p（x）即可。
考虑根据标记像来取得与循环主数列M相对应的长度为7的数列的情况下的处理。对于位置代码mx，将以坐标（x，y）为起点而在y方向上配置的连续的长度为7的数列设为S（x）。数列S（x）是由mx（x，y）、mx（x，y+1）、…、mx（x，y+6）构成的数列。数列S（x）与循环主数列M的部分数列相对应。表5a以及5b对于所得到的数列S（x），表示循环主数列M所含有的长度为7的相互不同的7个部分数列中、汉明距离最近的部分数列、其汉明距离以及循环主数列M中的该部分数列的场所p（x）。此外，关于在表5a以及5b中成为空栏的数列S（x），能够与表4同样地考虑。
Figure BDA0000445145850000201
Figure BDA0000445145850000211
在根据标记像来取得与循环主数列M相对应的长度为8以上的数列的情况下，与上述同样地进行处理即可。例如，对于长度为8的数列，与上述同样地使用表6a～6d而确定循环主数列中的部分数列的场所p（x）。如根据表6也可知的那样，即使汉明距离产生比1大的错误，有时也能够确定原来的部分数列。
Figure BDA0000445145850000221
Figure BDA0000445145850000231
Figure BDA0000445145850000241
Figure BDA0000445145850000251
如上所述，对于根据标记像来取得的数列S（x）～S（x+5），能够求出循环主数列M中的场所p（x）～p（x+5）。
［差分数以及二次数列］
接下来，在x～（x+4）的范围内，根据上述式［2］的“d（x）=（p（x+1）-p（x））mod K”，根据场所p（x）～p（x+5）来求出差分数d（x）～d（x+4）。在此，以K=7的情况为例进行说明。
差分数d（x）根据“dc（1，x）=（d（x）-1）mod2”而变换为第一差分数dc（1，x），根据“dc（2，x）=（d（x）-1）div2”而变换为第二差分数dc（2，x）。在此，mod2为求出用2除而得到的余数的运算，div2为求出用2除而得到的商的运算。即，d（x）=1+dc（1，x）+2＊dc（2，x）成立。一般，在变换为m个差分数dc（1，x）～dc（m，x）的情况下，以成为下述式［3］的方式进行变换。在此，bm表示第m二次数列的基数，C表示常量。
d（x）=C+dc（1，x）+b-1＊dc（2，x）+…+b1＊b2＊…＊bm-1＊dc（m，x）…［3］
差分数d（x）与一次数列的项相对应，第一差分数dc（1，x）与第一二次数列A1的项a1（x）相对应，第二差分数dc（2，x）与第二二次数列A2的项a2（x）相对应。
接下来，求出由第一差分数dc（1，x）～dc（1，x+4）构成的长度为5的数列在第一二次数列A1中检测出的场所p1、以及由第二差分数dc（2，x）～dc（2，x+4）构成的长度为5的数列在第二二次数列A2中检测出的场所p2。另一方面，在将由差分数d（x）～d（x+4）构成的长度为5的数列在一次数列中检测出的场所设为P时，在场所P与场所p1以及场所p2之间，具有如下那样的关系。
P≡p1mod l1
P≡p2mod l2
即，场所P将l1作为模数而与场所p1同余，并且场所P是以l2为模数而与场所p2同余。在此，l1为第一二次数列的长度，l2为第二二次数列的长度。
根据场所p1以及场所p2求出场所P的方法，已知有中国的剩余定理。在设L=prod（i=1，m）li、qi＊（L／li）≡1（mod li）时，场所P通过下式［4］来求出。
P=（sum（i=1，m）（（l／li）＊pi＊qi））mod L…［4］
在本实施方式中，m=2、l1=31、l2=241，L=7471、q1=22、q2=70，因此场所P能够根据场所p1和场所p2而通过下式来求出。
P=（5302＊p1+2170＊p2）mod7471
如上所述，根据本实施方式，能够通过读取等而取得的标记像中提取多个数列，并分别求出提取的多个数列在循环主数列中作为部分数列而检测的场所。求出该所求出的循环主数列中的多个场所中相邻的场所的差分数，将该差分数进一步分解为多个差分数。然后，能够求出由分解的各个差分数构成的数列在二次数列中作为部分数列检测的场所，根据多个二次数列中的场所、基于中国的剩余定理来求出该标记像所配置的位置。此外，通过将本实施方式的方法用于二维以上的各维，能够表示二维以上的坐标位置。
本发明提供位置代码、位置代码的读取装置、位置代码的读取方法、生成位置代码的方法以及对读取的位置代码进行解码的方法，特别是，在通过N＊N范围的标记像来表示二维平面的坐标位置的情况下，将循环主数列的长度K设计为满足条件K+K＊（b-1）＊N≤bN，由此对于错误的耐性优良。此外，本发明提供将标记像的旋转导致的不确定性除去的功能以及其方法、对循环主数列的错误修正功能以及其方法。
此外，本发明能够提供用于执行生成对于错误的耐性优良的位置代码的方法或者对读取的位置代码进行解码的方法的计算机程序，使用该位置代码的制品。
工业上的可利用性
本发明的位置代码的读取装置以及读取方法，能够作为光学或者电子地识别坐标位置的电子笔等进行利用，特别是，在想提高对于错误的耐性的情况等下有用。
附图标记的说明
21坐标格子
22标记

Claims (13)

1.一种读取装置，读取位置代码，其中，
上述位置代码构成为，使基数b以及长度K的主数列循环且含有K个规定长度的固有部分数列的循环主数列分别根据规定量来位移而在一维方向上配置多个，
所示读取装置具备：
读取部，从上述多个循环主数列的至少相邻的2个中分别读取满足下述式的长度N的部分数列；
判断部，对于上述读取的长度N的部分数列的各自，判断在上述循环主数列中的场所；以及
取得部，根据上述判断的场所，取得对上述位置代码的读取位置赋予的位置信息，
［式］K+K＊（b-1）＊N≤bN，其中b、K、N为2以上的整数。
2.如权利要求1记载的读取装置，其中，
上述判断部为，
对于上述读取的长度N的部分数列的各自，从上述K个的固有部分数列中，确定与上述读取的长度N的部分数列之间的汉明距离为最小的固有部分数列，
对于上述确定的固有部分数列，判断在上述循环主数列中的场所。
3.如权利要求1记载的读取装置，其中，
上述取得部为，
对于上述判断的场所，求出相邻的上述循环主数列间的场所之差分，作为一次数列，
求出由混合基数表示上述一次数列时的各位的数值，作为多个二次数列，
从上述多个二次数列分别取得长度L的部分数列，其中L为2以上的整数，
对于上述取得的长度L的部分数列的各自，判断在上述二次数列中的场所，
根据上述判断的场所，取得对上述位置代码的读取位置赋予的位置信息。
4.如权利要求3记载的读取装置，其中，
上述长度L被设定为L=N-1。
5.如权利要求1记载的读取装置，其中，
上述判断部为，
对于上述读取的长度N的部分数列的各自，计算与上述循环主数列之间的最小汉明距离、以及与使上述循环主数列的极性反转且使排列成为相反顺序的辅助数列之间的最小汉明距离，
在与上述辅助数列之间的最小汉明距离比与上述循环主数列之间的最小汉明距离小的情况下，对上述读取的长度N的部分数列实施旋转除去处理。
6.如权利要求1记载的读取装置，其中，
上述判断部为，
对于上述读取的长度N的部分数列的各自，对与上述循环主数列之间的最小汉明距离进行计算而合计，对与使上述循环主数列的极性反转且使排列成为相反顺序的辅助数列之间的最小汉明距离进行计算而合计，
在与上述辅助数列之间的最小汉明距离的合计值比与上述循环主数列之间的最小汉明距离的合计值小的情况下，对上述读取的长度N的部分数列实施旋转除去处理。
7.如权利要求5记载的读取装置，其中，
上述判断部为，根据上述计算的最小汉明距离，以90度单位对在上述位置代码中产生的旋转的影响进行修正。
8.如权利要求6记载的读取装置，其中，
上述判断部为，根据上述计算的最小汉明距离的合计值，以90度单位对在上述位置代码中产生的旋转的影响进行修正。
9.一种读取方法，读取位置代码，其中，
上述位置代码构成为，使基数b以及长度K的主数列循环且含有K个规定长度的固有部分数列的循环主数列分别根据规定量来位移而在一维方向上配置多个，
所示读取方法具备：
从上述多个循环主数列的至少相邻的2个中分别读取满足下述式的条件的长度N的部分数列的步骤；
对于上述读取的长度N的部分数列的各自，判断在上述循环主数列中的场所的步骤；以及
根据上述判断的场所，取得对上述位置代码的读取位置赋予的位置信息的步骤，
［式］K+K＊（b-1）＊N≤bN，其中b、K、N为2以上的整数。
10.一种制造物，具有位置代码，其中
位置代码能够读取地形成，该位置代码构成为，使基数b以及长度K的主数列循环且含有K个规定长度的固有部分数列的循环主数列分别根据规定量来位移而在一维方向上配置多个，该位置代码被赋予通过满足下述式的条件的长度N的部分数列而能够唯一地识别位置的位置信息，
［式］K+K＊（b-1）＊N≤bN，其中b、K、N为2以上的整数。
11.一种生成位置代码的方法，其中，
通过如下步骤：
生成表示能够唯一地识别位置的位置信息的多个二次数列的步骤；
生成以混合基数表示上述多个二次数列的各项的一次数列的步骤；
生成使基数b以及长度K的主数列循环且含有K个规定长度的固有部分数列的循环主数列的步骤；以及
使上述循环主数列根据基于上述一次数列而赋予的规定量来位移而在一维方向配置多个的步骤，
生成通过上述循环主数列中的满足下述式的条件的长度N的部分数列能够取得上述位置信息的位置代码，
［式］K+K＊（b-1）＊N≤bN，其中b、K、N为2以上的整数。
12.一种记录介质，记录有计算机能够读取的程序，其中，
记录有用于使计算机、对于使基数b以及长度K的主数列循环且含有K个规定长度的固有部分数列的循环主数列根据规定量来位移而在一维方向上配置多个的构成的位置代码、执行如下步骤的程序：
从上述多个循环主数列的至少相邻的2个中分别读取满足下述式的条件的长度N的部分数列的步骤；
对于上述读取的长度N的部分数列的各自，判断在上述循环主数列中的场所的步骤；以及
根据上述判断的场所，取得对上述位置代码的读取位置赋予的位置信息的步骤，
［式］K+K＊（b-1）＊N≤bN，其中b、K、N为2以上的整数。
13.一种记录介质，记录有计算机能够读取的程序，其中，
记录有程序，使计算机执行：
生成表示能够唯一地识别位置的位置信息的多个二次数列的步骤；
生成以混合基数表示上述多个二次数列的各项的一次数列的步骤；
生成使基数b以及长度K的主数列循环且含有K个规定长度的固有部分数列的循环主数列的步骤；以及
使上述循环主数列根据基于上述一次数列而赋予的规定量来位移而在一维方向使配置多个的步骤，
生成通过上述循环主数列中的满足下述式的条件的长度N的部分数列能够取得上述位置信息的位置代码，
［式］K+K＊（b-1）＊N≤bN，其中b、K、N为2以上的整数。
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C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140423