JP2003506792A

JP2003506792A - 符号化ラベル情報抽出方法

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Publication number: JP2003506792A
Application number: JP2001516120A
Authority: JP
Inventors: マシューソン，ピーター
Original assignee: フライング・ナル・リミテッド
Priority date: 1999-08-06
Filing date: 2000-08-04
Publication date: 2003-02-18
Also published as: DE60002091T2; ATE237160T1; EP1204944B1; GB9918657D0; DE60002091D1; US6817536B1; WO2001011541A1; EP1204944A1

Abstract

(57)【要約】コード化情報担体（１）を解釈する方法が開示され、基板によって支持されるかまたは基板に組込まれる複数個の磁気要素（２）は問合わせされ、前記磁気要素の相対位置および／または物理的大きさが、前記情報担体によって符号化された情報を表現し、当該方法は、ｉ）前記情報担体の要素の各々に問合わせ信号を与えるステップと、ｉｉ）前記問合わせ信号に対する前記磁気要素の応答を検出するステップと、ｉｉｉ）ｉｉ）において検出された応答を処理して、問合わせ信号と磁気要素の各々との間の相対速度を定義し、相対位置および／または相対的な物理的大きさを決定することのできる数学的関数の推定値を決定するステップとを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、コード化情報担体を解釈する方法に関し、問合せ磁界に対するその
ような担体の応答を処理する方法に関する。

【０００２】人および機械読取可能情報を担持するラベルのあるタイプにおいては、１組の
要素を用いて、ラベルに含まれた情報を表現する。この表現は、ラベルを含む要
素の特性を変化させることによって、またラベル要素が置かれる位置によって作
られ得る。読取装置は、ラベル内に含まれる情報をデコードするために要素の特
性および場所を感知する。ラベルの要素をシーケンシャルに走査して、構成要素
の存在を見つけ、それらの特性および位置を測定し、ラベルによって含まれる情
報をデコードする。

【０００３】本願は、そのようなラベル上に表現される情報をデコードすることのできるラ
ベルデコーディング方法を記載する。典型的なラベルの具体例は、ラベルが、基
板上に支持された複数個の磁気的に活性な要素から製造される場合である。情報
は、相対位置を制御することにより符号化される。形状などの、要素の物理的特
性の独立制御が使用されてもよい。

【０００４】代替の例では、情報は、磁気要素の容易軸の配向の相対角を制御することによ
って符号化されてもよく、いくつかの場合には、要素の形状や何らかの他の物理
的特性を独立して制御して、情報担体をさらに符号化することができる。

【０００５】ラベルデコーディングシステムのあるタイプにおいては、１組の要素からなる
ラベルを走査する、すなわち、走査された要素が応答し読取装置が感知する信号
を与えることにより要素を活性化させる。走査信号を生成する手段と、読取装置
において受信される信号を生成する手段とのいずれかまたは両方は、特定の要素
からの信号が他の要素のものから分解され得るように、単一の要素を選択する。

【０００６】本発明のある局面に従えば、基板によって支持されるかまたは基板に組込まれ
る複数個の磁気要素を含む情報担体をデコードする方法が提供され、前記磁気要
素の相対位置および／または物理的大きさは、前記情報担体によって符号化され
る情報を表現し、当該方法は、ｉ）前記情報担体の要素の各々に問合せ信号を与えるステップと、 ii）前記問合せ信号に対する前記磁気要素の応答を検出するステップと、 iii） ii）において検出された応答を処理して、問合せ信号と磁気要素の各
々との間の相対速度を定義し、相対位置および／または相対的物理的大きさを決
定することのできる数学的関数の推定値を決定するステップとを含む。

【０００７】便利には、前記磁気要素の磁気応答の検出は、磁気状態が問合せ磁界により変
更されるとき印加されたＡＣ磁界から磁気要素によって生成される高調波の観察
を含み得る。磁気要素の存在、および磁気要素の物理的大きさの詳細は、有利に
は、高調波信号の検出された振幅のプロットに識別可能である。他の態様では零
入力の検出された信号における１組の信号の存在は、その磁気特性が活性である
ときの磁気要素による高調波信号の発行を示す。走査する手段は、問合せ信号お
よび受信感度をラベルに沿って電子的に走査することにより、またはラベル要素
が問合せされるようにする自動的機構により、自動的なものであり得る。代替的
に、走査は、ラベルが手で読取装置に通されるように手動で操作されてもよく、
または代替的に、読取装置またはその一部が手でラベルに通されてもよい。

【０００８】情報は、有利には、材料要素の長さ、すなわちラベルの縦軸に対して垂直な要
素のサイズ、または要素の幅のいずれかを変化させることによりラベルに符号化
され得る。要素幅定数を維持することにより、主に要素の長さの変化が、さらな
る符号化情報を認識するために検出可能である受取信号の振幅の変化をもたらす
。

【０００９】本発明をよりよく理解し、これがいかにして実施され得るかを示すために、添
付の図面を例として参照する。

【００１０】図１ａは、複数個の磁気要素２を含むラベル１の平面図を示す。要素は、ＩＳ
Ｔ（ベルギー）によって製造されるAtalante（Ｒ）などの透磁率が高く保磁力の
低い磁気薄膜材料から作られる。この特定の例では、要素は実質的にサイズが同
じであり、１ｍｍｘ１．５ｍｍの寸法を有する。材料の容易軸は、ラベルの縦軸
に平行になるように配置される。

【００１１】ラベル１に問合せするために、読取アンテナにラベルを通過させ、永久磁石構
成によって形成されたヌル磁界の領域に各要素を順に当てる。それは、零磁場の
領域に隣接する高飽和磁界の領域を含む磁界である。重ね合わされた高周波の場
、この場合には６．３４８ｋＨｚにより、磁気ヌル（null）に存在するとき材料
要素が切換わる。すなわち、要素は、零磁場領域を通過するときそのＢ−Ｈルー
プにわたって駆動される。受信コイルが、要素の切換わりから生じる高調波信号
を検出するために使用され、受信された高調波信号は、デジタル化の前にベース
バンドに混合されフィルタリングされる。

【００１２】図１ｂは、そのようなラベルから受信される典型的な信号を示し、読取ヘッド
は、情報担体に近接して通過させられ、要素切換信号の第２高調波を検出するよ
うに配置される。ゼロ交差を有する反対記号の２つのハーフピーク４および５を
示す図１ｃに、単一の要素からの信号が示される。ラベル信号は、要素が存在す
る各々の位置で単一要素応答の重ね合わせに近づくことがわかる。

【００１３】信号は、固定サンプルレートでサンプリングされ、アナログデジタル変換器で
デジタル表現に変換される。サンプルレートは、好ましくは、サンプル動作の前
にエイリアシング防止フィルタリングとともに、ナイキスト基準に従って信号情
報を捕捉するのに十分に速いもの出なければならない。

【００１４】各要素応答の中心のサンプル数は、要素が読取ヘッドを通過した時間に依存す
る。

【００１５】さらに、要素応答の幅は、要素が読取ヘッドを通過した速さに依存する。タグ
と読取ヘッドとの相対運動の動力学に関する情報は、したがって、信号の幅を測
定することから推測することができる。これは、要素に関連する正に向かうピー
クと負に向かうピークとの幅を測定することにより達成することができる。それ
は、正に向かうピークと負に向かうピークとの間の分離を測定することによって
も達成することができる。この速さ推定値は、運動の動力学の推定値の基礎であ
り、ラベルに規則的な特徴を加えることで利用可能なコード空間を妥協すること
なしに、ラベルの情報が信頼性高くデコードされることを可能にする。

【００１６】読取装置の代替の実現化例では、ラベルに対する磁気ヌルの走査運動は、段階
的に駆動され磁気ヌルを空間的に伝搬させる１組の励磁コイルを用いて電子的に
走査することにより、達成され得る。ヌルは、別個の高周波励磁場を重ね合わせ
る必要なしに、ラベル要素の切換わりが受信コイルから直接検出されることを可
能にする速度で走査され得る。この場合には、受信機に結合される材料要素応答
は、単一ピークである。

【００１７】図１ｄは、電子的走査を採用する読取システムから記録された３個の磁気要素
からの基本波信号の隣接したピーク６、７および８を示す。この場合には、各磁
気要素からの応答の幅を用いて、それが走査される要素を通過したとき走査ヌル
の速度の推定値を与えることができる。この情報を用いて、運動の詳細な動力学
と、システムから、および読取ヘッドの名目的読取軸についてのラベルの不整列
からも生じる誤差とを推定することができる。

【００１８】情報は、材料要素の長さ、すなわちラベルの縦軸に対して垂直の要素のサイズ
、または、幅、すなわち縦軸に沿った要素のサイズを変化させることによりラベ
ルに符号化されることが可能である。

【００１９】要素幅定数を維持することにより、機械的に走査された第２高調波システムに
ついて図２ａに例示されるように、かつ、ラベルから受信される基本波信号を検
出する電子的に走査されるシステムについて図２ｂに例示されるように、主に要
素長さの変化が受信される信号の振幅の変化をもたらす。

【００２０】３個の要素を有する１組の線形テストラベルが、ラベルの縦軸に沿って０ｍｍ
、１．５ｍｍ、３ｍｍの要素位置で製造された。要素幅は１ｍｍであり、中心要
素の長さは１ｍｍと２ｍｍとの間で異なった。各ラベルごとに、図２ａにおいて
、ピーク位置、ハーフピーク幅、ハーフピーク分離、およびハーフピーク間の振
幅差が、有利には測定された。一定の長さに維持された外側の要素と比べた、中
心テスト要素のこれらのパラメータの相対的変化が、図２ｂに示すようにプロッ
トされ得る。外側の要素に対する、測定された中心要素振幅（ｖａｍｐｒ）は、
中心要素長さに対する明白なほぼ直線の関係を示す。測定された中心要素の相対
位置（ｖｐｏｓｒ）、幅（ｖｗｉｄｒ）および分離（ｖｓｅｐｒ）パラメータは
、実験誤差およびテストラベルの製造中の欠陥の影響を超えては、中心要素の長
さによって大きくは変わらない。

【００２１】同様に、図２ｂは、テストラベルが電子的走査読取システムで測定されたとき
要素長さによる測定された中心要素振幅、位置および幅の相対的変化を示し、第
２高調波信号を受取る機械的走査読取方法に対する同様のほぼ線形の関係を示す
。

【００２２】要素長さを用いてさらなる情報を符号化したラベルが図３ａに示されるが、こ
れは、２つの、要素［２つのうち１つの要素での］の長さが、要素を符号に変調
するのに使用されるラベル１０を示す。対応の受信信号は図３ｂに示され、異な
った長さの要素から受信された振幅を観察することができる。典型的な設計目標
は、ラベルが読取られ得る範囲を最大化することである。個々の要素の長さを区
別する能力を最大化するのと同時に、２長さのラベルについての読取範囲を最大
化するために妥協が必要とされる。ラベル要素の長さを信頼性高く区別するため
には、これらの要素のあるものは、基準として振舞うように既知の長さに制約さ
れ得る。図３ａに示される例では、ラベルの、２個の端側要素１２および１３は
、基準として振舞うように最大長に維持される。設計規則は、ある数の内側要素
も最大長であるようにも制約し得る。基準要素は、任意の先験的固定位置に、ま
たは先験的規則によって決定される位置にあってもよい。

【００２３】特定の要素が走査されたとき、問合せ磁界の速度の推定値を形成するために、
ハーフピーク幅またはハーフピーク分離を測定することができ、ラベル信号の第
２高調波を検出するリーダの場合には使用することができる。代替的に、ラベル
信号の基本波を検出するリーダの場合には、要素が走査されたとき、走査の速度
の推定値を形成するために、ピーク幅の推定値を使用することができる。これら
の推定値は、典型的にはＫ／ｗ＿ｅｓｔであり、ただしＫは何らかの定数であり
、ｗ＿ｅｓｔは、適切であるように、幅またはハーフピーク分離の推定値である
。Ｋの値は、典型的には、リーダのパラメータと、要素形状と、読取アンテナに
対する要素の位置とに依存する。Ｋは要素特性によって異なるので、かつ走査動
力学の推定を促進するために、Ｋは、要素信号の振幅に基づいて同じタイプの要
素について推定されるだけでよい。

【００２４】図１ｂまたは図３ｂに示されるような受信された信号を処理する第１のステッ
プは、信号内に含まれるピークのパラメータを推定することである。これは以下
のステップで達成される：１信号が区切られる、すなわち、連続した受信信号が、あるラベルからの受
信信号を含むサンプルの隣接した組、または、登録されない反復コードの場合に
は、ラベルをデコードするのに十分な情報を含んでいそうな１組のピークに分割
される。

【００２５】２この区切られた期間からの信号は、昇順のオーダの大きさにソートされる
。たとえば、index（）（Numerical Recipes in C、第２版、ＩＳＢＮ０５
２１４３１０８５）などのクイックソート法（Quicksort method）を用いる
、インデックス付ソート関数が適切であり、それによりいかなる順位の点の元々
の場所をもすばやく見つけることができる。中央値はソートされたデータから見
出され、零入力の信号レベルの良好な推定値を提供する。中央値はすべての信号
点から減じられ、そのため零入力のレベルはゼロに近くなる。

【００２６】３正ハーフピークは、ソートされたデータにおいて大きさが最大の信号から
下りていくことにより見出され、以下のように信号点をテストする。テスト信号
点がピークであるならば、すなわちその隣接した信号が大きさがより低いのであ
れば、それは正ハーフピークと推定され、その振幅はピークおよびその近傍点の
補間により補間される。

【００２７】４見出された正ハーフピークの各々から、信号を前後に走査し、それがピー
クに達して規定された大きさより下にある点を見つけるが、これはサンプル期間
の何分の一かに補間される。典型的な大きさ値は、見つけられたピーク値の０．
８である。ハーフピーク幅は、これらの点間の位置の差と推定される。ハーフピ
ーク位置は、これらの２つの点の平均と推定される。ハーフピークは、それがリ
スト中の任意の他の予め存在しているピークとオーバーラップするならば、すな
わちその位置についてのその幅がリスト中の任意の他のピーク位置についての幅
に干渉するのであれば、棄却される。それが棄却されなければ、ハーフピークは
ハーフピークのリストに付加される。

【００２８】５次に最も高い点の大きさが絶対しきい値より下にあるとき、またはそれが
最大の大きさの信号の規定された何分の一か、たとえば最大の大きさの信号の０
．３、より下にあるならば、またはピークの数の限界に達したのであれば、ピー
クを見つけるプロセスは終わる。

【００２９】６負ハーフピークは、ソートされたデータにおいて大きさが最も低い信号か
ら大きい方へ上がっていくことにより見出され、増大する大きさの信号点をテス
トする。テスト信号点が負ピークであるならば、すなわちその隣接した信号が大
きさがより高いのであれば、それは負ハーフピークと推定され、その振幅は、ピ
ークおよびその近傍点の補間により補間される。

【００３０】７負ハーフピークの各々について、信号を前後に走査し、それが負ピークに
対して規定された大きさより上に増大する点を見つけるが、これはサンプル期間
の何分の一かに補間される。ハーフピーク幅は、これらの点間の位置の差と推定
される。ハーフピーク位置は、これらの２つの点の平均と推定される。ハーフピ
ークは、それがリスト中の任意の他の予め存在するピークとオーバーラップする
ならば、すなわちその位置についてのその幅がリスト中の任意の他のピーク位置
についての幅に干渉するのであれば、棄却される。それがこのテストによって棄
却されなければ、それはハーフピークのリストに付加される。

【００３１】８次に最も高い点の大きさが絶対しきい値より上にあるとき、またはそれが
最大の大きさの信号の規定された何分の一かより上にあるとき、またはピークの
数の限界に達するならば、負ピークを見つけるプロセスは終わる。

【００３２】９正ハーフピークおよび負ハーフピークの、得られたリストは次にレンジオ
ーダにソートされる。このプロセスは、連続ハーフピークをインタリーブする。

【００３３】１０レンジソートされたハーフピークリスト中のハーフピークの併合レンジ
連続対は、ダブルピークのリストを形成する。併合されたダブルピークの振幅は
、併合された２つのハーフピークの振幅の差である。併合されたダブルピークの
位置は、２つのハーフピーク位置の平均である。併合されたダブルピークの幅は
、２つのハーフピーク幅の平均である。併合されたダブルピークの分離は、２つ
のハーフピーク位置間の差である。

【００３４】このハーフピークを見つけるプロセスの結果は、図３ｂに示される信号が処理
されるとき見つけられるハーフピークを示し、上記ステップ９の出力を示す図４
ａに示される。これらのピークは、突き止められた位置と推定された振幅との交
差で示される。図４ｂは、振幅単位におけるダブルピークの大きさを示す。この
場合には、第１のハーフピークは負に向かうピークであるので、振幅は負である
。ラベルにおける全長の要素と低減された長さの要素との間のピーク振幅の差が
明らかにわかる。図４ｃは、ラベルの走査にわたっての変動を示す、ダブルピー
ク分離対ダブルピーク位置を示す。

【００３５】図１ｄに示すものなど、要素当りにピークが１つのみである基本波信号の場合
には、より簡単なプロセスが使用されてもよく、ダブルピークを見つけ併合する
必要がないので上記ステップ６から１０を省略してもよい。

【００３６】その中心がラベルの縦軸に沿ってＸ₁．．Ｘ_Nに位置し、その位置を我々が推定
したいと望むＮ個のラベル要素位置がある。Ｘ₁は位置０．０にあり、最終要素
Ｘ_NはラベルＬの長さに対応する既知の位置にあるものと仮定する。

【００３７】上述したようなピークリストは、サンプル数の推定値、およびしたがってリー
ダがダブルピークを検出した時間Ｔ_iを含む。各要素ｉについて、時間Ｔ_iは、サ
ンプル期間で乗算された、ピークが測定されたサンプルの位置であるが、これは
サンプリングレートの逆数である。

【００３８】Ｗ_iで表わされる、Ｎ個のピークの各々について推定されたダブルピーク幅ま
たはダブルピーク分離を用いることにより、ｉ^thピークについての速度推定値は
時間Ｔ_iでＶＥ_i＝１／Ｗ_iである。

【００３９】時間のオーダＭ速度関数は、多項式関数によってモデル化される。Ｍは、ラベ
ルの運動の動力学を十分に正確にモデル化するのに十分な自由度を可能にするよ
うに選択される。それは、１（定数加速度モデル）より上の範囲であり得る。

【００４０】ＶＦ（ｔ，Ｍ）＝ａ₀＋ａ₁ｔ＋ａ₂ｔ²＋ａ₃ｔ³＋…．ａ_Mｔ^M ただし、｛ａ｝は、決定されるべき１組の多項式係数である。

【００４１】時間Ｔ_iでの速度推定値ＶＥ_iについての二乗された誤差は、Ｅ_i ²＝（ＶＥ_i−
ＶＦ（Ｔ_i，Ｍ））²である。

【００４２】二乗された誤差の合計は、ＥＳ（Ｍ）＝Ｅ_i ²＋Ｅ₂ ²＋…．．＋Ｅ_N ²であるが、
これはＭ＋１パラメータａ₀，ａ₁…．．ａ_Mを変化させることにより最小化され
る。これは、最小二乗の意味での最適パラメータを見つけるために最小二乗法に
より達成される。

【００４３】所与の数で累乗したＴ_iの値を含むように行列Ｘを定義する。たとえば、Ｘの
列０行ｉはＴ_i ⁰を含み、Ｘの列Ｍ行４はＴ₄ ^Mを含む。速度推定値ＶＥ_iを含むよ
うにベクトルＶを定義する。たとえば、Ｖの行４の要素はＶＥ₄を含む。

【００４４】Ｘにおける列のある線形結合は、最小二乗の意味でベクトルＶに最も近づく。
この線形結合の係数は、最良の多項式の係数となる。Ａが係数を成立させる長さ
Ｍ＋１のベクトルであるならば、課題は、方程式ＸＡ＝Ｖのシステムに対する最
良の「近い解」を与えるＡについての値を見つけることである。Ｘの列が独立で
あるならば、Ａについての最良の選択は以下によって求められる：Ａ＝（Ｘ^TＸ）^-1（Ｘ^TＶ）ただし、「^T」は行列転置を表わし、「^-1」は行列反転を表わす。係数ａ_iはＡ
の行ｉからの要素である。これは、たとえば、関数ｌｕｄｃｍｐ（）およびｌｕ
ｂｋｓｂ（）（Numerical Recipes in C、第２版、ＩＳＢＮ０５２１４３
１０８５）などのＬＵ分解などの方法を用いることにより効率的に計算され得
る。

【００４５】このプロセスは、図４ｄに例示され、図４ｃのダブルピーク分離データから計
算された速度推定値Ｗ_iが示され、「全データ」と印付けされたこれらの点は、
すべてのピークからの速度推定値を含む。この例の場合には、高振幅を有するピ
ークからの推定値のみ、図４ｂ参照、が速度当てはめのために選択される。これ
らの選択された点は、「当てはめに使用されるデータ点」と印付けされる。ラベ
ルが同じサイズの要素を有するものと先験的に知られているならば、すべての要
素が使用されたであろう。オーダ２の最小二乗当てはめが使用されたが、連続線
は、サンプル数の関数として推定された速度関数を示す。オーダ１、２または３
の最小二乗当てはめは典型的には、十分に正確に速度関数をモデル化するのに十
分なものである。

【００４６】デコーディングアルゴリズムが読取の質を評価することを可能にするために、
誤差距離が計算される。速度関数が、観察されたデータにどれだけ当てはまった
かを定量化するために、ｅｖｅｌで表わされる、有用な正規化された速度誤差距
離が定義される。それは、以下のように定義された正規化された誤差の二乗の合
計である：ｉ＝１．．Ｎについてｅｖｅｌ＝ｓｕｍ（Ｅ_i ²／ＶＥ_i ²）ベクトルＡは、パウエルの方法（Powell's method）などの反復最小化手続に
より推定することもできる。

【００４７】上記手続は、最良近似を求めるために同じデータ上のモデルオーダＭを変化さ
せるために繰返すことができる。好ましくは、これは、最小数の自由度を有する
解であるが、それは読取装置によって読取られたデータを最低誤差距離で当ては
めるものである。

【００４８】解析的問合せおよびタグ長さの正規化速度フィット関数は、ＶＦ（ｔ，Ｍ）＝ａ₀＋ａ₁ｔ＋ａ₂ｔ²＋ａ₃ｔ³＋…．ａ_Mｔ^Mである。これは、
以下の位置フィット関数を求めるために解析的に積分されてもよい。

【００４９】Ｐ(ｔ,Ｍ)＝Ｑ＋ａ₀ｔ＋(１/２)ａ₁ｔ²＋(１/３)ａ₂ｔ³＋….＋(１/(Ｍ＋１))
ａ_Mｔ^M+1 式中、Ｑは問合せの任意の定数であり、ゼロに設定される。

【００５０】ラベル要素１の位置は０．０であることがわかっている。要素Ｎ、走査される
最終の要素の位置はＬ、ラベルの長さであることもわかっている。要素位置の最
終推定値は以下のとおりである：ＸＥ_i＝Ｌ．(Ｐ(Ｘ_i，Ｍ)−Ｐ(Ｘ₁，Ｍ))／(Ｐ(Ｘ_N，Ｍ)−Ｐ(Ｘ₁，Ｍ)) データのビニングＮ−１個の間隙が推定され得るＮ個の位置推定値ＸＥ₁からＸＥ_Nがある。

【００５１】典型的には、間隙は、減じられた最小の間隙を有し、最小間隙によって除算さ
れて、間隙増分の数を表わす実数を求める。最も近い整数をとって、その後のデ
コーディングのために間隙を表わす。これは以下のように表わすことができる：Ｎ−１正規化間隙Ｒ_jは、ｊ＝１...Ｎ−１についてＲ_j＝(ＸＥ_j+1−ＸＥ_j−Minimum＿Gap）/Gap＿Incre
mentによって計算される。

【００５２】次に、正規化された間隙を以下のその最近整数表現に変換する。ｊ＝１...Ｎ−１についてＧ_j＝ｉｎｔ（Ｒ_j＋０．５）、式中ｉｎｔ（ｘ）は
、ｘの切捨てされた整数部を意味する。

【００５３】このようにして、磁気要素の隣接した対の各々の間の間隙は、Ａ＋ｍＧによっ
て定義することができ、ただしＡは第１の固定値であり、ｍは整数（ゼロであっ
てもよい）であり、Ｇは第２の固定値である。

【００５４】ｅｍａｘで表わされる、ある有用な誤差距離は、Ｇ_jとＲ_jとの差の最大の大き
さとして定義される。ｅａｖで表わされる、別の有用な誤差距離は、Ｇ_jとＲ_jと
の差の平均の大きさである。

【００５５】図４ｅは、図４ａ〜ｄのデータから計算された間隙シーケンスデータＲ_iを示
し、整数グリッドへの近接した対応または「スナッピング」を示し、間隙が正し
く測定されたことを確信させる。この場合における間隙シーケンスは、３，２，
２，１，７，０，０，２，１である。

【００５６】数え上げアルゴリズム使用される符号化方式に依存して、間隙シーケンスは、一意のデコーダされた
値に数え上げられる。たとえば、読取方向が決定されることを可能にするコード
や、または、登録されない動作を可能とする、すなわち間隙シーケンスが任意の
位置、たとえば反復間隙シーケンスの一部で開始することを可能にするものなど
、異なった特性を有するさまざまなコードが存在する。コードは、先験的に決定
されてもよく、または存在する材料要素の数について読取信号を調べるか、また
は間隙数の合計を推定することにより診断されてもよい。所与の組の読取データ
の解釈誤りの可能性を最小にするために、これを前もって決定することが好まし
い。

【００５７】ある種のコードに関しては、ラベルの要素の数は、可能なコードの数を増大さ
せるために固定されたラベル長さとともに、可能な値の範囲の１つであってもよ
い。

【００５８】方向を見つけるためのコードが好ましくは使用され、振幅情報が正しい要素と
関連付けられることを可能にするために、振幅符号化が使用される。

【００５９】要素の振幅しきい値推定受信された要素信号のサイズを検出することが望まれる場合、たとえば要素が
２つ以上のサイズであり得るとき、基準要素は、ラベルを作るために使用される
要素の組に置かれ得る。ある実施例では、端の要素は、基準として振舞うように
最大要素サイズであるものと制限される。他の実施例は、何らかの独特の特徴を
有する基準要素をおいてもよく、または先験的な規則によって識別されてもよい
。

【００６０】振幅は、正規化された振幅を計算するために測定され使用される。これは、基
準要素は大きさにおいてかなり異なっていることがあるためである。これは、読
取中のラベルからの読取ヘッドの距離もしくは角度を変える操作プロセス、また
は他の要因によるものであり得る。

【００６１】要素位置ＸＥ_iの推定値は、ラベルに沿う基準振幅の線形補間のために使用さ
れ得る。要素の推定された位置で予測される基準振幅で測定された要素振幅を割
り、振幅を正規化する。正規化された振幅は、基準要素と同じサイズの要素につ
いて名目上１．０であるべきである。

【００６２】しきい値レベルは、可能な要素振幅間の区別を与え、要素の振幅をアルファベ
ットの値の１つに分類するために設定される。たとえば、２つの値があるならば
、振幅はハイまたはローのいずれかである。たとえば、半長要素は、基準振幅の
半分の振幅、すなわち０．５を平均で有し得る。この場合には、しきい値レベル
は、要素が全長または半長であるかを決定するために約０．７５に設定されるべ
きである。

【００６３】好ましくは、ラベルの読取の方向が、得られた間隙のシーケンスによって決定
されることを可能にするコードが使用される。この場合には、要素は一意に識別
可能であり、ラベルのどの要素がデコードされた振幅情報と関連するかがわかる
。

【００６４】図４ｂに示すラベルデータの場合には、要素からの信号の振幅を、高い振幅に
ついては「Ｈ」として低い振幅については「Ｌ」として表わし、要素はＨ，Ｌ，
Ｈ，Ｌ，Ｈ，Ｌ，Ｈ，Ｌ，Ｌ，Ｈとして類別される。要素のより大きいアルファ
ベットは、たとえばより可能性のある形状を有するラベルを用いることにより使
用されてもよい。次に、類別はデコードされたデータに変換される。

【００６５】典型的な方式は、内側要素のみが、基準である端要素を無視してデータを含む
ことを可能にし、Ｈを論理０にＬを論理１に対応付け、それにより例データから
の２値データワードは１０１０１０１１となる。この方式では、最大２５６個の
振幅コードを８個の内側要素から表わすことができる。好ましくは、使用される
コードは、ラベルのある数の要素たとえば４個が全長であり、速度推定を促進す
ることを確実にするように制約される。この制約が使用されるならば、振幅コー
ドの数は、この場合には３７から２１９個分だけ低減される。

【００６６】振幅誤差距離ｅａｍｐが定義されるが、これは、診断された最大半長要素と診
断された最小全長要素との正規化された振幅差である。診断された半長要素がな
ければ、ｅａｍｐは最小全長要素振幅として定義される。異なったサイズの要素
を含むラベルにおいて、この距離の大きい値は、異なったタイプの要素間の振幅
の明白な区別を示唆する。より小さい値は、要素が間違った振幅として類別され
得るというリスクの増大を示す。

【００６７】誤差距離ｅｖｅｌ、ｅｍａｘ、ｅａｖおよびｅａｍｐとして定義される誤差距離を用い
て読取の質を決定することができる。ｅｖｅｌ、ｅｍａｘおよびｅａｖは好まし
くは小さく、ｅａｍｐは高い。これらの量についての独立しきい値は、独立して
確立される。これらのしきい値は、用途において期待される読取範囲および走査
の動力学の範囲にわたって多くの読取動作において多くのラベルについて測定さ
れた値に基く。これは、正しい読取の高い可能性を維持すると同時に間違ったコ
ードの可能性を最小化するためになされる。

【００６８】読取デコーディングプロセス中、計算された誤差距離が、ｅｖｅｌ、ｅｍａｘ
およびｅａｖの場合のしきい値よりも高いならば、読取は拒否される。誤差距離
がｅａｍｐの場合のしきい値よりも低いならば、読取は拒否される。

【図面の簡単な説明】

【図１ａ】本発明に従うコード化情報担体の図である。

【図１ｂ】情報担体が問合わせ磁界に充てられたときの第２高調波周波数
の振幅の変化を示す図である。

【図１ｃ】単一の磁気要素からの受信信号の図である。

【図１ｄ】３つの磁気要素からの受信された基本波信号の図である。

【図２ａ】要素長さによる受信された第２高調波信号の相対変化の図であ
る。

【図２ｂ】要素長さによる受信基本波信号の相対変化の図である。

【図３ａ】磁気要素が長さで符号化される、本発明に従うコード化情報担
体の図である。

【図３ｂ】長さ符号化を有する情報担体からの受信信号の図である。

【図４ａ】図３ｂに示す検出された信号のハーフピークの位置の図である
。

【図４ｂ】振幅単位におけるダブルピークの大きさの図である。

【図４ｃ】ダブルピーク分離対ダブルピーク位置のプロットの図である。

【図４ｄ】選択された点対時間の速度推定値対時間のプロットの図である
。

【図４ｅ】整数グリッドへの間隙数の、結果として得られた当てはめの図
である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１３年９月１２日（２００１．９．１２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板によって支持されるかまたは基板に組込まれた複数個の
磁気要素を含む情報担体をデコードする方法であって、前記磁気要素の相対位置
および／または物理的大きさは、前記情報担体によって符号化された情報を表現
し、前記方法は、ｉ）前記情報担体の要素の各々に問合わせ信号を与えるステップと、ｉｉ）前記問合わせ信号に対する前記磁気要素の応答を検出するステップと
、ｉｉｉ）ｉｉ）において検出された応答を処理して、問合わせ信号と磁気要
素の各々との間の相対速度を定義し、相対位置および／または相対的な物理的大
きさを決定することのできる数学的関数の推定値を決定するステップとを含む、
方法。
【請求項２】前記磁気要素は、磁化の容易軸を有し透磁率が高く保磁力の
低い材料を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】前記問合わせ信号は、零磁場の領域と隣接した高飽和磁界の
領域を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】磁気要素は、問合わせ周波数の高調波を放出することにより
問合わせ信号に応答する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】検出された高調波周波数の振幅は、時間に対してプロットさ
れ、問合わせ信号と磁気要素の各々との間の相対速度を決定する必要な数学的関
数を決定するために使用される応答のグラフ表示を与える、請求項４に記載の方
法。
【請求項６】必要な数学的関数は、前記グラフ表示の形状を解析すること
により決定される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】前記数学的関数は、多項式関数によってモデル化される、請
求項１から６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】前記数学的関数は、磁気要素の相対位置を決定するために時
間について積分される、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】磁気要素の隣接する対の各々の間の間隙は、Ａ＋ｍＧによっ
て定義され、式中Ａは第１の固定値であり、ｍは（ゼロであってもよい）整数で
あり、Ｇは第２の固定値である、請求項１から８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】磁気要素の長さは、前記磁気要素の相対的長さが情報担体
を符号化する役割を果たすように変化させられる、請求項１から９のいずれかに
記載の方法。
【請求項１１】磁気要素の少なくとも１つの長さは既知であり、他の磁気
要素の長さを決定することのできる基準要素として振舞う、請求項１０に記載の
方法。
【請求項１２】問合わせ信号と磁気要素の各々との間の相対速度を定義す
る数学的関数の誤差距離が決定される、請求項１から１１のいずれかに記載の方
法。
【請求項１３】磁気要素の相対位置の誤差距離が決定される、請求項１か
ら１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】磁気要素応答の振幅の誤差距離が決定される、請求項１か
ら１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】誤差距離がしきい値レベルよりも高いことが見出されるな
らば、デコードされた情報は拒否される、請求項１２、１３または１４のいずれ
かに記載の方法。