JP2019132805A - マーカ - Google Patents

Abstract

【課題】 例えば、ＶＭＰを搭載することなく、高精度にその傾きを検出できる、新たなマーカを提供する。【解決手段】 本発明のマーカは、本体を有し、前記本体は、視認側に露出した、基準面と、１つ以上の非基準面とを有し、前記基準面および前記非基準面の少なくとも一方に、複数の傾き検出マークを有し、前記複数の傾き検出マークは、同一の仮想平面上に位置する４つの傾き検出マークを含み、前記４つの傾き検出マークは、前記基準面および前記１つ以上の非基準面のうち少なくとも異なる２つの面に位置し、前記仮想平面は、前記基準面に対して非平行であることを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、マーカに関する。

拡張現実感（Augmented Reality、以下、「ＡＲ」ともいう）およびロボティクス等の分野において、物体の位置および姿勢等を認識するために、いわゆる視認マーカが使用されている。前記マーカとしては、例えば、二次元コードであるＡＲパターンコードが一般的である。前記ＡＲパターンコードは、一般的に、基板上に図形（パターン）で表わされている。前記ＡＲパターンコードは、カメラ等の検出機器によって検出されるが、前記ＡＲパターンコードを見る角度（すなわち、前記検出機器に対する前記ＡＲマーカの傾き）に依存して、検出される前記図形の画像が変化する。この変化した画像に基づいて、前記検出機器に対する前記ＡＲパターンコードの傾き角度（回転角度）が検出される。しかしながら、前記ＡＲパターンコードのみでは、回転角度が小さい場合に、検出精度が十分ではないという問題があった。

そこで、前記ＡＲパターンコードとＶＭＰ（可変モアレパターン）とを併用した高精度マーカが報告されている（特許文献１）。前記ＶＭＰマーカは、例えば、表面にレンズ面を有するレンチキュラーレンズ等に対して、その裏面に、繰り返しの模様（例えば、線）を印刷したものである。前記ＶＭＰは、前記検出機器から前記ＶＭＰを見る角度に応じて、現れる像の形や場所が変位する。このため、前記ＡＲパターンコードと前記ＶＭＰとを併用することで、前記ＡＲパターンコードの傾きを、より高精度に検出することが可能となる。

しかしながら、マーカ本体に、前記ＡＲパターンコードを印刷し、且つ、前記ＶＭＰを形成することは、コストがかかる。特に、前記ＡＲパターンコードのようなマークは、近年、工場等の生産現場、倉庫等の物流現場でも使用されていることから、低コスト化が重要である。

特開２０１２−１４５５５９号公報

そこで、本発明は、例えば、前記ＶＭＰを搭載することなく、高精度にその傾きを検出できる、マーカを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明のマーカは、
本体を有し、
前記本体は、視認側に露出した、基準面と、１つ以上の非基準面とを有し、
前記基準面および前記非基準面の少なくとも一方に、複数の傾き検出マークを有し、
前記複数の傾き検出マークは、同一の仮想平面上に位置する４つの傾き検出マークを含み、
前記４つの傾き検出マークは、前記基準面および前記１つ以上の非基準面のうち少なくとも異なる２つの面に位置し、
前記仮想平面は、前記基準面に対して非平行であることを特徴とする。

本発明のマーカの製造方法は、
本体に、傾き検出マークを形成する形成工程を有し、
前記本体は、視認側に露出した、基準面と、１つ以上の非基準面とを有し、
前記形成工程において、前記基準面および前記非基準面の少なくとも一方に、複数の傾き検出マークを形成し、
前記複数の傾き検出マークは、同一の仮想平面上に位置する４つの傾き検出マークを含み、
前記４つの傾き検出マークは、前記基準面および前記１つ以上の非基準面のうち少なくとも異なる２つの面に位置し、
前記仮想平面は、前記基準面に対して非平行であることを特徴とする。

本発明のマーカは、例えば、前記ＶＭＰを搭載することなく、複数の傾き検出マークを前記条件で有することによって、マーカの傾きを精度よく検出できる。このように、本発明は、前記ＶＭＰを必須としないことから、低コスト化が可能であり、様々な分野への応用が可能になる。

図１は、実施形態１Ａのマーカ１の概略図であり、図１（Ａ）において、真ん中の図は、マーカ１の視認側から見た平面図（正面図）であり、前記正面図の周囲の４つの図は、マーカ１を各側面の方向から見た側面図であり、図１（Ｂ）は、前記図１（Ａ）のマーカ１をＩ−Ｉ方向から見た断面図であり、図１（Ｃ）は、マーカ１の展開図である。 図２は、実施形態１Ａのマーカ１における、仮想平面と検出形状について説明した概略図である。 図３は、実施形態１Ａのマーカ１における、回転角度によるマーカ１の非基準面と視認軸との関係を説明した概略図である。 図４は、実施形態１Ｂのマーカ２の概略図であり、上図は、正面図（平面図）、下図は、前記上図のマーカ２をII−II方向から見た断面図である。 図５は、実施形態１Ｂのマーカ２における、仮想平面と検出形状について説明した概略図である。 図６は、実施形態１Ｃのマーカ３およびマーカ４の概略図であり、図６（Ａ）において、真ん中の図は、マーカ３の視認側から見た平面図（正面図）であり、前記正面図の周囲の４つの図は、マーカ３を各側面の方向から見た側面図であり、下図は、マーカ３をIII−III方向から見た断面図であり、図６（Ｂ）において、真ん中の図は、マーカ４の視認側から見た平面図（正面図）であり、前記正面図の周囲の４つの図は、マーカ４を各側面の方向から見た側面図であり、下図は、マーカ４をIV−IV方向から見た断面図であり、右下図は、マーカ４をV−V方向から見た断面図である。 図７は、実施形態１Ｄのマーカ５の概略図であり、上図は、マーカ５の視認側から見た平面図（正面図）であり、下図は、マーカ５の側面図であり、右下図は、マーカ５のＸ方向から見た側面図である。 図８は、実施形態２Ａのマーカ６の概略図であり、右図は、正面図（平面図）、左図は、側面図である。 図９は、実施形態２Ａのマーカ６における、仮想平面と検出形状について説明した概略図である。 図１０は、実施形態２Ｂのマーカ７の概略図であり、図１０（Ａ）において、右図はマーカ７Ａの平面図（正面図）であり、中央図はマーカ７Ａの側面図であり、左図はマーカ７ＡのVI−VI方向から見た断面図であり、図１０（Ｂ）において、右図はマーカ７Ｂの平面図（正面図）であり、中央図はマーカ７Ｂの側面図であり、左図はマーカ７ＢのVII−VII方向から見た断面図である。 図１１は、実施形態２Ｃのマーカ８の概略図であり、図１１（Ａ）は、マーカ８Ａの平面図（正面図）であり、図１１（Ｂ）は、マーカ８Ｂの平面図（正面図）である。

本発明のマーカにおいて、例えば、前記複数の傾き検出マークは、４つの傾き検出マークが位置する前記仮想平面を、２つ以上形成可能であり、
前記仮想平面は、それぞれ、他の仮想平面に対して非平行である。

本発明のマーカにおいて、例えば、前記複数の傾き検出マークは、４つの傾き検出マークが位置する前記仮想平面を、４つ形成可能であり、前記仮想平面は、それぞれ、他の仮想平面に対して非平行である。

本発明のマーカにおいて、例えば、前記本体は、前記基準面と、前記基準面の周囲の４つの前記非基準面とを有し、前記４つの非基準面は、前記基準面に対して非平行であり、前記４つの非基準面に、複数の傾き検出マークを有する。

本発明のマーカは、例えば、前記本体において、前記４つの非基準面が、それぞれ、前記基準面から視認側とは反対側に広がる傾斜面である。

本発明のマーカは、例えば、前記本体において、前記４つの非基準面は、それぞれ、前記基準面から視認側に広がる傾斜面である。

本発明のマーカにおいて、例えば、前記非基準面は、前記基準面を基準とする傾斜角が、５〜４０°の範囲である。

本発明のマーカは、例えば、前記基準面が四角形であり、前記４つの非基準面は、それぞれ、前記基準面の４つの辺に連結された傾斜面である。

本発明のマーカは、例えば、前記基準面が四角形であり、前記４つの非基準面は、それぞれ、前記基準面の４つの角部に連結された傾斜面である。

本発明のマーカは、例えば、前記４つの非基準面に、それぞれ、前記基準面に近い側から遠い側に沿って、２つの傾き検出マークを有する。

本発明のマーカにおいて、例えば、前記本体は、下部と上部とを有し、
前記下部の上に前記上部が存在し、
前記上部の上面前記下部の前記視認側に露出した上面のうち、一方が前記基準面であり、他方が前記非基準面であり、
前記非基準面は、前記基準面と平行であり、
前記基準面と前記非基準面とに、複数の傾き検出マークを有する。

本発明のマーカは、例えば、前記基準面が、４つの傾き検出マークを有し、前記非基準面が、４つの傾き検出マークを有する。

本発明のマーカにおいて、例えば、前記基準面および前記非基準面は、それぞれ、四角形であり、四隅に傾き検出マークを有する。

本発明のマーカは、例えば、前記傾き検出マークの形状が、正円である。

本発明のマーカは、例えば、前記基準面が、さらに、認識マークを有する。

本発明のマーカは、例えば、前記本体が、移動体に装着されている。

本発明のマーカは、例えば、前記本体が、移動体の一部である。

本発明のマーカの製造方法は、例えば、さらに、前記基準面に、認識マークを形成する。

本発明のマーカの製造方法において、例えば、前記本体が、移動体である。

本発明は、具体例として、前記基準面の周囲に、前記基準面とは非平行な前記４つの非基準面を有する形態と、前記基準面と前記非基準面とが平行な形態とがあげられる。以下、前者を第１のマーカ、後者を第２のマーカともいう。

つぎに、本発明の実施形態について、図を用いて説明する。本発明は、下記の実施形態によって何ら限定および制限されない。各図において、同一箇所には同一符号を付している。なお、本発明における前記傾き検出マークによって検出できる情報は、前記マーカの傾きのみならず、例えば、前記マーカまでの距離等の位置情報も検出できる。また、以下の実施形態では、図面において、認識マークとして、ＡＲパターンコードを例としてあげて示すが、本発明は、これには何ら制限されない。

［実施形態１Ａ］
実施形態１Ａは、本発明の第１のマーカの一例である。具体的には、前記本体が、前記基準面と、前記基準面とは非平行な前記４つの非基準面を有し、前記４つの非基準面が、前記基準面の４つの辺に連続して配置された形態である。

図１に、本実施形態のマーカ１の概略図を示す。図１（Ａ）において、真ん中の図は、マーカ１を、視認側から見た平面図（正面図）であり、前記正面図の周囲の４つの図面は、マーカ１を、各側面の方向から見た側面図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のマーカ１をＩ−Ｉ方向から見た断面図であり、図１（Ｃ）は、マーカ１における視認側に露出する領域の展開図である。図１（Ｂ）において、矢印は、マーカ１を検出する方向を示し、基準面１１側が、視認側となる。

マーカ１は、本体を有し、前記本体の視認側に露出した面は、全体として、視認側に突出する凸状の形態である。マーカ１は、視認側に露出した、基準面１１および４つの非基準面１２（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ）を有する。４つの非基準面１２は、それぞれ、基準面１１の周囲に位置し、基準面１１に対して非平行であり、具体的には、基準面１１から視認側とは反対側に広がる傾斜面である。図１において、基準面１１の形状は、四角形であり、４つの非基準面１２の形状は、基準面１１の４つの辺に連結する台形である。基準面１１および非基準面１２の形状は、これには制限されず、基準面１１の形状は、例えば、四角形である。前記四角形は、例えば、向かい合う２対の線分で囲まれた形状であり、四隅は、例えば、角状でもよいし、非角状でもよく、後者としては、例えば、四隅が、凹状に湾曲した形状でもよいし、凸状に湾曲した形状（隅が丸い形状）でもよい（以下、同様）。

図１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、マーカ１の前記本体は、四角形の土台基板１０と、基準面１１を有する上基板と、非基準面１２（１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ）をそれぞれ有する４つの外周基板とを含み、土台基板１０の四辺に、前記４つの外周基板の下辺が連結し、さらに、前記４つの外周基板の上辺に、前記上基板が連結して構成されている。図１（Ｂ）において、マーカ１の前記本体は、その内部は空洞であり、土台基板１０を含むが、本発明は、これらの構成には何ら制限されない。以下の実施形態においても、同様である。

非基準面１２の傾斜角度は、特に制限されず、例えば、以下のような条件があげられる。すなわち、非基準面１２は、例えば、図１（Ｂ）に示すように、基準面１１を基準とする傾斜Ｑの下限が、例えば、５°以上、１０°以上、２０°以上、３０°以上であり、上限が、例えば、９０°未満、４５°以下、４０°以下である。４つの非基準面１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄは、例えば、それぞれ、異なる傾斜角度でもよいし、同じ傾斜角度でもよい。対向する非基準面の傾斜角の合計、すなわち、例えば、非基準面１２Ａと１２Ｃとの合計、非基準面１２Ｂと１２Ｄとの合計は、例えば、９０°未満である。

前記傾斜角度は、精度良くマーカ１の傾きを検出できるという観点から、例えば、５〜４０°、２０〜４０°、１０〜２０°がより好ましい。特に、図１に示すように、基準面１１が認識マーク１５を有する場合、例えば、前記傾斜角度がこれらの範囲内であると、より検出精度が向上する。

マーカ１は、非基準面１２に、複数の傾き検出マーク１３を有する。具体的には、非基準面１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄは、それぞれ、２つの傾き検出マーク１３を有し、２つの傾き検出マーク１３は、基準面１１に近い側から遠い側に沿って、並んで配置されている。

マーカ１における複数の傾き検出マーク１３について、４つずつの位置関係について説明する。前述のように、本実施形態のマーカ１は、以下の条件（１）、（２）および（３）を満たすように、複数の傾き検出マーク１３が配置されている。
（１）前記複数の傾き検出マークは、同一の仮想平面上に位置する４つの傾き検出マークを含む
（２）前記４つの傾き検出マークは、前記基準面および前記１つ以上の非基準面のうち少なくとも異なる２つの面に位置する
（３）前記仮想平面は、前記基準面に対して非平行である

そして、前記複数の傾き検出マークは、条件（１）に示す、４つの傾き検出マークが位置する前記仮想平面を、１つ形成可能でもよいし、例えば、２つ以上、３つ以上でもよく、好ましくは４つ形成可能である。前記仮想平面上で、４つの傾き検出マーク１３をつないで形成される検出対象の形状（以下、検出形状という）は、例えば、四角形であり、具体例としては、台形があげられる。

ここで、図２を用いて、マーカ１における前記仮想平面と前記検出形状について説明する。図２は、図１（Ａ）の正面図と同じマーカ１である。図２の左上は、マーカ１において、非基準面１２Ａおよび非基準面１２Ｂの４つの傾き検出マーク１３の中心を結んで、四角形の検出形状１６Ａを示した図である。図２の右上は、マーカ１において、非基準面１２Ｂおよび非基準面１２Ｃの４つの傾き検出マーク１３の中心を結んで、四角形の検出形状１６Ｂを示した図である。図２の右下は、マーカ１において、非基準面１２Ｃおよび非基準面１２Ｄの４つの傾き検出マーク１３の中心を結んで、四角形の検出形状１６Ｄを示した図である。図２の左下は、マーカ１において、非基準面１２Ａおよび非基準面１２Ｄの４つの傾き検出マーク１３の中心を結んで、四角形の検出形状１６Ｃを示した図である。いずれの場合も、４つの傾き検出マーク１３を結ぶことで、四角形の検出形状１６が形成され、いずれの検出形状１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄも、それらを構成する４つの傾き検出マーク１３が、それぞれ、同じ仮想平面上に位置している。そして、前記４つの仮想平面は、基準面１１に対して非平行であり、且つ、互いに非平行である。

非基準面１２において、傾き検出マーク１３は、例えば、印刷等によって形成してもよいし、傾き検出マーク１３のシールの貼り付けで形成してもよい。マーカ１は、例えば、使用前から、非基準面１２に傾き検出マーク１３が形成されてもよいし、使用時において、非基準面１２に傾き検出マーク１３を形成してもよい。

図１（Ｃ）において、傾き検出マーク１３は、それぞれ、正円である。傾き検出マーク１３の形状は、特に制限されず、例えば、正円、楕円等の円形、四角形等の多角形等があげられる。

傾き検出マーク１３は、例えば、同一面内において、各形状が、同じでもよく、異なってもよく、各大きさは、同じでもよく、異なってもよい。また、傾き検出マーク１３は、例えば、異なる面において、形状および大きさが、同じでも、異なってもよい。

図１において、基準面１１は、認識マーク１５を有する。本発明は、これには制限されず、認識マーク１５を有してもよいし、有さなくてもよい。

基準面１１において、認識マーク１５は、例えば、印刷等によって形成してもよいし、認識マーク１５のシールの貼り付けで形成してもよい。マーカ１は、例えば、使用前から、基準面１１に認識マーク１５が形成されてもよいし、使用時において、基準面１１に認識マーク１５を形成してもよい。

認識マーク１５は、特に制限されず、例えば、二次元パターンコードである。前記二次元パターンコードは、例えば、ＡＲパターンコード、ＱＲパターンコード等があげられる。前記ＡＲパターンコードは、例えば、ARToolKit、ARTag、CyberCode、ARToolKitPlus等があげられる。

本発明のマーカは、例えば、本実施形態に示すように、傾き検出マーク１３と認識マーク１５とを併用する場合、傾き検出マーク１３は、認識マーク１５の傾きを検出するための役割も担うことができる。このため、傾き検出マーク１３は、例えば、参照マークということもできる。なお、本実施形態においては、認識マーク１５との併用を例示したが、これには制限されず、例えば、傾き検出マーク１３のみを備えるマーカであってもよい。

マーカ１およびその各部の大きさは、特に制限されず、例えば、以下のような大きさが例示できる。なお、これらは、あくまでも例示であって、本発明は何ら制限されない。マーカ１において、基準面１１の１辺の長さは、例えば、それぞれ、１０〜１００ｍｍ、１００〜３００ｍｍ、３００〜１０００ｍｍである。非基準面１２において、基準面１１の辺に対向する辺の長さは、例えば、５〜５０ｍｍ、５０〜１５０ｍｍ、１５０〜３００ｍｍであり、基準面１１の辺と前記対向辺との距離は、例えば、２．５〜２５ｍｍ、２５〜７５ｍｍ、７５〜１５０ｍｍである。

マーカ１は、例えば、以下のように使用できる。まず、マーカ１を、移動体の表面に固定する。固定されたマーカ１には、図１に示すように、基準面１１に認識マーク１５が配置されている。前記移動体は、特に制限されず、例えば、貨物運搬車両等の自動車、ロボット、貨物用のトレー、コンテナ、パレット等である。

前記移動体に固定されたマーカ１に対向するように、マーカ１を検出する検出機器を設置する。前記検出機器としては、例えば、カメラ等があげられる。前記検出機器において、マーカ１を検出する箇所を、以下、検出位置という。前記検出機器の検出位置からのマーカ１の検出方向を規定する軸を、以下、視認軸（撮影軸）という。前記検出機器がカメラの場合、前記視認軸は、カメラの光軸ともいう。

前述のように、マーカ１は、図２に示すように、非基準面１２における４つの傾き検出マーク１３の組み合わせによって、基準面１１と非平行であり且つ互いに非平行である、前記仮想平面上に乗った四角形の検出形状１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄが形成される。ここで、まず、マーカ１が回転していない状態について説明する。マーカ１の基準面１１の法線（中心軸ともいう）と、前記検出機器の視認軸（図１における矢印）とが重なる場合、マーカ１は、前記検出位置に対する回転角度が０°、つまり、非回転状態といえる。この場合における、検出される像、すなわち検出形状１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄの四角の形状は、それぞれ、図２に示す通りである。他方、マーカ１が回転した場合、つまり、前記検出機器の視認軸に対してマーカ１の法線が傾斜した場合、四角形の検出形状１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄは、それぞれ、前記検出機器との距離および角度が異なるため、検出される像は、非回転状態とは異なる四角形となる。具体的には、例えば、前記四角形における各辺の長さが、検出される像において、非回転状態から変化する。このため、検出される像（検出形状１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ）によって、マーカ１の回転角度を判断できる。

特に、本実施形態のマーカ１は、傾き検出マーク１３を有する非基準面１２を４面有し、四角形の検出形状１６を４つ有することから、例えば、回転角度が小さい場合でも、従来のような問題を回避することができる。すなわち、図３（Ａ）に示すように、非回転状態（回転角度が０°）の状態では、非基準面１２の４つの傾き検出マーク１３により形成される四角形の検出形状１６は、いずれも、視認軸（図３における矢印）から判別可能である。一方、図３（Ｂ）に示すように、回転の程度によっては、マーカ１における非基準面１２のいずれかが（図において非基準面１２Ａ）は、前記視認軸に対する垂直面Ｔ（例えば、マーカ１の回転角度が０°の状態を示す図３（Ａ）における基準面１１と平行な面）と、ほぼフラットになる場合がある。しかしながら、マーカ１において、非基準面１２Ａと対向する非基準面１２Ｃは、回転によって、垂直面Ｔに対して十分な傾斜角度を有することになる。このため、非基準面１２Ｃの傾き検出マーク１３を含む四角形の検出形状１６の検出によって、マーカ１の回転角度が判断できる。

四角形の検出形状１６を形成する４つの傾き検出マーク１３は、例えば、本実施形態とは異なり、１つの非基準面上に配置することもできる。しかし、本実施形態のように、少なくとも異なる２面以上に位置する傾き検出マークから前記検出形状を形成すれば、前記検出マーク間の距離（すなわち前記四角形の辺）をより長くとることができる。このため、前記検出形状の変化に関する検出精度を、向上できる。また、本実施形態のように、前記検出形状を形成する４つの傾き検出マーク全てを１つの非基準面上に配置する必要がないため、１つの非基準面に配置される傾き検出マークの距離を長くとることができる。このため、前記傾き検出マークが、同じ非基準面に位置する他の傾き検出マークの検出に干渉し難くなり、より広角からの検出も可能となる。

マーカ１は、基準面１１と非基準面１２とにより構成される全体形状が、凸状であり、基準面１１から視認側とは反対側に広がる形状である。このため、マーカ１が回転しても、例えば、マーカ１内に、影が発生しにくい。このため、マーカ１の回転が、例えば、７０°を超えるような回転角度であっても、精度良く検出できる。

本実施形態において、マーカ１は、前述のように凸状の形態を示したが、これには制限されず、例えば、凹状であってもよい。具体的には、例えば、前記４つの非基準面が、それぞれ、前記基準面から視認側に広がる傾斜面であってもよい。この場合、前記非基準面は、例えば、前記基準面を基準とする傾斜角が、５〜４０°の範囲である。

また、本実施形態において、基準面１１と非基準面１２とを、連続して配置した形態を示したが、これには制限されず、例えば、各面の間に、任意の介在面を有してもよい。

本実施形態において、前記マーカは、前記移動体に設置する形態を示したが、これには制限されず、前記移動体と一体化して成形された、前記移動体の一部であってもよい。

［実施形態１Ｂ］
実施形態１Ｂは、本発明の第１のマーカのその他の一例である。具体的には、前記本体が、前記基準面と、前記基準面とは非平行な前記４つの非基準面を有し、前記４つの非基準面が、前記基準面の４つの角部に連結された形態である。本実施形態は、特に示さない限り、前記実施形態１Ａと同様である。

図４に、本実施形態のマーカ２の概略図を示す。図４において、上図は、マーカ２を、視認側から見た平面図（正面図）であり、下図は、上図のマーカ２をII−II方向から見た断面図である。図４において、矢印は、マーカ２を検出する方向を示し、基準面１１側が、視認側となる。

マーカ２は、本体を有し、前記本体の視認側に露出した面は、全体として、視認側に突出する凸状の形態である。マーカ２は、視認側に露出した、基準面１１、４つの非基準面２２（２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ）、および、４つの介在面２３（２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄ）を有する。図４において、基準面１１の形状は、４つの角が欠損した四角形である。４つの非基準面２２は、それぞれ、基準面１１の角部に位置し、基準面１１に対して非平行であり、具体的には、基準面１１から視認側とは反対側に広がる傾斜面である。４つの介在面２３は、それぞれ、基準面１１の４つの辺に連結し、非基準面２２の間に位置している。

ここで、図５を用いて、マーカ２における前記仮想平面と前記検出形状について説明する。図５は、図４の正面図と同じマーカ２である。図５の左上は、マーカ２において、非基準面２２Ａおよび非基準面２２Ｄの４つの傾き検出マーク１３におけるそれぞれのマークの中心を結んで、四角形の検出形状２６Ａを示した図である。図５の右上は、マーカ２において、非基準面２２Ａおよび非基準面２２Ｂの４つの傾き検出マーク１３におけるそれぞれのマークの中心を結んで、四角形の検出形状２６Ｂを示した図である。図５の右下は、マーカ２において、非基準面２２Ｂおよび非基準面２２Ｃの４つの傾き検出マーク１３におけるそれぞれのマークの中心を結んで、四角形の検出形状２６Ｄを示した図である。図５の左下は、マーカ２において、非基準面２２Ｃおよび非基準面２２Ｄの４つの傾き検出マーク１３におけるそれぞれのマークの中心を結んで、四角形の検出形状２６Ｃを示した図である。いずれの場合も、４つの傾き検出マーク１３を結ぶことで、四角形の検出形状２６が形成され、いずれの検出形状２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄも、それらを構成する４つの傾き検出マーク１３が、それぞれ、同じ仮想平面上に位置している。そして、前記４つの仮想平面は、基準面１１に対して非平行であり、且つ、互いに非平行である。

マーカ２およびその各部の大きさは、特に制限されず、特に示さない限り、例えば、前記実施形態１Ａと同様である。非基準面２２の大きさは、例えば、以下のような大きさが例示できる。非基準面２２において、基準面１１との連結部位の１辺の長さは、例えば、それぞれ、３〜３０ｍｍ、３０〜１２０ｍｍ、１２０〜３００ｍｍであり、基準面１１から傾斜する１辺の長さは、例えば、それぞれ、３〜３０ｍｍ、３０〜１２０ｍｍ、１２０〜３００ｍｍである。

マーカ２は、例えば、前記実施形態１Ａと同様にして使用でき、前記実施形態１Ａと同様の効果を奏する。また、本実施形態によれば、例えば、さらに、以下のような効果を奏する。マーカ２において、非基準面２２は、基準面１１の角部に連結された傾斜面である。このため、非基準面２２に位置する傾き検出マーク１３から形成される検出形状２６は、その辺の長さを、例えば、前記実施形態１Ａのマーカ１と全体大きさが同等であっても、マーカ１の検出形状１６よりも、さらに長くとることができる。本実施形態は、前記実施形態１と同様に、マーカ２について、回転による検出形状２６の各辺の長さの変位を検出して、マーカ２の回転角度を判断する。このため、検出形状２６における辺の長さを、より長く設定できることによって、さらに、検出精度を向上することができる。また、マーカ２は、例えば、前記実施形態１Ａのマーカ１よりも、１つの非基準面２２に配置される傾き検出マーク１３同士の距離を、さらに長くとることができる。このため、傾き検出マーク１３が、同じ非基準面２２に位置する他の傾き検出マーク１３の検出に干渉し難くなり、より一層広角からの検出も可能となる。

［実施形態１Ｃ］
実施形態１Ｃは、本発明の第１のマーカのその他の一例であり、具体的には、前記４つの非基準面が、視認側に広がる傾斜面である形態である。本実施形態は、特に示さない限り、前述の実施形態の記載を援用できる。

図６（Ａ）に、本実施形態のマーカ３の概略図を示す。図６（Ａ）において、真ん中の図は、マーカ３を、視認側から見た平面図（正面図）であり、前記正面図の周囲の４つの図は、各側面の方向から見た側面図であり、さらに下図は、マーカ３をIII−III方向から見た断面図である。

本実施形態のマーカ３は、前記４つの非基準面が、視認側とは反対側に広がる前記実施形態１Ａのマーカ１に対応し、前記４つの非基準面が視認側に広がるマーカである。

マーカ３は、本体３０を含み、本体３０は、視認側の露出表面と、視認側とは反対側の背面３０１（底面ともいう）と、側面３０２とを有する。本体３０の視認側の表面は、本体３０の背面３０１側に凹む凹状の形態である。マーカ３は、視認側に露出した、基準面３１および４つの非基準面３２（３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ）を有する。４つの非基準面３２は、それぞれ、基準面３１の周囲に位置し、基準面３１に対して非平行であり、具体的には、基準面３１から視認側に広がる傾斜面である。

非基準面３２の傾斜角度は、特に制限されず、例えば、以下のような条件があげられる。すなわち、非基準面３２は、例えば、基準面３１を基準とする傾斜の下限が、例えば、５°以上、１０°以上、２０°以上、３０°以上であり、上限が、例えば、９０°未満、４５°以下、４０°以下である。４つの非基準面３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄは、例えば、それぞれ、異なる傾斜角度でもよいし、同じ傾斜角度でもよい。対向する非基準面の傾斜角の合計、すなわち、例えば、非基準面３２Ａと３２Ｃとの合計、非基準面３２Ｂと３２Ｄとの合計は、例えば、９０°未満である。

前記傾斜角度は、精度良くマーカ３の傾きを検出できるという観点から、例えば、５〜４０°、２０〜４０°、１０〜２０°がより好ましい。特に、図３（Ａ）に示すように、基準面３１が認識マーク１５を有する場合、例えば、前記傾斜角度がこれらの範囲内であると、より検出精度が向上する。

マーカ３において、複数の傾き検出マーク１３の条件、使用方法等は、特に制限されず、前記実施形態１Ａと同様である。

つぎに、図６（Ｂ）に、本実施形態のマーカ４の概略図を示す。図６（Ｂ）において、真ん中の図は、マーカ４を、視認側から見た平面図（正面図）であり、前記正面図の周囲の４つの図は、各側面の方向から見た側面図であり、さらに下図は、マーカ４をIV−IV方向から見た断面図であり、右下図は、マーカ４をＶ−Ｖ方向から見た断面図である。

本実施形態のマーカ４は、前記４つの非基準面が、視認側とは反対側に広がる前記実施形態１Ｂのマーカ２に対応し、前記４つの非基準面が視認側に広がるマーカである。

マーカ４は、本体４０を含み、本体４０は、視認側の露出表面と、視認側とは反対側の背面４０１（底面ともいう）と、側面４０２とを有する。本体４０の視認側の表面は、本体４０の背面４０１側に凹む凹状の形態である。マーカ４は、視認側に露出した、基準面４１、４つの非基準面４２（４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄ）、および、４つの介在面４３（４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ、４３Ｄ）を有する。４つの非基準面４２は、それぞれ、基準面４１の角部に位置し、基準面４１に対して非平行であり、具体的には、基準面４１から視認側に広がる傾斜面である。４つの介在面４３は、それぞれ、基準面４１の４つの辺に連結し、非基準面４２の間に位置している。

マーカ４において、非基準面４２の傾斜角度は、例えば、マーカ３の例示と同様である。また、マーカ４において、例えば、複数の傾き検出マーク１３の条件、使用方法等は、特に制限されず、前記実施形態１Ｂと同様である。

［実施形態１Ｄ］
実施形態１Ｄは、本発明の第１のマーカのその他の一例であり、具体的には、前記実施形態１Ａおよび１Ｂと同様に、前記４つの非基準面が、視認側とは反対側に広がる傾斜面である形態である。本実施形態は、特に示さない限り、前述の実施形態の記載を援用できる。

図７に、本実施形態のマーカ５の概略図を示す。上図は、マーカ５の視認側から見た平面図（正面図）であり、下図は、マーカ５の側面図であり、右下図は、マーカ５をＸ方向から見た側面図である。

前記実施形態１Ｂは、全体が四角形であるマーカ２において、その対角線上に非基準面２２を設けることで、傾き検出マーク１３から検出される検出形状２６の辺の長さを、前記実施形態１Ａのマーカ１よりも、さらに長くとることができる。これに対して、本実施形態のマーカ５は、同様に、その対角線上に非基準面５２（５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、５２Ｄ）を設け、さらに、四角形の基準面５１を、その２対の辺が、マーカ５全体の対角線に沿って配置している。これによって、マーカ５は、前記実施形態１Ｂのマーカ２よりも、さらに大きな認識マーク１５を配置することが可能となる。このように、認識マーク１５を、さらに大きくすることによって、例えば、より一層、検出精度を向上できる。

［実施形態２Ａ］
実施形態２Ａは、本発明の第２のマーカの一例である。具体的には、前記本体が、下部と上部とを有し、前記下部の上に前記上部が存在し、前記上部の上面が前記基準面となり、前記下部の前記視認側に露出した上面が、前記非基準面となる形態である。本実施形態は、特に示さない限り、前述の実施形態と同様である。

図８に、本実施形態のマーカ６の概略図を示す。図８において、右図は、マーカ６を、視認側から見た平面図（正面図）であり、左図は、マーカ６の側面図である。マーカ６は、前述の実施形態と同様に、前記基準面側が、視認側となる。

マーカ６は、下部６０Ａと上部６０Ｂとを有する本体６０から構成される。下部６０Ａの上（上面の中心）に、上部６０Ｂが存在し、上部６０Ｂの上面が基準面６１であり、下部６０Ａの上面において、前記視認側に露出した領域が、非基準面６２であり、非基準面６２は、基準面６１と平行である。そして、基準面６１と非基準面６２とに、複数の傾き検出マーク１３を有する。なお、マーカ６の本体６０において、下部６０Ａと上部６０Ｂとは、基準面６１と非基準面６２とが、前述の関係であればよく、本体６０は、例えば、下部６０Ａと上部６０Ｂとが別部材であり、前記別部材を積層して固定したものでもよいし、下部６０Ａと上部６０Ｂとが一体成形されたものでもよい。本実施形態において、基準面６１および非基準面６２は、四角形であるが、これには制限されない。

マーカ６は、基準面６１および非基準面６２のそれぞれに、複数の傾き検出マーク１３を有する。具体的には、基準面６１の四隅に、４つの傾き検出マーク１３を有し、非基準面６２の四隅に、４つの傾き検出マーク１３を有する。

ここで、図９を用いて、マーカ６における前記仮想平面と前記検出形状について説明する。図９は、図８の正面図と同じマーカ６である。図９の各図は、マーカ６において、基準面６１の隣接する２つの傾き検出マーク１３におけるそれぞれのマークの中心と、非基準面６２の隣接する２つの傾き検出マーク１３におけるそれぞれのマークの中心とを結んで、４つの四角形の検出形状６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃ、６６Ｄを示した図である。いずれの場合も、４つの傾き検出マーク１３を結ぶことで、四角形の検出形状６６が形成され、いずれの検出形状６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃ、６６Ｄも、それらを構成する４つの傾き検出マーク１３が、それぞれ、同じ仮想平面上に位置している。そして、前記４つの仮想平面は、基準面６１に対して非平行であり、且つ、互いに非平行である。

マーカ６は、４つの傾き検出マーク１３をつないで形成される検出形状６６が乗る前記仮想平面が、基準面６１に対して、以下のような傾斜角度となるように設定されていることが好ましい。前記傾斜角度は、例えば、前記実施形態１と同様の理由から、その下限が、例えば、５°以上、１０°以上、２０°以上、３０°以上であり、上限が、例えば、９０°未満、４５°以下、４０°以下であり、範囲は、例えば、５〜４０°、２０〜４０°、１０〜２０°がより好ましい。

マーカ６およびその各部の大きさは、特に制限されず、特に示さない限り、例えば、前記実施形態１Ａと同様である。非基準面６２の大きさは、例えば、以下のような大きさが例示できる。非基準面６２の外周における一辺の長さは、例えば、１０〜１００ｍｍ、１００〜３００ｍｍ、３００〜１０００ｍｍであり、非基準面６２の内周における一辺の長さは、例えば、基準面６１の一辺の長さと同様であり、非基準面６２の対向する外周と内周との距離は、例えば、６〜６０ｍｍ、６０〜１８０ｍｍ、１８０〜６００ｍｍである。

マーカ６は、例えば、前記実施形態１Ａと同様にして使用でき、例えば、前記実施形態１Ａおよび１Ｂと同様の効果を奏する。また、本実施形態によれば、例えば、さらに、以下のような効果を奏する。前記傾き検出マークを、前記基準面に平行ではなく、前記基準面に対して非平行な位置関係で配置した場合、非回転状態で、前記傾き検出マークを検出すると、その像は、前記傾き検出マークの実際の像とは若干異なる形状で検出される。具体例として、前記傾き検出マークの実際の形状を正円とした場合、検出される像は、楕円に近い形状である。このため、検出した像を画像解析する場合、例えば、厳密には正円ではない円（例えば、楕円）も、対象の前記傾き検出マークであると判断するため、正円の条件を±αで設定して、像の解析が行われる。一方、±αの値を相対的に大きく設定すると、対象である前記傾き検出マーク以外の像が検出されやすくなり、誤検出や検出時間のロス等につながる可能性がある。このため、前記マーカに配置する前記傾き検出マークは、例えば、非回転状態で検出される像が、前記マーカに配置された実際のマークの形状とできる限り近い形状であることが好ましい。本実施形態のマーカ６は、傾き検出マーク１３により形成される検出形状６６が乗る前記仮想平面は、基準面６１と非平行であるが、各傾き検出マーク１３は、平行な基準面６１と非基準面６２との上に配置されている。このため、非回転状態の検出において、検出形状６６自体は、基準面６１とは非平行な状態、つまり基準面６１に対して傾斜した形状として検出されるが、各傾き検出マーク１３自体は、基準面６１と非基準面６２とに配置されたのと同じ形状で検出される。このため、本実施形態によれば、前述のような、問題を回避し、より一層、誤検出を防止し、また、検出時間のロスを抑制することもできる。

［実施形態２Ｂ］
実施形態２Ｂは、本発明の第２のマーカのその他の一例である。具体的には、前記本体が、下部と上部とを有し、前記下部の上に前記上部が存在し、前記下部の前記視認側に露出した上面が前記基準面となり、前記上部の上面が前記非基準面となる形態である。本実施形態は、特に示さない限り、前述の実施形態と同様である。

図１０に、本実施形態２Ｂのマーカ７（７Ａ、７Ｂ）の概略図を示す。図１０（Ａ）において、右図は、マーカ７Ａの平面図（正面図）であり、中央図は、マーカ７Ａの側面図であり、左図は、マーカ７ＡのVI−VI方向から見た断面図であり、図１０（Ｂ）において、右図はマーカ７Ｂの平面図（正面図）であり、中央図はマーカ７Ｂの側面図であり、左図はマーカ７ＢをVII−VII方向から見た断面図である。

前記実施形態２Ａのマーカ６は、下部６０Ａの上面上であって中心側に、上部６０Ｂが存在し、下部６０Ａの露出面が、非基準面６２であり、上部６０Ｂの上面が、基準面６１であるのに対して、本実施形態のマーカ７Ａ、７Ｂは、それぞれ、下部７０Ａの上面上であって外周側に、上部７０Ｂが存在し、下部７０Ａの露出面が、基準面７１であり、上部７０Ｂの上面が、非基準面７２となる形態である。

マーカ７Ａおよび７Ｂは、いずれも、下部７０Ａと上部７０Ｂとを有する本体７０から構成される。本体７０において、下部７０Ａの上面上であって、外周側に、上部７０Ｂが存在する。そして、下部７０Ａの上面の露出領域が基準面７１であり、上部７０Ａの上面が非基準面７２であり、非基準面７２は、基準面７１と平行である。そして、基準面７１と非基準面７２とに、複数の傾き検出マーク１３を有する。マーカ７Ｂは、上部７０Ｂの露出面が、外周側に高さの異なる面を有していること以外、マーカ７Ａと同様である。

本実施形態のマーカ７は、基準面７１と非基準面７２とが、下部７０Ｂに存在するか、上部７０Ａに存在するかが、前記実施形態２Ａと異なるのみであり、その他は、例えば、前記実施形態２Ａの記載を援用できる。

［実施形態２Ｃ］
本実施形態は、前記実施形態２Ａの変形例であり、特に示さない限り、前記実施形態２Ａと同様である。

図１１に、本実施形態のマーカの概略図を示す。図１１（Ａ）は、マーカ８Ａを、視認側から見た平面図（正面図）であり、図１１（Ｂ）は、マーカ８Ｂを、視認側から見た平面図（正面図）である。マーカ８Ａ、８Ｂは、前述の実施形態と同様に、前記基準面側が、視認側となる。

図１１（Ａ）に示すように、マーカ８Ａは、基準面８１Ａにおいて、四角形の認識マーク１５を、基準面８１Ａの対角線上に沿って配置することによって、前記実施形態１Ａのように、基準面１１の外周の辺に平行に配置した認識マーク１５よりも、大きな認識マーク１５を配置している。このように、認識マーク１５を、より大きく設定することによって、さらに検出精度を向上できる。

図１１（Ｂ）に示すように、マーカ８Ｂは、基準面８１Ｂの角部が丸く、基準面８１Ｂにおいて、四角形の認識マーク１５を、基準面８１Ｂの対角線上に沿って配置することによって、前記実施形態１Ａのように、基準面１１の外周の辺に平行に配置した認識マーク１５よりも、大きな認識マーク１５を配置している。このように、認識マーク１５を、より大きく設定することによって、さらに検出精度を向上できる。

また、図１１に示すように、マーカ８は、基準面８１において、四角形の認識マーク１５を、基準面８１の対角線上に沿って配置することによって、例えば、認識マーク１５を、基準面８１の外周の辺に平行に配置した場合と較べて、基準面８１の四隅に配置された傾き検出マーク１３と、認識マーク１５の角とを、より距離を取って配置できる。これにより、認識マーク１５を検出する際、例えば、傾き検出マーク１３の影響を受けにくくなり、より精度の高い検出が可能となる。

また、図１１に示すように、マーカ８は、非基準面６２の四隅に配置された傾き検出マーク１３を、基準面８１の角から距離を取って配置することで、例えば、マーカ８が回転した際、傾き検出マーク１３の検出において、基準面８１の角が作る影の影響を受けにくくなり、より精度の高い検出が可能となる。

［実施形態３］
本発明のマーカの製造方法は、特に制限されない。本発明のマーカは、例えば、前述のように、前記マーカを単体で製造し、使用前に、前記移動体に固定してもよい。また、本発明のマーカは、前記移動体を成形する際に、前記移動体と前記マーカとを一体成形することにより、製造することもできる。

また、本発明のマーカは、前記移動体に対して、前記傾き検出マークおよび任意で前記認識マークを形成することで、製造することもできる。この場合、本発明の製造方法は、前述のように、前記本体に、前記傾き検出マークを形成する形成する工程と、任意で、前記認識マークを形成する形成工程を有する。

前記本体は、例えば、前述のような移動体があげられる。また、前記傾き検出マークおよび前記認識マークの形成方法は、特に制限されず、例えば、印刷による形成、前記傾き検出マークを有するシール、および前記認識マークを有するシール等の貼り付けがあげられる。

以上、実施形態を参照して、本発明を説明したが、本発明は、上記発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、本明細書で引用する特許文献および学術文献等の文献に記載の内容は、全て引用により本明細書に取り込むものとする。

以上のように、本発明のマーカによれば、例えば、前記ＶＭＰを搭載することなく、前記複数の傾き検出マークを前記条件で有することによって、前記ＡＲ等の認識マークの傾きを精度よく検出することができる。このように、本発明は、前記ＶＭＰを必須としないことから、低コスト化が可能であり、様々な分野への応用が可能になる。

１、２、３、４、５、６、７、８ マーカ
１１、３１、４１、５１、６１、７１、８１ 基準面
１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２ 非基準面
１３ 傾き検出マーク
１５ 認識マーク
２３、４３ 介在面
１６、２６、６６ 検出形状

Claims (20)

1. 本体を有し、
   前記本体は、視認側に露出した、基準面と、１つ以上の非基準面とを有し、
   前記基準面および前記非基準面の少なくとも一方に、複数の傾き検出マークを有し、
   前記複数の傾き検出マークは、同一の仮想平面上に位置する４つの傾き検出マークを含み、
   前記４つの傾き検出マークは、前記基準面および前記１つ以上の非基準面のうち少なくとも異なる２つの面に位置し、
   前記仮想平面は、前記基準面に対して非平行であることを特徴とするマーカ。
2. 前記複数の傾き検出マークは、４つの傾き検出マークが位置する前記仮想平面を、２つ以上形成可能であり、
   前記仮想平面は、それぞれ、他の仮想平面に対して非平行である、請求項１記載のマーカ。
3. 前記複数の傾き検出マークは、４つの傾き検出マークが位置する前記仮想平面を、４つ形成可能であり、
   前記仮想平面は、それぞれ、他の仮想平面に対して非平行である、請求項２記載のマーカ。
4. 前記本体は、前記基準面と、前記基準面の周囲の４つの前記非基準面とを有し、
   前記４つの非基準面は、前記基準面に対して非平行であり、
   前記４つの非基準面に、複数の傾き検出マークを有する、請求項１から３のいずれか一項に記載のマーカ。
5. 前記本体において、前記４つの非基準面は、それぞれ、前記基準面から視認側とは反対側に広がる傾斜面である、請求項４記載のマーカ。
6. 前記本体において、前記４つの非基準面は、それぞれ、前記基準面から視認側に広がる傾斜面である、請求項４記載のマーカ。
7. 前記非基準面は、前記基準面を基準とする傾斜角が、５〜４０°の範囲である、請求項５または６記載のマーカ。
8. 前記基準面が四角形であり、前記４つの非基準面は、それぞれ、前記基準面の４つの辺に連結された傾斜面である、請求項４から７のいずれか一項に記載のマーカ。
9. 前記基準面が四角形であり、前記４つの非基準面は、それぞれ、前記基準面の４つの角部に連結された傾斜面である、請求項４から７のいずれか一項に記載のマーカ。
10. 前記４つの非基準面に、それぞれ、前記基準面に近い側から遠い側に沿って、２つの傾き検出マークを有する、請求項４から９のいずれか一項に記載のマーカ。
11. 前記本体は、下部と上部とを有し、
    前記下部の上に前記上部が存在し、
    前記上部の上面および前記下部の前記視認側に露出した上面のうち、一方が前記基準面であり、他方が前記非基準面であり、
    前記非基準面は、前記基準面と平行であり、
    前記基準面と前記非基準面とに、複数の傾き検出マークを有する、請求項１から３のいずれか一項に記載のマーカ。
12. 前記基準面が、４つの傾き検出マークを有し、
    前記非基準面が、４つの傾き検出マークを有する、請求項１１記載のマーカ。
13. 前記基準面および前記非基準面は、それぞれ、
    四角形であり、
    四隅に傾き検出マークを有する、請求項１１または１２記載のマーカ。
14. 前記傾き検出マークの形状が、正円である、請求項１から１３のいずれか一項に記載のマーカ。
15. 前記基準面は、さらに、認識マークを有する、請求項１から１４のいずれか一項に記載のマーカ。
16. 前記本体が、移動体に装着されている、請求項１から１５のいずれか一項に記載のマーカ。
17. 前記本体が、移動体の一部である、請求項１から１５のいずれか一項に記載のマーカ。
18. 本体に、傾き検出マークを形成する形成工程を有し、
    前記本体は、視認側に露出した、基準面と、１つ以上の非基準面とを有し、
    前記形成工程において、前記基準面および前記非基準面の少なくとも一方に、複数の傾き検出マークを形成し、
    前記複数の傾き検出マークは、同一の仮想平面上に位置する４つの傾き検出マークを含み、
    前記４つの傾き検出マークは、前記基準面および前記１つ以上の非基準面のうち少なくとも異なる２つの面に位置し、
    前記仮想平面は、前記基準面に対して非平行であることを特徴とするマーカの製造方法。
19. さらに、前記基準面に、認識マークを形成する、請求項１８記載の製造方法。
20. 前記本体が、移動体である、請求項１８または１９記載の製造方法。