KR100935345B1 - 도트 패턴 - Google Patents

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켄지 요시다
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그리드 아이피 피티이 엘티디
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Abstract

블록의 방향을 정의하기 위하여 정보 도트를 희생하지 않고, 그 탐색의 알고리즘이 간단하고 또한 낮은 해상도의 프래임 버퍼에서도 독취 가능한 도트 패턴을 실현한다.
소정의 정보 도트를 배치하는 블록의 영역 내에 복수의 기준점을 설치하고, 상기 기준점으로부터 정의되는 복수의 가상 기준점(예를 들면 격자 영역의 중심점)을 배치하고, 상기 가상 기준점으로부터의 거리와 방향으로 정보가 정의되는 정보 도트를 배치하고, 상기 적어도 소정의 위치의 정보 도트를, 상기 가상 기준점으로부터의 방향으로 상기 블록의 방향을 나타내는 디렉션 도트로 한 도트 패턴으로 함에 의해, 정보 도트를 블록의 방향을 나타내는 디렉션 도트와 겸용함으로써, 이 디렉션 도트 자체에도 정보의 의미를 부여하면서 블록의 방향을 정의할 수 있기 때문에, 정보 도트를 희생하지 않고 블록의 방향을 정의할 수 있다.
정보도트, 디렉션도트, 블록

Description

도트 패턴{DOT PATTERN}
본 발명은, 인쇄물 등에 형성된 도트 패턴 정보를 광학적으로 독취함으로써, 여러 가지 정보나 프로그램을 입출력시키는 도트 패턴을 이용한 정보 입출력 방법에 관한 것으로서, 특히 도트로 구성되는 블록의 방향을 판정할 수 있는 기술에 관한 것이다.
종래부터, 인쇄물 등에 인쇄된 바코드를 독취하여 음성 등의 정보를 출력시키는 정보 출력 방법이 제안되어 있다. 예를 들면, 미리 기억 수단에 부여한 키 정보에 일치하는 정보를 기억하여 두고, 바코드 리더로 독취한 키로부터 검색하여 정보 등을 출력하는 방법이 제안되어 있다. 또한, 많은 정보나 프로그램을 출력할 수 있도록, 미세한 도트를 소정의 법칙으로 정렬한 도트 패턴을 생성하고, 인쇄물 등에 인쇄한 도트 패턴을 카메라에 의하여 화상 데이터로서 읽어 들여, 디지털화하여 음성 정보를 출력시키는 기술도 제안되어 있다.
그러나, 상기 종래의 바코드에 의하여 음성 등을 출력시키는 방법은, 인쇄물 등에 인쇄된 바코드가 눈에 거슬리는 문제를 가지고 있었다. 또한, 바코드가 크고, 지면의 일부를 점유하기 때문에, 일부분의 문장 또는 사진, 그림, 그래픽의 화상 안에 등장하는 의미를 갖는 캐릭터나 대상물 마다 알기 쉽고 수많은 바코드를 할당 하는 것은 레이아웃(layout) 상 불가능하다는 문제를 가지고 있었다.
따라서, 본 발명자는, 아래의 특허 문헌에 나타낸 바와 같이, 인쇄면에 영향을 주는 일 없이 많은 데이터를 격납할 수 있는 전혀 새로운 도트 패턴을 제안해 오고 있다.
특허문헌 1 : 국제공개번호 WO/2004/084125호 공개공보
특허 문헌 2 : 국제출원번호 PCT/JP2004/019427호 공개공보
이와 같은 발명자에 의한 선행 기술(특허 문헌 1, 2)에 있어서, 본 발명자는 키 도트를 설치하여 데이터의 방향(블록의 방향)과 블록의 영역을 정의하는 것을 제안하고 있다. 이와 같이 블록의 방향이 파악됨으로써, 블록으로 정의된 정보를 그 방향마다 다른 의미로 할 수 있기 때문에, 다양한 정보를 격납할 수 있는 본 발명자의 독자적이고 독창적인 도트 패턴을 제안하고 있다.
그러나, 이 키 도트에 의하여 블록의 방향을 정의하는 기술은, 키 도트를 배치하기 위한 개소에는 정보 도트를 배치할 수 없기 때문에, 블록의 정보량이 제한되고 또한 키 도트를 탐색하기 위한 알고리즘이 복잡화하여 계산 에 시간을 요하며 또한 키 도트의 주변 영역의 착안량이 크기 때문에, 프래임 버퍼(frame buffer)의 해상도도 필요하다는 극복하여야 할 과제가 있는 것이 본 발명자에 의하여 새롭게 지적되었다.
본 발명은, 이러한 점을 감안한 것으로서, 블록의 방향을 정의하기 위하여 정보 도트를 희생하는 일이 없이, 이 탐색의 알고리즘이 간단하고 또한 낮은 해상도의 프래임 버퍼에서도 독취할 수 있는, 키 도트를 대신할 디렉션 도트의 기술을 실현하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는, 이하의 수단을 채용했다.
본 발명의 청구항 1은, 소정의 정보 도트를 배치하는 블록 영역 내에 복수의 기준점을 설치하고, 상기 기준점으로부터 정의되는 복수의 시점(예를 들면 격자 영역의 중심점)을 배치하고, 상기 시점으로부터의 거리와 방향으로 정보가 정의되는 정보 도트를 배치하고, 상기 적어도 소정 위치의 정보 도트를, 상기 시점으로부터의 방향으로 상기 블록의 방향을 나타내는 디렉션 도트로 한 도트 패턴이다.
즉, 본 발명에서는, 지면 등의 매체 상에 소정의 규칙(예를 들면 삼각형이나 사각형 또한 그 이상의 다각형의 정점이나, 그것들의 변의 소정 간격 마다 등)을 토대로 기준점을 배치한다. 그리고 그 배치된 복수의 기준점으로부터 어떤 규칙을 토대로 하여 가상 기준점을 설정한다. 여기에서 어떤 규칙이란, 예를 들면, 상기 다각형의 정점 끼리를 연결한 선의 교점을 가상 기준점으로 하는 경우이다. 그리고, 이 가상 기준점을 시점으로 한 벡터의 종점에 도트를 배치한다. 이 도트는 정보를 정의하는 정보 도트로서 기능을 하는데, 적어도 블록 중 한 개의 정보 도트의 방향을 기타 도트와 다르게 함으로써 상기 블록의 방향이나 크기를 나타내는 디렉션 도트로 할 수 있다. 여기에서 방향이란 상기 디렉션 도트가 상기 가상 기준점으로부터 상방향의 벡터 종점에 배치되어 있는 경우에는, 이 디렉션 도트가 소속하는 블록은 상향임을 식별할 수 있다. 본 명세서에서의 가상 기준점은 앞서 언급한 시점에 해당하고, 이하 동일하다.
또한, 크기에 관하여, 복수의 블록이 연결되어 있는 경우에, 상기 디렉션 도트의 배치 위치의 반복 패턴에 의하여 블록의 크기를 식별할 수 있다. 예를 들면, 디렉션 도트가 블록 중심에 배치되어 있는 경우, 상기 디렉션 도트가 상하 좌우 방향으로 3 격자 영역마다 나타나고 있으면, 상기 블록은 3×3 격자 영역의 크기를 가지는 것을 식별할 수 있다.
이와 같이, 정보 도트를 블록의 방향을 나타내는 디렉션 도트와 겸용함으로써, 상기 디렉션 도트 자체에도 정보를 의미 부여하면서, 블록의 방향을 정의할 수 있기 때문에, 정보 도트를 희생하지 않고, 블록의 방향을 정의할 수 있다.
또한, 이러한 블록 내의 디렉션 도트를 배치하는 사각형 영역을, 몇 개의 기준점을 중심으로 90도씩 회전시켰을 때, 즉, 90도, 180도, 270도 회전시켰을 때에 동일한 위치 관계가 재현되지 않도록 배치함으로써, 탐색 알고리즘이 간단하고 또한 낮은 해상도의 프래임 버퍼에서도 독취가 가능해진다.
이러한 도트 패턴은, 컴퓨터 등의 정보처리장치에 프로그래밍함으로써, 상기 프로그램을 토대로 프린터 등에서 인쇄 출력함으로써 지면 등 매체 상에 생성할 수 있다.
또한, 이와 같은 매체면 상의 도트 패턴은, 광학 독취 수단을 사용하여 화상 데이터로서 독취하고, 상기 화상 데이터를 해석하여 도트 상호 간의 위치와 거리를 해석함으로써 기준점, 가상 기준점, 디렉션 도트, 정보 도트로서 인식할 수 있다.
본 발명의 청구항 2는, 상기 기준점은, 상기 블록의 영역 내에서, 상하 또는 좌우 방향으로 등간격으로 배치된 격자점이며, 상기 4개 격자점의 중심을 가상 벡터 시점으로 하고, 이 가상 벡터 시점을 기준으로 하고, 상기 정보 도트는 상기 디렉션 도트를 정의시키기 위하여 필요한 방향을 제외한 방향으로 정보가 정의되어 있는 청구항 1에 기재한 도트 패턴이다.
디렉션 도트는 정보 도트와 겸용되고 있으나, 정보를 정의하는 방향과 블록의 방향을 정의하는 방향이 혼란할 가능성이 있다. 따라서, 블록 내의 디렉션 도트를 배치하는 위치에서는, 도트는 4개 격자점의 중심인 가상 벡터 시점으로부터 종횡 방향의 거리로 정보의 방향과 블록의 방향을 정의하고, 그 이외의 블록 내의 정보 도트는 가상 벡터 시점으로부터 사선 방향의 거리로 정보를 정의하면 된다.
본 발명의 청구항 3은, 상기 기준점은, 상기 블록의 영역 내에 종방향 및 횡방향의 기준 격자선을 설치하고, 종방향 또는 횡방향의 기준 격자선 상에 소정 간격 마다 설치된 가상 격자점을 상기 가상 벡터 시점으로 하고, 이 가상 벡터 시점을 기준으로 하여, 상기 정보 도트가 배치되어 있는지 없는지로 정보의 의미가 부여 되어 있는 청구항 1에 기재한 도트 패턴이다.
이와 같이, 정보 도트의 유무에 따라 정보의 의미가 부여되고 있는 도트 패턴에 대하여도, 정보 도트를 겸용하는 디렉션 도트를 배치할 수 있다.
여기에서, 가상 격자점은, 종방향 또는 횡방향의 기준 격자선 상에 설치된 경우 이외에, 사선 방향으로 격자선을 설정하고, 이 교점을 가상 격자점으로 하여도 된다.
본 발명의 청구항 4는, 상기 블록 내에 있어서 소정 위치의 정보 도트를 디렉션 도트로 하고, 상기 블록 중심을 축으로 하여, 상기 디렉션 도트가 소속하는 사각형 영역을 90도씩 회동시킨 위치, 즉 90도, 180도, 270도의 위치에 있는 각각의 사각형 영역에 배치되는 정보 도트는, 앞의 디렉션 도트를 정의시키기 위해 필요한 방향을 제외한 방향 또는 거리로 정보가 정의되어 있는 청구항 3에 기재한 도트 패턴이다.
이와 같이, 블록 내의 디렉션 도트로서 사용하는 사각형 영역을, 90도씩 회전시켰을 때에 동일한 위치 관계가 재현되지 않도록 배치함으로써, 탐색 알고리즘이 간단하고 또한 낮은 해상도의 프래임 버퍼에서도 독취할 수 있게 된다.
본 발명의 청구항 5는, 상기 기준점은, 상기 블록의 영역 내에 종방향 및 횡방향의 기준 격자선을 설치하고, 상기 기준 격자선 상의 소정 간격 마다 가상 격자점을 설치하고, 횡방향의 상기 기준 격자선 상에 설치된 가상 격자점 상에 기준 격자점 도트를 배치하고, 상기 기준 격자점 도트끼리 및 종방향의 가상 격자점 끼리를 연결한 직선을 격자선으로 하고, 격자선 끼리의 교점을 가상 벡터 시점으로 하고, 이 가상 벡터 시점을 기준으로 하여, 상기 정보 도트는 상기 디렉션 도트를 정의시키기 위하여 필요한 방향을 제외한 방향으로 정보가 정의되어 있는 청구항 1에 기재한 도트 패턴이다.
이와 같이, 횡방향의 상기 기준 격자선 상에 설치된 가상 격자점 상에 기준 격자점 도트를 배치하고, 상기 기준 격자점 도트끼리 및 종방향의 가상 격자점끼리를 연결한 직선을 격자선으로 하고 격자선 끼리의 교점을 가상 벡터 시점으로 한 도트 패턴에 대하여도, 정보 도트를 겸용하는 디렉션 도트를 배치할 수 있다.
이와 같은 도트 패턴에서는, 횡방향의 기준 격자선이 기준 격자점 도트를 배치하는 기준이 되고 있기 때문에, 디렉션 도트는, 가상 벡터 시점으로부터 상하 중 한 방향으로 배치하면 도트 패턴의 방향을 알 수 있게 된다. 따라서, 정보 도트는 상기 디렉션 도트를 정의시키기 위하여 필요한 방향(상하 방향)을 제외한 방향, 예를 들면 사선 방향으로 정보를 정의하면 된다.
본 발명의 청구항 6은, 상기 블록 내에 있어서, 소정 위치의 정보 도트를 디렉션 도트로 하고, 상기 디렉션 도트가 배치되어 있는 횡방향의 격자선 상에 있는 디렉션 도트 이외의 정보 도트 및 상기 블록의 중앙 횡방향의 격자선을 대칭축으로 하여 상기 디렉션 도트와 마주하는 위치에 있는 정보 도트는, 상기 디렉션 도트를 정의시키기 위하여 필요한 방향을 제외한 방향 또는 거리로 정보가 정의되어 있는 청구항 5에 기재한 도트 패턴이다.
디렉션 도트를 블록의 중앙에 배치한 경우에는, 중앙선이 되는 격자선 상에 놓여진 정보 도트는, 상기 디렉션 도트로 방향을 정의시키기 위하여 필요한 방향을 제외하여 배치할 필요가 있으나, 기타의 격자선 상에서는 정보 도트를 종방향, 횡방향, 사선방향 중 어느 한 방향으로도 배치할 수 있으며 또한 그 길이도 자유롭게 정의할 수 있다.
본 발명의 청구항 7은, 소정 정보 도트를 배치하는 블록의 영역 내에 복수의 기준점을 설치하고, 상기 기준점으로부터 정의되는 복수의 가상 기준점을 배치하고, 상기 가상 기준점으로부터의 거리와 방향으로 정보가 정의되는 정보 도트를 배치함과 동시에, 상기 적어도 1 이상의 소정 위치의 정보 도트의 상기 가상 기준점으로부터의 방향을 다른 정보 도트와 달리함으로써 상기 블록의 방향을 정의한 도트 패턴이다.
이와 같이, 정보 도트의 배치 방법(가상 기준점으로부터의 방향)을 다른 정보 도트와 다르게 함으로써, 상기 정보 도트에는 다른 의미, 즉 블록의 방향을 정의하는데 사용할 수 있다. 그 때문에, 키 도트처럼 정보 도트의 배치 장소를 희생하지 않고, 블록의 방향을 정의할 수 있다.
본 발명의 청구항 8은, 상기 기준점 또는 가상 기준점의 배치에 의하여 블록의 방향을 정의한 청구항 7에 기재한 도트 패턴이다.
본 발명의 청구항 9는, 상기 적어도 1 이상인 소정 위치의 정보 도트에 대하여, 그 방향 기준을 다른 정보 도트와 다르게 함으로써 상기 블록의 방향을 정의한 청구항 7에 기재한 도트 패턴이다.
본 발명의 청구항 10은, 상기 방향 기준을 다른 정보 도트와 다르게 한 소정의 위치의 정보 도트는, 상기 가상 기준점으로부터의 방향으로 블록의 방향을 정의한 청구항 7에 기재한 도트 패턴이다.
본 발명의 청구항 11은, 상기 기준점과 상기 가상 기준점이 일치하고 있는 청구항 7에 기재한 도트 패턴이다.
본 발명의 청구항 12는, 상기 소정 위치는 3 이상이며, 각 위치를 직선으로 연결한 형상에 의해 블록의 방향을 정의한 청구항 7에 기재한 도트 패턴이다.
이와 같이, 배치 방법을 다르게 하는 정보 도트를 3 이상 설정하고, 그 배치 위치를 직선으로 연결한 형상으로 블록의 방향을 정의할 수 있다. 여기에서 직선으로 연결한 형상이란, 예를 들면 삼각형이나 화살표 등이며, 이러한 형상으로 방향을 식별하는 것이 바람직하다.
본 발명의 청구항 13은, 상기 소정 위치는 1이며, 블록 내의 배치 위치에 따라 블록의 방향을 정의한 청구항 7에 기재한 도트 패턴이다.
이와 같이, 블록 내에서 1개소만 배치 방법을 달리 하는 정보 도트로 함으로써, 이 블록 내의 배치 위치에 따라 블록의 방향을 정의할 수 있다.
본 발명에 의하면, 블록의 방향의 정의가 용이한 도트 패턴을 실현할 수 있다.
도 1은 GRID1에 의한 도트 패턴의 원리도(1)이다.
도 2는 도트 패턴의 정보 도트 및 여기에 정의된 데이터의 비트 표시의 예를 나타내는 그림이다.
도 3은 GRID1에 의한 키 도트를 설명하기 위한 그림이며, 정보 도트의 배치예를 나타내는 그림이다.
도 4는 GRID1에 의한 정보 도트의 배치예를 나타내는 그림으로서, 정보 도트 및 여기에 정의된 데이터의 비트 표시의 예를 나타내는 그림이다.
도 5는 GRID1에 의한 정보 도트 및 여기에 정의된 데이터의 비트 표시의 예를 나타내는 그림이다.
도 6은 GRID1에 의한 도트 패턴의 변형예를 나타내는 그림이다.
도 7은 GRID3에 의한 도트 패턴의 원리도이다.
도 8은 GRID3에 의한 정보 도트의 배치예를 나타내는 그림이다.
도 9는 GRID3에 의한 키 도트와 정보 도트와의 배치 상태를 나타내는 설명도이다.
도 10은 GRID3에 의한 정보 도트 및 여기에 정의된 데이터의 비트 표시의 예를 나타내는 그림이다.
도 11은 GRID3에 의한 정보 도트(3) 및 여기에 정의된 데이터의 비트 표시의 예를 나타내는 그림이다.
도 12는 GRID3에 의한 도트 패턴의 변형예를 나타내는 그림이다.
도 13은 GRID4에 의한 도트 패턴의 원리도이다.
도 14는 GRID4에 의한 정보 도트의 정의 방법을 나타낸 도(1)이다.
도 15는 GRID4에 의한 정보 도트의 정의 방법을 나타낸 도(2)이다.
도 16은 GRID4에 의한 정보 도트의 정의 방법을 나타낸 도(3)이다.
도 17은 GRID4에 의한 정보 도트의 정의 방법을 나타낸 도(4)이다.
도 18은 GRID4에 의한 광학 독취 수단에 있어서의 정보 도트의 독취순서를 설명하기 위한 그림이다.
도 19는 GRID4에 대하여, 기준 격자점 도트 대신에 키 도트를 배치한 그림이다.
도 20은 GRID4에 대하여, 차분법을 이용한 정보 도트의 독취 방법에 대하여 설명하는 그림이다.
도 21은 GRID1에 디렉션 도트를 배치한 도(1)이다.
도 22는 GRID1에 디렉션 도트를 배치한 도(2)의 정보 도트의 배치순서를 나 타내는 그림이다.
도 23은 GRID3에 디렉션 도트를 배치한 도(1)이다.
도 24는 GRID3에 디렉션 도트를 배치한 도(2)이다.
도 25는 GRID3의 정보 도트의 배치순서를 나타내는 도(1)이다.
도 26은 GRID3의 디렉션 도트의 배치 위치를 나타내는 그림이다.
도 27은 GRID3의 정보 도트의 배치순서를 나타내는 도(2)이다.
도 28은 GRID4에 디렉션 도트를 배치한 도(1)이다.
도 29는 GRID4의 정보 도트의 배치순서를 나타내는 도(1)이다.
도 30은 GRID4의 정보 도트의 배치순서를 나타내는 도(2)이다.
도 31은 GRID4의 디렉션 도트의 배치 위치를 나타내는 그림이다.
도 32는GRID4의 정보 도트의 배치순서를 나타내는 도(3)이다.
도 33은 GRID4의 정보 도트의 배치순서를 나타내는 도(4)이다.
도 34는 GRID1에 대하여, 정보 도트의 배치의 방법을 변경하여 블록의 방향을 정의하는 설명도(1)이다.
도 35는 GRID1에 대하여, 정보 도트의 배치의 방법을 변경하여 블록의 방향을 정의하는 설명도(2)이다.
도 36은 GRID1에 대하여, 정보 도트의 배치의 방법을 변경하여 블록의 방향을 정의하는 설명도(3)이다.
도 37은 GRID1에 대하여, 정보 도트의 배치의 방법을 변경하여 블록의 방향을 정의하는 설명도(4)이다.
도 38은 블록이나 방향을 정의할 수 없는 경우의 배치예를 나타내는 도(1)이다.
도 39는 블록이나 방향을 정의할 수 없는 경우의 배치예를 나타내는 도(2)이다.
도 40은 GRID3에 대하여, 정보 도트의 배치의 방법을 변경하여 블록의 방향을 정의하는 설명도(1)이다.
도 41은 GRID3에 대하여, 정보 도트의 배치의 방법을 변경하여 블록의 방향을 정의하는 설명도(2)이다.
도 42는 GRID3에 대하여, 정보 도트의 배치의 방법을 변경하여 블록의 방향을 정의하는 설명도(3)이다.
도 43은 GRID3에 대하여, 정보의 배치순서를 설명하기 위한 도 정보 도트의 배치의 방법을 변경하여 블록의 방향을 정의하는 설명도(4)이다.
도 44는 GRID4에 대하여, 정보 도트의 배치의 방법을 변경하여 블록의 방향을 정의하는 설명도(1)이다.
도 45는 GRID4에 대하여, 정보 도트의 배치의 방법을 변경하여 블록의 방향을 정의하는 설명도(2)이다.
도 46은 GRID4에 대하여, 정보 도트의 배치의 방법을 변경하여 블록의 방향을 정의하는 설명도(3)이다.
도 47은 본 실시 형태에 대하여, 디렉션 도트와 정보 도트의 판정 알고리즘을 설명하기 위한 그림이다.
도 48은 블록의 형상이 격자모양 이외인 블록에 대하여, 기준점의 배치의 방법에 의하여 블록의 방향을 정의하는 설명도(1)이다.
도 49는 블록의 형상이 격자모양 이외인 블록에 대하여, 기준점의 배치의 방법에 의하여 블록의 방향을 정의하는 설명도(2)이다.
도 50은 블록의 형상을 사각형 영역으로 하지 않고, 일부의 기준점과 기준 격자점을 일치시킨 경우에 대하여, 기준점의 배치의 방법에 의하여 블록의 방향을 정의하는 설명도(1)이다.
도 51은 블록의 형상을 사각형 영역으로 하지 않고, 일부의 기준점과 기준 격자점을 일치시켰을 경우에 대하여, 기준점의 배치의 방법에 의하여 블록의 방향을 정의하는 설명도(2)이다.
도 52는 블록의 네 모퉁이에 기준점을 배치한 블록에 대하여, 정보 도트의 배치의 방법을 변경하여 블록의 방향을 정의하는 설명도(1)이다.
도 53은 블록의 네 모퉁이에 기준점을 배치한 블록에 대하여, 정보 도트의 배치의 방법을 변경하여 블록의 방향을 정의하는 설명도(2)이다.
도 54는 블록의 네 모퉁이에 기준점을 배치한 블록에 대하여, 정보 도트의 배치의 방법을 변경하여 블록의 방향을 정의하는 설명도(3)이다.
도 55는 블록의 네 모퉁이에 기준점을 배치한 블록에 대하여, 정보 도트의 배치의 방법을 변경하여 블록의 방향을 정의하는 설명도(4)이다.
도 56은 블록의 네 모퉁이에 기준점을 배치한 블록에 대하여, 기준점의 일부를 격자점과 일치시키는 것으로 블록의 방향을 정의하는 설명도이다.
도 57은 블록의 형상이 격자모양 이외인 블록에 대하여, 기준점의 크기를 변경하여 블록의 방향을 정의하는 설명도이다.
도 58은 블록의 형상이 격자모양의 블록에 대하여, 기준점의 크기를 변경하여 블록의 방향을 정의하는 설명도이다.
도 59는 블록의 중앙에 배치된 정보 도트의 크기를 다른 정보 도트보다 크게 하여 디렉션 도트로 했을 경우의 설명도이다.
도 60은 정보 도트의 형상을 변경하여 블록의 방향을 정의하는 설명도이다.
도 61은 블록의 중앙에 배치된 정보 도트의 형상을 다른 정보 도트와 다르게 함으로써 블록의 방향을 정의하는 설명도이다.
도 62는 블록의 중앙상의 격자 영역의 가상 격자점 상에 정보 도트를 배치하지 않음으로써 블록의 방향을 정의하는 설명도이다.
도 63은 블록의 중앙상의 격자 영역의 가상 격자점 상에 정보 도트를 배치하는 것에 의하여 블록의 방향을 정의하는 설명도이다.
<부호의 설명>
1 : 도트 패턴 2 : 키 도트
3 : 정보 도트 4 : 기준 격자점 도트
7a~7d : 기준 격자선 8a, 8b : 격자선
13 : 가상 격자점 21 : 디렉션 도트
28a, 28b : 횡방향 격자선 34a, 34b, 34c : 격자 영역
36a, 36b, 36c, 36d : 격자 영역
387~389, 391~393, 394~396 : 격자 영역
401~403, 404~406 : 격자 영역
411 : 격자 영역 441 : 격자 영역
다음에, 본 발명을 도면을 토대로 하여 설명한다.
먼저 본 발명에서 사용하는 도트 패턴의 기본 원리를 설명하고, 그 후, 이들 도트 패턴의 디렉션 도트의 구체적인 예에 대하여 설명한다.
(도트 패턴의 설명：GRID1)
도 1~도 20은, 본 발명의 전제가 되는 도트 패턴의 원리를 설명하기 위한 그림이다. 이들 도 1~도 20에서는, GRID1에 의한 도트 패턴을 설명하기 위한 것으로서, 키 도트(2)가 포함되어 있다.
이 키 도트(2)는 본 발명의 디렉션 도트와는 달리, 본 발명의 특징적인 것은 아니다. 도 1~도 20에 기재된 키 도트(2)와 본 발명에 의한 디렉션 도트와의 차이는 도 21 이하에서 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 도트 패턴의 한 예인 GRID1을 나타내는 설명도이다. 도 2는 도트 패턴의 정보 도트 및 여기에 정의된 데이터의 비트 표시의 한 예를 나타내는 확대그림이다. 도 3(a), (b)는 키 도트(이 키 도트는 본 발명의 디렉션 도트와는 다르다)를 중심으로 배치한 정보 도트를 나타내는 설명도이다.
본 발명의 도트 패턴을 사용한 정보 입출력 방법은, 도트 패턴(1)의 생성과 도트 패턴(1)의 인식과, 도트 패턴(1)으로부터 정보 및 프로그램을 출력하는 수단 으로 구성된다. 즉, 도트 패턴(1)을 카메라에 의하여 화상 데이터로서 수납하고, 먼저, 기준 격자점 도트(4)를 추출하고, 다음에 본래 기준 격자점 도트(4)가 있는 위치에 도트가 찍혀 있지 않는 것으로부터 키 도트(2)[여기에서의 키 도트(2)는 본 발명의 디렉션 도트와는 다르다]를 추출하고, 다음에 정보 도트(3)를 추출함으로써 디지털화하여 정보 영역을 추출하여 정보의 수치화를 꾀하고, 그 수치 정보에 의해, 이 도트 패턴(1)으로부터 정보 및 프로그램을 출력시킨다. 예를 들면, 이 도트 패턴(1)으로부터 음성 등의 정보나 프로그램을 정보 출력장치, PC, PDA 또는 휴대전화 등에 출력시킨다.
본 발명의 도트 패턴(1)의 생성은, 도트 코드 생성 알고리즘에 의하여, 음성 등의 정보를 인식시키기 위하여 미세한 도트, 즉, 키 도트, 정보 도트, 기준 격자점 도트(4)를 소정 규칙에 준하여 배열한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 정보를 나타내는 도트 패턴(1)의 블록은, 키 도트(2)를 중심으로 5×5의 기준 격자점 도트(4)를 배치하고, 4점의 기준 격자점 도트(4)에 둘러싸인 중심의 가상 격자점(5)의 주위에 정보 도트(3)를 배치한다. 이 블록에는 임의의 수치 정보가 정의된다. 도 1의 도시예에서는, 도트 패턴(1)의 블록(굵은 선 테두리 내)을 4개 병렬시킨 상태를 나타내고 있다. 다만, 도트 패턴(1)은 4 블록으로 한정되지 않는 것은 물론이다.
1개의 블록에 1개로 대응한 정보 및 프로그램을 출력시키거나, 또는, 복수의 블록에 1개로 대응한 정보 및 프로그램을 출력시킬 수가 있다.
기준 격자점 도트(4)는, 카메라로 이 도트 패턴(1)을 화상 데이터로서 수납 할 때에, 이 카메라의 렌즈가 왜곡되거나 사선 촬상, 지면의 신축, 매체 표면의 만곡, 인쇄 시의 왜곡을 교정할 수 있다. 구체적으로는 왜곡된 4점의 기준 격자점 도트(4)를 원래의 정방형으로 변환하는 보정용 함수(Xn, Yn)=f(Xn＇, Yn＇)를 구하고 이와 동일한 함수로 정보 도트(3)를 보정하여, 올바른 정보 도트(3)의 벡터를 구한다.
도트 패턴(1)에 기준 격자점 도트(4)가 배치되어 있으면, 이 도트 패턴(1)을 카메라로 수납한 화상 데이터는, 카메라가 원인인 왜곡을 보정함으로써, 왜곡율이 높은 렌즈를 부착한 보급형 카메라로 도트 패턴(1)의 화상 데이터를 수납할 때에도 정확하게 인식할 수 있다. 또한, 도트 패턴(1)의 면에 대하여 카메라를 비스듬히 하여 읽어 들이더라도, 그 도트 패턴(1)을 정확하게 인식할 수 있다.
키 도트(2)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 사각형 모양으로 배치된 기준 격자점 도트(4)의 실질적으로 중심 위치에 있는 1개의 기준 격자점 도트(4)를 일정 방향으로 어긋나게 배치한 도트이다. 이 키 도트(2)는, 정보 도트(3)를 나타내는 1 블록 분의 도트 패턴(1)의 대표점이다. 예를 들면, 도트 패턴(1)의 블록 중심의 기준 격자점 도트(4)를 상방으로 0.2㎜ 옮긴 것이다. 정보 도트(3)가 X, Y 좌표치를 나타내는 경우에, 키 도트(2)를 하방으로 0.2㎜ 옮긴 위치가 좌표점이 된다. 다만, 이 수치는 이에 한정되지 않고, 도트 패턴(1) 블록의 대소에 응하여 변할 수 있다.
정보 도트(3)는 여러 가지의 정보를 인식시키는 도트이다. 이 정보 도트(3)는, 키 도트(2)를 대표점으로 하여, 이 주변에 배치함과 동시에, 4점의 기준 격자 점 도트(4)로 둘러싸인 중심을 가상 격자점(5)으로 하고, 이를 시점으로 하여 벡터에 의하여 표현한 종점에 배치한 것이다. 예를 들면, 이 정보 도트(3)는, 기준 격자점 도트(4)로 둘러싸이고, 도 2에 나타낸 바와 같이, 이 격자점(5)에서 0.2㎜ 떨어진 도트는, 벡터로 표현되는 방향과 길이를 가지기 때문에, 시계 방향으로 45도씩 회전시켜 8 방향으로 배치하여, 3비트를 표현한다. 따라서, 1 블록의 도트 패턴(1)으로 3비트×16개=48비트를 표현할 수 있다.
도시하는 예에서는 8 방향으로 배치하여 3 비트를 표현하고 있으나, 이에 한정되지 않고, 16 방향으로 배치하여 4 비트를 표현할 수도 있으며, 여러 가지 변경할 수 있는 것은 물론이다.
키 도트(2), 정보 도트(3) 또는 기준 격자점 도트(4)의 직경은, 외관과 지질에 대한 인쇄의 정도, 카메라의 해상도 및 최적의 디지털화를 고려하여, 0.1㎜ 정도가 바람직하다.
또한, 촬상 면적에 대한 필요한 정보량과, 각종 도트(2), (3), (4)의 오인을 고려하여 기준 격자점 도트(4)의 간격은 가로세로 1㎜ 전후가 바람직하다. 기준 격자점 도트(4) 및 정보 도트(3)와의 오인을 고려하여, 키 도트(2)의 어긋남은 격자 간격의 20% 전후가 바람직하다.
이 정보 도트(3)와 4점의 기준 격자점 도트(4)로 둘러싸인 가상 격자점과의 간격은, 인접하는 가상 격자점(5) 간의 거리의 15~30% 정도의 간격이 바람직하다. 정보 도트(3)와 가상 격자점(5) 간의 거리가 이 간격보다 가까우면, 도트끼리는 큰 덩어리로 시인(視認)되기 쉽고, 도트 패턴(1)으로서 보기 어렵게 되기 때문이다. 반대로, 정보 도트(3)와 가상 격자점(5)과의 거리가 이 간격보다 멀면, 인접하는 어떤 가상 격자점(5)을 중심으로 하여 벡터 방향성을 갖도록 한 정보 도트(3)인지의 인정이 곤란하게 되기 때문에 있다.
예를 들면, 정보 도트(3)는, 도 3(a)에 나타낸 바와 같이, 키 도트(2)를 중심으로 시계방향으로 I1로부터 I16을 배치하는 격자 간격은 1㎜로서, 4㎜×4㎜로 3비트×16=48비트를 표현한다.
블록 내에 개개로 독립한 정보 내용을 가지며 또한 다른 정보 내용에 영향을 받지 않는 서브 블록을 다시 설치할 수 있다. 도 3(b)는 이를 도시한 것으로서, 4개의 정보 도트(3)로 구성되는 서브 블록[I1, I2, I3, I4],[I5, I6, I7, I8],[I9, I10, I11, I12],[I13, I14, I15, I16]은 각각 독립한 데이터(3 비트×4=12 비트)가 정보 도트(3)로 전개되도록 되어 있다. 이와 같이 서브 블록을 설치함으로써, 에러 체크를 서브 블록 단위로 용이하게 할 수 있다.
정보 도트(3)의 벡터 방향(회전 방향)은, 30도~90도마다 균등하게 정하는 것이 바람직하다.
도 4는 정보 도트(3) 및 여기에 정의된 데이터의 비트 표시의 예이며, 다른 형태를 나타내는 것이다.
또한, 정보 도트(3)에 있어서 기준 격자점 도트(4)로 둘러싸인 가상 격자점(5)으로부터 장단(長短)의 2종류를 사용하고, 벡터 방향을 8 방향으로 하면, 4 비트를 표현할 수 있다. 이 때, 긴 쪽은 인접하는 가상 격자점(5) 간의 거리의 25~30% 정도, 짧은 쪽은 15~20% 정도가 바람직하다. 다만, 장단의 정보 도트(3)의 중심 간격은, 이들의 도트 직경보다 길어지는 것이 바람직하다.
4점의 기준 격자점 도트(4)로 둘러싸인 정보 도트(3)는, 외관을 고려하여, 1 도트가 바람직하다. 그러나, 외관을 무시하고, 정보량을 많이 하고 싶은 경우에는, 1 벡터마다, 1 비트를 할당 정보 도트(3)를 복수 도트로 표현함으로써, 다량의 정보를 가질 수가 있다. 예를 들면, 동심원(8) 방향의 벡터에서는, 4점의 격자 도트(4)로 둘러싸인 정보 도트(3)로 28의 정보를 표현할 수 있고, 1 블록의 정보 도트 16개로 2128이 된다.
도 5는 정보 도트 및 여기에 정의된 데이터의 비트 표시 예이며, (a)는 도트를 2개, (b)는 도트를 4개, (c)는 도트를 5개 배치한 것을 나타낸다.
도 6은 도트 패턴의 변형예를 나타내는 것으로서, (a)는 정보 도트 6개 배치형, (b)는 정보 도트 9개 배치형, (c)는 정보 도트 12개 배치형, (d)는 정보 도트 36개 배치형의 개략도이다.
도 1과 도 3에 나타내는 도트 패턴(1)은, 1 블록에 16(4×4)의 정보 도트(3)를 배치한 예를 나타내고 있다. 그러나, 이 정보 도트(3)는 1 블록에 16개 배치하는 것에 국한되지 않고 , 여러 가지로 변경할 수 있다. 예를 들면, 필요로 하는 정보량의 대소 또는 카메라의 해상도에 대응하여, 정보 도트(3)를 1 블록에 6개(2×3) 배치한 것(a), 정보 도트(3)를 1 블록에 9개(3×3) 배치한 것(b), 정보 도트(3)를 1 블록에 12개(3×4) 배치한 것(c), 또는 정보 도트(3)를 1 블록에 36개 배치한 것(d)이 있다.
(도트 패턴의 설명：GRID3)
다음에 GRID3에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 도트 패턴의 한 예를 나타내는 설명도, 도 8은 도트 패턴의 정보 도트 및 여기에 정의된 데이터 비트 표시의 한 예를 나타내는 확대도, 도 9(a), (b), (c)는 키 도트와 정보 도트와의 배치 상태를 나타내는 설명도이다.
본 발명의 도트 패턴을 사용한 정보 입출력 방법은, 도트 패턴(1)의 인식과 이 도트 패턴(1)으로부터 정보 및 프로그램을 출력하는 수단으로 구성된다.
즉, 도트 패턴(1)을 카메라에 의하여 화상 데이터로서 수납하고, 먼저, 기준 격자점 도트(4)를 추출하고, 이를 가상 기준 격자점(6)의 위치라고 판정하고, 이들 가상 기준 격자점(6)을 연결하는 직선을 기준 격자선(7)으로 한다. 그리고, 이 기준 격자선(7) 상에서, 본래 기준 격자점 도트(4)가 있어야 할 가상 기준 격자점(6)의 위치에 도트가 배치되어 있지 않은 경우, 이 가상 기준 격자점(6)의 주변의 도트를 추출하고, 이를 키 도트(2)(블록의 네 귀퉁이 모서리부)로 한다. 그리고, 다음에 상기 가상 기준 격자점(6)끼리를 연결하는 종횡의 격자선(8a), (8b)를 설정하여, 이 격자선 끼리의 교점을 가상 격자점(11)(제1 가상 격자점)으로 한다. 그리고 이 가상 격자점(11)의 주위의 도트를 탐색하고, 이 가상 격자점(11)으로부터의 거리와 방향으로 정의되는 정보 도트(3)를 추출한다.
또한, 가상 기준 격자점(6)끼리를 사선 방향끼리 연결하는 사선 격자선(8c)을 상정하고, 이 사선 격자선(8c)끼리의 교점도 가상 격자점(12)(제2 가상 격자점) 으로 한다. 그리고 이 가상 격자점(12)의 주위의 도트도 탐색하여, 그 가상 격자점(12)로부터의 거리와 방향으로 정의되는 정보 도트(3)를 추출한다.
다음에, 키 도트(2)의 가상 기준 격자점(6) 또는 가상 격자점(11)으로부터의 방향에 따라 상기 블록의 방향이 결정된다. 예를 들면, 키 도트(2)가 가상 격자점으로부터 ＋y 방향으로 어긋나 있는 경우에는 종방향을 정위(正位)로 하여 블록 내의 정보 도트(3)를 인식하면 된다.
또한, 키 도트(2)가 가상 기준 격자점(6) 또는 가상 격자점(11)으로부터 -y 방향으로 어긋나 있으면 상기 블록을 블록 중심을 축으로 180도 회전시킨 방향을 정위로 하여 블록 내의 정보 도트(3)를 인식하면 된다.
또한, 키 도트(2)가 가상 기준 격자점(6) 또는 가상 격자점(11)으로부터 -x 방향으로 어긋나 있으면 상기 블록을 블록 중심을 축으로 시계 방향으로 90도 회전시킨 방향을 정위로 하여 블록 내의 정보 도트(3)를 인식하면 된다.
또한, 키 도트(2)가 가상 기준 격자점(6) 또는 가상 격자점(11)으로부터 ＋x 방향으로 어긋나 있으면 상기 블록을 블록 중심을 축으로 반시계방향으로 90도 회전시킨 방향을 정위로 하여 블록 내의 정보 도트(3)를 인식하면 된다.
광학 독취 수단으로 읽어낸 도트 패턴(1)의 화상이 프래임 버퍼에 축적되면, 상기 광학 독취 수단의 중앙 처리장치(CPU)는, 프래임 버퍼의 도트를 해석하여, 각 정보 도트(3)의 가상 격자점(11), (12)으로부터의 거리와 방향에 따라 정보 도트(3)마다 정의된 수치를 복호한다. 그리고 이들 수치는 xy 좌표 또는 코드로서 광학 독취 수단 또는 PC의 메모리에 격납된 정보와 대조되어, 상기 xy 좌표 또는 코 드에 대응하는 음성, 화상, 동영상, 문자, 프로그램 등을 읽어내, 표시 수단, 음성 및 화상 출력 수단으로 출력된다.
본 발명의 도트 패턴(1)의 생성은, 도트 코드 생성 알고리즘에 의하여, 음성 등의 정보를 인식시키기 때문에 미세한 도트, 즉, 키 도트(2), 정보 도트(3), 기준 격자점 도트(4)를 소정의 규칙에 준하여 배열한다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 인쇄물 등의 매체면의, 정사각형 또는 직사각형인 사각형 영역을 블록으로 한다. 그리고, 상기 블록의 테두리를 구성하는 종방향 및 횡방향의 직선을 기준 격자선(7)(도 1에서 굵은 테두리로 나타낸 선)으로 하고, 상기 기준 격자선(7) 상의 소정 간격 마다 가상 기준 격자점(6)을 설치하고, 가상 기준 격자점(6) 상에 기준 격자점 도트(4)를 배치한다. 다음에, 상기 가상 기준 격자점(6)끼리를 연결하고 또한 상기 기준 격자선(7)과 평행한 직선을 격자선(8a), (8b)으로 하고, 격자선(8a), (8b)끼리의 교점을 가상 격자점(11)(제1 가상 격자점)으로 한다.
또한, 상기 가상 기준 격자점(6)끼리를 사선 방향으로 연결하는 사선 격자선(8c)을 설정하고, 이 사선 격자선(8c)끼리의 교점도 가상 격자점(12)(제2 가상 격자점)으로 한다.
이와 같이 설정된 가상 격자점(11), (12)을 기준으로 거리와 방향을 가지는 한 개 또는 복수의 정보 도트(3)를 각각 배치하여 도트 패턴을 생성한다.
카메라로 이 도트 패턴(1)을 화상 데이터로서 수납할 때에, 그 카메라의 렌즈의 왜곡이나 사선 촬상, 지면의 신축, 매체 표면의 만곡, 인쇄 시의 왜곡을 상기 기준 격자점 도트(4)에 의하여 교정할 수 있다. 구체적으로는 왜곡된 4점의 가상 격자점을 원래의 정사각형으로 변환하는 보정용 함수(Xn, Yn)=f(Xn＇, Yn＇)를 구하고, 이와 동일한 함수로 정보 도트를 보정하여, 올바른 정보 도트(3)의 벡터를 구한다.
도트 패턴(1)에 기준 격자점 도트(4)를 배치하고 있으면, 이 도트 패턴(1)을 카메라로 수납한 화상 데이터는, 카메라가 원인인 왜곡을 보정함으로써, 왜곡율이 높은 렌즈를 부착한 보급형 카메라로 도트 패턴(1)의 화상 데이터를 수납할 때에도 정확하게 인식할 수 있다. 또한, 도트 패턴(1)의 면에 대하여 카메라를 비스듬히 하여 읽어내더라도, 그 도트 패턴(1)을 정확하게 인식할 수 있다.
키 도트(2)는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 사각형상(矩形狀)으로 배치한 가상 격자점의 대략 중심 위치에 있는 1개의 가상 격자점(11)을 기준으로 거리와 방향에 따라 배치된 도트이다. 이 키 도트(2)는, 한 묶음의 정보 도트군(群)을 나타내는 1 블록 분의 도트 패턴(1)의 대표점이다. 예를 들면, 도트 패턴(1)의 블록의 중심의 가상 격자점(11)으로부터 상방으로 0.2㎜ 어긋난 위치에 배치되어 있는 경우이다. 따라서, 정보 도트(3)가 가상 격자점으로부터의 X, Y 좌표치로 정의되는 경우에는, 키 도트(2)로부터 하부로 0.2㎜의 거리의 위치가 가상 격자점(좌표점)이 된다. 다만, 이 수치(0.2㎜)는 여기에 국한되지 않고 , 도트 패턴(1)의 블록 대소에 응하여 변할 수 있다.
정보 도트(3)는 여러 가지의 정보를 인식시키는 도트이다. 이 정보 도트(3) 는, 도 12의 경우, 키 도트(2)를 대표점으로 하여, 그 주변에 배치함과 동시에, 4점의 가상 격자점(11)(제1 가상 격자점)으로 둘러싸인 중심을 가상 격자점(12)(제2 가상 격자점)으로 하고, 이를 시점으로 하여 벡터에 의하여 표현한 종점에 배치한 것이다. 예를 들면, 이 정보 도트(3)는, 가상 격자점(11), (12)으로 둘러싸이고, 도 8에 나타낸 바와 같이, 이 가상 격자점(11), (12)으로부터 0.2㎜ 떨어진 도트는, 벡터로 표현되는 방향과 길이를 가지기 때문에, 시계 방향으로 45도씩 회전시켜 8 방향으로 배치하여, 3 비트를 표현하고 있다.
이 그림에 따르면, 1 블록의 도트 패턴(1)으로 3 비트×16개=48 비트를 표현할 수 있다.
한편, 도시하는 예에서는 8 방향으로 배치하여 3 비트를 표현하고 있으나, 이에 국한하지 않고, 16 방향으로 배치하여 4 비트를 표현하는 것도 가능하여, 여러 가지 변경할 수 있는 것은 물론이다.
또한, 도 7에서는 모든 가상 격자점에 대하여, 이 가상 격자점을 시점으로 하여 그 종점 위치에 정보 도트를 배치했으나, 이에 국한되지 않고, 가상 격자점 상에 도트가 배치되어 있는지 없는지로 정보를 정의하도록 해도 된다. 예를 들면 가상 격자점 상에 도트가 배치되고 있으면 ‘1’, 배치되어 있지 않으면 ‘0’이라는 정보를 정의할 수 있다.
키 도트(2), 정보 도트(3) 또는 기준 격자점 도트(4)의 직경은, 외관과 지질에 대한 인쇄의 정도, 카메라의 해상도 및 최적의 디지털화를 고려하여, 0.1㎜정도가 바람직하다.
또한, 촬상 면적에 대한 필요한 정보량과 각종 도트(2), (3), (4)의 오인을 고려하여 기준 격자점 도트(4)의 간격은 가로세로 1 ㎜전후가 바람직하다. 기준 격자점 도트(4) 및 정보 도트(3)와의 오인을 고려하여, 키 도트(2)의 어긋남은 격자 간격의 20% 전후가 바람직하다.
이 정보 도트(3)와 가상 격자점(11) 또는 (12)와의 간격은, 인접하는 가상 격자점(11), (12) 간의 거리의 15~30% 정도의 간격인 것이 바람직하다. 정보 도트(3)와 가상 격자점(11), (12) 간의 거리가 이 간격보다 가까우면 도트끼리가 큰 덩어리로 시인되기 쉬어, 도트 패턴(1)으로서 보기 어렵기 때문이다. 반대로, 정보 도트(3)와 가상 격자점 간의 거리가 이 간격보다 멀면, 인접하는 어느 하나의 가상 격자점(11), (12)을 중심으로 하여 벡터 방향성을 갖도록 한 정보 도트(3)인가의 인정이 곤란하게 되기 때문이다.
도 9는, 블록 내에 있어서의 정보 도트(3)의 독취 순서를 나타낸 것으로서, 동도 중의 동그라미가 붙은 숫자는, 각각 가상 격자점(11), (12) 마다 배치된 정보 도트(3)의 배치 영역을 의미하고 있는 것으로 한다.
예를 들면, 도 9(a)의 경우, 블록 중심의 (1)(도중에서 동그라미로 둘러싸인 숫자 ‘1’을 의미하고 있다. 이하 같다)를 중심으로 하여, 그곳에서부터 시계방향으로 (1)부터(25)가 배치되어 있다. 이 때의 격자 간격은 예를 들면 1 ㎜이고, 4 ㎜×4 ㎜로 3 비트×1625=4875 비트를 표현한다.
도 9(b)는, 블록의 좌상의 사각형 영역의 정보 도트(1)로부터 종방향으로 순차적으로 (4)까지 배치한 후, 종횡 방향의 격자선 끼리의 교점에 배치된 정보 도 트(5)~(7)를 배치하고 있다.
도 9(c)는, 블록 좌상의 사각형 영역의 정보 도트(1)로부터 종방향으로 (16)까지 순차적으로 배치한 후, 종횡의 격자선 끼리의 교점에 배치된 정보 도트(17)~(25)를 배치하고 있다.
도 10은 정보 도트 및 여기에 정의된 데이터의 비트 표시의 예로서, 다른 형태를 나타낸다.
또한, 정보 도트(3)에 대하여 기준 격자점 도트(4)로 둘러싸인 가상 격자점(11), (12)로부터 단(도 10의 상단), 장(도 10의 하단)의 2 종류를 사용하여, 벡터 방향을 8 방향으로 하면, 4 비트를 표현할 수 있다. 이때, 긴 쪽은 인접하는 가상 격자점 간의 거리의 25~30% 정도, 짧은 쪽은 15~20% 정도가 바람직하다. 다만, 장, 단의 정보 도트(3)의 중심 간격은, 이들의 도트 직경보다 길어지는 것이 바람직하다.
4점의 가상 격자점(11), (12)으로 둘러싸인 정보 도트(3)는, 외관을 고려하여, 1 도트가 바람직하다. 그러나, 외관을 무시하고, 정보량을 많이 하고 싶은 경우는, 1 벡터마다 1 비트를 할당하여 정보 도트(3)를 복수의 도트로 표현함으로써, 다량의 정보를 가질 수가 있다. 예를 들면, 동심원(8) 방향의 벡터에서는, 4점의 기준 격자점 도트(4)로 둘러싸인 정보 도트(3)로 28의 정보를 표현할 수 있어, 1 블록의 정보 도트 16개로 2128이 된다.
도 11은 정보 도트(3) 및 여기에 정의된 데이터의 비트 표시의 예로서, (a) 는 도트를 2개, (b)는 도트를 4개 및 (c)~(e)는 도트를 5개, (f)는 7개 배치한 것을 나타낸다.
도 12는 도트 패턴의 변형예를 나타내는 것으로서, (a)는 블록 내에 정보 도트(3)를 8개 배치한 것, (b)는 정보 도트(3)를 13개 배치한 것, (c)는 정보 도트(3)를 18개 배치한 것, (d)는 정보 도트(3)를 41개 배치한 것이다.
전술한 도 7과 도 9에 나타내는 도트 패턴(1)은, 1 블록에 25개의 정보 도트(3)를 배치한 예를 나타내고 있다. 그러나, 이 정보 도트(3)는 1 블록에 25개 배치하는데 국한하지 않고, 여러 가지로 변경할 수 있다. 예를 들면, 필요로 하는 정보량의 대소 또는 카메라의 해상도에 따라, 정보 도트(3)를 1 블록에 8개 배치한 것[도 12(a)], 정보 도트(3)를 1 블록에 13개 배치한 것[도 12(b)], 정보 도트(3)를 1 블록에 18개 배치한 것[도 12(c)], 또는 정보 도트(3)를 1 블록에 41개 배치한 것[도 12(d)]이 있다.
(도트 패턴의 설명：GRID4)
다음에 GRID4에 대하여 설명한다.
도 13은, 본 발명의 실시 형태인 도트 패턴을 구체적으로 나타낸 것으로서, (a)는 4×4 격자, (b)는 5×4 격자, (c)는 6×4 격자의 도트 패턴을 나타내고 있다.
동도(a)에 있어서, 먼저 사각형을 구성하는 종횡 방향의 기준 격자선(7a)~(7d)을 설치하고, 이 사각형 내의 소정 간격 마다 가상 격자점(13)이 배치되어 있다.
기준 격자선(7a)~(7d) 및 가상 격자점(13)에 대하여는, 실제로 지면(매체면)에 인쇄되는 것이 아니고, 어디까지나 컴퓨터 화상 메모리 상에 도트 패턴을 배치할 때, 또는 도트 패턴을 읽어 들일 때에 가상적으로 설정된 것이다.
다음에, 상하 횡방향의 기준 격자선(7a), (7b)상의 가상 기준 격자점(14) 상에 기준 격자점 도트(4)를 배치한다.
다음에, 가상 격자점(13)끼리를 연결하는 종횡 방향의 격자선(8a), (8b)를 상정하여, 이 격자선(8a), (8b)끼리의 교점을 마찬가지로 가상 격자점(13)으로 한다.
다음에, 가상 격자점(13)을 기준으로 거리와 방향을 가지는 정보 도트(3)를 가상 격자점(13) 마다 1 또는 2 이상 배치하여 도트 패턴을 생성한다. 도 13에서는 가상 격자점(13) 마다 1개의 정보 도트(3)가 배치되어 있다.
이상으로 설명한 도 13(a)는 격자수를 종방향으로 4개, 횡방향으로 4개 단위로 정보 도트(3)를 배치했을 경우(4×4 격자)이고, 동도(b)는 5×4 격자, (c)는 6×4 격자를 각각 나타내고 있다.
도 14는 정보 도트(3)의 정의를 나타낸 것으로서, 가상 격자점(13)을 중심으로 정보 도트(3)의 방향으로 값을 정의한 것이다. 동도에서는 가상 격자점을 통과하는 격자선을 기준으로 시계 방향으로 45도씩 8 방향으로 정보 도트를 배치함으로써, 합계 8 방법(2진법으로 000으로부터 111, 3 비트)의 정보를 정의할 수 있도록 되어 있다.
또한, 도 15는 상기 방향으로 다시 거리를 2 단계로 함으로써 합계 16방법(2 진법으로, 0000~1111, 4 비트)의 정보를 정의할 수 있도록 되어 있다.
도 16은, 가상 격자점(13)을 중심으로 동심원 상에 복수의 정보 도트(3)를 배치하는 경우로서, 그 위치는 도트가 있는 경우를 1, 없는 경우를 0으로서 정의함으로써, 8 비트를 정의할 수 있으며, 즉 연직 방향에 위치하는 도트를 1비트 째로 하여 시계방향으로 비트 정보를 정의할 수 있다.
도 17은 상기 동심원을 2개로 한 것으로서, 16 비트를 정의할 수 있다. 이와 같이 함으로써, 1개의 가상 격자점(13)에 대하여 방대한 정보량을 정의할 수 있다.
도 18은, 광학 독취 수단에 있어서 정보 도트(3)의 독취 순서를 설명하기 위한 것이다. 동도에 있어서 동그라미가 붙은 숫자는 편의적인 것으로서, 실제로는 도 13(a)~(c)에 나타난 도트 패턴으로 되어 있다.
동도(a)에서는, 먼저 좌측 종방향의 기준 격자선(7c)을 따라 종방향으로 가상 격자점마다의 정보 도트를 읽어낸 후[동그라미가 붙은 숫자(1)~(3)], 다음의 종방향 격자선(8b) 상의 가상 격자점(13)을 위로부터 순차적으로 읽어낸다[동그라미가 붙은 숫자(4)~(6)]. 이와 같이 하여 순차적으로 가상 격자점(13)마다 읽어 들여 실행한다.
한편, 이상의 설명에서는 격자마다의 독취 순서는 종방향의 격자선(8b)의 왼쪽으로부터 순서를 정했으나, 정보를 배치, 읽어내는 격자 순서는 임의로 설정하여도 되는 것은 물론이다.
도 19는, 기준 격자선 상의 가상 격자점(13) 상에, 기준 격자점 도트(4) 대신에 키 도트(2)를 배치한 예이다. 기준 격자선(7a)의 중간 위치의 가상 격자 점(13)을 기준으로 상방향으로 옮긴 위치에 키 도트(2)를 배치하고 있다.
이러한 키 도트(2)에 의하여, 도트 패턴의 방향을 정의할 수 있다.
도 20은 차분법을 사용한 정보 도트(3)의 독취 방법에 대하여 설명한 것이다. 이하에서는 도면의 사각형 숫자를 [], 동그라미가 붙은 숫자를 ()로 표현한다.
즉, 도 20에서는, 4×4 격자에 있어서, (4)의 정보 도트의 값과 (1)의 정보 도트 값의 차분에 의하여 값［1］을 표현하고 있다.
마찬가지로［2］는 (5)와 (2)의 차분,［3］은 (6)과 (3)의 차분으로 표현할 수 있다. ［4］~［12］도 마찬가지로 표현하고 있다.
[1］~［12］는 이하의 정보 도트 간의 차분 수학식 1로 표현할 수 있다.
［1］=(4)－(1)
［2］=(5)－(2)
［3］=(6)－(3)
［4］=(7)－(4)
［5］=(8)－(5)
［6］=(9)－(6)
［7］=(10)－(7)
［8］=(11)－(8)
［9］=(12)－(9)
［10］=(13)－(10)
［11］=(14)－(11)
［12］=(15)－(12)
이러한 차분법을 이용함으로써, 하나의 진치(眞値)에 대하여 다른 복수의 도트 패턴을 생성할 수 있어 안전성(security)를 높일 수가 있다.
(GRID1에 있어서 디렉션 도트의 설명)
이상의 도 1~도 20의 설명은 주로 본 발명자가 제창하고 있는 도트 패턴의 일례를 설명한 것이다. 이하의 설명에서는, 키 도트(2)를 이용하지 않고 디렉션 도트에 의하여 블록의 방향을 정의하는 경우에 대하여 상세하게 설명한다.
도 21(a) 및 (b)는, 도 1~도 20에서 설명한 GRID1에 의한 도트 패턴을 전제로 하여 디렉션 도트(21)를 배치한 예이다.
이 예에서는, 기준 격자점 도트(4)에 둘러싸인 영역의 중심점으로부터의 이동방법에 따라 정보를 정의하고 있다. 따라서, 모든 격자 영역에 정보 도트(3)를 배치할 수 있으나, 3×3개의 중앙 격자 영역만은 디렉션 도트(21)가 배치되어 있다.
디렉션 도트(21)의 배치 영역에서는, 디렉션 도트는 중심점으로부터 종횡 방향으로 옮긴 위치에 배치되어 방향과 정보를 나타내고 있다. 즉, 도 21(a)에서는, 디렉션 도트(21)가 중심으로부터 상방으로 옮긴 위치(＋y 방향)에 배치되고 있으므로, 상기 블록은 상향인 것을 알 수 있다. 이것이 중심으로부터 하방으로 옮겨 놓은 위치(－y 방향)에 배치되어 있는 경우에는, 상기 블록은 하향인 것을 알 수 있다. 마찬가지로, 중심으로부터 좌방향으로 옮긴 위치(－X 방향)에 배치되어 있는 경우는, 상기 블록은 좌향, 중심으로부터 우방향으로 옮긴 위치(＋x 방향)에 배치되어 있는 경우는, 상기 블록은 우향인 것을 알 수 있다.
또한, 디렉션 도트(21) 이외의 격자 영역에서는, 중심점으로부터 사선 방향으로 옮겨놓음으로써, 정보를 정의하고 있다. 이 정의 방법에 대하여서는 전술했기 때문에 설명은 생략 한다.
한편, 이와 같이, 방향 기준이 그 외의 격자 영역과는 다른 영역[디렉션 도트(21)가 배치되는 격자 영역]은, 그 중앙에 배치했을 경우에는 디렉션 도트(21)의 방향으로 블록을 정의하게 되나, 이 방향 기준이 다른 격자 영역을 블록의 다른 영역으로 배치한 경우(디렉션 영역)에는, 그 배치 위치에 따라 블록의 방향을 정의할 수 있다(도 40 참조). 또한, 그와 같은 방향 기준이 다른 격자 영역을 복수 설치하여 그 배치 모양에 따라 블록 방향을 정의할 수도 있다(도 34~도 37). 이들의 경우에는 방향 기준이 다른 격자 영역을 배치하는 것만으로 블록의 방향을 정의할 수 있기 때문에, 상기 격자 영역에 배치되는 정보 도트(3)는 반드시 블록 방향과 일치시킬 필요는 없다. 이 점에 대하여서는 뒤에 상세히 설명한다.
이와 같이, 디렉션 영역에서는 종횡 방향, 그 이외의 영역에서는 사선 방향으로 정보 도트(3)를 배치함으로써, 키 도트(2)를 위해 기준 격자점 도트(4)중 어느 하나를 옮겨 기준 격자점의 등간격성을 희생하지 않기 때문에, 도트 패턴의 독취 알고리즘을 간단화 할 수 있다. 또한, 디렉션 영역에는 그대로 정보 도트(3)를 배치할 수 있기 때문에, 정보 도트(3)를 희생하지 않고 블록의 방향을 정의할 수 있다. 더구나, 디렉션 도트(21)를 배치한 경우라도 중심점으로부터 벗어난 양(중심 점으로부터의 길이)으로 정보를 정의할 수 있고, 정보 도트(3)와 디렉션 도트(21)를 겸용할 수 있다.
도 47은, 디렉션 도트와 정보 도트의 판정 알고리즘을 설명하기 위한 그림이다.
디렉션 도트(21)와 정보 도트(3)를 판별할 때, 이하와 같은 순서로 실행한다.
(1) s=｜l0－l2｜를 산출한다.
(2) t=｜l3－l1｜를 산출한다.
(3) s－t를 산출한다.
(4) s－t가 소정치 p 이상이면 정보 도트, 소정치 p 미만이면 디렉션 도트로 판정한다.
구체적으로는, 도 47(a)의 경우,
s－t=｜l0－l2｜－｜l3－l1｜=｜l0－l2｜
｜l0－l2｜≥p이면 정보 도트이다.
동도(b)의 경우,
s－t=｜l0－l2｜－｜l3－l1｜=0
0＜p이면 디렉션 도트이다.
p의 값은 임의로 설정할 수 있으나 120 pixel2 정도가 바람직하지만 이에 국 한되지는 않는다.
도 21(a)는, 3×3=9개의 격자 영역으로 형성된 블록을 나타내고 있으며, 동도(b)는 이 블록을 종횡 2 개씩 배치한 예를 나타내고 있다.
도 22(a) 및 (b)는, 도 21(a) 및 (b)에 대응한 정보 도트(3)의 격자 영역마다의 배치순서를 나타낸 것이다. 정보 도트(3)의 배치순서는 이에 국한되는 것은 아니다.
(GRID3：디렉션 도트의 배치예)
도 23(a) 및 (b)는, 디렉션 도트(21)를 다른 도트 패턴(GRID3)에 적용한 경우의 그림이다.
GRID1에서는, 4점의 기준 격자점 도트에 둘러싸인 영역 내에 정보 도트(3)를 배치했으나, GRID3에서는, 기준 격자점의 위치에도 정보 도트(3)를 배치하고 있다. 이 예에서는, 블록 내에서, 어느 하나의 기준 격자점에 착안하여, 디렉션 도트(21)를 배치할 수 있다.
도 23(a)에서는, 4×4=16개의 격자 영역 중, 좌상(左上)의 격자 영역의 우하(右下)에 위치하는 기준 격자점을 디렉션 도트(21)의 배치 장소로 하고 있다. 디렉션 도트(21)의 배치 장소를 이와 같이 한 경우, 상기 블록의 중심(24)를 중심으로 90도씩 회전시킨 위치(23a, 23b, 23c)에서 디렉션 도트(21)와 같은 방향(종횡 방향)으로 정보 도트(3)가 배치되고 있으면 어떤 것이 디렉션 도트(21)인지 판별할 수 없고, 블록 방향을 정의할 수 없을 가능성이 있다.
따라서, 디렉션 도트(21)의 배치 장소 이외의 기준 격자점에서는, 정보 도트 의 배치는 사선 방향으로 배치시키고 있다. 이에 따라, 디렉션 도트(21)의 탐색이 용이하게 된다.
도 23(a)에서는, 디렉션 도트(21)의 도트의 위치, 즉 동도에서는 기준 격자점으로부터 상방으로 도트가 배치되어 있으므로 상기 블록이 상향인 것을 정의하고 있다.
그러나, 이와 같이 도트의 위치 그 자체로 블록의 방향을 정의하는 데 국한하지 않고, 도트를 종횡 방향으로 배치하는 영역을 동도에 나타낸 바와 같이, 블록 중 좌상에 배치하는 것 자체로 블록의 방향을 정의할 수도 있다. 이 경우, 상기 영역에 배치하는 도트는 반드시 블록의 방향과 일치시킬 필요는 없고, 기준 격자점으로부터 우, 좌, 하 방향으로 배치하여도 된다. 이와 같이 기준 격자점으로부터의 방향이, 그 외의 정보 도트(3)와는 다른 방향 기준으로 정보를 정의하는 영역[디렉션 영역(21a)：이 디렉션 영역(21a)에서는 기준 격자점의 종횡 방향으로 정보 도트(3)가 배치되어 있고, 그 이외의 영역의 격자선의 교점을 기준 격자점으로 한 영역에서는 사선 방향으로 도트가 배치되어 있다]을 블록 내에 미리 정해진 위치에 배치함으로써, 블록의 방향을 정의할 수 있다. 즉 디렉션 영역(21a)이 좌상에 배치되어 있으면 상기 블록은 상향이다. 또한, 상기 영역[디렉션 영역(21a)]의 배치 장소만으로 블록의 방향을 정의할 수 있어, 상기 영역[디렉션 영역(21a)]의 정보 도트(3)는 다른 정보 도트(3)와 다른 방향이기만 하면, 기준 격자점으로부터 어떠한 방향으로 배치하여도 된다.
또한 도 23(a)에서는, 디렉션 도트(21)의 방향(종횡 방향)으로 다른 기준 격 자점에 배치되는 정보 도트(3)의 배치 방향(사선 방향)과 구별할 수 있도록 했으나, 그에 국한하지 않고, 도 23(b)에 나타낸 바와 같이, 기준 격자점으로부터의 길이에 따라 디렉션 도트(21)를 식별할 수 있도록 해도 된다. 동도에서는, 디렉션 도트(21)만 기준 격자점으로부터의 거리를 길게 설정하고 있고, 다른 위치(23a, 23b, 23c)의 정보 도트(3)는 기준 격자점으로부터의 거리를 짧게 설정하고 있다.
도 24는, 상기 설명한 GRID3에 의한 도트 패턴을 종횡 2개로 구성했을 경우의 그림, 도 25(a) 및 (b)는 이에 대응하는 정보 도트(3)의 배치순서를 나타내는 그림이다.
도 24에 나타내는 경우도, 기준 격자점으로부터 상하 좌우 방향으로 도트를 배치하는 영역[디렉션 영역(21a)]이 블록의 좌상에 배치되어 있음으로써, 상기 블록의 방향을 식별할 수 있도록 되어 있다.
도 26(a) 및 (b)는, GRID3에 의한 도트 패턴에 있어서, 디렉션 도트(21)를 블록 중심에 배치했을 경우의 예를 나타내고 있다.
이와 같이 디렉션 도트(21)를 블록 중심에 배치함으로써, 다른 격자점은 종횡으로 사선 방향으로 자유롭게 정보 도트(3)를 배치할 수 있다.
도 27은(a) 및 (b)는, 도 26(a) 및 (b)에 대응한 그림으로서, 정보 도트(3)의 배치순서를 나타내고 있다.
(GRID4：디렉션 도트의 배치예)
도 28~도 33은, 디렉션 도트를 다시 별도의 도트 패턴(GRID4)에 적용한 경우의 그림이다.
도 28(a)에 있어서, 이 도트 패턴(GRID4)에서는, 블록 상하의 횡방향 격자선(28a), (28b) 상에 기준 격자점 도트(4)가 등간격으로 배치되어 있으며, 그 이외의 격자점을 중심으로 각각 정보 도트(3)가 배치되어 있다.
이러한 도트 패턴에 있어서, 상하 격자선(28a), (28b)의 중간에 위치하는 중앙 격자선(28c)의 하나 위의 격자선 상의 소정의 기준 격자점의 영역에서는, 이 기준 격자점을 시점으로 하여 종횡 방향으로 정보 도트(3)가 배치되고 있고, 이 영역은 디렉션 영역(21a)으로 되어 있다.
이 디렉션 영역(21a)에서는, 동일한 격자선에 소속된 기준 격자점과 정보 도트(3) 배치의 방향 기준이 다르게 되어 있다. 즉, 디렉션 영역(21a)에서는 기준 격자점으로부터 종횡 방향으로 정보 도트(3)가 배치되어 있는 반면, 그 외의 기준 격자점의 영역에서는 기준 격자점으로부터 사선 방향으로 정보 도트(3)가 배치되어 있다.
이와 같이, 중앙 격자선(28c)을 기준으로 디렉션 영역(21a)이 위에 배치되어 있는 경우에는, 상기 블록은 상향인 것을 식별할 수 있다.
한편, 디렉션 영역(21a)에서는, 종횡 방향으로 임의로 정보 도트(3)를 배치할 수도 있으나, 이 디렉션 영역(21a) 내의 도트 배치를 블록의 방향과 일치시킨 디렉션 도트(21)로서 해도 무방함은 물론이다.
또한, 중앙 격자선(28c) 상에 디렉션 영역(21a)을 설치했을 경우에는, 그 중에 배치되는 도트는 디렉션 도트(21)로서 블록의 방향을 나타내게 된다.
그와 같은 도트 패턴(GRID4)에 있어서, 어느 하나의 격자점 위치를 디렉션 도트(21)로 했을 경우, 상하의 격자선(28a), (28b)의 중간에 위치하는 중앙 격자선(28c)을 대칭축으로 하여 마주하는 위치에 있는 격자점의 정보 도트(3)는, 디렉션 도트(21)와는 다른 도트의 배치가 되도록 하고 있다. 즉, 디렉션 도트(21)는 격자점으로부터 상하 좌우로 어긋난 위치에 배치하도록 하고, 이와 대칭 위치에 있는 격자점에서의 정보 도트(3)는 격자점으로부터 사선 방향으로 배치하도록 하고 있다.
그와 같은 도트 패턴(GRID4)에서는, 기준 격자점(4)이 등간격으로 배치되어 있는 것은 상하의 격자선(28a), (28b)뿐이기 때문에, 이것으로 상기 블록의 종방향을 식별할 수 있다. 다음에, 중앙의 격자선(28c)을 기준으로 상호 대칭 위치에 각각 사선 방향, 종방향으로 도트가 배치되어 있는 부위를 탐색한다. 여기에서 탐색된 종방향의 도트가 디렉션 도트(21)다.
도 28(b)는, 이러한 블록을 종횡 2개 정렬한 상태를 나타내는 그림이다.
또한, 도 29(a)는, 상기 도트 패턴(GRID4)의 정보 배치의 방법의 일례를 나타내는 설명도이다. 이 예에서는, 도트마다 차분으로 정보를 정의하게 되어 있다. 본 명세서에 있어서,［1］은 도면에 있어서 사각형으로 둘러싸인 숫자인 ‘1’, (1)은 도면에 있어서 동그라미가 붙은 숫자의 ‘1’을 의미하고 있는 것으로 한다. 여기에서, 예를 들면, 최초의 정보［1］은 (4)의 위치에 있는 정보 도트(3)의 값으로부터 (1)의 위치에 있는 정보 도트(3)의 값을 감산한 값으로 정의되어 있다. 동도에 나타낸 바와 같이, 디렉션 도트(21)가 배치된 격자점만은 정보 도트(3)로서 사용하고 있지 않으나, 이 디렉션 도트(21)에도 격자점으로부터의 길이 차이로 정 보의 의미를 부여하여도 된다.
또한, 디렉션 도트(21) 대신에 도 28(a)로 설명한 것과 같이, 이 영역을 디렉션 영역(21a)으로서 정보 도트(3)를 배치하여도 무방한 것은 물론이다.
도 30의 위의 그림은 도 29에 나타낸 도트 패턴의 블록을 종횡 2 개씩 연결한 것이고, 밑의 그림은 그 값의 산출을 나타낸 것이다.
도 31(a) 및 (b)는, GRID4에 의한 도트 패턴에 있어서, 디렉션 도트(21)를 블록 중심에 배치한 경우의 예를 나타내고 있다.
이와 같이 디렉션 도트(21)를 블록 중심에 배치함으로써, 그 외의 격자점은 종방향, 횡방향, 사선방향에 자유롭게 정보 도트(3)를 배치할 수 있다.
도 32~도 33은, 도 31에 대응한 정보의 배치를 나타내는 그림이다.
(GRID1：변형 패턴)
도 34(a) 및 (b)는, GRID1의 도트 패턴에 있어서, 3×3=9개의 격자 영역으로 구성되는 블록의 도트 패턴에 있어서, 특정한 격자 영역(디렉션 영역)만 정보 도트(3)의 배치 방향을 그 외의 격자 영역(디렉션 영역)과 다르게 함으로써, 블록의 방향을 정의하고 있다.
즉, 도 34(a)에 있어서, 좌하의 격자 영역(34a), 중앙의 격자 영역(34b), 우하의 격자 영역(34c)은 중심으로부터 종횡 방향으로 정보 도트(3)가 배치되고, 기타의 격자 영역에서는 중심으로부터 사선 방향으로 정보 도트(3)가 배치되어 있다. 이와 같이 격자 영역(34a), (34b), (34c)을 배치함으로써 이 격자 영역을 연결하는 삼각형의 형상, 즉, 저변(34a), (34c)에 대한 정점(34b)의 관계로부터, 상기 블록 이 상향인 것을 인식할 수 있다.
이와 같이, 블록 중의 정보 도트(3)의 배치 방향을 변경한[중심으로부터 종횡 방향으로 정보 도트(3)를 배치한] 격자 영역(34a), (34b), (34c)의 배치 관계(여기에서는 삼각형)에 의하여 블록의 방향을 정의할 수 있다. 이에 따라, 블록 중의 모든 격자 영역에 정보 도트(3)를 배치할 수 있기 때문에, 키 도트를 위한 격자 영역을 희생하지 않고, 모든 격자 영역에 정보 도트(3)를 배치할 수 있다.
도 34(b)는, 도 34(a)에 나타낸 블록을 종횡 방향으로 2 개씩 연결한 것이다.
도 35(a) 및 (b)는, 도 34(a) 및 (b)에 대응한 정보 도트(3)의 배치 상태를 나타내는 그림이다.
도 36(a)는, 도 34(a)의 변형으로서, 4×4=16개의 격자 영역으로 구성되는 블록의 도트 패턴에 있어서, 특정한 격자 영역(36a), (36b), (36c), (36d)만 정보 도트(3)의 배치 방향을 격자 영역의 중심으로부터 종횡 방향으로 정보 도트(3)를 배치하여, 그 외의 격자 영역[중심으로부터 사선 방향으로 정보 도트(3)를 배치]과 다르게 함으로써, 블록의 방향을 정의하고 있다. 이 블록에서는 격자 영역(36a), (36c), (36d)이 저변과 병행하여 직선적으로 배치되고, 격자 영역(36b)만이 돌출되어 있다. 따라서, 상기 블록은 이 격자 영역(36b)의 돌출 방향, 즉 상향인 것을 알 수 있다.
도 36(b)는, 도 36(a)에 나타낸 블록을 종횡 방향으로 2 개씩 연결한 것이다.
도 37(a) 및 (b)는, 도 36(a) 및 (b)에 대응한 정보 도트(3)의 배치 상태를 나타내는 그림이다.
이와 같이, 도 34~도 37에 나타낸 바와 같이, 특정한 격자 영역만 정보 도트(3)의 배치 방향을 그 외의 격자 영역과 다르게 함으로써, 블록의 방향을 정의하여, 키 도트에 의해 격자 영역을 희생하지 않고, 모든 격자 영역에 정보 도트(3)를 배치할 수 있다.
한편, 도 38 및 도 39는, 상기 도 34~도 37에서 설명한 격자 영역의 배치를 했다 하더라도 블록의 방향을 정의할 수 없는 예를 나타내고 있다.
즉, 도 38(a)의 경우, 정보 도트(3)를 격자점의 종횡 방향으로 옮겨 배치하는 격자 영역(381), (382), (383)이 블록의 사선 방향으로 직선적으로 연속하고 있고, 그러한 특정한 격자 영역을 연결하는 선이 직선적으로 다른 블록에도 연결되는 경우에는, 블록의 방향을 정의할 수 없다. 또한 도 38(b)도 정보 도트(3)를 격자점의 종횡 방향으로 옮겨 배치하는 격자 영역(384), (385), (386)이 블록의 상하 방향으로 직선적으로 연속하고 있어 블록의 방향을 정의할 수 없다.
도 38(c)의 경우, 정보 도트(3)를 격자점의 종횡 방향으로 옮겨 배치하는 격자 영역(387), (388), (389)이 삼각형을 구성하고는 있으나, 이를 180도 회전한 도형이 (395), (394), (389) 또는 (391), (392), (393)과 같이 블록을 걸쳐 나타나기 때문에, 블록 자체[블록(B5)으로 잘못 인식할 가능성이 있다]를 정의할 수 없게 되며 또한 그 방향도 상하 어느 것인지 판별할 수 없게 된다.
도 39도 마찬가지로서, 정보 도트(3)를 격자점의 종횡 방향으로 옮겨 배치하 는 격자 영역(401), (402), (403)을 연결하는 선이 삼각형을 구성하고는 있으나, 이를 180도 회전한 도형이 (404), (405), (406)과 같이 블록(B3), (B4)에 걸쳐 나타나기 때문에, 본래 블록이 아닌 블록(B5)으로 잘못 인식할 가능성이 있어, 정확하게 블록을 정의할 수 없게 되며 또한 그 방향도 어느 것인지 판별할 수 없게 된다.
도 40(a)는, 도 23에서 설명한 도트 패턴(GRID3)의 변형예이고, 블록의 외주를 구성하는 격자선 상에 등간격의 기준 격자점 도트(4)를 배치하고, 이 기준 격자점 도트(4)끼리를 종횡 방향으로 연결한 격자선을 배치하고, 격자선 끼리의 교점을 가상 격자점으로 하여 4개의 가상 격자점에 둘러싸인 영역을 격자 영역으로 한 것이다. 이 격자 영역의 중심을 기준으로 길이와 방향(벡터)을 갖는 정보 도트(3)를 배치하고 있다. 그리고, 가상 격자점도 기준으로 하여 정보 도트(3)를 배치하고 있다. 여기에서, 격자 영역에 대하여는, 중앙 상방의 격자 영역(411)만 중심점으로부터 종횡 방향으로만 옮긴 정보 도트(3)를 배치하고, 그 이외의 격자 영역은 중심점으로부터 사선 방향으로 옮겨 정보 도트(3)를 배치하고 있다. 이 경우, 상기 격자 영역(411)의 배치 위치로부터, 상기 블록은 상향인 것을 알 수 있다.
이와 같이 특정한 방향으로 정보 도트(3)를 배치하는 격자 영역(411)을 블록의 어느 위치에 배치하는가에 따라 블록의 방향을 인식할 수 있다.
이와 같이, 격자 영역(411)을 디렉션 영역으로 하여, 블록 내의 그 배치 장소만으로 블록의 방향을 식별하는 것도 가능하다.
즉, 도 40(a)의 경우, 격자 영역(411)만 도트 배치의 방향 기준이 종횡 방향 이 되어 있어, 상기 격자 영역(411)이 디렉션 영역이라고 간주할 수 있다.
이 경우, 상기 디렉션 영역이 중앙 상방에 배치되어 있음으로써 상기 블록은 상향이라고 식별할 수 있다. 이와 같이 격자 영역(411)을 디렉션 영역으로 한 경우에는, 이 안에 배치되는 정보 도트(3)는 반드시 블록의 방향과 일치시킬 필요는 없다. 그 때문에, 상기 격자 영역(411) 내에서는 정보 도트는 중심점(가상 기준점)을 시점으로 하여 좌, 우 또는 하방향 벡터 종점에 배치하는 것도 가능하다.
또한, 이 격자 영역(411)에 배치되는 정보 도트(3)를 디렉션 도트(21)로 해도 무방한 것은 물론이다. 이 경우, 상기 격자 영역(411)의 중심점으로부터의 방향으로 블록의 방향을 정의할 수 있다. 이 경우, 디렉션 도트(21)를 배치하는 격자 영역(411)은 블록 중의 어디에 배치하여도 된다.
도 40(b)는, 동도(a)에서 나타낸 블록을 종횡 2 개씩 연결한 상태를 나타내고 있다.
도 41(a) 및 (b)는, 도 40(a) 및 (b)에 대응한 정보 도트(3)의 배치순서를 나타낸 것이다.
도 42(a)는, 도 40(a)에서 설명한 도트 패턴을 다시 4×4=16개의 격자 영역으로 되는 블록으로 나타낸 것이다. 도 42(b)는 이 블록을 종횡 2 개씩 연결한 상태를 나타내고 있다.
도 42(a) 및 (b)에 있어서도, 전술한 도 40(a)으로 마찬가지로, 격자 영역(411)만 도트 배치의 방향 기준이 종횡 방향으로 되어 있기 때문에, 상기 격자 영역(411)을 디렉션 영역이라고 간주할 수 있다.
이 경우, 상기 디렉션 영역{격자 영역(411)}이 도 42(a)에 나타내는 위치에 배치되어 있음으로써 상기 블록은 상향이라고 식별할 수 있다. 이와 같이 격자 영역(411)을 디렉션 영역으로 한 경우에는, 그 중에 배치되는 정보 도트(3)는 반드시 블록의 방향과 일치시킬 필요는 없다. 그 때문에, 상기 격자 영역(411) 내에서는 정보 도트(3)는 중심점(가상 기준점)을 시점으로 하여 좌, 우 또는 하 방향의 벡터 종점에 배치하는 것도 가능하다.
도 43(a) 및 (b)는, 도 42(a) 및 (b)에 대응한 정보 도트(3)의 배치순서를 나타낸 것이다.
도 44(a)는, 도 28(a)에서 설명한 도트 패턴(GRID4)의 변형예이다. 이 도트 패턴에서는, 소정의 영역(441)만 격자점으로부터 종횡 방향으로 옮긴 위치에 정보 도트(3)를 배치하고, 그 이외의 격자점에서는 사선 방향으로 옮긴 위치에 정보 도트(3)를 배치하고 있다.
이와 같이, 상기 영역(441)을 디렉션 영역으로 하고, 정보 도트(3)를 배치할 방향 기준(종횡 방향)을 그 외의 격자점의 정보 도트(3)(사선 방향)와 다르게 함으로써 상기 블록의 방향(여기에서는 상향)을 인식할 수 있다.
한편, 상기 영역(441)에 배치되는 정보 도트(3)는 종횡 방향이라면 임의의 위치에 배치할 수 있는데, 상기 정보 도트(3) 그 자체를 디렉션 도트(21)로 하여 블록의 방향을 도시한 바와 같이 하여도 되는 것은 물론이다.
도 44(b)는, 도 44(a)로 설명한 블록을 종횡 2 개씩 연결한 상태를 나타내고 있다.
도 45는 도 44(a)에 대응한 정보 도트(3)의 배치 상태를 설명하기 위한 그림, 도 46은 도 44(b)에 대응한 정보 도트(3)의 배치 상태를 설명하기 위한 그림이다.
이와 같이, GRID4에 의한 도트 패턴의 경우에도, 특정한 격자점을 키 도트를 위해 희생하지 않고 모든 격자점을 기준으로 정보 도트(3)를 배치할 수 있다.
(디렉션 도트의 다른 실시 형태)
도 48부터 도 55에서는, 디렉션 도트의 다른 실시 형태에 대하여 설명한다.
도 48은, 블록의 형상이 격자모양 이외인 블록에 대하여, 방향을 정의한 것이다.
동도에 있어서, 먼저 기준점(48a)~(48e)이 배치되어 있다. 이 기준점(48a)~(48e)을 연결하는 선에 의하여 블록의 방향을 나타내는 형상(여기에서는 상방으로 향한 5각형)이 정의되어 있다. 따라서, 이 기준점을 바탕으로 가상 기준점(48f), (48g), (48h)이 배치되고, 이 가상 기준점을 시점으로 하여 방향과 길이를 갖는 벡터 종점에 정보 도트(3)가 배치되어 있다. 이와 같이, 동도에서는, 블록의 방향을 기준점 배치 방법에 의하여 정의할 수 있다. 그리고 블록의 방향이 정의됨으로써, 블록 전체의 크기도 정의되게 된다.
도 48에 있어서는, 기준점(48a)~(48e)과 정보 도트(3)는 모두 동일한 형상의 것으로 설명했으나, 예를 들면 도 57에 나타낸 바와 같이, 기준점(48a)~(48e)을 정보 도트(3)보다 큰 형상으로 해도 된다. 또한, 이 기준점(48a)~(48e)과 정보 도트(3)와는 식별 가능하다면 어떠한 형상으로 해도 되며, 삼각형, 사각형 그 이상의 다각형이라도 된다.
도 49는, 도 48에 나타낸 블록을 종횡 방향으로 2 개씩 연결한 것이다.
도 50 및 도 51은, 블록의 형상을 격자상, 즉 사각형 영역으로 하지 않고, 일부의 기준점과 가상 기준점을 일치시켰을 경우를 나타낸 것이다.
즉, 도 48에 있어서 배치되어 있는 (48a), (48b), (48c), (48d), (48e), (48f), (48g)는, 기준점인 것과 동시에 가상 기준점이라고 간주할 수 있다. 그 때문에 도 50에서는, 각 점을 시점으로 한 벡터의 종점에 정보 도트(3)를 배치하고 있다. 그리고, (48a), (48b), (48c), (48f), (48g)로 구성되는 5각형에 대하여, (48c)가 정점이므로, 상기 블록이 상향인 것을 인식할 수 있다.
도 51은, 도 50에 나타낸 블록을 종횡 방향으로 2 개씩 연결한 것이다.
도 52 및 도 53은, 그 외의 것과는 다른 방향 기준으로 정보 도트를 배치함으로써, 블록의 방향을 정의하는 경우를 나타내고 있다.
동도에서는, 블록의 네 모퉁이에 기준점이 배치되어 있다. 가상 기준점을 중심으로 배치되는 정보 도트(3) 중, 디렉션 영역(21a)에 있어서 정보 도트(3)의 방향을, 그 외의 정보 도트의 방향 기준과 다르게 함으로써 방향을 정의한다. 즉, 디렉션 영역(21a)만 가상 기준점으로부터 종횡 방향으로 어긋난 위치에 정보 도트(3)를 배치하고, 그 이외의 영역에서는 정보 도트(3)는 가상 기준점으로부터 사선 방향으로 어긋난 위치에 배치되어 있다. 도 52에서는, 디렉션 영역(21a)이 블록 중심으로부터 상방으로 어긋난 위치(＋y 방향)에 배치되고 있으므로, 상기 블록은 상향인 것을 알 수 있다. 이와 같이 디렉션 영역(21a)의 블록 내의 위치로 블록의 방향 을 정의했을 경우에는, 디렉션 영역(21a) 내의 정보 도트(3)의 배치는 임의이다. 즉 동도에서는, 정보 도트(3)는, 가상 기준점보다 우방향의 벡터 종점에 배치되어 있다.
도 53은, 도 52에 나타낸 블록을 종횡 방향으로 2 개씩 연결한 것이다.
도 54 및 도 55는, 복수의 영역에 있어서, 그 외의 것과는 다른 방향 기준으로 정보 도트를 배치함으로써, 블록의 방향을 정의하는 경우를 나타내고 있다.
동도에서는, 블록의 4 모퉁이에 기준점이 배치되어 있다. 상기 블록에 대하여, 가상 기준점을 중심으로 배치되는 정보 도트(3) 중, 3 개소의 정보 도트(3)의 배치에 있어서 방향 기준을 그 외의 영역과 다르게 함으로써, 이 3개소를 디렉션 영역(21a)으로 하고, 이 디렉션 영역(21a)을 연결하는 선의 형상으로 블록의 방향을 정의한 것이다. 즉 동도에서는 삼각형의 형상으로부터 상기 블록이 상향인 것이 식별할 수 있다.
도 55는, 도 54에 나타낸 블록을 종횡 방향으로 2 개씩 연결한 것이다.
도 56은, 기준점(4a)을 격자점과 일치시켰을 경우로서, 이와 같이 블록 중심을 기준으로 점대칭이 되지 않도록 기준점(4a)을 배치한 경우에는, 굳이 디렉션 영역이나 디렉션 도트를 배치하지 않고, 그대로 블록의 방향을 정의할 수 있다.
도 57은 도 48에 나타낸 도트 패턴의 기준점(48a)~(48g)의 도트의 크기를 다른 정보 도트(3)보다 크게 한 것이다.
본 실시 형태에서는, 정보 도트, 디렉션 도트, 기준 도트의 각 도트는 원형의 것을 사용하여 설명했으나, 그에 국한하지 않고, 비원형인 삼각형, 사각형 또는 그 이상의 다각형이라도 무방하다.
도 58은, 1개소의 기준 도트(58a)만을 다른 기준 도트(58b)~(58d)보다도 큰 도트로 함으로써, 이 대형(大形)인 기준 도트(58a)가 배치된 방향으로 블록의 방향을 정의한 것이다. 이 기준 도트(58a)에 대해서도, 형상이나 크기를 변경하여도 됨은 물론이다. 또한, 기준 도트(58a)를 배치하지 않음으로써 블록의 방향을 정의해도 된다. 또한, 이와 같이 크기를 변경한 도트를 배치하여 블록의 방향을 정의하는 경우, 상기 도트는 반드시 기준 도트일 필요는 없고, 정보 도트(3)라도 무방하다. 정보 도트(3)의 크기를 변경함으로써 블록의 방향을 정의하는 경우에는, 정보 도트(3)의 정보를 희생하지 않고 블록의 방향을 정의할 수 있다.
도 59는, 디렉션 도트(21)의 크기를 다른 정보 도트(3) 또는 기준 격자점 도트(4)보다 크게 함으로써 상기 도트가 디렉션 도트(21)인 것을 식별 가능할 수 있도록 한 것이다. 이와 같이 디렉션 도트(21)의 크기를 다른 정보 도트와 다르게 함으로써, 정보 도트(3)의 방향 기준이 디렉션 도트(21)의 방향 기준과 같더라도(도 59에서는 양자 모두의 종횡 방향이 되어 있다), 블록의 방향을 정의할 수게 된다.
도 62는, 블록의 중앙 상방의 격자 영역에 정보 도트를 배치하지 않는 구성을 나타내고 있다. 이와 같이 소정의 격자 영역(가상 격자점상 또는 기준점)에 정보 도트(3)를 배치하지 않음으로써 그 격자 영역의 위치에 따라 블록의 방향을 정의할 수 있게 된다. 동도에서는, 상향인 블록인 것을 알 수 있다.
또한, 도 63은, 블록의 중앙 상방의 가상 격자점 상에 정보 도트(3)를 배치함으로써 블록의 방향을 정의한 경우의 예이다.
도 60은, 격자 영역 내에 배치되는 정보 도트의 형상을 복수의 형상으로 표현한 것이다. 동도에 나타낸 바와 같이, 정보 도트의 형상은, ■, ▲, ●를 선택적으로 배치하고 있고, 이 형상마다 다른 정보를 정의하여도 된다.
또한, 동도에 있어서, 블록의 방향은, 4 모퉁이의 기준 격자점 도트 중 2개를 기준 격자점으로부터 옮겨 배치함으로써 정의할 수 있다. 동도에서는 블록의 좌상과 우상의 기준 격자점 도트를 상방으로 옮기고 있기 때문에, 상기 블록은 상향이라고 식별할 수 있다.
도 61은, 블록의 중앙 격자 영역의 가상 격자점에 배치되는 정보 도트(3)에 대하여만 다른 정보 도트와 형상을 다르게 한 것이다. 이 가상 격자점에는 삼각형의 정보 도트가 배치되고 있어, 상기 삼각형의 형상에 의하여, 상기 블록이 상향인 것을 인식할 수 있도록 되어 있다.
본 발명은, 광학 센서로 읽어냄으로써 음악이나 음성을 출력할 수 있는 그림책, 사진, 카드게임, 안전 시스템(security system) 등에 넓게 이용할 수 있다.

Claims (18)

  1. 소정의 정보 도트가 배치된 블록의 영역 내에 배치된 복수의 기준점과,
    상기 기준점과 일정한 위치 관계를 갖는 복수의 시점으로부터의 거리와 방향에 의해 정의되는 정보를 나타내는 정보 도트를 포함하고,
    상기 정보 도트 중 적어도 소정의 위치의 정보 도트를, 상기 시점으로부터의 방향으로 상기 블록의 방향을 나타내는 디렉션 도트로 한 것을 특징으로 하는 도트 패턴.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 기준점은, 상기 블록 영역 내에서, 상하 및 좌우 방향으로 등간격으로 배치된 격자점이고,
    상기 상하 및 좌우 방향으로 등간격으로 배치된 격자점인 4개의 격자점의 중심을 상기 시점으로 하고, 상기 시점을 기준으로 하여, 상기 정보 도트는 상기 디렉션 도트가 배치된 방향과는 다른 방향에 배치되어 정보를 나타내는 것을 특징으로 하는 도트 패턴.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 기준점은, 상기 블록의 영역 내에 종방향 및 횡방향의 기준 격자선을 설치하고, 종방향 또는 횡방향의 기준 격자선 상에 소정 간격마다 배치된 격자점을 상기 시점으로 하고,
    상기 시점을 기준으로 하여 상기 정보 도트가 배치되어 있는지 없는지에 의해 정보를 나타내는 것을 특징으로 하는 도트 패턴.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 블록 내에 있어서 소정의 위치 정보 도트를 디렉션 도트로 하고, 상기 블록 중심을 축으로 하여, 상기 디렉션 도트가 소속되는 사각형 영역을 90도씩 회동(回動)시킨 위치에 있는 각각의 사각형 영역에 배치되는 정보 도트는, 상기 디렉션 도트가 배치된 위치와는 다른 위치에 배치되어 정보를 나타내는 것을 특징으로 하는 도트 패턴.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 기준점은, 상기 블록의 영역 내에 종방향 및 횡방향의 기준 격자선을 배치하고, 상기 기준 격자선 상의 소정 간격마다 가상 격자점을 배치하고, 횡방향의 상기 기준 격자선 상에 설치된 가상 격자점 상에 기준 격자점 도트를 배치하고, 상기 기준 격자점 도트끼리 및 종방향의 가상 격자점끼리를 연결한 직선을 격자선으로 하고, 격자선 끼리의 교점을 상기 시점으로 하고,
    상기 시점을 기준으로 하여, 상기 정보 도트는 상기 디렉션 도트가 배치된 방향과 다른 방향에 배치되어 정보를 나타내는 것을 특징으로 하는 도트 패턴.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 블록 내에 있어서, 소정 위치의 정보 도트를 디렉션 도트로 하고, 상기 디렉션 도트가 배치되어 있는 횡방향의 격자선 상에 있는 디렉션 도트 이외의 정보 도트 및 상기 블록의 중앙 횡방향의 격자선을 대칭축으로 하여 상기 디렉션 도트와 마주 하는 위치에 있는 정보 도트는, 상기 디렉션 도트가 배치된 위치와는 다른 위치에 배치되어 정보를 나타내는 것을 특징으로 하는 도트 패턴.
  7. 삭제
  8. 소정의 정보 도트가 배치되는 블록의 영역 내에 배치된 복수의 기준점과, 상기 기준점과 일정한 위치 관계를 갖는 복수의 시점으로부터의 거리와 방향에 의해 정보를 나타내는 정보 도트를 포함하고,
    상기 기준점 또는 상기 시점의 배치에 의하여 블록의 방향을 정의한 것을 특징으로 하는 도트 패턴.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 정보 도트 중 적어도 1 이상의 소정 위치의 정보 도트에 있어서, 그 방향 기준을 다른 정보 도트와 다르게 함으로써 상기 블록의 방향을 정의한 것을 특징으로 하는 도트 패턴.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 방향 기준을 그 외의 정보 도트와 다르게 한 1 이상의 소정의 위치 정보 도트는, 상기 시점으로부터의 방향으로 블록의 방향을 정의한 것을 특징으로 하는 도트 패턴.
  11. 제 8항에 있어서, 상기 기준점과 상기 시점이 일치하고 있는 것을 특징으로 하는 도트 패턴.
  12. 제 9항에 있어서, 상기 소정의 위치는 3 이상이고, 각 위치를 직선으로 연결한 형상에 의하여 블록의 방향을 정의한 것을 특징으로 하는 도트 패턴.
  13. 제 9항에 있어서, 상기 소정의 위치는 1이며, 블록 내의 그 배치 위치에 의하여 블록의 방향을 정의한 것을 특징으로 하는 도트 패턴.
  14. 제 8항에 있어서, 상기 기준점 또는 정보 도트의 크기 또는 형상을 그 외의 도트와 다르게 함으로써 블록의 방향을 정의한 것을 특징으로 하는 도트 패턴.
  15. 제 8항에 있어서, 상기 시점 상에 정보 도트가 있는지 없는지에 의해 정보를 나타내는 것을 특징으로 하는 도트 패턴.
  16. 제 8항에 있어서, 상기 시점 상에 정보 도트가 있는지 없는지로 블록의 방향을 정의한 것을 특징으로 하는 도트 패턴.
  17. 제 8항에 있어서, 상기 정보 도트의 크기 또는 형상에 의해 정보를 나타내는 것을 특징으로 하는 도트 패턴.
  18. 제 8항에 있어서, 상기 정보 도트의 크기 또는 형상에 의해 블록의 방향을 정의한 것을 특징으로 하는 도트 패턴.
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