JP2002024781A

JP2002024781A - ２次元コードの作成方法および２次元コードを備えた用紙

Info

Publication number: JP2002024781A
Application number: JP2000200802A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nishide; 浩西出
Original assignee: Japan Cash Machine Co Ltd
Current assignee: Japan Cash Machine Co Ltd
Priority date: 2000-07-03
Filing date: 2000-07-03
Publication date: 2002-01-25
Anticipated expiration: 2020-07-03
Also published as: JP4567151B2

Abstract

(57)【要約】【課題】２次元コードに隣接して位置決めコードを設
けることなく２次元コードの各セルの値を正しく読み取
ることができるようにするとともに、セキュリティ上の
対策も行う。【解決手段】ｎ行、ｍ列の行列の各要素に異なる２色
のいずれか一方が付与されてなる２次元コードの作成方
法であって、元データを２進数化した複数の２進数元デ
ータ行列｜Ｂｉｊ｜（ｉ＝１〜ｎ、ｊ＝１〜ｍ−１）の
各要素について各行毎に要素の第１列から第ｍ−１列に
対応するように所定の手順で得られる変調要素を、変調
要素の第１列を除いて第２列から順次割り当てるととも
に、変調要素の第１列は所定の要素として設定すること
により上記２次元コードに対応した２進数の要素からな
る変調コード行列｜Ａｉｊ｜（ｉ＝１〜ｎ、ｊ＝１〜
ｍ）を作成し、この変調コード行列｜Ａｉｊ｜の各要素
に対応した着色を所定の用紙に施すことにより２次元コ
ードを作成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２進コードで表示
されるデータを２次元のマトリックスとして配置した、
いわゆる２次元コードの作成方法および２次元コードを
備えた用紙に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、図６に示すような２次元コード１
００が知られている。この２次元コード１００は、カー
ド形式からなる各種の有価証券（例えば商品券や入場
券）や帳票類等の用紙Ｐに印刷表示されるものであり、
用紙Ｐを、読取り装置に供給して読み取らせることによ
りコードに付与された情報が認識される。１次元で直線
的に情報を表示するバーコードと比較して平面的な広が
りを持っているため、より多くの情報を付与することが
できることから、今後２次元コード１００は利用が進む
と考えられる。

【０００３】かかる２次元コード１００は、行Ｎｉおよ
び列Ｍｊに区切られた各区画（セルＳｉｊ）に、「０」
を示す白色と、「１」を示す黒色との内のいずれか一方
が印刷されることにより形成されている。因みに、白色
については用紙の地色を当てるのが一般的であるから、
実際は「１」を示す黒色のみが印刷されて２次元コード
１００が形成されている。

【０００４】このような２次元コードを読み取る読取り
装置は、用紙Ｐを装置内部に送り込む送込み手段と、こ
の送込み手段の駆動で移動しつつある用紙に対し進行方
向に直交する方向に走査して各行ＮｉのセルＳｉｊの値
を読み取る走査手段とを備えて構成されている。従っ
て、用紙Ｐを読取り装置に通すことにより、走査手段が
各行Ｎｉについて各列Ｍｊの値（「０」または「１」）
を順次読み取っていき、用紙Ｐが走査手段を通過した
き、各セルＳｉｊの値（「０」または「１」）が全て読
み取られることになる。

【０００５】ところで、走査手段による走査の時間間隔
（行Ｎｉと行Ｎｉ＋１との間の走査の時間間隔）は、予
め設定されているため、この時間間隔と送込み手段の送
込み速度とを同期させることにより（例えば１行の走査
毎に１行分だけ用紙Ｐを送り込むようにする等）、隣接
する行間で混同が生じないように各行Ｎｉを区切った形
で各行Ｎｉにおける各列Ｍｊの値を正確に読み取ってい
くことができるが、送込み手段による送込み速度は、負
荷の変動や電圧の変動等によって必ずしも一定しないた
め、走査手段が読み取った行Ｎｉのデータが必ずしもそ
の行のデータであるとは確定されない。

【０００６】そこで、従来、このような不都合の生じる
ことがないように、２次元コード１００の幅方向の両側
部にそれぞれ１列に亘った合計２列の位置決めコード１
０１が設けられ、この位置決めコード１０１に各行Ｎｉ
に対応するように位置決めセルＣＳｉが設定されてい
る。そして、各位置決めセルＣＳｉには黒色
（「１」）、白色（「０」）が交互に印刷され、走査手
段がこの位置決めセルＣＳｉを読み取ることによって、
この値の変わり目がつぎの行Ｎｉであると認識されるよ
うになされている。こうすることによってたとえ用紙Ｐ
の送り込み速度が変動しても、行毎のデータが混同する
ような不都合は起こらない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、２次元
コード１００の両側部に位置決めセルＣＳｉを設ける従
来の方式にあっては、用紙Ｐにおける２次元コード１０
０のための全体的な領域面積が制限されているときは位
置決めセルＣＳｉの存在によって２次元コード１００の
容量がその分小さくなる一方、２次元コード１００の容
量を確保しようとすれば用紙Ｐの全体的な領域面積を大
きくしなければならなくなるという問題点を有してい
る。

【０００８】また、読取り装置は、２次元コード１００
の読み取りとは別に位置決めコード１０１を読み取って
行変わりが行われたか否かを常にチェックしなければな
らず、この処理のためにアクセス時間が長引き、２次元
コード１００を高速で読み取ることが困難になるという
問題点も存在する。

【０００９】さらに、従来の２次元コード１００は、元
データを単純に２進数変換して「０」を白色に、「１」
を黒色にしているだけであるため、各色を「０」、
「１」に戻すだけで元データが２進数で得られ、データ
の内容を極めて容易に解読することができることからデ
ータの秘密保持に関しセキュリティ上も問題がある。

【００１０】本発明は、上記のような問題点を解消する
ためになされたものであり、２次元コードに隣接して位
置決めコードを設けることなく２次元コードの各セルの
値を正しく読み取ることが可能であり、かつ、セキュリ
ティ上の対策もなされた２次元コードの作成方法および
２次元コードを備えた用紙を提供することを目的として
いる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ｎ行、ｍ列の行列の各要素に異なる２色のいずれか一方
が付与されてなる２次元コードの作成方法であって、元
データを２進数化した複数の２進数元データ行列｜Ｂｉ
ｊ｜（ｉ＝１〜ｎ、ｊ＝１〜ｍ−１）の各要素について
各行毎に要素の第１列から第ｍ−１列に対応するように
所定の手順で得られる変調要素を、変調要素の第１列を
除いて第２列から順次割り当てるとともに、変調要素の
第１列は所定の要素として設定することにより上記２次
元コードに対応した２進数の要素からなる変調コード行
列｜Ａｉｊ｜（ｉ＝１〜ｎ、ｊ＝１〜ｍ）を作成し、こ
の変調コード行列｜Ａｉｊ｜の各要素に対応した着色を
所定の用紙に施すことにより２次元コードを作成するこ
とを特徴とする２次元コードの作成方法である。

【００１２】請求項３記載の発明は、ｎ行、ｍ列の行列
の各要素に異なる２色のいずれか一方が付与されてなる
２次元コードを備えた用紙であって、元データを２進数
化した複数の２進数元データ行列｜Ｂｉｊ｜（ｉ＝１〜
ｎ、ｊ＝１〜ｍ−１）の各要素について各行毎に要素の
第１列から第ｍ−１列に対応するように所定の手順で得
られる変調要素を、変調要素の第１列を除いて第２列か
ら順次割り当てるとともに、変調要素の第１列は所定の
要素として設定することにより上記２次元コードに対応
した２進数の要素からなる変調コード行列｜Ａｉｊ｜
（ｉ＝１〜ｎ、ｊ＝１〜ｍ）を作成し、この変調コード
行列｜Ａｉｊ｜の各要素に対応した着色が施されてなる
ことを特徴とする２次元コードを備えた用紙である。

【００１３】これらの発明によれば、所定の手順によっ
て形成された変調コード行列｜Ａｉｊ｜（ｉ＝１〜ｎ、
ｊ＝１〜ｍ）は、２進数元データ行列｜Ｂｉｊ｜（ｉ＝
１〜ｎ、ｊ＝１〜ｍ−１）に比べて１列分のコード桁の
増加があるが、各行の両端に位置決めコードを追加する
従来のコード行列に比べて１列分だけ列数を少なくする
ことができるため、２次元コードのための全体的な領域
面積が制限されているときは変調コード行列｜Ａｉｊ｜
の情報量を従来のものより多くすることができる一方、
所定の情報量を確保するためには変調コード行列｜Ａｉ
ｊ｜用の用紙全体に占める領域面積を小さくすることが
できる。

【００１４】また、所定の手順を適切に設定することに
より、位置決めコードを設けることなく変調コード行列
｜Ａｉｊ｜の各行そのものを互いに区別され得るものに
することが可能であり、２次元コードの読み取りとは別
に位置決めコードを読み取って行変わりが行われたか否
かを常にチェックしなければならない従来の不都合が解
消され、アクセス時間の短縮化が実現するため、２次元
コードは従来に比べて高速で読み取り得るものになる。

【００１５】さらに、変調コード行列｜Ａｉｊ｜は、元
データを単純に２進数変換したものではなく、所定の手
順で２進数元データ行列｜Ｂｉｊ｜の要素を逐一調整要
素に変換したものであるため、白色を「０」に、黒色を
「１」に当て嵌めただけでは元データを再現することは
できず、データの秘密保持を行う上で有効であり、セキ
ュリティ上の問題が解消する。

【００１６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記所定の手順は、変調コード行列｜Ａｉ
ｊ｜の各行の第１列目の変調要素を「０」とした場合お
よび「１」とした場合の各々について２進数元データ行
列｜Ｂｉｊ｜の各行毎に変調要素と２進数元データ行列
｜Ｂｉｊ｜の対応列の要素とを比較し、対応列の要素が
「０」のときはその変調要素をつぎの列の変調要素とす
るとともに、変調コード行列｜Ａｉｊ｜の各行における
第１列目の変調要素は、得られる変調コード行列｜Ａｉ
ｊ｜の隣接する行において各列間の差の絶対値の合計が
大きくなる方を選択するものであることを特徴とする２
次元コードの作成方法である。

【００１７】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明において、上記所定の手順は、変調コード行列｜Ａｉ
ｊ｜の各行の第１列目の変調要素を「０」とした場合お
よび「１」とした場合の各々について２進数元データ行
列｜Ｂｉｊ｜の各行毎に変調要素と２進数元データ行列
｜Ｂｉｊ｜の対応列の要素とを比較し、対応列の要素が
「０」のときはその変調要素をつぎの列の変調要素とす
るとともに、変調コード行列｜Ａｉｊ｜の各行における
第１列目の変調要素は、得られる変調コード行列｜Ａｉ
ｊ｜における前の行と後の行との各列間の差の絶対値の
合計が大きくなる方を選択するものであることを特徴と
する２次元コードを備えた用紙である。

【００１８】これらの発明によれば、２進数元データ行
列｜Ｂｉｊ｜の要素変調処理によって得られた変調コー
ド行列｜Ａｉｊ｜において、各行の隣り合う要素を互い
に比較して同一のときは「０」を設定する一方、同異な
るときは「１」を設定し、このような処理を順次行うこ
とで得られた行列は元の２進数元データ行列｜Ｂｉｊ｜
になる。

【００１９】このようにして得られた変調コード行列｜
Ａｉｊ｜は、第１行目が「０」であるか「１」であるか
の選定に際し、隣接する行において各列間の差の絶対値
の合計が大きくなる方を選択するようにしているため、
２次元コードとして行間の差を顕著に表現し得る変調コ
ード行列｜Ａｉｊ｜が形成される。従って、従来のよう
に位置決めコードを設けることなく、変調コード行列｜
Ａｉｊ｜の各行を順次読み込んでいくことにより、上記
偏りに基づいて列の区別が容易に認識される。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る２次元コー
ドの一実施形態を示す図であり、（イ）は、コード行列
の要素が白色および黒色に色分けされた状態、（ロ）
は、白色を「０」、黒色を「１」に置き換えて２進数に
よるコード行列に変換した状態をそれぞれ示している。

【００２１】図１の（イ）に示すように、２次元コード
１００は、商品券や入場券等の用紙Ｐの所定領域に変調
処理された各種の情報（例えば、年月日、整理番号、販
売場所、金額、有効期限等）が印刷されるものであり、
正方形状の複数の桝目が縦横で得られるように縦線およ
び横線によって区切ることにより形成されている。な
お、図１の（イ）に示す例では、図示の都合上、用紙Ｐ
の略全域に亘って２次元コード１００が形成されている
が、本発明は、２次元コード１００が用紙Ｐの全域に亘
って形成されることに限定されるものではなく、用紙Ｐ
の使用目的に応じた印字レイアウトに従って、隅部や中
央部等の任意の位置に設定することができる。

【００２２】この２次元コード１００は、上記複数の桝
目（セル）によるｎ行の行Ｎｉと、ｍ列の列Ｍｊとの行
列を備えて形成され、ｉ行およびｊ列（但し、ｉ＝１〜
ｎ、ｊ＝１〜ｍ）の桝目の位置、すなわちセルＳｉｊに
白色または黒色が印刷されてその組み合わせで各種の情
報が表示されるようになっている。白色については用紙
Ｐの地色がそのまま採用されるのが一般的であるため、
実際は所定のセルＳｉｊに黒色のみが印刷されて２次元
コード１００ができあがっている。因みに図１において
は、２次元コード１００は、図示の都合上、４行６列
（ｎ＝４、ｍ＝６）のものを示しているが、本発明は２
次元コード１００が４行６列であることに限定されるも
のではない。

【００２３】そして、このような２次元コード１００
は、白色のセルＳｉｊが「０」、黒色のセルＳｉｊが
「１」と決められている。従って、２次元コード１００
には、図１の（ロ）に示すように、各行毎に２進数の数
字が記述された変調コード行列｜Ａｉｊ｜と対応してい
るのである。

【００２４】因みに、図１に示す例では、（イ）に示す
ように、２次元コード１００の第１行、第１列が白色に
なっているため、これに対応して変調コード行列｜Ａｉ
ｊ｜の第１行、第１列には、図１の（ロ）に示すよう
に、「０」が設定されており、同様に２次元コード１０
０の第１行、第２列の黒色に対応して変調コード行列｜
Ａｉｊ｜の第１行、第２列には「１」が設定されてい
る。そして、変調コード行列｜Ａｉｊ｜の第１行目には
「０１１０００」、第２行目には「０００１１１」、第
３行目には「１１０００１」、第４行目には「１００１
１１」という２進数の数字情報がそれぞれ設定されてい
ることになる。

【００２５】このような２次元コード１００（すなわち
変調コード行列｜Ａｉｊ｜）は、年月日や整理番号等の
生データを２進数化処理した元データ（２進数元データ
行列｜Ｂｉｊ｜）に、さらに所定の変調処理を施すこと
によって形成されている。以下、この変調処理につい
て、図２を基に説明する。

【００２６】図２は、図１の変調コード行列｜Ａｉｊ｜
に対応した２進数元データ行列｜Ｂｉｊ｜を示す図であ
る。この図に示すように、２進数元データ行列｜Ｂｉｊ
｜（ｉ＝１〜ｎ（ｎ＝４）、ｊ＝１〜ｍ−１（ｍ−１＝
５））は、４行５列であり、変調後の変調コード行列｜
Ａｉｊ｜が４行６列であるのに対して１行少ない。逆の
言い方をすれば、２進数元データ行列｜Ｂｉｊ｜を変調
処理することにより、行の数が１つ増加して変調コード
行列｜Ａｉｊ｜になるのである。すなわち、２進数元デ
ータ行列｜Ｂｉｊ｜は、各行Ｎ′ｉ毎に各列Ｍ′ｊの値
が所定の変調処理で変調コード行列｜Ａｉｊ｜の各行Ｎ
ｉ毎の各列Ｍｊの値に変えられて変調コード行列｜Ａｉ
ｊ｜が形成されている。図１および図２の具体例では、
２進数元データ行列｜Ｂｉｊ｜（図２）の第１行目〜第
４行目の「１０１００」、「００１００」、「０１００
１」および「１０１００」が、変調コード行列｜Ａｉｊ
｜（図１の（ロ））の「０１１０００」、「０００１１
１」、「１１０００１」、および「１００１１１」に変
調されているのである。

【００２７】図３は、変調処理を説明するための説明図
である。この図を参照しながら、まず、２進数元データ
行列｜Ｂｉｊ｜の第１行Ｎ′１（「１０１００」）を変
調コード行列｜Ａｉｊ｜の第１行Ｎ１（「０１１００
０」）に変調する場合を詳細に説明し、引き続き第２行
Ｎ′２以下の変調について説明する。

【００２８】図３に示すように、変調を行うに当って
は、変調コード行列｜Ａｉｊ｜の第１行Ｎ１の第１列Ｍ
１に「０」を設定して変調処理を施す変調処理、およ
び同「１」を設定して変調処理を施す変調処理を行
う。

【００２９】そして、上記各変調処理は、変調コード行
列｜Ａｉｊ｜の各行の第１列目の変調要素を「０」とし
た場合（変調処理）および「１」とした場合（変調処
理）の各々について変調要素Ａｉｊの値を、同一列の
２進数元データ行列｜Ｂｉｊ｜の要素Ｂｉｊの値に応じ
て設定し、次の列の変調要素Ａｉｊを順次決定していく
のである。そして、変調要素Ａｉｊの対応列の２進数元
データ行列｜Ｂｉｊ｜の要素Ｂｉｊが「０」のときはそ
の列の変調要素Ａｉｊをつぎの列の変調要素Ａｉ（ｊ＋
１）とすることにより行う。すなわち、２進数元データ
行列｜Ｂｉｊ｜の各要素Ｂｉｊは、変調コード行列｜Ａ
ｉｊ｜の変調要素Ａｉｊを設定するときの制御信号（コ
マンド）としての役割を担っているのである。

【００３０】図３の具体例では、変調処理の場合、２
進数元データ行列｜Ｂｉｊ｜の第１行、第１列（要素Ｂ
１１）が「０」であるから、変調コード行列｜Ａｉｊ｜
の第１行、第１列（変調要素Ａ１１）の「０」が変調コ
ード行列｜Ａｉｊ｜の第１行、第２列（変調要素Ａ１
２）に設定され、順次同様の処理が繰り返されることに
よって変調コード行列｜Ａｉｊ｜の第１行Ｎ１は「０１
１０００」となる。同様に変調処理の場合、変調コー
ド行列｜Ａｉｊ｜の第１行Ｎ１は「１００１１１」とな
る。

【００３１】そして、変調コード行列｜Ａｉｊ｜の第１
行Ｎ１を決めるに際し、変調処理および変調処理の
いずれの変調結果を採用するかは任意である。本実施形
態においては、変調処理の結果を採用している。

【００３２】つぎに、変調コード行列｜Ａｉｊ｜の第２
行Ｎ２を求めるに当っては、上記同様の変調処理およ
び変調処理が実行され、変調処理の結果として「０
００１１１」が、変調処理の結果として「１１１００
０」が得られる。そして、変調コード行列｜Ａｉｊ｜の
第２行Ｎ２以下については、この行の各列と、直上の行
の各列との差が逐一演算され、それらの絶対値の合計が
多い方の変調処理結果が選択される。図３に示す例で
は、変調コード行列｜Ａｉｊ｜の第１行Ｎ１と第２行Ｎ
２の候補である変調処理およびを併記すると、第１行「０１１０００」変調処理「０００１１１」変調処理「１１１０００」となる。

【００３３】そして、変調処理の各列と、変調コード
行列｜Ａｉｊ｜の第１行Ｎ１の各列との差を逐一計算し
てそれらの絶対値を合計すると「６」になる。同様に、
変調処理の各列と、変調コード行列｜Ａｉｊ｜の第１
行Ｎ１の各列との差を逐一計算してそれらの絶対値を合
計すると「１」になる。従って、絶対値の合計の大きい
変調処理の結果が変調コード行列｜Ａｉｊ｜の第２行
Ｎ２として選択されるのである。

【００３４】このような変調処理が、変調コード行列｜
Ａｉｊ｜の第３行Ｎ３以下についても同様に実行され、
その結果として図１の（ロ）に示すような変調コード行
列｜Ａｉｊ｜を得ることができる。そして、このような
処理で得られた変調コード行列｜Ａｉｊ｜は、隣り合っ
た行と行との間における同一の列間が異なった値になっ
ている確率が非常に大きくなっているため、図１の
（イ）に示すように、行間で黒白が極めて明確に区分さ
れており、行の境界の視認が極めて容易であるばかり
か、読取り装置で２次元コード１００を読み取った場合
も、装置内での行の区分処理を確実に行うことができ
る。

【００３５】以下、図４および図５を基に、２次元コー
ド１００の読み取りについて説明する。図４は、２次元
コード１００を読み取る読取り装置を説明するための読
取り装置の模式的斜視図であり、図５は、ＣＩＳによる
読取り走査を説明するための説明図である。まず、図４
に示すように、読取り装置１は、用紙Ｐを装置内に所定
の送り速度で送り込む上下一対の送込みローラ２と、こ
の送込みローラ２によって送り込まれつつある用紙Ｐの
２次元コード１００を読み取るＣＩＳ（ｃｏｎｔａｃｔ
ｉｍａｇｅｓｅｎｓｅｒ（接触式イメージラインセ
ンサ））３と、このＣＩＳ３が読み取った各セルＳｉｊ
の値に所定の処理を施して各行Ｎｉ毎に区分する制御装
置４とを備えて構成されている。

【００３６】上記ＣＩＳ３は、用紙Ｐに対する対向面
に、各列Ｍｊに対応して設けられた複数の接物センサ３
ｊ（ｉ＝１〜ｍ（本実施形態ではｍ＝６（実際の接物セ
ンサ３ｊの数は６個より相当多いが先に説明した変調コ
ード行列｜Ａｉｊ｜の規模に合わせて６個としてい
る））を有しており、これらの接物センサ３ｊに２次元
コード１００の紙面からの反射光が入光されるようにな
っている。そして、各接物センサ３ｊはこの入光を入光
量に比例した電流値に変換して制御装置４に向けて出力
するようになっている。かかるＣＩＳ３による２次元コ
ード１００の読み取りは予め設定された数μｓｅｃ毎に
間欠的に行われ、用紙Ｐが所定の速度で移動しているこ
とにより、２次元コード１００の各行ＮｉのセルＳｉｊ
を対象として１行当り数点のデータが採取されるように
なされている。なお、２次元コード１００の１行当りの
接物センサ３ｊによるデータ採取点数は、用紙Ｐの移動
速度が変動することによって変動するため、必ずしも一
定にはなっていない。

【００３７】上記制御装置４は、ＣＩＳ３の接物センサ
３ｊが読み取った１組ずつのデータ（ラインデータ）か
ら変調コード行列｜Ａｉｊ｜の各行の区切りを判別して
各変調要素Ａｉｊの値を確定するとともに、各変調要素
Ａｉｊ値を２進数元データ行列｜Ｂｉｊ｜の要素Ｂｉｊ
に復元するように機能するものであり、データ変換部４
１と、ラインデータ比較部４２と、行データ設定部４３
と、元データ復元部４４と、適否判別部４５とを備えて
いる。適否判別部４５による判別結果は出力装置４６へ
出力され、出力装置４６が備えた機能により判別結果に
基づく所定のアクション（例えば、変調コード行列｜Ａ
ｉｊ｜が入場券に付与されている場合に期限切れで不適
と判別されたときは入場ゲートが閉止される等のアクシ
ョン）が行われるようになっている。

【００３８】上記データ変換部４１は、ＣＩＳ３の接物
センサ３ｊが２次元コード１００から読み取った反射光
の強弱に基づくアナログ量である電流値を「０」または
「１」のディジタル値に変換するものである。２次元コ
ード１００をデータに変換するデータ変換部４１内には
予め設定された電流の閾値が入力されており、接物セン
サ３ｊからの電流値がこの閾値と比較されるようになさ
れている。この閾値は、セルＳｉｊが白色のときの接物
センサ３ｊからの電流値と、セルＳｉｊが黒色のときの
接物センサ３ｊからの電流値との中間の電流値が採用さ
れている。そして、電流値が閾値より大きいときは
「０」（白色）と判別される一方、電流値が閾値より小
さいときは「１」（黒色）と判別される。

【００３９】また、データ変換部４１は、ＣＩＳ３から
の電流値をそのまま数値変換して記憶する機能をも有し
ている。この数値変換された値は、つぎのラインデータ
比較部４２で２次元コード１００の行区画を決定すると
きに使用される。

【００４０】上記ラインデータ比較部４２は、ＣＩＳ３
の接物センサ３ｊによって逐一読み取られた２次元コー
ド１００の各列の電流値について、前回の値と今回の値
とを比較し、どの時点で電流値が大きく変動しているか
を見つけ出して行の区画を判別するものである。電流値
としては、用紙ＰのセルＳｉｊが完全な黒体である場合
を「０」、同完全な白色である場合を「１０」とし、反
射光の明るさに応じて０以上、１０以下の値を付与した
ものが採用されている。

【００４１】以下、図５に示す例を基に行区画の判別方
法について説明する。図５では、一点鎖線でＣＩＳ３に
よる走査を表現するとともに、各セルＳｉｊに検出され
たそのセルＳｉｊの電流値を記入している。すなわち、
実際には用紙Ｐが図５の上方に向かって移動することに
より静止しているＣＩＳ３によって２次元コード１００
の各セルＳｉｊの明るさ（すなわち電流値）が検出され
るのであるが、図５では説明の便宜上、静止している用
紙Ｐに対してＣＩＳ３が移動するようにしている。

【００４２】図５に示すように、まず第１回目の走査で
は、接物センサ３１、３２…３ｊ…３６がセルＳ１１、
Ｓ１２…Ｓ１ｊ…Ｓ１６の反射光を読み取ってその強さ
を電流に変換し、データ変換部４１に向けて出力する。
データ変換部４１は、この電流値をその大きさに応じて
０〜１０のいずれかの数値に変換する。図５の例では、
２次元コード１００のセルＳ１１〜Ｓ１６は、「白、
黒、黒、白、白、白」であるから、電流値は「８、０、
０、８、８、８」となる。なお、白色を「８」としたの
は、用紙Ｐの地色が必ずしも完全な白色ではないからで
ある。

【００４３】ついで、所定のインターバル時間の経過
後、第２回目の操作が行われ、このときもＳ１ｊ（ｊ＝
１〜６）が読み取られ、検出される電流値は上記同様に
「８、０、０、８、８、８」となる。そして、第２回目
の検出が行われた直後に列毎の電流値の差がそれぞれ計
算されたのち各差の絶対値の合計が以下の計算式により
計算される。

【００４４】Ｘ＝Σ｜Ｘ_kj−Ｘ_(k-1)j｜（ｋ＝１〜１
２、ｊ＝１〜６）但し、Ｘ：各列毎の今回電流値と前回電流値との差の合
計ｋ：走査回数ｊ：２次元コード１００の列数Ｘ_kj：今回の走査におけるｊ列のセルの電流値Ｘ_(k-1)j：前回の走査におけるｊ列のセルの電流値そして、図５に示す例では、ｋ＝１およびｋ＝２を対象
として、Ｘ＝｜８−８｜＋｜０−０｜＋｜０−０｜＋｜
８−８｜＋｜８−８｜＋｜８−８｜＝０と「０」になる
ため、これによって第１回目の走査と第２回目の走査と
は２次元コード１００のセルＳｉｊにおいて同一列であ
ると判別されるのである。なお、Ｘの値に基づく同一列
であるか否かの判定は、今回の走査と前回の走査とで全
ての列が白黒反転している場合のＸの値の１／２を閾値
として採用し、この閾値と等しいか大きいときに列が変
わったと判別するようにしている。図５の例では閾値
は、白を「８」、黒を「０」として「２４」（（８×
６）／２）となる。

【００４５】第２回目の走査と第３回目の走査とを対象
として得られるＸの値も「０」になるため、第３回目の
走査は第１行のものであることが判る。

【００４６】ついで、第３回目の走査の結果と第４回目
の走査の結果とが比較される。この場合、第３回目の走
査は第２回目と同様にセルＳｉｊの第１行目（ｉ＝１）
を対象としているのに対し、第４回目の走査は、セルＳ
ｉｊの第２行目（ｉ＝２）に掛かっているため、接物セ
ンサ３ｊによる電流の検出結果は「８８８０００」にな
る。この第４回目の走査結果と、第３回目の走査結果と
を比較してＸを計算すると、Ｘ＝｜８−８｜＋｜８−０｜＋｜８−０｜＋｜０−８｜
＋｜０−８｜＋｜０−８｜＝４０となり、閾値の「２４」より大きいことによって第４回
目の走査は、セルＳｉｊの第２行目のものが対象にされ
たと判別される。これによって第１回目〜第３回目まで
のＣＩＳ３による検出結果がセルＳｉｊの第１行目のも
のであったことが確定される。ＣＩＳ３による同様の走
査が以後も継続され、全部で１２回繰り返されることに
より全てのセルＳｉｊの値が確定する。

【００４７】なお、上記Ｘに代えて列間の差の自乗和
Ｙ、すなわちＹ＝Σ（Ｘ_kj−Ｘ_(k-1)j）² （ｋ＝１〜１２、ｊ＝１〜
６）を採用してもよい。

【００４８】上記行データ設定部４３は、上記ラインデ
ータ比較部４２によって比較された結果、セルＳｉｊの
行が変わったと判別された時点で、前の行における各列
の変調要素Ａｉｊの値を設定する働きをする。すなわ
ち、図５の例では、第３回目の走査結果と、第４回目の
走査結果とに基づいてセルＳｉｊの行が第１行から第２
行に変わったと判別されたのであるから、各列の第１回
から第３回までの検出結果の平均値が演算され、この平
均値が第１行のデータとされるのである。具体的には、セルＳ_1j（ｊ＝１〜６）＝「０１１０００」セルＳ_2j（ｊ＝１〜６）＝「０００１１１」セルＳ_3j（ｊ＝１〜６）＝「１１０００１」セルＳ_4j（ｊ＝１〜６）＝「１００１１１」となる。この変調コード行列｜Ａｉｊ｜が、ＣＩＳ３が
２次元コード１００から読み取り、ラインデータ比較部
４２が変換した値であり、この行列は行データ設定部４
３に記憶される。

【００４９】上記元データ復元部４４は、行データ設定
部４３が記憶している変調コード行列｜Ａｉｊ｜を２進
数元データ行列｜Ｂｉｊ｜に復元する役割を果たすもの
である。ここでは、変調コード行列｜Ａｉｊ｜において
同一行内で変調要素Ａｉｊにつき互いに隣り合ったもの
同士が順次比較され、同一であれば「０」が、異なって
おれば「１」が設定されて行列が作られる。この行列
が、２進数元データ行列｜Ｂｉｊ｜になるのである。

【００５０】例えば、変調要素Ａ_1j（ｊ＝１〜６）の場
合は上記セルＳ_1jの値であるから、「０１１０００」で
あり、第１列目と第２列目とを比べると値が「０」と
「１」とで異なっているため、要素Ｂ₁₁＝１である。第
２列目と第３列目とを比べると値が「１」と「１」とで
同じであるから要素Ｂ₁₂＝０である。以下同様に要素Ｂ
ｉｊを求めていくことにより、要素Ｂ_1j（ｊ＝１〜５）
＝「１０１００」となる。

【００５１】上記適否判別部４５は、元データ復元部４
４によって復元された２進数元データ行列｜Ｂｉｊ｜を
予め設定された適否の設定値と比較し、適否を判別する
ように構成されている。この判別結果は、出力装置４６
に向けて出力され、所定の処理が行われる。

【００５２】

【発明の効果】請求項１および３記載の発明によれば、
所定の手順によって形成された変調コード行列｜Ａｉｊ
｜（ｉ＝１〜ｎ、ｊ＝１〜ｍ）は、２進数元データ行列
｜Ｂｉｊ｜（ｉ＝１〜ｎ、ｊ＝１〜ｍ−１）に比べてコ
ード桁が１列増加するが、各行の両端に位置決めコード
を追加する従来のコード行列に比べて１列分だけ列数を
少なくすることができるため、２次元コードのための全
体的な領域面積が制限されているときは変調コード行列
｜Ａｉｊ｜の情報量を従来のものより多くすることがで
きる一方、所定の情報量を確保するためには変調コード
行列｜Ａｉｊ｜用の用紙全体に占める領域面積を小さく
することができる。

【００５３】また、所定の手順を適切に設定することに
より、位置決めコードを設けることなく変調コード行列
｜Ａｉｊ｜の各行そのものを互いに区別され得るものに
することが可能であり、２次元コードの読み取りとは別
に位置決めコードを読み取って行変わりが行われたか否
かを常にチェックしなければならない従来の不都合が解
消され、アクセス時間の短縮化が実現、従来に比べて２
次元コードをより高速で読み取ることができる。

【００５４】さらに、変調コード行列｜Ａｉｊ｜は、元
データを単純に２進数変換したものではなく、所定の手
順で２進数元データ行列｜Ｂｉｊ｜の要素を逐一調整要
素に変換したものであるため、白色を「０」に、黒色を
「１」に当て嵌めただけでは元データを再現することは
できず、データの秘密保持を行う上で有効であり、セキ
ュリティ性をさらに向上させることができる。

【００５５】請求項２および４記載の発明によれば、変
調コード行列｜Ａｉｊ｜の各行の第１列目の変調要素を
「０」とした場合および「１」とした場合の各々につい
て２進数元データ行列｜Ｂｉｊ｜の各行毎に変調要素と
２進数元データ行列｜Ｂｉｊ｜の対応列の要素とを比較
し、対応列の要素が「０」のときはその変調要素をつぎ
の列の変調要素とするとともに、変調コード行列｜Ａｉ
ｊ｜の各行における第１列目の変調要素は、得られる変
調コード行列｜Ａｉｊ｜の隣接する行において各列間の
差の絶対値の合計が大きくなる方を選択して変調コード
行列｜Ａｉｊ｜を得るようにしたため、このようにして
得られた変調コード行列｜Ａｉｊ｜は、第１行目が
「０」であるか「１」であるかの選定に際し、隣接する
行において各列間の差の絶対値の合計が大きくなる方を
選択することにより、２次元コードとしての行間の差を
顕著に表現し得る変調コード行列｜Ａｉｊ｜を形成する
ことができる。従って、従来のように位置決めコードを
設けることなく、変調コード行列｜Ａｉｊ｜の各行を順
次読み込んでいくことにより、上記偏りに基づいて列の
区別を容易に認識することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る２次元コードの一実施形態を示す
図であり、（イ）は、コード行列の要素が白色および黒
色に色分けされた状態、（ロ）は、白色を「０」、黒色
を「１」に置き換えて２進数によるコード行列に変換し
た状態をそれぞれ示している。

【図２】図１の変調コード行列｜Ａｉｊ｜の基になる２
進数元データ行列｜Ｂｉｊ｜を示す図である。

【図３】変調処理を説明するための説明図である。

【図４】２次元コードを読み取る読取り装置を説明する
ための読取り装置の模式的斜視図である。

【図５】ＣＩＳによる読取り走査を説明するための説明
図である。

【図６】従来の２次元コードの一例を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１読取り装置２送込みローラ３ＣＩＳ４制御装置４１データ変換部４２ラインデータ比較部４３行データ設定部４４元データ復元部４５適否判別部４６出力装置１００２次元コード｜Ａｉｊ｜変調コード行列Ａｉｊ変調要素｜Ｂｉｊ｜２進数元データ行列Ｂｉｊ要素Ｓｉｊセル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ｎ行、ｍ列の行列の各要素に異なる２色
のいずれか一方が付与されてなる２次元コードの作成方
法であって、元データを２進数化した複数の２進数元デ
ータ行列｜Ｂｉｊ｜（ｉ＝１〜ｎ、ｊ＝１〜ｍ−１）の
各要素について各行毎に要素の第１列から第ｍ−１列に
対応するように所定の手順で得られる変調要素を、変調
要素の第１列を除いて第２列から順次割り当てるととも
に、変調要素の第１列は所定の要素として設定すること
により上記２次元コードに対応した２進数の要素からな
る変調コード行列｜Ａｉｊ｜（ｉ＝１〜ｎ、ｊ＝１〜
ｍ）を作成し、この変調コード行列｜Ａｉｊ｜の各要素
に対応した着色を所定の用紙に施すことにより２次元コ
ードを作成することを特徴とする２次元コードの作成方
法。
【請求項２】上記所定の手順として、変調コード行列
｜Ａｉｊ｜の各行の第１列目の変調要素を「０」とした
場合および「１」とした場合の各々について２進数元デ
ータ行列｜Ｂｉｊ｜の各行毎に変調要素と対応した２進
数元データ行列｜Ｂｉｊ｜の対応列の要素が「０」であ
るか「１」であるかを判別し、対応列の要素が「０」の
ときはその変調要素をつぎの列の変調要素とする一方、
対応列の要素が「１」のときはつぎの列の変調要素をそ
の変調要素と異なる変調要素に変えるとともに、変調コ
ード行列｜Ａｉｊ｜の各行における第１列目の変調要素
は、得られる変調コード行列｜Ａｉｊ｜における前の行
と後の行との各列間の差の絶対値の合計が大きくなる方
を選択することを特徴とする請求項１記載の２次元コー
ドの作成方法。
【請求項３】ｎ行、ｍ列の行列の各要素に異なる２色
のいずれか一方が付与されてなる２次元コードを備えた
用紙であって、元データを２進数化した複数の２進数元
データ行列｜Ｂｉｊ｜（ｉ＝１〜ｎ、ｊ＝１〜ｍ−１）
の各要素について各行毎に要素の第１列から第ｍ−１列
に対応するように所定の手順で得られる変調要素を、変
調要素の第１列を除いて第２列から順次割り当てるとと
もに、変調要素の第１列は所定の要素として設定するこ
とにより上記２次元コードに対応した２進数の要素から
なる変調コード行列｜Ａｉｊ｜（ｉ＝１〜ｎ、ｊ＝１〜
ｍ）を作成し、この変調コード行列｜Ａｉｊ｜の各要素
に対応した着色が施されてなることを特徴とする２次元
コードを備えた用紙。
【請求項４】上記所定の手順は、変調コード行列｜Ａ
ｉｊ｜の各行の第１列目の変調要素を「０」とした場合
および「１」とした場合の各々について２進数元データ
行列｜Ｂｉｊ｜の各行毎に変調要素と対応した２進数元
データ行列｜Ｂｉｊ｜の対応列の要素が「０」であるか
「１」であるかを判別し、対応列の要素が「０」のとき
はその変調要素をつぎの列の変調要素とする一方、対応
列の要素が「１」のときはつぎの列の変調要素をその変
調要素と異なる変調要素に変えるとともに、変調コード
行列｜Ａｉｊ｜の各行における第１列目の変調要素は、
得られる変調コード行列｜Ａｉｊ｜の隣接する行におい
て各列間の差の絶対値の合計が大きくなる方を選択する
ものであることを特徴とする請求項３記載の２次元コー
ドを備えた用紙。