カラー二次元コード
【課題】半自動で二次元コードを読み取ってコード化された情報を取得すべき利用態様下や、読取装置との距離が離れ或いは読取装置と相対移動する状況下でも良好に読取りが可能なシンボル構造を得る。
【解決手段】二次元コード内に配され特定パターンを有することにより二次元コードの位置・向きの検出を可能とする機能パターン１〜３と、符号化した目的情報を表示する複数のセルを二次元的に配列した符号化領域５とを備えた二次元コードで、目的情報を符号化して表示するため各セルにｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色のうちの１色（例えば白とＲＧＢ）のうちの１色を割り付け、機能パターンに前記基本色を配した。復号時に機能パターンに配した色を参照し比較することによりセルの色を判別する。
【解決手段】二次元コード内に配され特定パターンを有することにより二次元コードの位置・向きの検出を可能とする機能パターン１〜３と、符号化した目的情報を表示する複数のセルを二次元的に配列した符号化領域５とを備えた二次元コードで、目的情報を符号化して表示するため各セルにｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色のうちの１色（例えば白とＲＧＢ）のうちの１色を割り付け、機能パターンに前記基本色を配した。復号時に機能パターンに配した色を参照し比較することによりセルの色を判別する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー二次元コードに係り、特に、読取装置との距離が離れあるいは二次元コードと読取装置とが相対的に移動しているような状況下でも良好な読取りが可能な二次元コード構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、バーコードより小さな面積で多くの情報を含めることが出来る二次元コードが利用されている。二次元コードとして、例えば、我国でＪＩＳによって規格化され普及しつつあるＱＲ（Quick Response）コードは、旧来のバーコードに較べて大容量の情報を格納できるうえ、あらゆる角度で横切る走査線において同じ周波数成分比が得られる特徴的な位置検出マーカを備えることにより高速な読取りが可能であり、またエラー訂正機能を備えることで汚れや破損に強いとされる（下記特許文献１参照）。
【０００３】
一方、１シンボルに含められる情報量をさらに増大させるため、シンボルをカラー化したカラー二次元コードが提案されている（下記特許文献２，３参照）。
【０００４】
【特許文献１】特許第２９３８３３８号公報
【特許文献２】特開２００１−１９５５３６号公報
【特許文献３】特開２００２−１６３６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来のモノクロの二次元コードやカラー二次元コードは、コードの読取装置（コードリーダ／スキャナ）を手で持って二次元コードに当て、あるいは二次元コードを読取装置にかざして意識的にコードを読み取らせる動作を行うことを前提としたものであある。したがって、確実な読取りを行うには、一般に極めて整った条件下でコードを意識的に「読み取らせる」必要がある。
【０００６】
一方、このような従来の利用方法とは異なる二次元コードの利用態様が考えられる。
【０００７】
例えば、ビルや工場のように定期的に点検作業が必要な施設において、確実に点検作業が行われているか監視を行うために二次元コードを利用することが出来る。具体的には、例えば作業員のヘルメットに二次元コードの読取装置としてＣＣＤカメラを設ける一方、作業を行うべき各設備の点検箇所に二次元コードを付しておく。作業員は、施設内を巡回し、各設備を点検して回るが、点検作業を行うときにＣＣＤカメラが各設備に付された二次元コードを自動的に捉え、コード化された情報を取得することにより当該設備を作業員が点検した（見た）ことを検知する。作業員自身は、このとき二次元コードを特に意識することなく、従来と同様に各設備を点検して回ることが出来る。
【０００８】
また、別の利用態様では、道路標識などの標示板や路面に二次元コードを付する一方、自動車などの移動体に二次元コードリーダ（ＣＣＤカメラ）を搭載する。これによれば、ＣＣＤカメラで読み取って得られた情報を例えば運転者に音声や振動で知らせたり、移動体の各装置（ブレーキや動力装置等）を当該情報に基づいて制御するなど、標識情報を即座に取得して移動体の運行に役立てることが出来る。
【０００９】
このように、意識的に二次元コードを読み取らせる従来の利用態様でなく、半自動で二次元コードを読み取ってその情報を利用する、従来にない様々な利用態様が考えられる。
【００１０】
ところが、このような半自動な二次元コードの読取り利用態様に対し、前記従来の二次元コードやカラーコードでは対応することが難しい。従来のコードは、いずれも１シンボルに含められる情報量を増やすことを主眼とし、前述したような極めて整った意識的な読取り状況を想定したシンボル構造を有するものだからである。
【００１１】
前述したような利用態様では、店舗のレジなどで読み取る場合と違って、二次元コードと読取装置との距離が格段に離れ、かつ両者が相対的に移動しており、たとえカメラの解像度を上げたとしても従来のシンボル構造では読取りを行うことは困難である。
【００１２】
また、前記点検作業の監視に利用するような場合、作業員にわざわざ顔（カメラ）を二次元コードに向けてこれを読み取るような動作を強いるのは、本来行うべき点検作業の効率性の点から好ましくなく、コードの読み取りを意識させずに自動的に（勝手に）コードを読み取ってくれるようなシステムとすることが望ましい。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、半自動で二次元コードを読み取ってコード化された情報を取得すべき利用態様下や、読取装置との距離が離れあるいは読取装置と相対移動する状況下においても良好に読取りが可能な二次元コード構造を得る点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成して課題を解決するため、本発明に係るカラー二次元コードは、二次元コード内に配され特定のパターンを有することにより当該二次元コードの位置および向きの検出を可能とする機能パターンと、符号化した目的情報を表示する複数のセルを二次元的に配列した符号化領域とを備えた二次元コードであって、前記目的情報を表示するため前記セルの各々に、ｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色のうちの１色を割り付けるとともに、前記機能パターンに、前記符号化領域で使用される基本色を配したことを特徴とする。
【００１５】
本発明のカラー二次元コードでは、当該二次元コードの位置および向きの検出を可能とする特定パターンを有する機能パターンを設ける一方、符号化領域を設け、この符号化領域に目的情報を符号化して配置する。目的情報は、当該二次元コードに含める所望の情報（ユーザデータ）であり、例えば文字（英文字、漢字等）や数字、記号等が含まれる。目的情報は、ｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色を使用して符号化し、色彩を有するセル（カラーセル）として符号化領域に配置する。
【００１６】
符号化にあたって使用する色彩（基本色）は、特定の色に限定されない。ｎを２以上の整数としたときに２n色の色を使用することにより、２n個の情報を１つのセルで表示することが出来る。例えば、４色（ｎ＝２）使用すれば２ビット（４通り）の情報を、８色（ｎ＝３）使用すれば３ビット（８通り）の情報を表示することが出来る。このように色数を多くするほど１つのセルに、したがって１つのシンボルに含められる情報量は増大するが、本発明では、誤り検出を防ぐため、好ましくは数色程度（より好ましくは４色）に上記基本色を抑える。また、本発明では、基本色としてグレースケールを使用することも可能でありこれも本発明の範囲内であるが、検出の確実性の観点から、基本色は、白色と原色からなることが好ましい。例えば白色とＲＧＢの３原色（赤色、緑色および青色）の計４色、あるいは白色とシアン、マゼンタおよびイエローの計４色等である。
【００１７】
また、本発明では、目的情報を符号化するときに、エラー訂正符号を付加することによりエラー訂正機能を持たせることが好ましい。符号化領域には、さらに付属情報（当該二次元コードの型や形式に関する情報）を含めることが出来る。尚、エラー訂正の方式や機能パターンの形状等については、ＱＲコードと同様の方式を採用し、ＱＲコードに準拠したものとすることが出来るが、他の方式によることも可能である。
【００１８】
機能パターンは、当該二次元コードの位置および向きの検出が可能なものであれば、その構造を特に問わない。例えば、中心図形とこの中心図形を取り囲む包囲図形とが同心状に配置されることにより読取走査時に一定の周波数成分比を出力する１つ以上（例えば１個、２個、３個または４個）の位置検出マーカを含めることが出来る。この位置検出マーカは、典型的にはＱＲコードと同様に正方形の全体形状を有するマーカを使用するが、例えば六角形や八角形等の多角形や円形等の相似図形を同様に二重に配したマーカとすることも可能である。
【００１９】
また、機能パターンとして、当該二次元コードの頂点の検出を可能とする頂点検出マーカを設けても良い。さらに、Ｌ字状や十字状のパターンをシンボル内に配して回転角を補正するようにしても良いし、上記位置検出マーカと同様の特定パターンを有する位置合せマーカを適宜の間隔を隔てて符号化領域に埋め込むように設け、これによりシンボルを斜めから読み取ったときに補正（ひずみ補正）を行うようにすることも出来る。
【００２０】
一方、本発明では、ＱＲコードと異なり、上記機能パターンに基本色を配する。この基本色は、符号化領域の各セルに付与された色彩を判別するときの基準となる参照色として使用するものである。すなわち、後述の本発明に係るカラー二次元コードの読取装置等の説明で述べるように、上記本発明の二次元コードの復号にあたっては、機能パターン（位置検出マーカや頂点検出マーカ）に配された色彩を取り込み、この色彩と符号化領域の各セルの色彩とを比較することにより、各セルの色彩を判別する。
【００２１】
これにより本発明では、自然光と違った波長構成を有する照明下（例えば蛍光灯やナトリウムランプ等）でも、あるいは経年使用によって各セルの色彩が退色または変色しても、機能パターンの色との比較により正確に各セルの色彩を判別し、目的情報を復号することが出来る。また、かかる本発明のコード構造によれば、復号にあたり基準となる参照色を配置する領域を二次元コード内に別に設ける必要がないから、その分、符号化領域を広く取ることができ、各セルを大きくして認識率を向上させることが出来る。
【００２２】
また、上記本発明によれば、従来のＱＲコード等の二次元コードに較べ個々のセルサイズを大きくすることが出来るから、解像度が低い読取装置（カメラ）であっても、あるいは二次元コードと読取装置とが相対的に移動して多少ピントが合っていなくても読み取りを行うことが可能である。また、符号化を行う基本色として、当該カラー二次元コードを使用する環境に合わせて、より認識しやすい色を採用することが出来る。例えば、前述したビル設備の点検作業に利用する場合には、施設内の壁や設置機器など背景の色と異なる色を基本色として採用することにより、シンボルの認識性を高めることが出来る。
【００２３】
機能パターンへの基本色の配置の仕方は、基本色の数や機能パターン（位置検出マーカや頂点検出マーカ）の配設個数・構造等によって様々に変更することが可能であり、特に限定されないが、一例を挙げれば、前記位置検出マーカと頂点検出マーカとを備え、かつ基本色が４色のカラー二次元コードを構成する場合には、基本色のうちの第一の色彩を位置検出マーカの中心図形に、第二の色彩を位置検出マーカの包囲図形に、第三の色彩を頂点検出マーカに、第四の色彩を中心図形と包囲図形の間に（地色として）、それぞれ配することが出来る。あるいは、位置検出マーカを３個備える場合には、第一の色彩を第一の位置検出マーカに、第二の色彩を第二の位置検出マーカに、第三の色彩を第三の位置検出マーカに、第四の色彩を各位置検出マーカの中心図形と包囲図形の間に、それぞれ配するようにしても良い。その他様々な配置方法をとることが可能である。
【００２４】
さらに、本発明のカラー二次元コードでは、前に述べたようにエラー訂正機能を付与するが、この場合、前記符号化領域が、エラー訂正の単位となる複数のセル群を有し、これらのセル群のうち、周縁セル群（少なくとも１つのセルが二次元コードの周縁に接することとなるセル群）が、当該周縁セル群を構成する各セルが二次元コードの周縁に沿って直線状またはＬ字状に配列されるように構成することが好ましい。
【００２５】
二次元コードを半自動で読み取るような利用態様下では、意識的に二次元コードを読み取らせる従来の態様と異なり、二次元コードと読取装置との間に様々な障害物が介在され、二次元コードの一部（特に周縁部）が物陰に隠れてしまうような状況も想定される。これに対し、上記のようなセル群の配置構成とすれば、エラー訂正を行うブロック（物陰に隠れてセルの一部が読み取れないブロック）の数を少なくすることができ、より的確に復号を行うことが可能となる。
【００２６】
また、本発明に係るカラー二次元コード作成装置は、目的情報を符号化してカラー二次元コードを作成する装置であって、当該カラー二次元コードは、二次元コード内に配され特定のパターンを有することにより当該二次元コードの位置および向きの検出を可能とする機能パターンと、符号化した目的情報を表示する複数のセルを二次元的に配列した符号化領域とを備え、かつ前記符号化領域のセルの各々に、ｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色のうちの１色を割り付けることにより前記目的情報を符号化するとともに、前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を配してなり、前記装置は、符号化すべき目的情報を入力可能な目的情報入力部と、前記目的情報を構成するキャラクタとコードデータとの対応関係を規定するキャラクタコード対応表を格納したキャラクタコード対応表記憶部と、前記キャラクタコード対応表に従って前記目的情報をコードデータに変換するデータ圧縮部と、前記コードデータを表わすためのコード値と、前記基本色との対応関係を規定する色コード値対応表を格納した色コード値対応表記憶部と、前記データ圧縮部により変換されたコードデータに、前記色コード値対応表に従って前記基本色を割り付けることにより、前記コードデータを色データに変換する色コード変換部と、前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を割り付ける基本色割付部と、該基本色割付部によって割り付けられた基本色を有する機能パターンを予め定められた位置に配置するとともに、前記色コード変換部により変換された色データを前記符号化領域にカラーセルとして配置するイメージ配置部とを備える。
【００２７】
上記本発明のカラー二次元コード作成装置は、前述した本発明のカラー二次元コードを作成する装置である。この装置では、目的情報入力部に符号化を望む目的情報を入力すると、この目的情報をデータ圧縮部がコードデータに変換する。このコードデータは、文字（英文字、漢字等）や数字、記号等のキャラクタからなる目的情報をコード値（例えば二進コードや十進コード等）で表わしたものである。目的情報は、キャラクタとコードデータとの対応関係を規定するキャラクタコード対応表に従ってコードデータに変換された後、色コード変換部により色データに変換される。色データは、コードデータを適当な単位に区切って該単位のコード値に対して前記基本色のうちの１色を割り付けることにより生成される。基本色の割付けは、色コード値対応表記憶部に格納された色コード値対応表を参照して行われる。この色コード値対応表は、コード値と基本色との対応関係を規定するものである。
【００２８】
例えば、コード値として二進コードを使用し、基本色として白（Ｗ）、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の４色を使用する場合を例にとれば、色コード値対応表には、例えば「００」をＷ（白）、「０１」をＲ（赤）、「１０」をＧ（緑）、「１１」をＢ（青）と規定することが出来る。そして、目的情報をコード値に変換したコードデータ列（二進データ列）が得られたら、上記色コード値対応表に従って２ビットずつ基本色（Ｗ・Ｒ・Ｇ・Ｂ）のいずれかを割り付けていけば良い。このようにして、色データ（例えば「ＲＢＷＧＢＢＷ…」）を得ることが出来る。
【００２９】
一方、機能パターンには、基本色割付部によって各基本色が割り付けられる。そして、イメージ配置部が当該基本色を有する機能パターンを予め定められた位置に配置するとともに、前記色データを符号化領域にカラーセルとして配置する。これにより、カラー二次元コードが作成される。
【００３０】
また、機能パターンと同一の色パターンが符号化領域に生じることがないように、色データを配置した後にさらにマスク処理を行うマスク処理部を設けても良い。このマスク処理は、例えば予め定めた一定の規則に従ってセル色を変更する変換パターンを数種類用意しておき、これらの変換パターンを符号化領域の目的情報を表示する範囲に重畳して色変換を行い、最も良好な結果（機能パターンと同一のパターンが無いか少なくない）が得られた変換パターンによりセル色の変換を行う。尚、マスク処理を行う場合には、復号時にマスクを解除するため、使用した変換パターン（マスク）を特定する情報を当該二次元コードに含める必要があるが、このマスク情報は、例えば形式情報として特定の領域にカラーセルとして符号化して配置しておけば良い。
【００３１】
本発明に係るカラー二次元コード読取装置は、上記本発明に係るカラー二次元コードを読み取り復号化する装置であって、当該カラー二次元コードは、二次元コード内に配され特定のパターンを有することにより当該二次元コードの位置および向きの検出を可能とする機能パターンと、符号化した目的情報を表示する複数のセルを二次元的に配列した符号化領域とを備え、かつ前記符号化領域のセルの各々に、ｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色のうちの１色を割り付けることにより前記目的情報を符号化するとともに、前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を配してなり、前記装置は、カラー画像の取込みが可能な画像取込部と、前記画像取込部により取得された画像データから前記機能パターンを検出する機能パターン検出部と、該機能パターン検出部によって検出された機能パターンに配された色彩を検出する参照色検出部と、該参照色検出部によって検出された色彩を参照色として格納する参照色記憶部と、該参照色記憶部に格納された参照色と、前記符号化領域に配された各セルの色彩とを比較することにより、前記画像取込部により取得された画像データから前記符号化領域に配された各セルの色彩を判別するセル色検出部と、前記基本色と前記目的情報を表わすためのコード値との対応関係を規定する色コード値対応表を格納した色コード値対応表記憶部と、該色コード値対応表を参照することにより、前記セル色検出部により判別された各セルの色彩を、前記コード値で表わされた目的情報であるコードデータに変換する色コード逆変換部と、前記目的情報を構成するキャラクタとコードデータとの対応関係を規定するキャラクタコード対応表を格納したキャラクタコード対応表記憶部と、前記キャラクタコード対応表に従って前記色コード逆変換部で変換されたコードデータを目的情報に変換するデータ展開部と、該データ展開部により変換された目的情報を出力する目的情報出力部とを備える。
【００３２】
かかる読取装置では、画像取込部が画像データを取得し、この画像データから機能パターンを走査して検索する。機能パターンは、特定の周波数成分比を出力するから、これにより機能パターンを検出することが出来る。また、従来のＱＲコードその他の二次元コードで使用されているように、複数の機能パターン間の位置関係、あるいは機能パターン自体の形状等から、当該二次元コードの向き（回転量および回転方向）を検出することが可能であり、これらの情報によって二次元コードの回転補正を行い、符号化領域の座標を決定して符号化領域の各セル位置を検出する。
【００３３】
一方、本発明では、上記従来と同様の方法による機能パターンの検出に加え、機能パターンに配された色彩情報を取り込み、これを各セルの色彩を判別するときの参照色として参照色記憶部に格納する。セル色検出部は、参照色記憶部に格納された色彩と各セルから検出された色彩とを比較して当該セルにどの基本色が配されているか判別する。そして、すべてのセルについて色彩を判別し、色データを得る。このようにして得られた色データは、色コード値対応表に従って色コード逆変換部によりコード値で表わされたコードデータに変換され、さらにキャラクタコード対応表に従ってデータ展開部によりキャラクタ（文字、数字、記号等）に変換され目的情報が復号される。
【００３４】
尚、上記二次元コードは、目的情報のほかに付属情報（当該二次元コードの型や形式に関する情報、マスク情報等）を含む。かかる付属情報は、目的情報と同様にカラーセルとして符号化されて符号化領域に配置され、上記目的情報の復号に先立って復号されるが、この付属情報の復号も上記目的情報と同様にして行うことが出来る。
【００３５】
また、本発明に係るカラー二次元コード作成プログラムは、上記カラー二次元コードの作成に係る発明をプログラムの観点から捉えたもので、目的情報を符号化してカラー二次元コードを作成するプログラムであって、当該カラー二次元コードは、二次元コード内に配され特定のパターンを有することにより当該二次元コードの位置および向きの検出を可能とする機能パターンと、符号化した目的情報を表示する複数のセルを二次元的に配列した符号化領域とを備え、かつ前記符号化領域のセルの各々に、ｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色のうちの１色を割り付けることにより前記目的情報を符号化するとともに、前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を配してなり、前記プログラムは、コンピュータを、符号化すべき目的情報を入力可能な目的情報入力手段、前記目的情報を構成するキャラクタとコードデータとの対応関係を規定するキャラクタコード対応表に従って前記目的情報をコードデータに変換するデータ圧縮手段、前記コードデータを表わすためのコード値と基本色との対応関係を規定する色コード値対応表に従って前記基本色を割り付けることにより、前記コードデータを色データに変換する色コード変換手段、前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を割り付ける基本色割付手段、および該基本色割付手段によって割り付けられた基本色を有する機能パターンを予め定められた位置に配置するとともに、前記色コード変換手段により変換された色データを前記符号化領域にカラーセルとして配置するイメージ配置手段として機能させるものである。
【００３６】
また、本発明に係るカラー二次元コード読取プログラムは、上記カラー二次元コードの読取り（復号）に係る発明をプログラムの観点から捉えたもので、カラー二次元コードを読み取り復号化するプログラムであって、当該カラー二次元コードは、二次元コード内に配され特定のパターンを有することにより当該二次元コードの位置および向きの検出を可能とする機能パターンと、符号化した目的情報を表示する複数のセルを二次元的に配列した符号化領域とを備え、かつ前記符号化領域のセルの各々に、ｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色のうちの１色を割り付けることにより前記目的情報を符号化するとともに、前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を配してなり、前記プログラムは、コンピュータを、カラー画像の取込みが可能な画像取込手段、前記画像取込手段により取得された画像データから前記機能パターンを検出する機能パターン検出手段、該機能パターン検出手段によって検出された機能パターンに配された色彩を検出する参照色検出手段、該参照色検出手段によって検出された色彩を参照色として格納する参照色記憶手段、該参照色記憶手段に格納された参照色と、前記符号化領域に配された各セルの色彩とを比較することにより、前記画像取込手段により取得された画像データから前記符号化領域に配された各セルの色彩を判別するセル色検出手段、前記目的情報を表わすためのコード値と基本色との対応関係を規定する色コード値対応表を参照することにより、前記セル色検出手段により判別された各セルの色彩を、前記コード値で表わされた目的情報であるコードデータに変換する色コード逆変換手段、前記目的情報を構成するキャラクタとコードデータとの対応関係を規定するキャラクタコード対応表に従って前記色コード逆変換部で変換されたコードデータを目的情報に変換するデータ展開手段、および該データ展開手段により変換された目的情報を出力する目的情報出力手段として機能させるものである。
【００３７】
さらに、本発明に係るカラー二次元コード作成方法は、上記カラー二次元コードの作成に係る発明を方法の観点から捉えたもので、目的情報を符号化してカラー二次元コードを作成する方法であって、当該カラー二次元コードは、二次元コード内に配され特定のパターンを有することにより当該二次元コードの位置および向きの検出を可能とする機能パターンと、符号化した目的情報を表示する複数のセルを二次元的に配列した符号化領域とを備え、かつ前記符号化領域のセルの各々に、ｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色のうちの１色を割り付けることにより前記目的情報を符号化するとともに、前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を配してなり、前記方法は、符号化すべき目的情報を入力するステップと、前記目的情報を構成するキャラクタとコードデータとの対応関係を規定するキャラクタコード対応表に従って前記目的情報をコードデータに変換するステップと、前記コードデータを表わすためのコード値と前記基本色との対応関係を規定する色コード値対応表に従って前記コードデータに前記基本色を割り付けることにより前記コードデータを色データに変換するステップと、前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を割り付けるステップと、該基本色を割り付けられた機能パターンを予め定められた位置に配置するとともに、前記色データに変換された目的情報を前記符号化領域にカラーセルとして配置するステップとを含む。
【００３８】
また、本発明に係るカラー二次元コード読取方法は、上記カラー二次元コードの読取りに係る発明を方法の観点から捉えたもので、カラー二次元コードを読み取り復号化する方法であって、当該カラー二次元コードは、二次元コード内に配され特定のパターンを有することにより当該二次元コードの位置および向きの検出を可能とする機能パターンと、符号化した目的情報を表示する複数のセルを二次元的に配列した符号化領域とを備え、かつ前記符号化領域のセルの各々に、ｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色のうちの１色を割り付けることにより前記目的情報を符号化するとともに、前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を配してなり、前記方法は、カラー画像を取り込む画像取込ステップと、該画像取込ステップにより取得された画像データから前記機能パターンを検出する機能パターン検出ステップと、該検出された機能パターンに配された色彩を検出して該色彩を参照色として記憶する参照色取得ステップと、該参照色と前記符号化領域に配された各セルの色彩とを比較することにより、前記符号化領域に配された各セルの色彩を判別するカラーセル読取ステップと、該カラーセル読取ステップにより得られた色データを前記目的情報に変換するステップとを含む。
【００３９】
また、上記二次元コードは、例えば交通標識に利用することが可能であり、本発明に係る交通標識は、上記本発明のカラー二次元コードを備える交通標識であって、当該カラー二次元コードの符号化領域に、当該交通標識によって表示すべき情報を符号化して配したものである。
【００４０】
また、上記本発明の読取装置として、車両搭載用のカラー二次元コード読取装置を構成することが出来る。この読取装置は、前記カラー画像の取込みが可能な画像取込部として撮像装置（例えばＣＣＤカメラ）を備え、上記本発明に係る交通標識に表示されたカラー二次元コードを読取可能としたものである。
【００４１】
さらに上記交通標識と車両搭載用カラー二次元コード読取装置とにより車両の運行システムを構成することが可能で、本発明に係る車両運行システムは、車両の運行経路に前記交通標識を設置し、当該運行経路に前記カラー二次元コード読取装置を搭載した車両を走行可能としたものである。
【００４２】
このような本発明に係る交通標識、車両搭載用カラー二次元コード読取装置ないし車両運行システムによれば、撮像装置で読み取って得られた標識情報を例えば運転者に音声や振動で知らせたり、車両の各装置（ブレーキや動力装置等）を当該情報に基づいて制御するなど、標識情報を即座に取得して車両の運行に役立てることが出来る。
【００４３】
尚、上記車両は、典型的には自動車であるが、二輪車や鉄道、モノレールその他の車両も含まれ、これらの運行に本発明を適用することが可能である。
【発明の効果】
【００４４】
本発明に係るカラー二次元コードによれば、半自動で二次元コードを読み取ってコード化された情報を取得すべき利用態様下や、読取装置との距離が離れあるいは読取装置と相対移動する状況下においても良好に二次元コードを読み取ることが可能となる。
【００４５】
本発明の他の目的、特徴および利点は、以下の本発明の実施の形態の説明により明らかにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
〔シンボルの構造〕
図１は、本発明の一実施形態に係るカラー二次元コードを示すものである。同図に示すように、この二次元コード（以下、「シンボル」ということがある）は、正方形のセルをマトリックス状に配した符号化領域５と、当該二次元コードの位置や回転角を検出するための機能パターン１〜３とを有し、目的情報を符号化するため、白（Ｗ）・赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）の４色の基本色を使用するものである。シンボルのサイズは、この例に限定されるものではないが、縦が１４セル分、横が同じく１４セル分（１４×１４＝１９６セル）のサイズを有する。そしてこのうち、機能パターン１〜３に６６セル分（符号化領域５との境界部４を含め位置検出マーカ１に４９セル、頂点検出マーカ２に４セル、十字状パターン３に１３セル）の面積を使用し、符号化領域５に１３０セル分（このうちエラー訂正コードを含めた目的情報セルに１０４セル、形式情報セルに２６セル）の面積を使用している。
【００４７】
機能パターン１〜３は、この実施形態では、シンボルの一頂点に配した１つの位置検出マーカ１と、この位置検出マーカ１と対角位置の他頂点に配した頂点検出マーカ２と、この頂点検出マーカ２と符号化領域５との間に設けた十字状パターン３とを有する。位置検出マーカ１は、ＱＲコードと同様に、正方形の中心図形１ａと、この中心図形１ａを取り囲む二重正方形の包囲図形１ｂとを有し、中心を横切るあらゆる角度の走査線で一定の周波数成分比（この例の場合、１：１：２：１：１の輝度変化パターン）が得られ、これによりシンボルの位置を検出することが出来る。また、位置検出マーカ１と頂点検出マーカ２との位置関係および十字状パターン３により、シンボルの向き（回転量／回転角）を算出し、回転補正を行い、符号化領域５の各セルの座標を決定することが出来る。尚、これら機能パターンの検索や回転補正等の各処理は、ＱＲコードに準じた方法により行うことが出来るため、詳細な説明は省略する。
【００４８】
また、位置検出マーカ１を符号化領域５から分離するため、両者の間に１セル分の間隙４を設ける。また、シンボルを周囲から分離するため、シンボルの周囲には、適宜幅（例えば３セル分）の間隙Ｓを設ける。尚、シンボルサイズや機能パターンの構造・種類・配設個数等については、符号化すべき目的情報の種類や量等に応じてこの例のほかにも様々な形態をとることができ、この例に限定されるものではない。
【００４９】
一方、本実施形態では、ＱＲコードと異なり、機能パターン（位置検出マーカ１および頂点検出マーカ２）に符号化に使用する基本色を配する。具体的には、例えば位置検出マーカ１の中心図形１ａに青（Ｂ）を、包囲図形１ｂに赤（Ｒ）を、頂点検出マーカ２に緑（Ｇ）をそれぞれ配する。また、位置検出マーカ１の中心図形１ａと包囲図形１ｂとの間および十字状パターン３は、白（Ｗ）を配する。これら機能パターン１〜３に配した色彩は、符号化領域５の各カラーセルの色彩を判別するときの基準となる参照色としての機能を果たす。尚、図面では、実際の色彩を付して表示することが出来ないため、ハッチングにより各色彩を示している。
【００５０】
さらに本実施形態の二次元コードでは、後の述べるようにエラー訂正機能を持たせるが、図２はこのエラー訂正の単位となるひとまとまりのセル（セル群）の配置例を示すものである。図示の例では、番号１から２６で示すセル群を有するが、本実施形態では特に、シンボルの周縁に接することとなるセル群（周縁セル群）１，２，８，１３，１４，２４〜２６について、当該セル群を構成する各セルがシンボルの周縁に沿って配列されるように（シンボルの角部ではＬ字状に、シンボル周縁の中間部では直線状に）してある。
【００５１】
これは、前述したように、二次元コードを半自動で読み取るような利用態様下では、意識的に二次元コードを読み取らせる従来の態様と異なって、二次元コードと読取装置との間に様々な障害物が介在され、二次元コードの一部（特に周縁部）が物陰に隠れてしまうような状況も想定されるからである。このような状況でも、上記のようなセル群の配置構成とすれば、エラー訂正を行うブロック（物陰に隠れてセルの一部が読み取れないセル群）の数を少なくすることが出来るから、より的確に復号を行うことが可能となる。
【００５２】
また、同図に示すように、位置検出マーカ１と対向する縁部、並びに十字状パターン３に沿った部分には、形式情報（当該シンボルの型情報および後に述べるマスク処理で当該シンボルに使用したマスクパターン情報）を符号化したセル（形式情報セル）からなるセル群６を配する。形式情報は、これに含まれるマスク情報等が得られないと当該シンボルの復号が出来なくなるため、符号化領域中の当該形式情報セル配置領域６に二重に（２セット）配置する。また、データ長が短く、かかる形式情報の表示領域、あるいは目的情報を表示すべき領域でセルの配置スペースが余る場合には、当該余った部分にはダミーセルを配する。
【００５３】
〔シンボル作成装置〕
図３は、上記カラー二次元コードを作成する装置の一例を示すものである。同図に示すようにこの装置１１は、符号化すべき目的情報を受け付ける目的情報入力部１２と、入力された目的情報をコードデータに変換するデータ圧縮部１３と、コードデータにエラー訂正コードを付加するエラー訂正コード付加部１４と、コードデータに変換されエラー訂正コードが付加された目的情報をさらに色データに変換する色コード変換部１５と、機能パターンに基本色を割り付ける基本色割付部１６と、シンボルに機能パターンを配置するとともに色データに従って符号化領域にカラーセルを配置するイメージ配置部１７と、マスク処理を行うマスク処理部１８と、シンボルに適用したマスクパターン情報やシンボルの型情報を生成する形式情報生成部１９とを有する。尚、これら装置の各部構成（後述の読取装置についても同様）は、コンピュータおよびその周辺機器上で実行可能なソフトウェアにより実現することが可能である。
【００５４】
さらに作成装置１１は、キャラクタコード対応表記憶部２０と、色コード値対応表記憶部２１と、マスクパターン記憶部２２とを有し、キャラクタコード対応表記憶部２０には、キャラクタとコード値との対応関係を定義するキャラクタコード対応表が、色コード値対応表記憶部２１には、コード値と基本色との対応関係を定義する色コード値対応表が、マスクパターン記憶部２２には、複数種類のマスクパターンがそれぞれ格納されている。
【００５５】
かかる作成装置では、キーボート等の入力装置２５を通じて目的情報入力部１２に入力された目的情報は、データ圧縮部１３でコードデータに変換される。変換にあたってデータ圧縮部１３は、キャラクタコード対応表記憶部２０内のキャラクタコード対応表を参照して各キャラクタをコードデータに変換する。コードデータを構成するコード値は、これに限定されるものではないが、典型的には二進コードである。また、コードデータには、その先頭にデータの種類に関する情報と、データ数に関する情報とを含めることが出来る。また、データ長が既定値に一致しない場合にはパッディング（いわゆる埋め草データの付加）を行うようにしても良い。さらにコードデータには、例えばリード・ソロモン符号によるエラー訂正コードがエラー訂正コード付加部１４により付加され、該コードデータがデータ圧縮部１３から色コード変換部１５に出力される。
【００５６】
色コード変換部１５は、色コード値対応表記憶部２１内に格納された色コード値対応表を参照しこれに基づいて上記コードデータを色データに変換する。この色データへの変換は、コード値（二進コード）によって表わされたコードデータに対し、例えば先頭から順に２ビットずつ対応する基本色（Ｗ・Ｒ・Ｇ・Ｂ）を割り付けることにより行う。例えば、色コード値対応表により「００」がＷ（白）、「０１」がＲ（赤）、「１０」がＧ（緑）、「１１」がＢ（青）と規定されていれば、コードデータ「０１００１０１１００１０…」は、色データ「ＲＷＧＢＷＧ…」に変換されることとなる。
【００５７】
そして、色データは、イメージ配置部１７に出力され、シンボルの符号化領域５（図１参照）に所定の順序で当該色彩を有するカラーセルとして配列される。カラーセルの配列順序は、一定の規則に従ったものであれば特に問わない。尚、後述する復号のときには、当該規則に従ってカラーセルを読み出せば良い。
【００５８】
また、イメージ配置部１７は、前記位置検出マーカ１と頂点検出マーカ２をシンボル内の所定位置に配し、前記十字状パターン３をシンボル内に形成する。このとき、基本色割付部１６によって位置検出マーカ１の中心図形１ａにＢ（青）が、周囲図形１ｂにＲ（赤）が、頂点検出マーカ２にＧ（緑）がそれぞれ配される。中心図形１ａと周囲図形１ｂの間、十字状パターン３、および位置検出マーカ１と符号化領域５の間は、Ｗ（白）とされる。
【００５９】
さらに、このようにしてカラーセルおよび基本色を有する機能パターン１〜３を配したシンボルに対し、マスク処理部１８がマスク処理を行う。このマスク処理は、予め定めた一定の規則に従ってセルの色彩を変更するマスクパターンをマスクパターン記憶部２２に複数格納しておき、これらのマスクパターンを符号化領域５（形式情報セルの配置領域を除く）に配置されたカラーセルに重畳してセル色の変換を行い、最も良好な結果（機能パターンと同一のパターンが無いか少なくない）が得られたマスクパターンを選択してこれにより符号化領域５のセル色の変換を行う。これにより、機能パターンと同一の色パターンが符号化領域５に生じることが抑制される。
【００６０】
また、このとき使用したマスクパターンを特定する情報（マスクパターン番号）は、形式情報生成部１９に出力され、形式情報生成部１９は、当該マスクパターン情報とシンボルの型情報とを含む形式情報を生成する。この形式情報は、データ圧縮部１３および色コード変換部１５を経て色データに変換され、イメージ配置部１７に送出される。イメージ配置部１７は、色データに変換された形式情報を、カラーセルとして前記符号化領域５内の形式情報セル配置領域６（図２参照）に配置する。
【００６１】
尚、形式情報セルにはマスク処理を行わないが、形式情報セルに同じ色彩のセルが連続することにより形式情報の検出エラーが生じることがないよう形式情報生成部１９は、形式情報に対し予め定めされたデータ（例えば「１４１２５４３」）と排他的論理和を取る処理を行う。また、エラー訂正コード付加部１４は、形式情報生成部１９によって生成された形式情報に対してもエラー訂正コードを付加する。また、前述したようにマスク情報が得られないとシンボルの復号が出来なくなるため、イメージ配置部１７は、形式情報を二重に形式情報セル配置領域６に配する。
【００６２】
作成されたシンボルのイメージデータは、イメージ配置部１７からカラープリンタ等の印刷装置２６に出力され、カラー二次元コードがプリントされる。
【００６３】
〔シンボル作成工程〕
図４は、上記作成装置１１によるカラー二次元コードの作成処理を示すものである。同図に示すように、目的情報入力部１２に目的情報が入力されると、データ圧縮部１３がこの目的情報をコードデータに変換する（ステップＳ１０１）。変換されたコードデータには、エラー訂正コード付加部１４によってエラー訂正コードが付加され（ステップＳ１０２）、当該コードデータは色コード変換部１５により単位ビット（２ビット）ずつ基本色が割り付けられて色データに変換される（ステップＳ１０３）。
【００６４】
次に、基本色割付部１６によって機能パターン１〜３に基準色が割り付けられ（ステップＳ１０４）、イメージ配置部１７は、当該基本色を備えた機能パターン１〜３をシンボル内の所定位置に配する（ステップＳ１０５）。またイメージ配置部１７は、前記色データに基づいて符号化領域５にカラーセルとして目的情報を所定の順序で配置する（ステップＳ１０６）。
【００６５】
尚、上記装置１１では、目的情報入力部１２が、予め定められた複数種類のシンボルパターン（カラー二次元コード）を保持するとともに、入力された目的情報および指定されたエラー訂正レベルに応じてこれら複数種類のシンボルパターンの中から１つのシンボルを選択し、イメージ配置部１７は当該選択されたシンボルに目的情報をカラーセルとして配置するように構成することも可能である。
【００６６】
そして、符号化領域５にカラーセルとして配置された目的情報に対し、マスク処理部１８がマスク処理を行い（ステップＳ１０７）、形式情報生成部１９が、使用したマスクを特定する情報を含む形式情報を生成する。この形式情報は、データ圧縮部１３でコードデータに変換された後、色コード変換部１５で色データに変換されてイメージ配置部１７によりカラーセルとして符号化領域５の形式情報セル配置領域６に配置される（ステップＳ１０７）。
【００６７】
〔シンボル読取装置〕
図５は、上記カラー二次元コードを復号化する読取装置の一例を示すものである。同図に示すようにこの読取装置３１は、画像データを取り込む画像取込部３２と、取り込まれた画像データから前記機能パターン１〜３を検出する機能パターン検出部３３と、機能パターンに配された色彩を検出する参照色検出部３４と、この色彩情報を参照色として格納する参照色記憶部３５と、符号化領域に配置された各セルに配された色彩を検出するセル色検出部３６と、検出された各セルの色彩からなる色データをコードデータに変換する色コード逆変換部３８と、コードデータをさらにキャラクタデータに変換するデータ展開部３９と、エラー訂正を行うエラー訂正部３７とを有し、さらに、コード値と基本色との対応関係を定義する色コード値対応表を格納した色コード値対応表記憶部４１と、キャラクタとコード値との対応関係を定義するキャラクタコード対応表を格納したキャラクタコード対応表記憶部４２とを有する。
【００６８】
かかる読取装置３１では、ＣＣＤカメラ等の撮像装置４５から画像データが入力されると、画像取込部３２は、当該画像データを機能パターン検出部３３およびセル色検出部３６に出力する。機能パターン検出部３３は、機能パターンを検出することにより上記カラー二次元コードの位置および向き（回転方向・回転角）を算出し、シンボルが回転している場合には回転補正を行う。また、参照色検出部３４は、機能パターンに配されている各色彩を検出し、これを参照色として参照色記憶部３５に格納する。
【００６９】
セル色検出部３６は、参照色記憶部３５に格納された参照色と比較することにより、符号化領域５に配された各セルの色彩を判別する。判別された各セルの色彩情報は、色データとして色コード逆変換部３８に出力され、色コード値対応表記憶部４１に格納された色コード値対応表に基づいてコードデータに変換される。また、エラー訂正部３７は、コードデータのエラーを検出し、エラーがある場合にはエラー訂正を行う。コードデータはさらに、データ展開部３９に出力され、キャラクタコード対応表記憶部４２に格納されたキャラクタコード対応表に基づいてキャラクタデータに変換されて目的情報出力部４０から出力される。
【００７０】
〔シンボル読取工程〕
図６は、上記読取装置３１によるカラー二次元コードの読取処理を示すものである。同図に示すように画像取込部３２によって画像データが取り込まれると（ステップＳ２０１）、機能パターン検出部３３が画像を走査することにより機能パターンを検出する（ステップＳ２０２）。機能パターンが検出できない場合には、再び画像データの取り込みを行い（ステップＳ２０３〜Ｓ２０１）、検出できた場合には、参照色検出部３４が機能パターンに配された色彩を参照色として参照色記憶部３５に格納するとともに（ステップＳ２０３〜Ｓ２０４）、機能パターン検出部３３は、当該機能パターンを使用してシンボルサイズの検出や回転補正等を行う（ステップＳ２０５）。
【００７１】
次に、符号化領域５に配されたカラーセルの読取りを行うが、まず、形式情報を復号する（ステップＳ２０６）。具体的には、セル色検出部３６が前記形式情報セル領域６の各セルの色彩を判別することにより色データを取得し、この色データを色コード逆変換部３８がコードデータに変換する。変換されたコードデータにエラーが含まれる場合には、エラー訂正部３７がこれを訂正し、このコードデータは、さらにデータ展開部３９によりキャラクタデータに変換される。これにより、目的情報セル領域に掛けられたマスクパターン情報と、目的情報セルのエラー訂正レベルに関する情報が得られる。得られたマスクパターン情報は、セル色検出部３６に送出され、セル色検出部３６は、この情報に基づいて符号化領域に掛けられたマスクを解除する（ステップＳ２０７〜Ｓ２０８）。尚、形式情報を復号できない場合には、再び画像の取り込みを行う（ステップＳ２０７〜Ｓ２０１）。
【００７２】
続いて、セル色検出部３６は、参照色記憶部３５に格納された参照色と比較することにより目的情報セルの色彩を判別し、色データを得る（ステップＳ２０９）。この色データは、色コード逆変換部３８によりコードデータに変換され（ステップＳ２１０）、前記形式情報に含まれるエラー訂正レベル情報に従ってエラーチャック、並びにエラーがある場合にはエラー訂正が行われる（ステップＳ２１１）。そして、エラーが無いか或いはエラー訂正に成功した場合には、データ展開部によりキャラクタデータに変換されて目的情報出力部から当該目的情報が出力される（ステップＳ２１２〜Ｓ２１４）。一方、エラー訂正に失敗した場合には、再度画像の取り込みを行う（ステップＳ２１２〜Ｓ２０１）。
【００７３】
尚、上記ステップ２０３，２０７，２１２について、再度画像の取込みを行うことが出来ない利用形態においては、読取エラーとして適当な表示を行うようにする。
【００７４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で種々の変更を行うことが出来ることは当業者にとって明らかである。
【００７５】
例えば、前記実施形態では、符号化を行う基本色として４色を使用したが、基本色は８色あるいは１６色以上とすることも出来る。また、実施形態のシンボルは、可視光を出力（反射）しこれを検出するものであるが、可視光以外の光（例えば赤外線や紫外線等）を出力するものであっても良い。また反射光を利用するものではなく、発光手段によりシンボル（各セルや機能パターン）自身が発光するような二次元コードを構成することも可能である。また、機能パターンの構造や回転補正、エラー訂正等については、ＱＲコードに準拠したものとすることが出来るが、ＱＲコード以外の各種の二次元コードに準拠したものとすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明に係るカラー二次元コードの一例を拡大して示す図である。
【図２】図１のカラー二次元コードにおける形式情報セルの配置例および目的情報セルの配置順序を例示する図である。
【図３】本発明に係るカラー二次元コード作成装置の一構成例を示すブロック図である。
【図４】前記図３に示す作成装置によるカラー二次元コードの作成処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係るカラー二次元コード読取装置の一構成例を示すブロック図である。
【図６】前記図５に示す読取装置によるカラー二次元コードの読取処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７７】
１ 位置検出マーカ（機能パターン）
２ 頂点検出マーカ（機能パターン）
３ 十字状パターン（機能パターン）
５ 符号化領域
６ 形式情報セル配置領域
１１ カラー二次元コード作成装置
３１ カラー二次元コード読取装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー二次元コードに係り、特に、読取装置との距離が離れあるいは二次元コードと読取装置とが相対的に移動しているような状況下でも良好な読取りが可能な二次元コード構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、バーコードより小さな面積で多くの情報を含めることが出来る二次元コードが利用されている。二次元コードとして、例えば、我国でＪＩＳによって規格化され普及しつつあるＱＲ（Quick Response）コードは、旧来のバーコードに較べて大容量の情報を格納できるうえ、あらゆる角度で横切る走査線において同じ周波数成分比が得られる特徴的な位置検出マーカを備えることにより高速な読取りが可能であり、またエラー訂正機能を備えることで汚れや破損に強いとされる（下記特許文献１参照）。
【０００３】
一方、１シンボルに含められる情報量をさらに増大させるため、シンボルをカラー化したカラー二次元コードが提案されている（下記特許文献２，３参照）。
【０００４】
【特許文献１】特許第２９３８３３８号公報
【特許文献２】特開２００１−１９５５３６号公報
【特許文献３】特開２００２−１６３６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来のモノクロの二次元コードやカラー二次元コードは、コードの読取装置（コードリーダ／スキャナ）を手で持って二次元コードに当て、あるいは二次元コードを読取装置にかざして意識的にコードを読み取らせる動作を行うことを前提としたものであある。したがって、確実な読取りを行うには、一般に極めて整った条件下でコードを意識的に「読み取らせる」必要がある。
【０００６】
一方、このような従来の利用方法とは異なる二次元コードの利用態様が考えられる。
【０００７】
例えば、ビルや工場のように定期的に点検作業が必要な施設において、確実に点検作業が行われているか監視を行うために二次元コードを利用することが出来る。具体的には、例えば作業員のヘルメットに二次元コードの読取装置としてＣＣＤカメラを設ける一方、作業を行うべき各設備の点検箇所に二次元コードを付しておく。作業員は、施設内を巡回し、各設備を点検して回るが、点検作業を行うときにＣＣＤカメラが各設備に付された二次元コードを自動的に捉え、コード化された情報を取得することにより当該設備を作業員が点検した（見た）ことを検知する。作業員自身は、このとき二次元コードを特に意識することなく、従来と同様に各設備を点検して回ることが出来る。
【０００８】
また、別の利用態様では、道路標識などの標示板や路面に二次元コードを付する一方、自動車などの移動体に二次元コードリーダ（ＣＣＤカメラ）を搭載する。これによれば、ＣＣＤカメラで読み取って得られた情報を例えば運転者に音声や振動で知らせたり、移動体の各装置（ブレーキや動力装置等）を当該情報に基づいて制御するなど、標識情報を即座に取得して移動体の運行に役立てることが出来る。
【０００９】
このように、意識的に二次元コードを読み取らせる従来の利用態様でなく、半自動で二次元コードを読み取ってその情報を利用する、従来にない様々な利用態様が考えられる。
【００１０】
ところが、このような半自動な二次元コードの読取り利用態様に対し、前記従来の二次元コードやカラーコードでは対応することが難しい。従来のコードは、いずれも１シンボルに含められる情報量を増やすことを主眼とし、前述したような極めて整った意識的な読取り状況を想定したシンボル構造を有するものだからである。
【００１１】
前述したような利用態様では、店舗のレジなどで読み取る場合と違って、二次元コードと読取装置との距離が格段に離れ、かつ両者が相対的に移動しており、たとえカメラの解像度を上げたとしても従来のシンボル構造では読取りを行うことは困難である。
【００１２】
また、前記点検作業の監視に利用するような場合、作業員にわざわざ顔（カメラ）を二次元コードに向けてこれを読み取るような動作を強いるのは、本来行うべき点検作業の効率性の点から好ましくなく、コードの読み取りを意識させずに自動的に（勝手に）コードを読み取ってくれるようなシステムとすることが望ましい。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、半自動で二次元コードを読み取ってコード化された情報を取得すべき利用態様下や、読取装置との距離が離れあるいは読取装置と相対移動する状況下においても良好に読取りが可能な二次元コード構造を得る点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成して課題を解決するため、本発明に係るカラー二次元コードは、二次元コード内に配され特定のパターンを有することにより当該二次元コードの位置および向きの検出を可能とする機能パターンと、符号化した目的情報を表示する複数のセルを二次元的に配列した符号化領域とを備えた二次元コードであって、前記目的情報を表示するため前記セルの各々に、ｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色のうちの１色を割り付けるとともに、前記機能パターンに、前記符号化領域で使用される基本色を配したことを特徴とする。
【００１５】
本発明のカラー二次元コードでは、当該二次元コードの位置および向きの検出を可能とする特定パターンを有する機能パターンを設ける一方、符号化領域を設け、この符号化領域に目的情報を符号化して配置する。目的情報は、当該二次元コードに含める所望の情報（ユーザデータ）であり、例えば文字（英文字、漢字等）や数字、記号等が含まれる。目的情報は、ｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色を使用して符号化し、色彩を有するセル（カラーセル）として符号化領域に配置する。
【００１６】
符号化にあたって使用する色彩（基本色）は、特定の色に限定されない。ｎを２以上の整数としたときに２n色の色を使用することにより、２n個の情報を１つのセルで表示することが出来る。例えば、４色（ｎ＝２）使用すれば２ビット（４通り）の情報を、８色（ｎ＝３）使用すれば３ビット（８通り）の情報を表示することが出来る。このように色数を多くするほど１つのセルに、したがって１つのシンボルに含められる情報量は増大するが、本発明では、誤り検出を防ぐため、好ましくは数色程度（より好ましくは４色）に上記基本色を抑える。また、本発明では、基本色としてグレースケールを使用することも可能でありこれも本発明の範囲内であるが、検出の確実性の観点から、基本色は、白色と原色からなることが好ましい。例えば白色とＲＧＢの３原色（赤色、緑色および青色）の計４色、あるいは白色とシアン、マゼンタおよびイエローの計４色等である。
【００１７】
また、本発明では、目的情報を符号化するときに、エラー訂正符号を付加することによりエラー訂正機能を持たせることが好ましい。符号化領域には、さらに付属情報（当該二次元コードの型や形式に関する情報）を含めることが出来る。尚、エラー訂正の方式や機能パターンの形状等については、ＱＲコードと同様の方式を採用し、ＱＲコードに準拠したものとすることが出来るが、他の方式によることも可能である。
【００１８】
機能パターンは、当該二次元コードの位置および向きの検出が可能なものであれば、その構造を特に問わない。例えば、中心図形とこの中心図形を取り囲む包囲図形とが同心状に配置されることにより読取走査時に一定の周波数成分比を出力する１つ以上（例えば１個、２個、３個または４個）の位置検出マーカを含めることが出来る。この位置検出マーカは、典型的にはＱＲコードと同様に正方形の全体形状を有するマーカを使用するが、例えば六角形や八角形等の多角形や円形等の相似図形を同様に二重に配したマーカとすることも可能である。
【００１９】
また、機能パターンとして、当該二次元コードの頂点の検出を可能とする頂点検出マーカを設けても良い。さらに、Ｌ字状や十字状のパターンをシンボル内に配して回転角を補正するようにしても良いし、上記位置検出マーカと同様の特定パターンを有する位置合せマーカを適宜の間隔を隔てて符号化領域に埋め込むように設け、これによりシンボルを斜めから読み取ったときに補正（ひずみ補正）を行うようにすることも出来る。
【００２０】
一方、本発明では、ＱＲコードと異なり、上記機能パターンに基本色を配する。この基本色は、符号化領域の各セルに付与された色彩を判別するときの基準となる参照色として使用するものである。すなわち、後述の本発明に係るカラー二次元コードの読取装置等の説明で述べるように、上記本発明の二次元コードの復号にあたっては、機能パターン（位置検出マーカや頂点検出マーカ）に配された色彩を取り込み、この色彩と符号化領域の各セルの色彩とを比較することにより、各セルの色彩を判別する。
【００２１】
これにより本発明では、自然光と違った波長構成を有する照明下（例えば蛍光灯やナトリウムランプ等）でも、あるいは経年使用によって各セルの色彩が退色または変色しても、機能パターンの色との比較により正確に各セルの色彩を判別し、目的情報を復号することが出来る。また、かかる本発明のコード構造によれば、復号にあたり基準となる参照色を配置する領域を二次元コード内に別に設ける必要がないから、その分、符号化領域を広く取ることができ、各セルを大きくして認識率を向上させることが出来る。
【００２２】
また、上記本発明によれば、従来のＱＲコード等の二次元コードに較べ個々のセルサイズを大きくすることが出来るから、解像度が低い読取装置（カメラ）であっても、あるいは二次元コードと読取装置とが相対的に移動して多少ピントが合っていなくても読み取りを行うことが可能である。また、符号化を行う基本色として、当該カラー二次元コードを使用する環境に合わせて、より認識しやすい色を採用することが出来る。例えば、前述したビル設備の点検作業に利用する場合には、施設内の壁や設置機器など背景の色と異なる色を基本色として採用することにより、シンボルの認識性を高めることが出来る。
【００２３】
機能パターンへの基本色の配置の仕方は、基本色の数や機能パターン（位置検出マーカや頂点検出マーカ）の配設個数・構造等によって様々に変更することが可能であり、特に限定されないが、一例を挙げれば、前記位置検出マーカと頂点検出マーカとを備え、かつ基本色が４色のカラー二次元コードを構成する場合には、基本色のうちの第一の色彩を位置検出マーカの中心図形に、第二の色彩を位置検出マーカの包囲図形に、第三の色彩を頂点検出マーカに、第四の色彩を中心図形と包囲図形の間に（地色として）、それぞれ配することが出来る。あるいは、位置検出マーカを３個備える場合には、第一の色彩を第一の位置検出マーカに、第二の色彩を第二の位置検出マーカに、第三の色彩を第三の位置検出マーカに、第四の色彩を各位置検出マーカの中心図形と包囲図形の間に、それぞれ配するようにしても良い。その他様々な配置方法をとることが可能である。
【００２４】
さらに、本発明のカラー二次元コードでは、前に述べたようにエラー訂正機能を付与するが、この場合、前記符号化領域が、エラー訂正の単位となる複数のセル群を有し、これらのセル群のうち、周縁セル群（少なくとも１つのセルが二次元コードの周縁に接することとなるセル群）が、当該周縁セル群を構成する各セルが二次元コードの周縁に沿って直線状またはＬ字状に配列されるように構成することが好ましい。
【００２５】
二次元コードを半自動で読み取るような利用態様下では、意識的に二次元コードを読み取らせる従来の態様と異なり、二次元コードと読取装置との間に様々な障害物が介在され、二次元コードの一部（特に周縁部）が物陰に隠れてしまうような状況も想定される。これに対し、上記のようなセル群の配置構成とすれば、エラー訂正を行うブロック（物陰に隠れてセルの一部が読み取れないブロック）の数を少なくすることができ、より的確に復号を行うことが可能となる。
【００２６】
また、本発明に係るカラー二次元コード作成装置は、目的情報を符号化してカラー二次元コードを作成する装置であって、当該カラー二次元コードは、二次元コード内に配され特定のパターンを有することにより当該二次元コードの位置および向きの検出を可能とする機能パターンと、符号化した目的情報を表示する複数のセルを二次元的に配列した符号化領域とを備え、かつ前記符号化領域のセルの各々に、ｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色のうちの１色を割り付けることにより前記目的情報を符号化するとともに、前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を配してなり、前記装置は、符号化すべき目的情報を入力可能な目的情報入力部と、前記目的情報を構成するキャラクタとコードデータとの対応関係を規定するキャラクタコード対応表を格納したキャラクタコード対応表記憶部と、前記キャラクタコード対応表に従って前記目的情報をコードデータに変換するデータ圧縮部と、前記コードデータを表わすためのコード値と、前記基本色との対応関係を規定する色コード値対応表を格納した色コード値対応表記憶部と、前記データ圧縮部により変換されたコードデータに、前記色コード値対応表に従って前記基本色を割り付けることにより、前記コードデータを色データに変換する色コード変換部と、前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を割り付ける基本色割付部と、該基本色割付部によって割り付けられた基本色を有する機能パターンを予め定められた位置に配置するとともに、前記色コード変換部により変換された色データを前記符号化領域にカラーセルとして配置するイメージ配置部とを備える。
【００２７】
上記本発明のカラー二次元コード作成装置は、前述した本発明のカラー二次元コードを作成する装置である。この装置では、目的情報入力部に符号化を望む目的情報を入力すると、この目的情報をデータ圧縮部がコードデータに変換する。このコードデータは、文字（英文字、漢字等）や数字、記号等のキャラクタからなる目的情報をコード値（例えば二進コードや十進コード等）で表わしたものである。目的情報は、キャラクタとコードデータとの対応関係を規定するキャラクタコード対応表に従ってコードデータに変換された後、色コード変換部により色データに変換される。色データは、コードデータを適当な単位に区切って該単位のコード値に対して前記基本色のうちの１色を割り付けることにより生成される。基本色の割付けは、色コード値対応表記憶部に格納された色コード値対応表を参照して行われる。この色コード値対応表は、コード値と基本色との対応関係を規定するものである。
【００２８】
例えば、コード値として二進コードを使用し、基本色として白（Ｗ）、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の４色を使用する場合を例にとれば、色コード値対応表には、例えば「００」をＷ（白）、「０１」をＲ（赤）、「１０」をＧ（緑）、「１１」をＢ（青）と規定することが出来る。そして、目的情報をコード値に変換したコードデータ列（二進データ列）が得られたら、上記色コード値対応表に従って２ビットずつ基本色（Ｗ・Ｒ・Ｇ・Ｂ）のいずれかを割り付けていけば良い。このようにして、色データ（例えば「ＲＢＷＧＢＢＷ…」）を得ることが出来る。
【００２９】
一方、機能パターンには、基本色割付部によって各基本色が割り付けられる。そして、イメージ配置部が当該基本色を有する機能パターンを予め定められた位置に配置するとともに、前記色データを符号化領域にカラーセルとして配置する。これにより、カラー二次元コードが作成される。
【００３０】
また、機能パターンと同一の色パターンが符号化領域に生じることがないように、色データを配置した後にさらにマスク処理を行うマスク処理部を設けても良い。このマスク処理は、例えば予め定めた一定の規則に従ってセル色を変更する変換パターンを数種類用意しておき、これらの変換パターンを符号化領域の目的情報を表示する範囲に重畳して色変換を行い、最も良好な結果（機能パターンと同一のパターンが無いか少なくない）が得られた変換パターンによりセル色の変換を行う。尚、マスク処理を行う場合には、復号時にマスクを解除するため、使用した変換パターン（マスク）を特定する情報を当該二次元コードに含める必要があるが、このマスク情報は、例えば形式情報として特定の領域にカラーセルとして符号化して配置しておけば良い。
【００３１】
本発明に係るカラー二次元コード読取装置は、上記本発明に係るカラー二次元コードを読み取り復号化する装置であって、当該カラー二次元コードは、二次元コード内に配され特定のパターンを有することにより当該二次元コードの位置および向きの検出を可能とする機能パターンと、符号化した目的情報を表示する複数のセルを二次元的に配列した符号化領域とを備え、かつ前記符号化領域のセルの各々に、ｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色のうちの１色を割り付けることにより前記目的情報を符号化するとともに、前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を配してなり、前記装置は、カラー画像の取込みが可能な画像取込部と、前記画像取込部により取得された画像データから前記機能パターンを検出する機能パターン検出部と、該機能パターン検出部によって検出された機能パターンに配された色彩を検出する参照色検出部と、該参照色検出部によって検出された色彩を参照色として格納する参照色記憶部と、該参照色記憶部に格納された参照色と、前記符号化領域に配された各セルの色彩とを比較することにより、前記画像取込部により取得された画像データから前記符号化領域に配された各セルの色彩を判別するセル色検出部と、前記基本色と前記目的情報を表わすためのコード値との対応関係を規定する色コード値対応表を格納した色コード値対応表記憶部と、該色コード値対応表を参照することにより、前記セル色検出部により判別された各セルの色彩を、前記コード値で表わされた目的情報であるコードデータに変換する色コード逆変換部と、前記目的情報を構成するキャラクタとコードデータとの対応関係を規定するキャラクタコード対応表を格納したキャラクタコード対応表記憶部と、前記キャラクタコード対応表に従って前記色コード逆変換部で変換されたコードデータを目的情報に変換するデータ展開部と、該データ展開部により変換された目的情報を出力する目的情報出力部とを備える。
【００３２】
かかる読取装置では、画像取込部が画像データを取得し、この画像データから機能パターンを走査して検索する。機能パターンは、特定の周波数成分比を出力するから、これにより機能パターンを検出することが出来る。また、従来のＱＲコードその他の二次元コードで使用されているように、複数の機能パターン間の位置関係、あるいは機能パターン自体の形状等から、当該二次元コードの向き（回転量および回転方向）を検出することが可能であり、これらの情報によって二次元コードの回転補正を行い、符号化領域の座標を決定して符号化領域の各セル位置を検出する。
【００３３】
一方、本発明では、上記従来と同様の方法による機能パターンの検出に加え、機能パターンに配された色彩情報を取り込み、これを各セルの色彩を判別するときの参照色として参照色記憶部に格納する。セル色検出部は、参照色記憶部に格納された色彩と各セルから検出された色彩とを比較して当該セルにどの基本色が配されているか判別する。そして、すべてのセルについて色彩を判別し、色データを得る。このようにして得られた色データは、色コード値対応表に従って色コード逆変換部によりコード値で表わされたコードデータに変換され、さらにキャラクタコード対応表に従ってデータ展開部によりキャラクタ（文字、数字、記号等）に変換され目的情報が復号される。
【００３４】
尚、上記二次元コードは、目的情報のほかに付属情報（当該二次元コードの型や形式に関する情報、マスク情報等）を含む。かかる付属情報は、目的情報と同様にカラーセルとして符号化されて符号化領域に配置され、上記目的情報の復号に先立って復号されるが、この付属情報の復号も上記目的情報と同様にして行うことが出来る。
【００３５】
また、本発明に係るカラー二次元コード作成プログラムは、上記カラー二次元コードの作成に係る発明をプログラムの観点から捉えたもので、目的情報を符号化してカラー二次元コードを作成するプログラムであって、当該カラー二次元コードは、二次元コード内に配され特定のパターンを有することにより当該二次元コードの位置および向きの検出を可能とする機能パターンと、符号化した目的情報を表示する複数のセルを二次元的に配列した符号化領域とを備え、かつ前記符号化領域のセルの各々に、ｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色のうちの１色を割り付けることにより前記目的情報を符号化するとともに、前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を配してなり、前記プログラムは、コンピュータを、符号化すべき目的情報を入力可能な目的情報入力手段、前記目的情報を構成するキャラクタとコードデータとの対応関係を規定するキャラクタコード対応表に従って前記目的情報をコードデータに変換するデータ圧縮手段、前記コードデータを表わすためのコード値と基本色との対応関係を規定する色コード値対応表に従って前記基本色を割り付けることにより、前記コードデータを色データに変換する色コード変換手段、前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を割り付ける基本色割付手段、および該基本色割付手段によって割り付けられた基本色を有する機能パターンを予め定められた位置に配置するとともに、前記色コード変換手段により変換された色データを前記符号化領域にカラーセルとして配置するイメージ配置手段として機能させるものである。
【００３６】
また、本発明に係るカラー二次元コード読取プログラムは、上記カラー二次元コードの読取り（復号）に係る発明をプログラムの観点から捉えたもので、カラー二次元コードを読み取り復号化するプログラムであって、当該カラー二次元コードは、二次元コード内に配され特定のパターンを有することにより当該二次元コードの位置および向きの検出を可能とする機能パターンと、符号化した目的情報を表示する複数のセルを二次元的に配列した符号化領域とを備え、かつ前記符号化領域のセルの各々に、ｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色のうちの１色を割り付けることにより前記目的情報を符号化するとともに、前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を配してなり、前記プログラムは、コンピュータを、カラー画像の取込みが可能な画像取込手段、前記画像取込手段により取得された画像データから前記機能パターンを検出する機能パターン検出手段、該機能パターン検出手段によって検出された機能パターンに配された色彩を検出する参照色検出手段、該参照色検出手段によって検出された色彩を参照色として格納する参照色記憶手段、該参照色記憶手段に格納された参照色と、前記符号化領域に配された各セルの色彩とを比較することにより、前記画像取込手段により取得された画像データから前記符号化領域に配された各セルの色彩を判別するセル色検出手段、前記目的情報を表わすためのコード値と基本色との対応関係を規定する色コード値対応表を参照することにより、前記セル色検出手段により判別された各セルの色彩を、前記コード値で表わされた目的情報であるコードデータに変換する色コード逆変換手段、前記目的情報を構成するキャラクタとコードデータとの対応関係を規定するキャラクタコード対応表に従って前記色コード逆変換部で変換されたコードデータを目的情報に変換するデータ展開手段、および該データ展開手段により変換された目的情報を出力する目的情報出力手段として機能させるものである。
【００３７】
さらに、本発明に係るカラー二次元コード作成方法は、上記カラー二次元コードの作成に係る発明を方法の観点から捉えたもので、目的情報を符号化してカラー二次元コードを作成する方法であって、当該カラー二次元コードは、二次元コード内に配され特定のパターンを有することにより当該二次元コードの位置および向きの検出を可能とする機能パターンと、符号化した目的情報を表示する複数のセルを二次元的に配列した符号化領域とを備え、かつ前記符号化領域のセルの各々に、ｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色のうちの１色を割り付けることにより前記目的情報を符号化するとともに、前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を配してなり、前記方法は、符号化すべき目的情報を入力するステップと、前記目的情報を構成するキャラクタとコードデータとの対応関係を規定するキャラクタコード対応表に従って前記目的情報をコードデータに変換するステップと、前記コードデータを表わすためのコード値と前記基本色との対応関係を規定する色コード値対応表に従って前記コードデータに前記基本色を割り付けることにより前記コードデータを色データに変換するステップと、前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を割り付けるステップと、該基本色を割り付けられた機能パターンを予め定められた位置に配置するとともに、前記色データに変換された目的情報を前記符号化領域にカラーセルとして配置するステップとを含む。
【００３８】
また、本発明に係るカラー二次元コード読取方法は、上記カラー二次元コードの読取りに係る発明を方法の観点から捉えたもので、カラー二次元コードを読み取り復号化する方法であって、当該カラー二次元コードは、二次元コード内に配され特定のパターンを有することにより当該二次元コードの位置および向きの検出を可能とする機能パターンと、符号化した目的情報を表示する複数のセルを二次元的に配列した符号化領域とを備え、かつ前記符号化領域のセルの各々に、ｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色のうちの１色を割り付けることにより前記目的情報を符号化するとともに、前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を配してなり、前記方法は、カラー画像を取り込む画像取込ステップと、該画像取込ステップにより取得された画像データから前記機能パターンを検出する機能パターン検出ステップと、該検出された機能パターンに配された色彩を検出して該色彩を参照色として記憶する参照色取得ステップと、該参照色と前記符号化領域に配された各セルの色彩とを比較することにより、前記符号化領域に配された各セルの色彩を判別するカラーセル読取ステップと、該カラーセル読取ステップにより得られた色データを前記目的情報に変換するステップとを含む。
【００３９】
また、上記二次元コードは、例えば交通標識に利用することが可能であり、本発明に係る交通標識は、上記本発明のカラー二次元コードを備える交通標識であって、当該カラー二次元コードの符号化領域に、当該交通標識によって表示すべき情報を符号化して配したものである。
【００４０】
また、上記本発明の読取装置として、車両搭載用のカラー二次元コード読取装置を構成することが出来る。この読取装置は、前記カラー画像の取込みが可能な画像取込部として撮像装置（例えばＣＣＤカメラ）を備え、上記本発明に係る交通標識に表示されたカラー二次元コードを読取可能としたものである。
【００４１】
さらに上記交通標識と車両搭載用カラー二次元コード読取装置とにより車両の運行システムを構成することが可能で、本発明に係る車両運行システムは、車両の運行経路に前記交通標識を設置し、当該運行経路に前記カラー二次元コード読取装置を搭載した車両を走行可能としたものである。
【００４２】
このような本発明に係る交通標識、車両搭載用カラー二次元コード読取装置ないし車両運行システムによれば、撮像装置で読み取って得られた標識情報を例えば運転者に音声や振動で知らせたり、車両の各装置（ブレーキや動力装置等）を当該情報に基づいて制御するなど、標識情報を即座に取得して車両の運行に役立てることが出来る。
【００４３】
尚、上記車両は、典型的には自動車であるが、二輪車や鉄道、モノレールその他の車両も含まれ、これらの運行に本発明を適用することが可能である。
【発明の効果】
【００４４】
本発明に係るカラー二次元コードによれば、半自動で二次元コードを読み取ってコード化された情報を取得すべき利用態様下や、読取装置との距離が離れあるいは読取装置と相対移動する状況下においても良好に二次元コードを読み取ることが可能となる。
【００４５】
本発明の他の目的、特徴および利点は、以下の本発明の実施の形態の説明により明らかにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
〔シンボルの構造〕
図１は、本発明の一実施形態に係るカラー二次元コードを示すものである。同図に示すように、この二次元コード（以下、「シンボル」ということがある）は、正方形のセルをマトリックス状に配した符号化領域５と、当該二次元コードの位置や回転角を検出するための機能パターン１〜３とを有し、目的情報を符号化するため、白（Ｗ）・赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）の４色の基本色を使用するものである。シンボルのサイズは、この例に限定されるものではないが、縦が１４セル分、横が同じく１４セル分（１４×１４＝１９６セル）のサイズを有する。そしてこのうち、機能パターン１〜３に６６セル分（符号化領域５との境界部４を含め位置検出マーカ１に４９セル、頂点検出マーカ２に４セル、十字状パターン３に１３セル）の面積を使用し、符号化領域５に１３０セル分（このうちエラー訂正コードを含めた目的情報セルに１０４セル、形式情報セルに２６セル）の面積を使用している。
【００４７】
機能パターン１〜３は、この実施形態では、シンボルの一頂点に配した１つの位置検出マーカ１と、この位置検出マーカ１と対角位置の他頂点に配した頂点検出マーカ２と、この頂点検出マーカ２と符号化領域５との間に設けた十字状パターン３とを有する。位置検出マーカ１は、ＱＲコードと同様に、正方形の中心図形１ａと、この中心図形１ａを取り囲む二重正方形の包囲図形１ｂとを有し、中心を横切るあらゆる角度の走査線で一定の周波数成分比（この例の場合、１：１：２：１：１の輝度変化パターン）が得られ、これによりシンボルの位置を検出することが出来る。また、位置検出マーカ１と頂点検出マーカ２との位置関係および十字状パターン３により、シンボルの向き（回転量／回転角）を算出し、回転補正を行い、符号化領域５の各セルの座標を決定することが出来る。尚、これら機能パターンの検索や回転補正等の各処理は、ＱＲコードに準じた方法により行うことが出来るため、詳細な説明は省略する。
【００４８】
また、位置検出マーカ１を符号化領域５から分離するため、両者の間に１セル分の間隙４を設ける。また、シンボルを周囲から分離するため、シンボルの周囲には、適宜幅（例えば３セル分）の間隙Ｓを設ける。尚、シンボルサイズや機能パターンの構造・種類・配設個数等については、符号化すべき目的情報の種類や量等に応じてこの例のほかにも様々な形態をとることができ、この例に限定されるものではない。
【００４９】
一方、本実施形態では、ＱＲコードと異なり、機能パターン（位置検出マーカ１および頂点検出マーカ２）に符号化に使用する基本色を配する。具体的には、例えば位置検出マーカ１の中心図形１ａに青（Ｂ）を、包囲図形１ｂに赤（Ｒ）を、頂点検出マーカ２に緑（Ｇ）をそれぞれ配する。また、位置検出マーカ１の中心図形１ａと包囲図形１ｂとの間および十字状パターン３は、白（Ｗ）を配する。これら機能パターン１〜３に配した色彩は、符号化領域５の各カラーセルの色彩を判別するときの基準となる参照色としての機能を果たす。尚、図面では、実際の色彩を付して表示することが出来ないため、ハッチングにより各色彩を示している。
【００５０】
さらに本実施形態の二次元コードでは、後の述べるようにエラー訂正機能を持たせるが、図２はこのエラー訂正の単位となるひとまとまりのセル（セル群）の配置例を示すものである。図示の例では、番号１から２６で示すセル群を有するが、本実施形態では特に、シンボルの周縁に接することとなるセル群（周縁セル群）１，２，８，１３，１４，２４〜２６について、当該セル群を構成する各セルがシンボルの周縁に沿って配列されるように（シンボルの角部ではＬ字状に、シンボル周縁の中間部では直線状に）してある。
【００５１】
これは、前述したように、二次元コードを半自動で読み取るような利用態様下では、意識的に二次元コードを読み取らせる従来の態様と異なって、二次元コードと読取装置との間に様々な障害物が介在され、二次元コードの一部（特に周縁部）が物陰に隠れてしまうような状況も想定されるからである。このような状況でも、上記のようなセル群の配置構成とすれば、エラー訂正を行うブロック（物陰に隠れてセルの一部が読み取れないセル群）の数を少なくすることが出来るから、より的確に復号を行うことが可能となる。
【００５２】
また、同図に示すように、位置検出マーカ１と対向する縁部、並びに十字状パターン３に沿った部分には、形式情報（当該シンボルの型情報および後に述べるマスク処理で当該シンボルに使用したマスクパターン情報）を符号化したセル（形式情報セル）からなるセル群６を配する。形式情報は、これに含まれるマスク情報等が得られないと当該シンボルの復号が出来なくなるため、符号化領域中の当該形式情報セル配置領域６に二重に（２セット）配置する。また、データ長が短く、かかる形式情報の表示領域、あるいは目的情報を表示すべき領域でセルの配置スペースが余る場合には、当該余った部分にはダミーセルを配する。
【００５３】
〔シンボル作成装置〕
図３は、上記カラー二次元コードを作成する装置の一例を示すものである。同図に示すようにこの装置１１は、符号化すべき目的情報を受け付ける目的情報入力部１２と、入力された目的情報をコードデータに変換するデータ圧縮部１３と、コードデータにエラー訂正コードを付加するエラー訂正コード付加部１４と、コードデータに変換されエラー訂正コードが付加された目的情報をさらに色データに変換する色コード変換部１５と、機能パターンに基本色を割り付ける基本色割付部１６と、シンボルに機能パターンを配置するとともに色データに従って符号化領域にカラーセルを配置するイメージ配置部１７と、マスク処理を行うマスク処理部１８と、シンボルに適用したマスクパターン情報やシンボルの型情報を生成する形式情報生成部１９とを有する。尚、これら装置の各部構成（後述の読取装置についても同様）は、コンピュータおよびその周辺機器上で実行可能なソフトウェアにより実現することが可能である。
【００５４】
さらに作成装置１１は、キャラクタコード対応表記憶部２０と、色コード値対応表記憶部２１と、マスクパターン記憶部２２とを有し、キャラクタコード対応表記憶部２０には、キャラクタとコード値との対応関係を定義するキャラクタコード対応表が、色コード値対応表記憶部２１には、コード値と基本色との対応関係を定義する色コード値対応表が、マスクパターン記憶部２２には、複数種類のマスクパターンがそれぞれ格納されている。
【００５５】
かかる作成装置では、キーボート等の入力装置２５を通じて目的情報入力部１２に入力された目的情報は、データ圧縮部１３でコードデータに変換される。変換にあたってデータ圧縮部１３は、キャラクタコード対応表記憶部２０内のキャラクタコード対応表を参照して各キャラクタをコードデータに変換する。コードデータを構成するコード値は、これに限定されるものではないが、典型的には二進コードである。また、コードデータには、その先頭にデータの種類に関する情報と、データ数に関する情報とを含めることが出来る。また、データ長が既定値に一致しない場合にはパッディング（いわゆる埋め草データの付加）を行うようにしても良い。さらにコードデータには、例えばリード・ソロモン符号によるエラー訂正コードがエラー訂正コード付加部１４により付加され、該コードデータがデータ圧縮部１３から色コード変換部１５に出力される。
【００５６】
色コード変換部１５は、色コード値対応表記憶部２１内に格納された色コード値対応表を参照しこれに基づいて上記コードデータを色データに変換する。この色データへの変換は、コード値（二進コード）によって表わされたコードデータに対し、例えば先頭から順に２ビットずつ対応する基本色（Ｗ・Ｒ・Ｇ・Ｂ）を割り付けることにより行う。例えば、色コード値対応表により「００」がＷ（白）、「０１」がＲ（赤）、「１０」がＧ（緑）、「１１」がＢ（青）と規定されていれば、コードデータ「０１００１０１１００１０…」は、色データ「ＲＷＧＢＷＧ…」に変換されることとなる。
【００５７】
そして、色データは、イメージ配置部１７に出力され、シンボルの符号化領域５（図１参照）に所定の順序で当該色彩を有するカラーセルとして配列される。カラーセルの配列順序は、一定の規則に従ったものであれば特に問わない。尚、後述する復号のときには、当該規則に従ってカラーセルを読み出せば良い。
【００５８】
また、イメージ配置部１７は、前記位置検出マーカ１と頂点検出マーカ２をシンボル内の所定位置に配し、前記十字状パターン３をシンボル内に形成する。このとき、基本色割付部１６によって位置検出マーカ１の中心図形１ａにＢ（青）が、周囲図形１ｂにＲ（赤）が、頂点検出マーカ２にＧ（緑）がそれぞれ配される。中心図形１ａと周囲図形１ｂの間、十字状パターン３、および位置検出マーカ１と符号化領域５の間は、Ｗ（白）とされる。
【００５９】
さらに、このようにしてカラーセルおよび基本色を有する機能パターン１〜３を配したシンボルに対し、マスク処理部１８がマスク処理を行う。このマスク処理は、予め定めた一定の規則に従ってセルの色彩を変更するマスクパターンをマスクパターン記憶部２２に複数格納しておき、これらのマスクパターンを符号化領域５（形式情報セルの配置領域を除く）に配置されたカラーセルに重畳してセル色の変換を行い、最も良好な結果（機能パターンと同一のパターンが無いか少なくない）が得られたマスクパターンを選択してこれにより符号化領域５のセル色の変換を行う。これにより、機能パターンと同一の色パターンが符号化領域５に生じることが抑制される。
【００６０】
また、このとき使用したマスクパターンを特定する情報（マスクパターン番号）は、形式情報生成部１９に出力され、形式情報生成部１９は、当該マスクパターン情報とシンボルの型情報とを含む形式情報を生成する。この形式情報は、データ圧縮部１３および色コード変換部１５を経て色データに変換され、イメージ配置部１７に送出される。イメージ配置部１７は、色データに変換された形式情報を、カラーセルとして前記符号化領域５内の形式情報セル配置領域６（図２参照）に配置する。
【００６１】
尚、形式情報セルにはマスク処理を行わないが、形式情報セルに同じ色彩のセルが連続することにより形式情報の検出エラーが生じることがないよう形式情報生成部１９は、形式情報に対し予め定めされたデータ（例えば「１４１２５４３」）と排他的論理和を取る処理を行う。また、エラー訂正コード付加部１４は、形式情報生成部１９によって生成された形式情報に対してもエラー訂正コードを付加する。また、前述したようにマスク情報が得られないとシンボルの復号が出来なくなるため、イメージ配置部１７は、形式情報を二重に形式情報セル配置領域６に配する。
【００６２】
作成されたシンボルのイメージデータは、イメージ配置部１７からカラープリンタ等の印刷装置２６に出力され、カラー二次元コードがプリントされる。
【００６３】
〔シンボル作成工程〕
図４は、上記作成装置１１によるカラー二次元コードの作成処理を示すものである。同図に示すように、目的情報入力部１２に目的情報が入力されると、データ圧縮部１３がこの目的情報をコードデータに変換する（ステップＳ１０１）。変換されたコードデータには、エラー訂正コード付加部１４によってエラー訂正コードが付加され（ステップＳ１０２）、当該コードデータは色コード変換部１５により単位ビット（２ビット）ずつ基本色が割り付けられて色データに変換される（ステップＳ１０３）。
【００６４】
次に、基本色割付部１６によって機能パターン１〜３に基準色が割り付けられ（ステップＳ１０４）、イメージ配置部１７は、当該基本色を備えた機能パターン１〜３をシンボル内の所定位置に配する（ステップＳ１０５）。またイメージ配置部１７は、前記色データに基づいて符号化領域５にカラーセルとして目的情報を所定の順序で配置する（ステップＳ１０６）。
【００６５】
尚、上記装置１１では、目的情報入力部１２が、予め定められた複数種類のシンボルパターン（カラー二次元コード）を保持するとともに、入力された目的情報および指定されたエラー訂正レベルに応じてこれら複数種類のシンボルパターンの中から１つのシンボルを選択し、イメージ配置部１７は当該選択されたシンボルに目的情報をカラーセルとして配置するように構成することも可能である。
【００６６】
そして、符号化領域５にカラーセルとして配置された目的情報に対し、マスク処理部１８がマスク処理を行い（ステップＳ１０７）、形式情報生成部１９が、使用したマスクを特定する情報を含む形式情報を生成する。この形式情報は、データ圧縮部１３でコードデータに変換された後、色コード変換部１５で色データに変換されてイメージ配置部１７によりカラーセルとして符号化領域５の形式情報セル配置領域６に配置される（ステップＳ１０７）。
【００６７】
〔シンボル読取装置〕
図５は、上記カラー二次元コードを復号化する読取装置の一例を示すものである。同図に示すようにこの読取装置３１は、画像データを取り込む画像取込部３２と、取り込まれた画像データから前記機能パターン１〜３を検出する機能パターン検出部３３と、機能パターンに配された色彩を検出する参照色検出部３４と、この色彩情報を参照色として格納する参照色記憶部３５と、符号化領域に配置された各セルに配された色彩を検出するセル色検出部３６と、検出された各セルの色彩からなる色データをコードデータに変換する色コード逆変換部３８と、コードデータをさらにキャラクタデータに変換するデータ展開部３９と、エラー訂正を行うエラー訂正部３７とを有し、さらに、コード値と基本色との対応関係を定義する色コード値対応表を格納した色コード値対応表記憶部４１と、キャラクタとコード値との対応関係を定義するキャラクタコード対応表を格納したキャラクタコード対応表記憶部４２とを有する。
【００６８】
かかる読取装置３１では、ＣＣＤカメラ等の撮像装置４５から画像データが入力されると、画像取込部３２は、当該画像データを機能パターン検出部３３およびセル色検出部３６に出力する。機能パターン検出部３３は、機能パターンを検出することにより上記カラー二次元コードの位置および向き（回転方向・回転角）を算出し、シンボルが回転している場合には回転補正を行う。また、参照色検出部３４は、機能パターンに配されている各色彩を検出し、これを参照色として参照色記憶部３５に格納する。
【００６９】
セル色検出部３６は、参照色記憶部３５に格納された参照色と比較することにより、符号化領域５に配された各セルの色彩を判別する。判別された各セルの色彩情報は、色データとして色コード逆変換部３８に出力され、色コード値対応表記憶部４１に格納された色コード値対応表に基づいてコードデータに変換される。また、エラー訂正部３７は、コードデータのエラーを検出し、エラーがある場合にはエラー訂正を行う。コードデータはさらに、データ展開部３９に出力され、キャラクタコード対応表記憶部４２に格納されたキャラクタコード対応表に基づいてキャラクタデータに変換されて目的情報出力部４０から出力される。
【００７０】
〔シンボル読取工程〕
図６は、上記読取装置３１によるカラー二次元コードの読取処理を示すものである。同図に示すように画像取込部３２によって画像データが取り込まれると（ステップＳ２０１）、機能パターン検出部３３が画像を走査することにより機能パターンを検出する（ステップＳ２０２）。機能パターンが検出できない場合には、再び画像データの取り込みを行い（ステップＳ２０３〜Ｓ２０１）、検出できた場合には、参照色検出部３４が機能パターンに配された色彩を参照色として参照色記憶部３５に格納するとともに（ステップＳ２０３〜Ｓ２０４）、機能パターン検出部３３は、当該機能パターンを使用してシンボルサイズの検出や回転補正等を行う（ステップＳ２０５）。
【００７１】
次に、符号化領域５に配されたカラーセルの読取りを行うが、まず、形式情報を復号する（ステップＳ２０６）。具体的には、セル色検出部３６が前記形式情報セル領域６の各セルの色彩を判別することにより色データを取得し、この色データを色コード逆変換部３８がコードデータに変換する。変換されたコードデータにエラーが含まれる場合には、エラー訂正部３７がこれを訂正し、このコードデータは、さらにデータ展開部３９によりキャラクタデータに変換される。これにより、目的情報セル領域に掛けられたマスクパターン情報と、目的情報セルのエラー訂正レベルに関する情報が得られる。得られたマスクパターン情報は、セル色検出部３６に送出され、セル色検出部３６は、この情報に基づいて符号化領域に掛けられたマスクを解除する（ステップＳ２０７〜Ｓ２０８）。尚、形式情報を復号できない場合には、再び画像の取り込みを行う（ステップＳ２０７〜Ｓ２０１）。
【００７２】
続いて、セル色検出部３６は、参照色記憶部３５に格納された参照色と比較することにより目的情報セルの色彩を判別し、色データを得る（ステップＳ２０９）。この色データは、色コード逆変換部３８によりコードデータに変換され（ステップＳ２１０）、前記形式情報に含まれるエラー訂正レベル情報に従ってエラーチャック、並びにエラーがある場合にはエラー訂正が行われる（ステップＳ２１１）。そして、エラーが無いか或いはエラー訂正に成功した場合には、データ展開部によりキャラクタデータに変換されて目的情報出力部から当該目的情報が出力される（ステップＳ２１２〜Ｓ２１４）。一方、エラー訂正に失敗した場合には、再度画像の取り込みを行う（ステップＳ２１２〜Ｓ２０１）。
【００７３】
尚、上記ステップ２０３，２０７，２１２について、再度画像の取込みを行うことが出来ない利用形態においては、読取エラーとして適当な表示を行うようにする。
【００７４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で種々の変更を行うことが出来ることは当業者にとって明らかである。
【００７５】
例えば、前記実施形態では、符号化を行う基本色として４色を使用したが、基本色は８色あるいは１６色以上とすることも出来る。また、実施形態のシンボルは、可視光を出力（反射）しこれを検出するものであるが、可視光以外の光（例えば赤外線や紫外線等）を出力するものであっても良い。また反射光を利用するものではなく、発光手段によりシンボル（各セルや機能パターン）自身が発光するような二次元コードを構成することも可能である。また、機能パターンの構造や回転補正、エラー訂正等については、ＱＲコードに準拠したものとすることが出来るが、ＱＲコード以外の各種の二次元コードに準拠したものとすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明に係るカラー二次元コードの一例を拡大して示す図である。
【図２】図１のカラー二次元コードにおける形式情報セルの配置例および目的情報セルの配置順序を例示する図である。
【図３】本発明に係るカラー二次元コード作成装置の一構成例を示すブロック図である。
【図４】前記図３に示す作成装置によるカラー二次元コードの作成処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係るカラー二次元コード読取装置の一構成例を示すブロック図である。
【図６】前記図５に示す読取装置によるカラー二次元コードの読取処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７７】
１ 位置検出マーカ（機能パターン）
２ 頂点検出マーカ（機能パターン）
３ 十字状パターン（機能パターン）
５ 符号化領域
６ 形式情報セル配置領域
１１ カラー二次元コード作成装置
３１ カラー二次元コード読取装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元コード内に配され特定のパターンを有することにより当該二次元コードの位置および向きの検出を可能とする機能パターンと、符号化した目的情報を表示する複数のセルを二次元的に配列した符号化領域とを備えた二次元コードであって、
ｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色のうちの１色を、前記目的情報を符号化して表示するため前記セルの各々に割り付けるとともに、
前記機能パターンに、前記符号化領域で使用される基本色を配した
ことを特徴とするカラー二次元コード。
【請求項２】
前記機能パターンは、中心図形とこの中心図形を取り囲む包囲図形とが同心状に配置されることにより読取走査時に一定の周波数成分比を出力する１つ以上の位置検出マーカを含み、
前記基本色のうちの第一の色彩を前記中心図形に、第二の色彩を前記包囲図形にそれぞれ配した
ことを特徴とする請求項１に記載のカラー二次元コード。
【請求項３】
前記機能パターンは、前記二次元コードの頂点の検出を可能とする頂点検出マーカをさらに備え、
この頂点検出マーカに、前記基本色のうちの１色を配し、
前記位置検出マーカに、当該頂点検出マーカに配した色以外の基本色を配した
ことを特徴とする請求項２に記載のカラー二次元コード。
【請求項４】
前記基本色は、白色を含む４色である
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のカラー二次元コード。
【請求項５】
前記基本色は、白色、赤色、緑色および青色の４色である
ことを特徴とする請求項４に記載のカラー二次元コード。
【請求項６】
前記基本色は、白色、シアン、マゼンタおよびイエローの４色である
ことを特徴とする請求項４に記載のカラー二次元コード。
【請求項７】
前記カラー二次元コードは、エラー訂正機能を備え、
前記符号化領域は、前記エラー訂正の単位となる複数のセル群を有し、
これらのセル群のうち、少なくとも１つのセルが前記二次元コードの周縁に接することとなるセル群を周縁セル群とした場合に、
該周縁セル群は、当該周縁セル群を構成する各セルが前記二次元コードの周縁に沿って直線状またはＬ字状に配列されている
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のカラー二次元コード。
【請求項８】
目的情報を符号化してカラー二次元コードを作成する装置であって、
当該カラー二次元コードは、二次元コード内に配され特定のパターンを有することにより当該二次元コードの位置および向きの検出を可能とする機能パターンと、符号化した目的情報を表示する複数のセルを二次元的に配列した符号化領域とを備え、かつ前記符号化領域のセルの各々に、ｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色のうちの１色を割り付けることにより前記目的情報を符号化するとともに、前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を配してなり、
前記装置は、
符号化すべき目的情報を入力可能な目的情報入力部と、
前記目的情報を構成するキャラクタとコードデータとの対応関係を規定するキャラクタコード対応表を格納したキャラクタコード対応表記憶部と、
前記キャラクタコード対応表に従って前記目的情報をコードデータに変換するデータ圧縮部と、
前記コードデータを表わすためのコード値と、前記基本色との対応関係を規定する色コード値対応表を格納した色コード値対応表記憶部と、
前記データ圧縮部により変換されたコードデータに、前記色コード値対応表に従って前記基本色を割り付けることにより、前記コードデータを色データに変換する色コード変換部と、
前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を割り付ける基本色割付部と、
該基本色割付部によって割り付けられた基本色を有する機能パターンを予め定められた位置に配置するとともに、前記色コード変換部により変換された色データを前記符号化領域にカラーセルとして配置するイメージ配置部と、
を備えることを特徴とするカラー二次元コード作成装置。
【請求項９】
カラー二次元コードを読み取り復号化する装置であって、
当該カラー二次元コードは、二次元コード内に配され特定のパターンを有することにより当該二次元コードの位置および向きの検出を可能とする機能パターンと、符号化した目的情報を表示する複数のセルを二次元的に配列した符号化領域とを備え、かつ前記符号化領域のセルの各々に、ｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色のうちの１色を割り付けることにより前記目的情報を符号化するとともに、前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を配してなり、
前記装置は、
カラー画像の取込みが可能な画像取込部と、
前記画像取込部により取得された画像データから前記機能パターンを検出する機能パターン検出部と、
該機能パターン検出部によって検出された機能パターンに配された色彩を検出する参照色検出部と、
該参照色検出部によって検出された色彩を参照色として格納する参照色記憶部と、
該参照色記憶部に格納された参照色と、前記符号化領域に配された各セルの色彩とを比較することにより、前記画像取込部により取得された画像データから前記符号化領域に配された各セルの色彩を判別するセル色検出部と、
前記基本色と前記目的情報を表わすためのコード値との対応関係を規定する色コード値対応表を格納した色コード値対応表記憶部と、
該色コード値対応表を参照することにより、前記セル色検出部により判別された各セルの色彩を、前記コード値で表わされた目的情報であるコードデータに変換する色コード逆変換部と、
前記目的情報を構成するキャラクタとコードデータとの対応関係を規定するキャラクタコード対応表を格納したキャラクタコード対応表記憶部と、
前記キャラクタコード対応表に従って前記色コード逆変換部で変換されたコードデータを目的情報に変換するデータ展開部と、
該データ展開部により変換された目的情報を出力する目的情報出力部と、
を備えることを特徴とするカラー二次元コード読取装置。
【請求項１０】
目的情報を符号化してカラー二次元コードを作成するプログラムであって、
当該カラー二次元コードは、二次元コード内に配され特定のパターンを有することにより当該二次元コードの位置および向きの検出を可能とする機能パターンと、符号化した目的情報を表示する複数のセルを二次元的に配列した符号化領域とを備え、かつ前記符号化領域のセルの各々に、ｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色のうちの１色を割り付けることにより前記目的情報を符号化するとともに、前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を配してなり、
前記プログラムは、コンピュータを、
符号化すべき目的情報を入力可能な目的情報入力手段、
前記目的情報を構成するキャラクタとコードデータとの対応関係を規定するキャラクタコード対応表に従って前記目的情報をコードデータに変換するデータ圧縮手段、
前記コードデータを表わすためのコード値と基本色との対応関係を規定する色コード値対応表に従って前記基本色を割り付けることにより、前記コードデータを色データに変換する色コード変換手段、
前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を割り付ける基本色割付手段、および
該基本色割付手段によって割り付けられた基本色を有する機能パターンを予め定められた位置に配置するとともに、前記色コード変換手段により変換された色データを前記符号化領域にカラーセルとして配置するイメージ配置手段、
として機能させることを特徴とするカラー二次元コード作成プログラム。
【請求項１１】
カラー二次元コードを読み取り復号化するプログラムであって、
当該カラー二次元コードは、二次元コード内に配され特定のパターンを有することにより当該二次元コードの位置および向きの検出を可能とする機能パターンと、符号化した目的情報を表示する複数のセルを二次元的に配列した符号化領域とを備え、かつ前記符号化領域のセルの各々に、ｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色のうちの１色を割り付けることにより前記目的情報を符号化するとともに、前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を配してなり、
前記プログラムは、コンピュータを、
カラー画像の取込みが可能な画像取込手段、
前記画像取込手段により取得された画像データから前記機能パターンを検出する機能パターン検出手段、
該機能パターン検出手段によって検出された機能パターンに配された色彩を検出する参照色検出手段、
該参照色検出手段によって検出された色彩を参照色として格納する参照色記憶手段、
該参照色記憶手段に格納された参照色と、前記符号化領域に配された各セルの色彩とを比較することにより、前記画像取込手段により取得された画像データから前記符号化領域に配された各セルの色彩を判別するセル色検出手段、
前記目的情報を表わすためのコード値と基本色との対応関係を規定する色コード値対応表を参照することにより、前記セル色検出手段により判別された各セルの色彩を、前記コード値で表わされた目的情報であるコードデータに変換する色コード逆変換手段、
前記目的情報を構成するキャラクタとコードデータとの対応関係を規定するキャラクタコード対応表に従って前記色コード逆変換部で変換されたコードデータを目的情報に変換するデータ展開手段、および
該データ展開手段により変換された目的情報を出力する目的情報出力手段、
として機能させることを特徴とするカラー二次元コード読取プログラム。
【請求項１２】
目的情報を符号化してカラー二次元コードを作成する方法であって、
当該カラー二次元コードは、二次元コード内に配され特定のパターンを有することにより当該二次元コードの位置および向きの検出を可能とする機能パターンと、符号化した目的情報を表示する複数のセルを二次元的に配列した符号化領域とを備え、かつ前記符号化領域のセルの各々に、ｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色のうちの１色を割り付けることにより前記目的情報を符号化するとともに、前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を配してなり、
前記方法は、
符号化すべき目的情報を入力するステップと、
前記目的情報を構成するキャラクタとコードデータとの対応関係を規定するキャラクタコード対応表に従って前記目的情報をコードデータに変換するステップと、
前記コードデータを表わすためのコード値と前記基本色との対応関係を規定する色コード値対応表に従って前記コードデータに前記基本色を割り付けることにより、前記コードデータを色データに変換するステップと、
前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を割り付けるステップと、
該基本色を割り付けられた機能パターンを予め定められた位置に配置するとともに、前記色データに変換された目的情報を前記符号化領域にカラーセルとして配置するステップと、
を含むことを特徴とするカラー二次元コード作成方法。
【請求項１３】
カラー二次元コードを読み取り復号化する方法であって、
当該カラー二次元コードは、二次元コード内に配され特定のパターンを有することにより当該二次元コードの位置および向きの検出を可能とする機能パターンと、符号化した目的情報を表示する複数のセルを二次元的に配列した符号化領域とを備え、かつ前記符号化領域のセルの各々に、ｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色のうちの１色を割り付けることにより前記目的情報を符号化するとともに、前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を配してなり、
前記方法は、
カラー画像を取り込む画像取込ステップと、
該画像取込ステップにより取得された画像データから前記機能パターンを検出する機能パターン検出ステップと、
該検出された機能パターンに配された色彩を検出して該色彩を参照色として記憶する参照色取得ステップと、
該参照色と、前記符号化領域に配された各セルの色彩とを比較することにより、前記符号化領域に配された各セルの色彩を判別するカラーセル読取ステップと、
該カラーセル読取ステップにより得られた色データを前記目的情報に変換するステップと、
を含むことを特徴とするカラー二次元コード読取方法。
【請求項１４】
前記請求項１から７のいずれか一項に記載のカラー二次元コードを備える交通標識であって、
当該カラー二次元コードの符号化領域に、当該交通標識によって表示すべき情報を符号化して配した
ことを特徴とする交通標識。
【請求項１５】
前記カラー画像の取込みが可能な画像取込部として撮像装置を備え、
請求項１４に記載の交通標識に表示されたカラー二次元コードを読取可能な請求項９に記載の車両搭載用カラー二次元コード読取装置。
【請求項１６】
車両の運行経路に前記請求項１４に記載の交通標識を設置し、
当該運行経路に前記請求項１５に記載のカラー二次元コード読取装置を搭載した車両を走行可能とした
ことを特徴とする車両運行システム。
【請求項１】
二次元コード内に配され特定のパターンを有することにより当該二次元コードの位置および向きの検出を可能とする機能パターンと、符号化した目的情報を表示する複数のセルを二次元的に配列した符号化領域とを備えた二次元コードであって、
ｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色のうちの１色を、前記目的情報を符号化して表示するため前記セルの各々に割り付けるとともに、
前記機能パターンに、前記符号化領域で使用される基本色を配した
ことを特徴とするカラー二次元コード。
【請求項２】
前記機能パターンは、中心図形とこの中心図形を取り囲む包囲図形とが同心状に配置されることにより読取走査時に一定の周波数成分比を出力する１つ以上の位置検出マーカを含み、
前記基本色のうちの第一の色彩を前記中心図形に、第二の色彩を前記包囲図形にそれぞれ配した
ことを特徴とする請求項１に記載のカラー二次元コード。
【請求項３】
前記機能パターンは、前記二次元コードの頂点の検出を可能とする頂点検出マーカをさらに備え、
この頂点検出マーカに、前記基本色のうちの１色を配し、
前記位置検出マーカに、当該頂点検出マーカに配した色以外の基本色を配した
ことを特徴とする請求項２に記載のカラー二次元コード。
【請求項４】
前記基本色は、白色を含む４色である
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のカラー二次元コード。
【請求項５】
前記基本色は、白色、赤色、緑色および青色の４色である
ことを特徴とする請求項４に記載のカラー二次元コード。
【請求項６】
前記基本色は、白色、シアン、マゼンタおよびイエローの４色である
ことを特徴とする請求項４に記載のカラー二次元コード。
【請求項７】
前記カラー二次元コードは、エラー訂正機能を備え、
前記符号化領域は、前記エラー訂正の単位となる複数のセル群を有し、
これらのセル群のうち、少なくとも１つのセルが前記二次元コードの周縁に接することとなるセル群を周縁セル群とした場合に、
該周縁セル群は、当該周縁セル群を構成する各セルが前記二次元コードの周縁に沿って直線状またはＬ字状に配列されている
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のカラー二次元コード。
【請求項８】
目的情報を符号化してカラー二次元コードを作成する装置であって、
当該カラー二次元コードは、二次元コード内に配され特定のパターンを有することにより当該二次元コードの位置および向きの検出を可能とする機能パターンと、符号化した目的情報を表示する複数のセルを二次元的に配列した符号化領域とを備え、かつ前記符号化領域のセルの各々に、ｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色のうちの１色を割り付けることにより前記目的情報を符号化するとともに、前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を配してなり、
前記装置は、
符号化すべき目的情報を入力可能な目的情報入力部と、
前記目的情報を構成するキャラクタとコードデータとの対応関係を規定するキャラクタコード対応表を格納したキャラクタコード対応表記憶部と、
前記キャラクタコード対応表に従って前記目的情報をコードデータに変換するデータ圧縮部と、
前記コードデータを表わすためのコード値と、前記基本色との対応関係を規定する色コード値対応表を格納した色コード値対応表記憶部と、
前記データ圧縮部により変換されたコードデータに、前記色コード値対応表に従って前記基本色を割り付けることにより、前記コードデータを色データに変換する色コード変換部と、
前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を割り付ける基本色割付部と、
該基本色割付部によって割り付けられた基本色を有する機能パターンを予め定められた位置に配置するとともに、前記色コード変換部により変換された色データを前記符号化領域にカラーセルとして配置するイメージ配置部と、
を備えることを特徴とするカラー二次元コード作成装置。
【請求項９】
カラー二次元コードを読み取り復号化する装置であって、
当該カラー二次元コードは、二次元コード内に配され特定のパターンを有することにより当該二次元コードの位置および向きの検出を可能とする機能パターンと、符号化した目的情報を表示する複数のセルを二次元的に配列した符号化領域とを備え、かつ前記符号化領域のセルの各々に、ｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色のうちの１色を割り付けることにより前記目的情報を符号化するとともに、前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を配してなり、
前記装置は、
カラー画像の取込みが可能な画像取込部と、
前記画像取込部により取得された画像データから前記機能パターンを検出する機能パターン検出部と、
該機能パターン検出部によって検出された機能パターンに配された色彩を検出する参照色検出部と、
該参照色検出部によって検出された色彩を参照色として格納する参照色記憶部と、
該参照色記憶部に格納された参照色と、前記符号化領域に配された各セルの色彩とを比較することにより、前記画像取込部により取得された画像データから前記符号化領域に配された各セルの色彩を判別するセル色検出部と、
前記基本色と前記目的情報を表わすためのコード値との対応関係を規定する色コード値対応表を格納した色コード値対応表記憶部と、
該色コード値対応表を参照することにより、前記セル色検出部により判別された各セルの色彩を、前記コード値で表わされた目的情報であるコードデータに変換する色コード逆変換部と、
前記目的情報を構成するキャラクタとコードデータとの対応関係を規定するキャラクタコード対応表を格納したキャラクタコード対応表記憶部と、
前記キャラクタコード対応表に従って前記色コード逆変換部で変換されたコードデータを目的情報に変換するデータ展開部と、
該データ展開部により変換された目的情報を出力する目的情報出力部と、
を備えることを特徴とするカラー二次元コード読取装置。
【請求項１０】
目的情報を符号化してカラー二次元コードを作成するプログラムであって、
当該カラー二次元コードは、二次元コード内に配され特定のパターンを有することにより当該二次元コードの位置および向きの検出を可能とする機能パターンと、符号化した目的情報を表示する複数のセルを二次元的に配列した符号化領域とを備え、かつ前記符号化領域のセルの各々に、ｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色のうちの１色を割り付けることにより前記目的情報を符号化するとともに、前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を配してなり、
前記プログラムは、コンピュータを、
符号化すべき目的情報を入力可能な目的情報入力手段、
前記目的情報を構成するキャラクタとコードデータとの対応関係を規定するキャラクタコード対応表に従って前記目的情報をコードデータに変換するデータ圧縮手段、
前記コードデータを表わすためのコード値と基本色との対応関係を規定する色コード値対応表に従って前記基本色を割り付けることにより、前記コードデータを色データに変換する色コード変換手段、
前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を割り付ける基本色割付手段、および
該基本色割付手段によって割り付けられた基本色を有する機能パターンを予め定められた位置に配置するとともに、前記色コード変換手段により変換された色データを前記符号化領域にカラーセルとして配置するイメージ配置手段、
として機能させることを特徴とするカラー二次元コード作成プログラム。
【請求項１１】
カラー二次元コードを読み取り復号化するプログラムであって、
当該カラー二次元コードは、二次元コード内に配され特定のパターンを有することにより当該二次元コードの位置および向きの検出を可能とする機能パターンと、符号化した目的情報を表示する複数のセルを二次元的に配列した符号化領域とを備え、かつ前記符号化領域のセルの各々に、ｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色のうちの１色を割り付けることにより前記目的情報を符号化するとともに、前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を配してなり、
前記プログラムは、コンピュータを、
カラー画像の取込みが可能な画像取込手段、
前記画像取込手段により取得された画像データから前記機能パターンを検出する機能パターン検出手段、
該機能パターン検出手段によって検出された機能パターンに配された色彩を検出する参照色検出手段、
該参照色検出手段によって検出された色彩を参照色として格納する参照色記憶手段、
該参照色記憶手段に格納された参照色と、前記符号化領域に配された各セルの色彩とを比較することにより、前記画像取込手段により取得された画像データから前記符号化領域に配された各セルの色彩を判別するセル色検出手段、
前記目的情報を表わすためのコード値と基本色との対応関係を規定する色コード値対応表を参照することにより、前記セル色検出手段により判別された各セルの色彩を、前記コード値で表わされた目的情報であるコードデータに変換する色コード逆変換手段、
前記目的情報を構成するキャラクタとコードデータとの対応関係を規定するキャラクタコード対応表に従って前記色コード逆変換部で変換されたコードデータを目的情報に変換するデータ展開手段、および
該データ展開手段により変換された目的情報を出力する目的情報出力手段、
として機能させることを特徴とするカラー二次元コード読取プログラム。
【請求項１２】
目的情報を符号化してカラー二次元コードを作成する方法であって、
当該カラー二次元コードは、二次元コード内に配され特定のパターンを有することにより当該二次元コードの位置および向きの検出を可能とする機能パターンと、符号化した目的情報を表示する複数のセルを二次元的に配列した符号化領域とを備え、かつ前記符号化領域のセルの各々に、ｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色のうちの１色を割り付けることにより前記目的情報を符号化するとともに、前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を配してなり、
前記方法は、
符号化すべき目的情報を入力するステップと、
前記目的情報を構成するキャラクタとコードデータとの対応関係を規定するキャラクタコード対応表に従って前記目的情報をコードデータに変換するステップと、
前記コードデータを表わすためのコード値と前記基本色との対応関係を規定する色コード値対応表に従って前記コードデータに前記基本色を割り付けることにより、前記コードデータを色データに変換するステップと、
前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を割り付けるステップと、
該基本色を割り付けられた機能パターンを予め定められた位置に配置するとともに、前記色データに変換された目的情報を前記符号化領域にカラーセルとして配置するステップと、
を含むことを特徴とするカラー二次元コード作成方法。
【請求項１３】
カラー二次元コードを読み取り復号化する方法であって、
当該カラー二次元コードは、二次元コード内に配され特定のパターンを有することにより当該二次元コードの位置および向きの検出を可能とする機能パターンと、符号化した目的情報を表示する複数のセルを二次元的に配列した符号化領域とを備え、かつ前記符号化領域のセルの各々に、ｎを２以上の整数としたときに予め定められた２n色の基本色のうちの１色を割り付けることにより前記目的情報を符号化するとともに、前記機能パターンに前記符号化領域で使用される基本色を配してなり、
前記方法は、
カラー画像を取り込む画像取込ステップと、
該画像取込ステップにより取得された画像データから前記機能パターンを検出する機能パターン検出ステップと、
該検出された機能パターンに配された色彩を検出して該色彩を参照色として記憶する参照色取得ステップと、
該参照色と、前記符号化領域に配された各セルの色彩とを比較することにより、前記符号化領域に配された各セルの色彩を判別するカラーセル読取ステップと、
該カラーセル読取ステップにより得られた色データを前記目的情報に変換するステップと、
を含むことを特徴とするカラー二次元コード読取方法。
【請求項１４】
前記請求項１から７のいずれか一項に記載のカラー二次元コードを備える交通標識であって、
当該カラー二次元コードの符号化領域に、当該交通標識によって表示すべき情報を符号化して配した
ことを特徴とする交通標識。
【請求項１５】
前記カラー画像の取込みが可能な画像取込部として撮像装置を備え、
請求項１４に記載の交通標識に表示されたカラー二次元コードを読取可能な請求項９に記載の車両搭載用カラー二次元コード読取装置。
【請求項１６】
車両の運行経路に前記請求項１４に記載の交通標識を設置し、
当該運行経路に前記請求項１５に記載のカラー二次元コード読取装置を搭載した車両を走行可能とした
ことを特徴とする車両運行システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−１７８６９２（Ｐ２００６−１７８６９２Ａ）
【公開日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３７０２９４（Ｐ２００４−３７０２９４）
【出願日】平成１６年１２月２１日（２００４．１２．２１）
【出願人】（５９１１８４０４６）株式会社アドイン研究所 (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月２１日（２００４．１２．２１）
【出願人】（５９１１８４０４６）株式会社アドイン研究所 (9)
【Ｆターム（参考）】
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