JPH10214317A - ２次元コードおよび２次元コードの読取方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 用途に合わせてサイズを容易に変更すること
ができる２次元コードおよびその読取方法の提供。 【解決手段】 位置決め用シンボル５４の２つの辺５４
ａ，５４ｂ側に隣接する位置に、サイズコード６０，６
２を配置し、位置決め用シンボル５４が検出されれば、
位置決め用シンボル５４の形状と位置とに基づいて直ち
に、サイズコード６０，６２を検出して、そのサイズコ
ード６０，６２の位置と内容とによりデータセルの存在
する方向とその範囲を決定している。このため、位置決
め用シンボル５４は１つでも、データセルが位置決め用
シンボル５４に対してどのような位置にどのような範囲
で存在するのかが直ちに判明し、２次元コード５２の情
報を、無駄な読み取りをしたり読みこぼしをしたりする
ことなく正確に読み取ることができる。

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次元コードおよ
び２次元コードの読取方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、提案されている２次元コードの例
としては特開平７−２５４０３７号公報記載のものがあ
り、この２次元コードの読取装置の例としては特開平８
−１８０１２５号記載のものがある。

【０００３】２次元コードは、図１４（ｂ）に一例を示
すごとく情報が２次元的な広がりを持ち、図１４（ａ）
に示すバーコードに比べて格段に大量の情報を記録でき
るが、構造は複雑なものとなっているため、２次元コー
ドの全体形状を迅速に確定することが重要視されてい
る。

【０００４】そのため、従来の２次元コードでは、図１
５に示すごとく、特定寸法比率の正方形を組み合わせた
３つの位置決め用シンボル３１０ａ，３１０ｂ，３１０
ｃを、２次元コード３００の４つの頂点の内の３頂点に
それぞれ配している。この位置決め用シンボル３１０
ａ，３１０ｂ，３１０ｃは、例えば、一辺の長さが７セ
ルに相当する黒い枠状正方形３１２、一辺の長さが５セ
ルに相当する白い枠状正方形３１４、一辺の長さが３セ
ルに相当する黒い正方形３１６を同心状に重ね合わせた
時にできる図形を採用している。

【０００５】この位置決め用シンボル３１０ａ，３１０
ｂ，３１０ｃの中心付近を直線的に横切ると、黒、白、
黒、日、黒のパターンが１：１：３：１：１の比率で検
出される。このような比率の検出はハード的にもソフト
的には比較的容易に検出できるので、前記比率で黒と白
が交互に検出された場合、そのパターンを位置決め用シ
ンボル３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃの有力な候補であ
ると迅速に判断でき、その位置・形状を迅速に決定する
ことができる。

【０００６】このように迅速に３つの位置決め用シンボ
ル３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃの位置と形状とが決定
できれば、２次元コード３００の各頂点が定まるととも
に、２次元コード３００を構成しているデータセル３３
０の内容を、迅速かつ正確に読み取ることができる。
（図１５ではデータセル３３０の白黒のパターンは省略
されている。） したがって、これら３つの位置決め用シンボル３１０
ａ，３１０ｂ，３１０ｃの存在は、２次元コード３００
の存在位置を迅速かつ正確に確定するためには重要なも
のであった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、大量のデ
ータを記録している２次元コードを短時間で解読するた
めには、従来は３つの位置決めシンボルを持つ必要があ
ったが、２次元コードに記録される情報量が比較的少な
い場合には、従来の２次元コードは、必ずしも好適な構
成をなしているものとは言えなかった。

【０００８】例えば、前述した２次元コード３００で
は、情報量が少なくなると２次元コード３００全体の面
積に占める位置決めシンボル３１０ａ，３１０ｂ，３１
０ｃの面積の比率が大きくなり、極端な場合は、図１６
のように、２次元コード４００全体の面積の大半を、３
つの位置決めシンボル４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃが
占めるようになり、情報量を減らしても２次元コードは
ほとんど小さくならないという問題が発生した。したが
って、情報量が少ないのにかかわらず、情報以外の部分
で大きな面積を必要とするので、用途に応じて２次元コ
ードを小さくして、省スペース化を達成するという需要
に応えられない。例えばＩＣの樹脂面などの小さいスペ
ースに、情報量を減らして小さくした２次元コードを印
刷したいというような需要があるにもかかわらず、応え
られないという一面があった。

【０００９】このような問題を解決するためには、位置
決め用シンボルの数を減らすことが考えられる。例え
ば、特開平２−５６０９１号においては、２次元コード
の中央に置かれた１つの位置決め用シンボルから一定の
範囲が２次元コードのサイズであるとして、１つのみの
位置決め用シンボルしか配置されていない。

【００１０】しかし、特開平２−５６０９１号に記載さ
れた２次元コードは、位置決め用シンボルが１つである
ため、予め全体の大きさを一定としなくてはならず、情
報量を更に少なくした場合にもその一定の大きさが必要
となる。したがって、用途に応じて２次元コードを、も
っと小さくして、一層の省スペース化を達成するという
需要には応えられない。

【００１１】更に、読取処理する場合も、必ず予め決め
られた一定の範囲は読み取らなくてはならないので、デ
ータ量が少なくても、迅速に読取処理できるとは言えな
かった。また逆に情報量を多くしようとして、２次元コ
ードのみを大きくしても、読取処理では、予め決められ
た一定の範囲のみの読み取りであるため、大きくした２
次元コードに対処するためには読取処理を行う読取装置
のハードやソフトの構成を変更しなくてはならず、用途
に応じて迅速に対処できないという問題があった。

【００１２】本発明は、用途に合わせてサイズを容易に
変更することができる２次元コードおよびその読取方法
の提供を目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】本発明の
２次元コードは、２次元コードの位置を特定する位置決
め用シンボル以外に、位置決め用シンボルに対する所定
位置に配置されて、２次元コードのサイズを表すサイズ
コードが備えられている。

【００１４】このため、例え、位置決め用シンボルが１
つでも、サイズコードの情報から、２次元コードのサイ
ズが判明するので、読取装置は読み取るべきサイズを特
定することができる。このように、読取装置側では、サ
イズコードの情報から２次元コードのサイズを読み取る
ようにしておくだけで、以後、２次元コードのサイズが
変更されても、そのハードやソフトを変更することはな
く、直ちに対処でき、無駄な読み取りや読みこぼしを無
くして、正確に２次元コードを読み取ることができる。

【００１５】サイズコードは、位置決め用シンボルのよ
うな最初に検出されるパターンではなく、サイズを表す
のみで良いことから、比較的小さい面積を占めるもので
良く、２次元コードを小さくする場合にもほとんど阻害
要因とはならない。また、上述したことは、サイズコー
ドの内容の変更のみで、自由に２次元コードのサイズを
変更できることを意味し、用途に応じて２次元コードの
サイズを迅速に対処させることができる。

【００１６】また、このように２次元コードのサイズ
が、位置決め用シンボルの配置状態からでなく、サイズ
コードの内容から読み取られるため、位置決め用シンボ
ルが３つ存在している必要はなく、２つでも１つでも、
２次元コードのサイズが容易に検出できることになる。
このため、位置決め用シンボルの数を減らすことがで
き、小さなサイズの２次元コードが必要とされる用途で
も、２次元コードのほとんどが３つの位置決め用シンボ
ルに占められるために小さくできないと言う問題点を解
決して、２次元コードを十分に小さいものとできる。し
たがって、ＩＣ等の小さい２次元コードを必要とする用
途にも広く使用できるようになる。

【００１７】なお、サイズコードは、例えば、２次元コ
ードの情報を表しているデータセルと同じ様式のセルの
分布パターンで表すことができる。このようにデータセ
ルと同じ様式のセルで表されていれば、読取装置もソフ
ト的に容易に２次元コードのサイズを読み取ることが可
能となる。したがって、従来の２次元コード読取装置で
も、プログラムを変更するのみで対処できる。

【００１８】なお、サイズコードが表す２次元コードの
サイズは、位置決め用シンボルのサイズに対する比率で
表しても良い。位置決め用シンボルは最初にその位置や
形状が決定されるので、以後、この位置決め用シンボル
の形状を基準として、比率で２次元コードのサイズを検
出すれば、迅速・容易に２次元コードのサイズを決定す
ることができる。例えば、位置決め用シンボルの２倍、
３倍、４倍、……等であり、また整数倍ばかりでなく、
１．７倍、２．７倍、３．３倍、１５／７倍、２３／７
倍、……等の小数倍または分数倍を意味するものであっ
ても良い。

【００１９】セルでサイズコードが構成されている場合
は、例えば、サイズコードのセルの分布パターンと比率
とを対応させておき、読取装置は対応表を基に、読み取
ったサイズコードのセルの分布パターンから比率を求め
て、２次元コードのサイズを決定し、そのサイズからデ
ータセルの内容を読み出す。

【００２０】また、サイズコードは、セルの数で２次元
コードのサイズを表すこととしても良い。例えば、セル
３６個、セル５７個、セル８０個、……等である。な
お、２次元コード内でのサイズコードの配置としては、
例えば、位置決め用シンボルに隣接してまたは近傍に配
置される。このように、位置決め用シンボルの隣接ある
いは近傍にあることにより、離れた位置に存在するより
も、サイズコードの位置決めの誤差が小さい。したがっ
て、位置決め用シンボルの位置に基づいて正確にサイズ
コードが検出されるので、２次元コードの解読処理が一
層正確かつ迅速となる。

【００２１】なお、位置決め用シンボルは、複数の異な
る方向または複数の異なる位置において走査した場合に
特定の周波数成分比が得られるパターンであれば、走査
によりハード的にもソフト的にも迅速に位置決め用シン
ボルが検出できるので、２次元コードの迅速な解読のた
めに好ましい。

【００２２】２次元コードが矩形をなす場合には、例え
ば、１つの位置決め用シンボルを２次元コードの４つの
頂点の内のいずれかに配置した構成とし、サイズコード
を２次元コードの縦および横のサイズを表すものとして
も良い。矩形としては例えば正方形であれば、縦と横の
サイズは同じなので、サイズコードは１つのサイズを表
すものであっても良い。

【００２３】２つのサイズコードが、位置決め用シンボ
ルの４辺の内、データセルが存在する側の２辺にそれぞ
れ配置され、各サイズコードは、配置された位置決め用
シンボルの各辺側での２次元コードのサイズを表す構成
としても良い。この構成により、サイズコードの位置が
検出されれば、同時に、データセルが存在する方向とそ
の範囲が判るので、効率的に処理ができる。

【００２４】この場合、２次元コードが正方形であれ
ば、２つのサイズコードが表すサイズは同一となる。し
たがっていずれか一方のサイズコードを省略して設けな
くても良い。ただし、この場合でも、省略されたサイズ
コードが示すべきデータセルの存在方向を、省略されて
いないサイズコードに対していずれの方向であるかを、
予め決定しておく必要がある。

【００２５】なお、同一のサイズを表すサイズコードを
２つ設けた場合には、両者が同一かどうかを読取処理時
に比較することにより、同一でなければ読取エラーであ
るとして、エラー処理を実行するようにしても良い。上
述した２次元コードを読み取る方法しては、次のような
方法が挙げられる。

【００２６】まず、２次元コードの走査等により、２次
元コードの画像を得るとともに、画像中での位置決め用
シンボルを検出する２次元コード位置決め処理を行う。
次に、検出された位置決め用シンボルに基づいて、サイ
ズコードを検出し、このサイズコードが表す２次元コー
ドのサイズを取得するサイズ取得処理を行う。次に、取
得された２次元コードのサイズに基づいて、２次元コー
ドの情報を読み取るデコード処理を行う。

【００２７】このように、サイズ取得処理において、サ
イズコードが表す２次元コードのサイズを取得し、この
２次元コードのサイズに基づいて、デコード処理にて２
次元コードの情報を読み取っている。したがって、情報
を読み取ろうとしている２次元コードのサイズが２次元
コード毎に変化しても、各２次元コードに含まれている
サイズコードにより直ちに対応でき、２次元コードの情
報を、無駄な読み取りをしたり読みこぼしをしたりする
ことなく、正確に読み取ることができる。

【００２８】より具体的には次のように構成することが
できる。すなわち、２次元コード位置決め処理は、２次
元コードの走査等により、２次元コードの画像を得ると
ともに、画像中での位置決め用シンボルの位置と形状と
を検出する。サイズ取得処理は、検出された位置決め用
シンボルの位置と形状とに基づいて、サイズコードの位
置（位置決め用シンボルに対する所定位置）を検出し、
この位置からサイズコードを形成するセルの分布パター
ンを検出し、この分布パターンを解読することで、サイ
ズコードが表す２次元コードのサイズを取得する。デコ
ード処理は、取得された２次元コードのサイズと位置決
め用シンボルの形状とに基づいて、２次元コードの情報
を表すデータセルの位置を検出し、この位置から２次元
コードの情報を読み取る。

【００２９】なお、２次元コードが、２つのサイズコー
ドが位置決め用シンボルの４辺の内、データセルが存在
する側の２辺にそれぞれ配置され、各サイズコードが、
配置された位置決め用シンボルの各辺側に存在するデー
タセルのサイズを表しているものである場合は、次のよ
うな２次元コード読取方法を採用しても良い。

【００３０】すなわち、２次元コードの走査等により、
２次元コードの画像を得るとともに、この画像中での位
置決め用シンボルの位置と形状とを検出する２次元コー
ド位置決め処理を行い、次に、検出された位置決め用シ
ンボルの位置と形状とに基づいて、位置決め用シンボル
の４つの辺側の所定位置を検査することで、２つのサイ
ズコードの存在を検出して、このサイズコードが表す２
次元コードのサイズを取得するサイズ取得処理を行い、
次に、サイズコードが検出された位置決め用シンボルの
２つの各辺側について、サイズコードから取得された２
次元コードのサイズと位置決め用シンボルの形状とに基
づいて、データセルの位置を検出して、このデータセル
から２次元コードの情報を読み取るデコード処理を行
う。

【００３１】なお、このような２次元コードの読取方法
を実行する機能は、例えば、コンピュータシステム側で
起動するプログラムとして備えられる。このようなプロ
グラムの場合、例えば、フロッピーディスク、光磁気デ
ィスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク等の機械読み取
り可能な記憶媒体に記憶し、必要に応じてコンピュータ
システムにロードして起動することにより用いることが
できる。この他、ＲＯＭやバックアップＲＡＭを機械読
み取り可能な記憶媒体として前記プログラムを記憶して
おき、このＲＯＭあるいはバックアップＲＡＭをコンピ
ュータシステムに組み込んで用いても良い。

【００３２】

【発明の実施の形態】図１のブロック図に、上述した発
明が適用された２次元コード読取装置２の概略構成を示
す。２次元コード読取装置２は、ＣＣＤ４、２値化回路
６、画像メモリ８、クロック信号出力回路１４、アドレ
ス発生回路１６、変化点検出回路１８、比検出回路２
０、アドレス記憶メモリ２２および制御回路２８から構
成されている。

【００３３】制御回路２８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡ
Ｍ、Ｉ／Ｏ等を備えたコンピュータシステムとして構成
され、ＲＯＭに記憶されているプログラムに従って、後
述する２次元コード読取処理等を実行し、２次元コード
読取装置２の各構成を制御している。

【００３４】ここで、２次元コード読取装置２にて検出
される上述した発明が適用された２次元コードの一例の
概略図を図２に示す。この２次元コード５２は、白色の
台紙５３の上に印刷されており、１個の位置決め用シン
ボル５４、データ領域５６、および２個のサイズコード
６０，６２から構成されている。これら全体のサイズ
は、１５セル×１５セルの正方形状とされている。各セ
ルは、光学的に異なった２種類のセルから選ばれてお
り、図および説明上では白（明）・黒（暗）で区別して
表す。なお、図２では便宜上、データ領域５６のデータ
セルの白黒のパターンは省略している。実際の２次元コ
ード５２は、図３に一例として示すごとくである。

【００３５】位置決め用シンボル５４は、２次元コード
５２の４つの頂点の内の１つに配置されている。この位
置決め用シンボル５４のセルの明暗配置は、図４（Ａ）
に示すごとく、１セル幅の黒からなる枠状正方形５５ａ
内の中心部分に、１セル幅の白からなる縮小した枠状正
方形５５ｂが形成され、その内側の中心部分に黒からな
る３セル×３セルの大きさの正方形５５ｃが形成されて
いるパターンである。

【００３６】また、サイズコード６０，６２は、データ
領域５６の内、位置決め用シンボル５４にセル１つ分離
れた隣接位置、その内でもデータ領域５６が存在する側
の位置決め用シンボル５４の２辺５４ａ，５４ｂに沿っ
て配置されている。サイズコード６０，６２は、それぞ
れ６個のセルが直列に配列した構成である。サイズコー
ド６０，６２は、データ領域５６から見て、左側から、
黒セルと白セルとが交互に並んだ配列となっている。サ
イズコード６０，６２はこの配列のセル分布パターンに
より、２次元コード５２のサイズ情報を表している。

【００３７】サイズコードとして設定され得るセル分布
パターンとしては、２の６乗＝６４種類を設けることが
できるが、ここではサイズコードとしては、３種類のみ
と決められているものとする。特に、特に黒セルと白セ
ルとの分布が偏らないように、図６（ａ），（ｂ），
（ｃ）の３種類のパターンを利用している。この内、図
６（ａ）が図２で用いられるサイズコード６０，６２に
対応し、サイズ情報として１５／７を表している。この
サイズ情報は、位置決め用シンボル５４の大きさに対す
る２次元コード５２の比率（ここでは倍率）を表してい
る。すなわち、図２の位置決め用シンボル５４は正方形
であり、１辺の長さは７セル分である。したがって、２
次元コード５２の１辺の長さは、７セル×１５／７＝１
５セルであることがサイズコード６０，６２から判る。

【００３８】また、図６（ｂ）のサイズコード７０，７
２では、比率１１／７を表しているので、図７に示すご
とく、位置決め用シンボル７６のサイズに対して１１／
７（１１セル）である２次元コード７４に用いられる。
また、図６（ｃ）のサイズコード８０，８２では、比率
２１／７を表しているので、図８に示すごとく、位置決
め用シンボル８６のサイズに対して２１／７（２１セ
ル）である２次元コード８４に用いられる。

【００３９】なお、ここでは、２次元コード５２と位置
決め用シンボル５４とは正方形であるとの前提で、２つ
サイズコード６０，６２は全く同じものを使用してい
る。ただ、２次元コード５２あるいは位置決め用シンボ
ル５４を正方形でない矩形あるいは場合により平行四辺
形等の四角形のものも含まれているとすれば、例えば、
辺５４ａ側にあるサイズコード６０は、位置決め用シン
ボル５４のｘ方向のサイズに対する２次元コード５２の
ｘ方向のサイズの比率を表しているものとし、辺５４ｂ
側にあるサイズコード６２は、位置決め用シンボル５４
のｙ方向のサイズに対する２次元コード５２のｙ方向の
サイズの比率を表しているものとする。

【００４０】制御回路２８は、以下に述べるごとくの２
次元コード読取制御を行う。まず制御回路２８の指示に
より、２次元画像検出手段としてのＣＣＤ４にて２次元
コード５２が通過する場所の２次元画像を検出する。Ｃ
ＣＤ４は、２次元画像を検出すると、図５（ａ）に示す
ごとくのアナログ的なレベルからなる信号にて２次元画
像データを出力する。この２次元画像データを、２値化
回路６が制御回路２８から指示された閾値にて２値化し
て、図５（ｂ）に示すごとくの１（ハイ）／０（ロー）
の２つのレベルからなる信号に変換する。

【００４１】一方、ＣＣＤ４から出力される同期パルス
に応じて、クロック信号出力回路１４がＣＣＤ４から出
力される２次元画像データのパルスより十分に細かいク
ロックパルスを出力する。アドレス発生回路１６はこの
クロックパルスをカウントして、画像メモリ８に対する
アドレスを発生させる。２値化された２次元画像データ
は、このアドレス毎に８ビット単位で書き込まれる。

【００４２】一方、２値化回路６からの信号における
「１」から「０」への変化あるいは「０」から「１」へ
の変化時に、変化点検出回路１８は、比検出回路２０に
パルス信号を出力する。比検出回路２０は、変化点検出
回路１８からのパルス信号入力から次のパルス信号入力
までに、クロック信号出力回路１４から出力されたクロ
ックパルスをカウントすることにより、２次元画像の中
の明（１）の連続する長さおよび暗（０）の連続する長
さを求める。この長さの比から、２次元コード５２の位
置決め用シンボル５４に該当するパターンを検出する。

【００４３】図４（Ａ）に示したごとく、位置決め用シ
ンボル５４のほぼ中心を代表的な角度で横切るＣＣＤ４
の走査線（ａ），（ｂ），（ｃ）での明暗パターンは、
図４（Ｂ）に示すごとく、すべて同じ明暗成分比を持つ
構造になっている。すなわち、位置決め用シンボル５４
の中心を横切るそれぞれの走査線（ａ），（ｂ），
（ｃ）の明暗成分比は暗：明：暗：明：暗＝１：１：
３：１：１となっている。勿論、走査線（ａ），
（ｂ），（ｃ）の中間の角度の走査線においても比率は
１：１：３：１：１である。また、図４（Ａ）の図形
が、ＣＣＤ４側から見て斜めの面に配置されていたとし
ても、前記走査線（ａ），（ｂ），（ｃ）の明暗成分比
は暗：明：暗：明：暗＝１：１：３：１：１を維持す
る。なお、図４（Ｂ）は、２値化回路６からの２値化さ
れた信号に該当する。

【００４４】このことにより、比検出回路２０は、この
「１：１：３：１：１」なる明暗成分比を検出し、検出
した場合は、そのタイミングにアドレス発生回路１６に
て発生されている画像メモリ８のアドレスをアドレス記
憶メモリ２２に記憶する。したがって、ＣＣＤ４が１フ
レーム分の２次元画像データを検出すると、画像メモリ
８には、２値化された２次元画像データが記憶され、ア
ドレス記憶メモリ２２には、検出された分の位置決め用
シンボル５４のアドレスが記憶されている。

【００４５】なお、最初の２次元画像の１フレーム分の
画像が得られると、制御回路２８は、画像メモリ８およ
びアドレス記憶メモリ２２のデータに基づいて後述する
２次元コード読取処理を行い、この処理が終了すれば、
制御回路２８は、続けて、ＣＣＤ４に次の１フレームの
２次元画像の検出を指示する。したがって、ＣＣＤ４か
らは、再度、２次元画像が２値化回路６に出力され、上
述したごとくの処理が繰り返される。

【００４６】次に、１フレーム分の２次元コード５２の
画像とその位置決め用シンボル５４のアドレスが、画像
メモリ８とアドレス記憶メモリ２２とにそれぞれ記憶さ
れた後に、制御回路２８は、２次元コード読取処理を実
行する。この２次元コード読取処理を図９のフローチャ
ートに示す。

【００４７】処理が開始されると、まず、位置決め用シ
ンボル５４の検出処理が行われる（Ｓ１００）。この処
理では、画像メモリ８およびアドレス記憶メモリ２２に
対してアクセスし、その記憶内容から位置決め用シンボ
ル５４が適切な位置に存在しているか否かの判断と位置
決め用シンボル５４の画像上での正確な形状と中心位置
とを決定する。

【００４８】この処理は、まずアドレス記憶メモリ２２
に記憶されている位置決め用シンボル５４のアドレス
が、位置的に１つのグループに分けられるかを、そのア
ドレス値と画像メモリ８の画像とを参照しつつ判断す
る。次に、ステップＳ１００にて適切な位置決め用シン
ボル５４が１つのみ検出されたか否かが判定され（Ｓ１
１０）、検出されていなければ（Ｓ１１０で「Ｎ
Ｏ」）、次の画像の検出をＣＣＤ４に指示して（Ｓ１８
０）、処理を終了する。

【００４９】適切な位置決め用シンボル５４が１つ検出
されると（Ｓ１１０で「ＹＥＳ」）、次に新しい２次元
コード５２か否かが判定される（Ｓ１２０）。この処理
は、前回以前に検出された２次元コード５２がいまだＣ
ＣＤ４により検出され続けている場合に、別の２次元コ
ードとして解読するのを防止するためである。例えば、
前回または所定回数前の本処理にて、適切な位置決め用
シンボル５４が検出され、更にそのコード内容も既に適
切に読み取られていた場合には、同一の２次元コード５
２を検出しているものとして（Ｓ１２０で「ＮＯ」）、
次の画像の検出をＣＣＤ４に指示して（Ｓ１８０）、処
理を終了する。

【００５０】新しい２次元コード５２であると判定する
と（Ｓ１２０で「ＹＥＳ」）、次に画像メモリ８の１
（白）／０（黒）のパターンから、位置決め用シンボル
５４を構成する各セルの形状と中心位置が計算される
（Ｓ１２１）。具体的に説明する。図１０に一部を示す
ごとく、２次元コード５２の画像が得られているものと
する。位置決め用シンボル５４の画像の内、アドレス記
憶メモリ２２に記憶されているアドレスは、明暗成分比
が暗：明：暗：明：暗＝１：１：３：１：１として検出
された走査線部分Ｌｓ（ここでは９本が該当する。）の
画像に相当する。したがって、前記アドレスに基づい
て、前記明暗成分比の内で位置決め用シンボル５４の内
側の３セル×３セルの大きさの黒からなる正方形５５ｃ
に該当する部分、すなわち暗成分の比が「３」である部
分（正方形５５ｃ内で一点鎖線で示す線分で表される画
像部分Ｌｓ０〜Ｌｓ８）の画像上の位置を特定すること
ができる。

【００５１】そして、この内で先頭のアドレスの画像部
分Ｌｓ０と、末尾のアドレスの画像部分Ｌｓ８とを選択
して、先頭の画像部分Ｌｓ０の両端点Ａ０１，Ａ０２の
アドレスと、末尾の画像部分Ｌｓ８の両端点Ａ１１，Ａ
１２のアドレスとを求める。そして、そのアドレスを画
像の座標系（ここでは図示するごとく左上を原点とする
ｘｙ座標系である。）に変換する。

【００５２】この両端点Ａ０１，Ａ０２の中央点Ａｃ
０、および両端点Ａ１１，Ａ１２の中央点Ａｃ１の座標
を求める。次に、両中央点Ａｃ０，Ａｃ１の中央の座標
を求め、位置決め用シンボル５４の画像の中心座標Ｓｃ
（Ｘａ，Ｙａ）とする。次に、前述した４つの端点Ａ０
１，Ａ０２，Ａ１１，Ａ１２の内、黒からなる正方形５
５ｃの頂点に近い端点Ａ０２，Ａ１１を抽出する。すな
わち、画像部分Ｌｓ０，Ｌｓ８のそれぞれにおいて、い
ずれの端点が黒の正方形５５ｃの頂点に近いかを判断し
て決定する。

【００５３】例えば、先頭の画像部分Ｌｓ０よりアドレ
スが小さい側で隣接する領域Ｅ０では、黒と認識された
アドレスは一点鎖線で示すごとく、正方形５５ｃの頂点
に遠い端点Ａ０１側に偏っている。更に末尾の画像部分
Ｌｓ８よりアドレスが大きい側で隣接する領域Ｅ１で
は、一点鎖線で示すごとく、黒と認識されたアドレスは
正方形５５ｃの頂点に遠い端点Ａ１２側に偏っている。

【００５４】したがって、走査線部分Ｌｓよりも外側に
隣接する領域Ｅ０，Ｅ１に該当するアドレスでの黒の配
置の偏りを判断することで、黒が偏っていない方の端点
Ａ０２，Ａ１１を、正方形５５ｃの頂点に近い端点とし
てを抽出することができる。なお、２つの端点Ａ０２，
Ａ１１を、上述した処理にて正方形５５ｃの頂点に近い
端点であると、個々に判定しなくても、２つの端点Ａ０
２，Ａ１１の内のいずれか一方の端点について前述の処
理にて正方形５５ｃの頂点に近いと決定できれば、もう
一方については、決定した端点とは対角に存在する端点
が正方形５５ｃの頂点に近いものであることから、対角
に存在する端点を抽出するだけでも良い。

【００５５】次に、２つの端点Ａ０２，Ａ１１を結ぶ直
線を、長さを１．５倍して、端点Ａ０２側への伸ばした
端を、黒の枠状正方形５５ａの頂点セルの仮の中心位置
ｆ′とし、逆に端点Ａ１１側へ伸ばした端を、黒の枠状
正方形５５ａの頂点セルの仮の中心位置ｇ′とする。

【００５６】次に、この仮の中心位置ｆ′，ｇ′の周辺
画像をそれぞれ精査して、枠状正方形５５ａの頂点の黒
のエッジの形状の特徴等から、正確な頂点セルの中心位
置ｆ，ｇを求める。次に、枠状正方形５５ａの残りの２
つ頂点セルの中心位置ｈ，ｉは、中心位置ｆ，ｇを結ぶ
直線とは各直線の中央でかつ中心Ｓｃで直交する同長の
直線の端部に存在することから、中心位置ｈ，ｉの座標
ｈ（Ｘｈ，Ｙｈ），ｉ（Ｘｉ，Ｙｉ）を、中心位置ｆ，
ｇの座標ｆ（Ｘｆ，Ｙｆ），ｇ（Ｘｇ，Ｙｇ）および中
心座標Ｓｃ（Ｘａ，Ｙａ）に基づいて計算で求める。

【００５７】一方の頂点セル中心位置ｈ（Ｘｈ，Ｙｈ）
は、図１１に示すごとく、位置決め用シンボル５４の中
心Ｓｃを通る水平線Ｌｖに対して中心位置ｈからの垂線
の交点Ｓｈと中心位置ｈと中心Ｓｃとを頂点とする三角
形と、水平線Ｌｖに対して中心位置ｆからの垂線の交点
Ｓｆと中心位置ｆと中心Ｓｃとを頂点とする三角形とが
同一形状であるとの関係に基づいて、次の連立方程式を
解くことにより得られる。

【００５８】

【数１】

【００５９】また他方の頂点セル中心位置ｉ（Ｘｉ，Ｙ
ｉ）についても同様な関係から次の連立方程式を解くこ
とにより得られる。

【００６０】

【数２】

【００６１】こうして求められた２つ頂点セルの中心位
置ｈ，ｉの周辺画像をそれぞれ精査して、枠状正方形５
５ａの頂点のエッジの形状等から、正確な頂点セルの中
心座標を求めて、その座標を正式に中心位置ｈ，ｉの座
標とする。そして、隣接する頂点セルの中心位置ｈ，
ｆ，ｉ，ｇの間を６等分することにより、黒の枠状正方
形５５ａを構成するセルの中心位置と、１セルのサイズ
とを決定する。

【００６２】こうして、位置決め用シンボル５４の形状
と中心位置Ｓｃとが決定する。次に位置決め用シンボル
５４に基づいてサイズコード６０，６２の検出処理を行
う（Ｓ１２３）。まず、図１１に示すごとく、対角にあ
る頂点セルの中心位置ｆ，ｇを結ぶ直線を、この直線の
長さの１／３分、各頂点側へそれぞれ延長した端点Ｆ，
Ｇを求める。同様に、対角にある頂点セルの中心位置
ｈ，ｉを結ぶ直線を、この直線の長さの１／３分、各頂
点側へそれぞれ延長した端点Ｈ，Ｉを求める。

【００６３】この端点Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉの内、隣接する端
点Ｈ，Ｆの間を直線状に辿ってセル内容を読み込む。す
なわち、位置決め用シンボル５４の辺５４ｄから１．５
セル分離れた位置で、辺５４ｄに沿ってセルの内容を読
み取る処理が行われる。同様に、隣接する端点Ｆ，Ｉの
間を辺５４ａに沿って、隣接する端点Ｉ，Ｇの間を辺５
４ｂに沿って、および隣接する端点Ｇ，Ｈの間を辺５４
ｃに沿って、それぞれセルの内容を読み取る処理が行わ
れる。

【００６４】図２に示したごとく、位置決め用シンボル
５４の隣接する２つの辺５４ａ，５４ｂに沿って、１セ
ル離れてサイズコード６０，６２が配列している。すな
わち、２つの辺５４ａ，５４ｂから１．５セル分離れた
位置は、サイズコード６０，６２のセルの中心位置を通
ることになる。

【００６５】したがって、端点Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ間の４つ
の読取処理により、図６に示したサイズコードのいずれ
かが、２つの読取処理にてそれぞれ検出される。次に、
同一サイズコードが２つ検出されたか否かが判定され
（Ｓ１２４）、もし、１つのみ検出されたり、３つ以上
検出されたり、全く検出されなかったり、あるいはサイ
ズコードが検出されても両者の内容が異なっていたりし
た場合には（Ｓ１２４で「ＮＯ」）、エラーとしてステ
ップＳ１８０に移る。

【００６６】同一サイズコードが２つのみ検出されれば
（Ｓ１２４で「ＹＥＳ」）、次に２次元コード５２の形
状の決定がなされる（Ｓ１２５）。すなわち、ステップ
Ｓ１２３で読み取られたサイズコード６０，６２の位置
および内容に基づいて、位置決め用シンボル５４に対し
ていずれの辺側にデータセルが存在するか、更に、どれ
だけのサイズまで広がっているかを決定する。

【００６７】つまり、位置決め用シンボル５４の辺５４
ａ〜５４ｄの内、サイズコード６０，６２が検出された
側の辺方向に、データセルが存在すると決定する。そし
て、得られたサイズコード６０，６２の種類から、比率
を決定し、２次元コード５２が位置決め用シンボル５４
のサイズの何倍かを決定する。ここでは、比率が１５／
７のサイズコード６０，６２が得られたので、２次元コ
ード５２は、図２に示したサイズ１５セル×１５セルで
あると決定する。

【００６８】次に、各データセルの位置決定と、データ
セルの白黒の種類を決定する（Ｓ１４０）。すなわち、
ステップＳ１２１にて決定されている位置決め用シンボ
ル５４の１セルのサイズ、および位置決め用シンボル５
４の位置から、辺５４ａ，５４ｂ側へ、それぞれ、位置
決め用シンボル５４のサイズも含めて１５セル分の範囲
にあるデータセルの各中心位置を計算して求めて、その
中心位置から各データセルの黒か白かの種類を読み取っ
てデコードし、２次元コード５２が表している情報を得
る。

【００６９】次にこのコード内容が正常なものか否かが
判定される（Ｓ１６０）。例えば、白と黒とのセル数が
予め決められている特定の数になっているか否か、ある
いは表されているデータを所定の計算方法で計算した結
果が、２次元コード５２の所定位置に表示されているデ
ータと一致するか否かを検査すること等により、正常に
コードが読み取られているか否かが判定される。

【００７０】正常なコードでなければ（Ｓ１６０で「Ｎ
Ｏ」）、次の画像の検出をＣＣＤ４に指示して（Ｓ１８
０）、処理を終了する。正常なコードであれば（Ｓ１６
０で「ＹＥＳ」）、そのコード内容をホストコンピュー
タ等の他の装置へ出力したり、そのコード内容を特定の
メモリに記憶したり、そのコード内容に対応した処理を
実行したり、あるいはそのコード内容に対応した指示を
出力したりする処理が行われる（Ｓ１７０）。

【００７１】そして、次の新たな２次元コードの読み取
りのために、画像の検出をＣＣＤ４に指示して（Ｓ１８
０）、処理を終了する。なお、他のサイズコード７０，
７２でサイズが表されている１１セル×１１セルの２次
元コード７４（図７）、およびサイズコード８０，８２
でサイズが表されている２１セル×２１セルの２次元コ
ード８４（図８）についても、同一の処理で、無駄な読
み取りをしたり読みこぼしをしたりすることなく、デー
タ領域７８，８８の内容を正確に読み取ることができ
る。なお、各位置決め用シンボル７６，８６は、図２の
２次元コード５２の位置決め用シンボル５４と同一であ
る。

【００７２】本実施の形態は、上述したごとく、位置決
め用シンボル５４の２つの辺５４ａ，５４ｂ側に隣接す
る位置に、サイズコード６０，６２，７０，７２，８
０，８２を配置し、位置決め用シンボル５４が検出され
れば、位置決め用シンボル５４の形状と位置とに基づい
て直ちに、サイズコード６０〜８２を検出して、そのサ
イズコード６０〜８２の位置と内容とによりデータセル
の存在する方向とその範囲を決定している。

【００７３】このため、位置決め用シンボル５４は１つ
でも、データセルが位置決め用シンボル５４に対してど
のような位置にどのような範囲で存在するのかが直ちに
判明し、２次元コード５２の情報を、無駄な読み取りを
したり読みこぼしをしたりすることなく正確に読み取る
ことができる。

【００７４】したがって、小さなサイズの２次元コード
５２が必要とされる用途でも、２次元コード５２に３つ
の位置決め用シンボル５４を用いなくても良いので、３
つの位置決め用シンボル５４を存在させるために生じる
２次元コード５２の小型化の限界を、十分に小さいもの
とでき、ＩＣ等の小さい２次元コード５２を必要とする
用途にも広く使用できるようになる。また、サイズコー
ド６０〜８２は、例えば、２次元コード５２の情報を表
しているデータセルと同じ様式のセルの分布パターンで
表されるので、２次元コード読取装置２もソフト的に容
易に、２次元コード５２のサイズ（ここではデータセル
の方向と範囲）を決定することが可能となる。したがっ
て、位置決め用シンボル５４，７６，８６のように、変
化点検出回路１８、比検出回路２０およびアドレス記憶
メモリ２２と言ったハードを特別に備えなくても、従来
の２次元コード読取装置でも、プログラムを変更するの
みで対処できる。

【００７５】更に、サイズコード６０〜８２は、２次元
コード５２のサイズを、最初に位置や形状が検出される
位置決め用シンボル５４のサイズに対する比率で表して
いるので、位置決め用シンボル５４が最初にその位置や
大きさが決定された後、この位置決め用シンボル５４の
大きさを基準として、比率で２次元コード５２のサイズ
を検出すれば、迅速・容易に２次元コード５２のサイズ
を決定することができる。

【００７６】この比率は、本実施の形態では、分数で表
していたが、例えば、２倍、３倍、４倍、……等の整数
あるいは、１．７倍、２．７倍、３．３倍、……等の小
数で表すものであっても良い。また、本実施の形態では
サイズコード６０〜８２の種類も３種類であったが、１
種類または２種類でも良く、４種類以上でも良い。

【００７７】また、本実施の形態ではサイズコード６０
〜８２は、６セルが直線状に配列されたものであった
が、マトリックス状に配列されたものでも良く、セル数
も必要に応じて増減できる。また、セルの分布パターン
でなく、セルの数で２次元コード５２のサイズを表すこ
ととしても良い。この場合、データセルとの区別は、例
えば、配置や分布パターンで行う。

【００７８】本実施の形態では、サイズコード６０〜８
２は、位置決め用シンボル５４から１セル離れた隣接位
置に配置されていたので、少ない誤差でサイズコード６
０〜８２が検出でき、２次元コードの解読処理が、より
正確かつ迅速となるが、２次元コード内での配置として
は、予め決定しておけば、位置決め用シンボル５４から
２セル以上離れた近傍位置あるいは位置決め用シンボル
５４とは反対側の２次元コード５２の端部あるいはこの
端部に近い位置でも良い。

【００７９】また、位置決め用シンボル５４は、複数の
異なる方向または複数の異なる位置において走査した場
合に特定の周波数成分比が得られるパターンであるの
で、走査によりハード的にもソフト的にも迅速に位置決
め用シンボルが検出できる。また、２次元コード５２が
正方形をなし、サイズコード６０〜８２の配置そのもの
が、データセルの存在方向を表しているので、特に、デ
ータセルの存在方向を示すマーク等が必要ない。

【００８０】また、２次元コード５２が長方形であれ
ば、２つのサイズコード６０〜８２を２次元コード５２
の縦と横とのサイズを表すものとしても良い。本実施の
形態では、２次元コード５２と位置決め用シンボル５４
とが正方形であり、２つのサイズコード６０〜８２が表
す比率は同一となることから、２次元コード５２に対し
て、いずれか一方のサイズコード６０〜８２の配置を省
略しても良い。ただし、この場合でも、配置が省略され
たサイズコード６０〜８２が示すべきデータセルの存在
方向を、存在するサイズコード６０〜８２に対していず
れの方向であるかを、予め決定しておく必要がある。

【００８１】本実施の形態において、ＣＣＤ４、２値化
回路６、クロック信号出力回路１４、タイミングにアド
レス発生回路１６、変化点検出回路１８および比検出回
路２０が行う処理と制御回路２８が行うステップＳ１０
０，Ｓ１２１とが２次元コード位置決め処理に該当し、
ステップＳ１２３，Ｓ１２５がサイズ取得処理に該当
し、ステップＳ１４０がデコード処理に該当する。

【００８２】［その他］前記実施の形態では、位置決め
用シンボル５４，７６，８６を二重の正方形で、中心を
横切る周波数成分比が黒：白：黒：白：黒＝１：１：
３：１：１の図形で表していたが、図１２（ａ）のよう
に円形でもよく、図１２（ｂ）のように六角形でもよ
く、また他の正多角形でも良い。即ち、同心状に相似形
の図形が重なり合う形に形成したものであればよい。さ
らに、中心を横切る周波数成分比があらゆる角度で同じ
ならば、図１２（ｃ）に示すごとく、図形を何重にして
も良い。更に、位置決め用シンボル５４，７６，８６
は、上述のような周波数成分比で表されるものでなくて
も、ハード的あるいはソフト的に検出し易く、区別し易
い形状であれば、他の形状でも良い。

【００８３】位置決め用シンボルの配置数や間隔は、シ
ンボルの検出し易さや歪みの反映の程度、必要なデータ
量の確保の点から適宜決定する。また、前記実施の形態
では位置決め用シンボル５４，７６，８６は、２次元コ
ード５２，７４，８４の４つの頂点の内、１つに配置さ
れていたが、２次元コード５２，７４，８４内での配置
は任意である。また必要なら１つの２次元コード５２，
７４，８４に２つの位置決め用シンボルを設けても良
い。例えば、図１３に示すごとく、２次元コード９２の
隣接する頂点に、２つの位置決め用シンボル９３，９４
を配置し、データ領域９６に、サイズコード９７，９８
を設けても良い。サイズコード９７，９８は、位置決め
用シンボル９３，９４に対して、それぞれ位置決め用シ
ンボル９３，９４が存在しない隣接する２次元コード９
２の頂点側に配置されているので、この方向における２
次元コード９２のサイズを決定している。そして、その
サイズコード９７，９８の種類から図の縦方向のサイズ
は２１セルであることが判る。なお、図の横方向のサイ
ズは、位置決め用シンボル９３，９４の配置により決定
されているので、サイズコードの配置は不要である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態における２次元コード読取装置の
概略構成を表すブロック図である。

【図２】 実施の形態における２次元コードの一例の概
略構成説明図である。

【図３】 実施の形態における２次元コードの一例の詳
細構成説明図である。

【図４】 実施の形態における位置決め用シンボルを走
査した場合の明暗検出の説明図である。

【図５】 実施の形態におけるＣＣＤと２値化回路との
出力信号の説明図である。

【図６】 実施の形態におけるサイズコードの種類の説
明図である。

【図７】 実施の形態における２次元コードの小さい例
の概略構成説明図である。

【図８】 実施の形態における２次元コードの大きい例
の概略構成説明図である。

【図９】 実施の形態における２次元コード読取処理の
フローチャートである。

【図１０】 実施の形態における処理手順説明図であ
る。

【図１１】 実施の形態における処理手順説明図であ
る。

【図１２】 位置決め用シンボルの他の形状の例を示す
説明図である。

【図１３】 他の２次元コードの一例の概略構成説明図
である。

【図１４】 従来のバーコードおよび２次元コードの説
明図である。

【図１５】 従来の２次元コードの概略構成説明図であ
る。

【図１６】 従来の２次元コードの詳細構成説明図であ
る。

【符号の説明】

２…２次元コード読取装置 ４…ＣＣＤ ６…
２値化回路 ８…画像メモリ １４…クロック信号出力回路 １６…アドレス発生回路 １８…変化点検出回路
２０…比検出回路 ２２…アドレス記憶メモリ ２８…制御回路 ５２，７４，８４，９２…２次元コード ５４，７６，８６，９３，９４…位置決め用シンボル ５６，７８，８８，９６…データ領域 ６０，６２，７０，７２，８０，８２，９７，９８…サ
イズコード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 楊 旭華 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】セルの分布パターンにより情報を表現する
   ２次元コードであって、 ２次元コード内の所定位置に配置され、２次元コードの
   位置を特定する位置決め用シンボルと、 前記位置決め用シンボルに対する所定位置に配置され
   て、２次元コードのサイズを表すサイズコードと、 を備えたことを特徴とする２次元コード。
2. 【請求項２】前記サイズコードは、セルの分布パターン
   で表されていることを特徴とする請求項１記載の２次元
   コード。
3. 【請求項３】前記サイズコードは、前記位置決め用シン
   ボルのサイズに対する比率で、２次元コードのサイズを
   表すことを特徴とする請求項１または２記載の２次元コ
   ード。
4. 【請求項４】前記サイズコードは、セルの数で２次元コ
   ードのサイズを表すことを特徴とする請求項１または２
   記載の２次元コード。
5. 【請求項５】前記サイズコードは、前記位置決め用シン
   ボルに隣接してまたは近傍に、配置されていることを特
   徴とする請求項１〜４のいずれか記載の２次元コード。
6. 【請求項６】前記位置決め用シンボルは、 複数の異なる方向または複数の異なる位置において走査
   した場合に特定の周波数成分比が得られるパターンであ
   ることを特徴とする請求項１〜５のいずれか記載の２次
   元コード。
7. 【請求項７】２次元コードは矩形をなすとともに、１つ
   の前記位置決め用シンボルが、２次元コードの４つの頂
   点の内のいずれかに配置され、前記サイズコードは、２
   次元コードの縦および横のサイズを表していることを特
   徴とする請求項１〜６のいずれか記載の２次元コード。
8. 【請求項８】２つの前記サイズコードが、前記位置決め
   用シンボルの４辺の内、データセルが存在する側の２辺
   にそれぞれ配置され、各サイズコードは、配置された位
   置決め用シンボルの各辺側での２次元コードのサイズを
   表していることを特徴とする請求項７記載の２次元コー
   ド。
9. 【請求項９】請求項１〜８のいずれか記載の２次元コー
   ドの読取方法であって、 前記２次元コードの画像を得るとともに、前記画像中で
   の前記位置決め用シンボルを検出する２次元コード位置
   決め処理を行い、 次に、検出された前記位置決め用シンボルに基づいて、
   前記サイズコードを検出して、該サイズコードが表す２
   次元コードのサイズを取得するサイズ取得処理を行い、 次に、取得された前記２次元コードのサイズに基づい
   て、２次元コードの情報を読み取るデコード処理を行う
   ことを特徴とする２次元コードの読取方法。
10. 【請求項１０】前記２次元コード位置決め処理は、前記
    ２次元コードの画像を得るとともに、前記画像中での前
    記位置決め用シンボルの位置と形状とを検出し、 前記サイズ取得処理は、検出された前記位置決め用シン
    ボルの位置と形状とに基づいて前記サイズコードの位置
    を検出し、該位置から前記サイズコードを形成するセル
    の分布パターンを検出して該分布パターンを解読しする
    ことで前記サイズコードが表す２次元コードのサイズを
    取得し、 前記デコード処理は、取得された前記２次元コードのサ
    イズと前記位置決め用シンボルの形状とに基づいて、２
    次元コードの情報を表すデータセルの位置を検出し、該
    位置から２次元コードの情報を読み取ることを特徴とす
    る請求項９記載の２次元コードの読取方法。
11. 【請求項１１】請求項８記載の２次元コードの読取方法
    であって、 前記２次元コードの画像を得るとともに、前記画像中で
    の前記位置決め用シンボルの位置と形状とを検出する２
    次元コード位置決め処理を行い、 次に、検出された前記位置決め用シンボルの位置と形状
    とに基づいて、前記位置決め用シンボルの４つの辺側の
    所定位置を検査することで、２つのサイズコードの存在
    を検出して該サイズコードが表す２次元コードのサイズ
    を取得するサイズ取得処理を行い、 次に、前記サイズコードが検出された前記位置決め用シ
    ンボルの２つの各辺側について、前記サイズコードから
    取得された前記２次元コードのサイズと前記位置決め用
    シンボルの形状とに基づいて、データセルの位置を検出
    して、該データセルから２次元コードの情報を読み取る
    デコード処理を行うことを特徴とする２次元コードの読
    取方法。