JP2007527052A

JP2007527052A - 物体を検出する方法及び符号の内容を解明するシステム

Info

Publication number: JP2007527052A
Application number: JP2006519947A
Authority: JP
Inventors: セッペヘイッキ
Original assignee: アヴァントーンオサケユキチュア
Priority date: 2003-07-17
Filing date: 2004-07-16
Publication date: 2007-09-20
Also published as: CA2532787A1; US20070084934A1; FI20031089A0; BRPI0412705A; FI20031089A; WO2005008574A1; EP1646970A1; CN1823340A; RU2006103861A

Abstract

本発明は、例えば紙やパッケージのような品物を識別する方法、抵抗マークの配置、読み取装置を開示している。この方法によると、品物(7)を識別し、あるいはその特性を決定するために、品物上の導電性材料から作られているマークが無接触で読み取られる。本発明によると、少なくとも1つの導電性マーク(6)の正確な絶対値または相対抵抗値が決定され、この測定された抵抗値は、例えばコーディングテーブルや計算式によって、品物の特徴または一致を示す情報に変換される。

Description

本発明は、請求項１の前文によるマークを読み取るための方法に関するものである。

本発明はまた、マークの内容を決定するシステムに関するものである。

従来技術

従来技術によると、プリンタを用いた印刷物や文書出力はバーコードでマークされる。多くの良好な特性の他に、バーコードは、良好でない特徴も有する。バーコードは極めて大きく、その結果、バーコードが文書を視覚的に妨げることもある。更に、直接的なビジュアルコンタクトがバーコードを読み取る為に必要とされ、すなわちバーコードを封筒を通して、読み取ることができない。

電子回路の形態をとる、遠隔的に読み取り可能なＲＦマークも知られており、ＲＦマークは、電池のような外部エネルギや、電源としての読み取り領域のＲＦエネルギを使用する。これらのマークを使用すると、マークに含まれる情報により、複雑なコーディングシステムを可能にする。しかしこの技術には欠点があり、少なくとも現状では高価(１個が１ユーロを超える)である。この技術が印刷された製品で使用される場合、１つの単価は非常に低くなる。本技術のもう１つの問題は、回路の厚さであり、プリント工程の全ての段階で印刷された製品を使用できない。

更に、ポリマーマトリックスも知られており、ポリマーマトリックスの導電成分はコードコンビネーションを形成するように接続されている。例えば、マトリックスの部分に導電性の材料をそれぞれに加えることで、コードが「デジタル」に形成される。このように、この技術を用いた十分な数のコードコンビネーション(例えば、２^１０)の実施は、検知可能な読み取り距離を達成するために、大きな表面領域を必要とする。このように特に印刷物に関して、この技術は非常に不便である。

米国特許第5818019号は1つの解決を開示しており、この場合読み取り装置は、価格で容量制御抵抗マークを測定するように用いられる。この装置は近距離で接触せずに測定を行うことを可能にする。この測定では、それぞれの抵抗の値がある所定の範囲内に収まる必要があるように、個々の抵抗の大きさが(例えば、８抵抗)が同時測定によって決定される。これは、宝くじの電気的な正確さを評価するデジタル技術を用いる上で問題である。全ての抵抗が所定の範囲内にあれば、この宝くじは、単一の偏差で拒否される間でも受け入れられる。

この「デジタル」アプローチは、多数の測定電極によって、読み取り装置が複雑になると同時に、測定される物体上の大きな表面エリアを占める。測定の形態が近距離になると、宝くじの用途が、例えば郵便物の分類のような使用エリアに簡単に適用できない間、この抵抗は、実際の印刷された品物上で正確に配置されなければならない。

本発明は、以上に記載された従来技術の欠点を取り除く為に意図されたものであり、このために全く新しいタイプの抵抗マーク読出方法とマークの内容を決定するシステムとを提供するものである。

本発明は主に単一の抵抗マークを用いることに基づき、情報がアナログ形態で、抵抗マークの抵抗値に含まれる。典型的には1つ以上の標準抵抗が抵抗値を決定する時に使用される。すなわち、１つ以上の基準抵抗の抵抗値に対する、実際のコードを含むマークの抵抗値の割合は、正確に測定され、正確で絶対又は相対抵抗値に基づき、抵抗のコードの内容が、パッケージの一致やこのパッケージに関連する他の情報を形成するようにデコードされる。

したがって、本発明の本質的な特徴は、デジタルあるいはアナログの技術を用いた、単一物体の物理量の値の正確な絶対的または相対的な規定である。度量衡学によって得られる値(抵抗値)は、テーブルや計算式を用いた計算によって、物体の一致を示す定量化された「デジタル」情報に転換される。本発明によると、交流電界を利用することで、抵抗値は非接触で測定される。この測定は、インピーダンスの抵抗部が測定値として用いられるので、インピーダンス測定として実行される。

本明細書において、正確な絶対抵抗値という用語は、抵抗値内に含まれる情報をデコードするのに信頼性を以って使用できるような正確さで測定される、接点電極間の電気抵抗値をいう。

同様に、本明細書において、相対抵抗値という用語は、標準マークの測定された電気抵抗値に対する、測定されるマークの電気的な抵抗値の割合をいう。抵抗値内に含まれる情報をデコードする際にこの相対抵抗値を信頼性を以って用いることができるように、測定を正確にすべきである。

更に両方の場合において、正確な抵抗値の決定という用語は、従来技術によって例えばオームのような抵抗値の規定をいうだけでなく、容認または拒否される抵抗値の分類もいう。

しかし、本発明の範囲内で、使用されるデジタル測定技術により正確な抵抗値が定められるが、単一抵抗の正確な抵抗値が、選択されたビット数によって許容される分解能で決定され、この抵抗値は、予め定められたコードを形成するテーブルまたは式によって変換される。デジタル測定技術の使用に関連して、少なくとも８ビット(２^８)であれば、正確な測定が達成される。本発明の範囲内において、ビット数に上限はない。正確な測定の向上によって、本発明を使用する可能性が増すであろう。

更に詳しくは、本発明による方法は、請求項１の特徴部分で特徴つけられる。

マークのコードを決定する本発明によるシステムは、請求項８の特徴部分により、同様に特徴つけられる。かなりの利点が本発明によって得られる。

本発明により、遠隔的に読み取り可能なマークを形成することが可能になり、該マークは印刷及び／または印刷技術方法によって経済的に実施される。印刷された品物の外観をほとんど妨げないように、このマークはサイズ的に小さく作ることができる。更にこのマークは、マークを読み取るのを妨げずに、目に見えないようにカバーすることができる。このマークは、例えば封筒を通しても読むことができる。また、比較的シンプルで経済的な電子測定装置を実現可能にする。

効率的な印刷方法を用いることで、このマークの(８０％を超える)変化のない部分は、前もって印刷することが可能で、さまざまな部分がコーディングの段階で印刷される。これにより、コードの印刷が加速するであろう。

本発明は例えば、封筒が閉じられた後、コードの遠隔読み取りによって、郵便アドレスが出力され、封筒上で印刷されるのを可能にする。レター上で印刷されたコードは、封筒上の郵便アドレスがレターでのアドレス情報に相当することを保証する。同様に、もしもアドレスがいくつかの他の方法で封筒上で書かれると、封筒の正確な中身と封筒の郵便アドレスが比較される。

本発明の割安さと、包括度によると、ブランド品と偽造品を区別するように用いることができる。本発明によるマークは織物を経て読み取ることができ、更に個々のブランド品にチェックマークを備え付けることができる。チェックナンバの同一のコピーは、マークの外観、使用される材料及び測定技術の知識を必要とし、その結果、チェックマークの偽造は、偽造品を識別する現在の方法に比べて非常に多くの専門的な知識を必要とする。

本発明はまた、抵抗値に基づく経済的な遠隔読み取りセンサを可能にする。このように、例えば、スティッカー盤上に印刷された熱反応性の導電性材料は食品の、温度、圧力、ガス履歴などの情報を提供する。

標準抵抗の使用は、方法が導体材料の量または導電性に影響を及ばされず、パターン形状をできるだけ正確に実現できれば十分であることを意味する。同様に、これは印刷及び出力技術で容易である。

以下、本発明を実施の形態により添付図面を参照しながら説明する。

図１によると、抵抗マーク６は2つの電極２と３から構成され、抵抗１は2つの電極間に位置する。図の電極は、その大きさが２ｃｍ平方である電極２と３を有するテストバージョンを示す。電極２と３の間の距離は、２ｃｍである。使用されるコード抵抗６の抵抗１は１５０キロオームから３メガオームの間で変化する。テストに基づくと、機能的な抵抗値が１５０キロオームから２メガオームであることが確認されており、その結果、最適な測定周波数は約２５０キロヘルツである。これは、５枚のコピー用紙を通して実行される測定に適用され、すなわち測定距離は１ｍｍ未満である。図によるコードマークは、印刷及び出力技術方法を用いて、例えば、ペーパベースで生成される。印刷及び出力技術も同様に結びつけることができる。

例えば、測定距離を増やすことで、または電極を減らすことで回路容量を減少すれば、測定周波数を増加する価値がある。より小さなコード抵抗を使用することが望まれる場合も、周波数を増加することができる。

図２はコード抵抗６に対する他の解決方法を示す。

同様に図３は、４ポイント回路に適用される抵抗部を示し、追加の電極４，５が電極２，３に対して対角的に配置される。図３に関して、電界を２つの電極４と５によって導電性のマークに加えることと、2つの電極２と３によって導電性マークの抵抗率を測定することによって、測定が実施される。以上記載された解決に関して、１つ以上の標準抵抗を用いることが可能であり、この標準抵抗は実際の抵抗部に一般的に平行して配置され、例えば、図２と３のコード抵抗６と同様に互いに関連している。この場合、実際の測定において、実際のコード抵抗６の抵抗値を、完全に正確に測定する必要はなく、代わりに単一の相対的なデータ即ち抵抗１と標準抵抗との間の割合で十分である。抵抗素子がない場合、標準抵抗は単なる電極のペアである。これによって、コード抵抗６の下にある材料の損失を測定することができ、実際のコード抵抗６の抵抗１の測定値を修正するためにこのデータを使用することができる。標準マークの外観は、図１−３のいずれかのコード抵抗の外観に類似している。

図４は１つのありうる測定配置を示し、測定電極１６，１７はベース７上のコード抵抗６の周辺に位置される。このベース７は一般的に紙であり、例えば印刷物であるが、本発明の範囲内ではこのベース７は例えば、携帯電話機や他の電子部品となることができ、非接触かつ廉価に確認することが望まれる。このベース７は特に平坦であるが、凹凸状の表面のような湾曲表面が、本発明による測定方法に適用されることができる。

発振器１０が測定信号を新しくつくる為に用いられ、電極１６と１７を経てコード抵抗６に容量的に接続される。信号は増幅器１１によって増幅され、電極１６と１７を介した信号の振幅と位相が検知される。この信号の容量性成分は、光検出器１３を用いて、発振器１１の信号を９０度遅らせ、電極１６と１７から来る信号と掛け合わせることで得られる。同様に、抵抗信号は、発信器１０の信号と電極１６と１７から来る信号の積として直接得られる。マイクロプロセッサ１５は、計算モデルまたはテーブルによって、信号の虚部(容量性)かつ実部(抵抗)を検知し、コード抵抗から情報へと測定される抵抗値をデコードするために使用することができる。この情報は、例えばアドレス上のアドレスや、パーソンレジスタや、パーソナルインフォメーションや、つまり最も簡単に言うと、文書や物体のステータス情報である。

本発明は、抵抗コード電極２と３が測定デバイスの電極１６と１７に接して、できる限り近づいた場合に最適に動作する。わずかな回転量と傾斜量が許容されている。

本発明によれば、誘導回路を、容量性回路の代わりに用いることができ、この場合、回路インダクタンスはコード抵抗内で作るべきである。最も簡単であれば、これはループとなり、もしもより大きな回路インダクタンスが必要とされれば、このインダクタンスはスパイラル状に形成される。実際のコード抵抗はこのループを電気的に閉じている。

一般的に、抵抗値は基材(例えば紙)によって引き起こされる損失よりも小さくあるべきであるが、回路キャパシタンスまたはインダクタンスのリアクタンスと比べると、十分大きい。

本発明によると、例えば、導電性のインクや導電性のポリマはマークの材料として使用できる。Pedotpss(商標)は、本発明を実施するのに適した1つの導電性物質である。抵抗値が、抵抗素子の長さ、幅、厚さ及び使用される材料の導電率を経て制御される。長さを増やし、導電率を減らすことで、抵抗値を増やすことができる。他方では、抵抗を広げ及び／または抵抗層の厚さを増加することで抵抗値を減らすことができる。例えば、コード抵抗はアドレスデータベースのような大きなデータベースを制御するために使用することができ、コード抵抗の値を非常に正確に測定することができる。あるいは、コード抵抗は粗い分類に使用することができ、コード抵抗に含まれるコードの数は、例えば、２と１０の間になることができる。この手順は、例えば、他の手紙から別々にデータを知らせるコードに対して用いられ、あるいは、手紙を分類する場合、普通便、速達便、書留のような少数の分類区分を作るために用いられる。要求される測定精度はそれ程厳しくないため、粗い分類において標準抵抗は、コード抵抗と関連して絶対必要ではない。

コード抵抗を可変に形成することもでき、その結果、文書を処理する際に例えば、コード抵抗を含むこれら文書のコード抵抗を文書の状態(読まれた／処理された／シュレッダーにかけるべき)に従って常に変更することができる。コード抵抗は、摩擦や切り抜きの使用のような機械的工程、又は酸処理のような化学的工程によって可変にすることができる。コード抵抗が非接触で読み取られ、不透明な絶縁層でカバーされる為、文書と商品はユーザから秘密にされた情報を含むことができる。この特性は、例えば宝くじ、文書配達、広告において利用することができる。

図４で示される測定装置も同様に、消費者が例えば広告データに含まれるメッセージやリンクを読み取る機会を作ることができる移動局に統合される。

本発明による抵抗マークの上面図を示す。本発明による第２の抵抗マークの上面図を示す。４つのポイント測定を可能にする本発明による第３の抵抗マークの上面図を示す。本発明による測定システムのブロック図を示す。

Claims

紙(7)、パッケージまたは織物のような品物を識別する方法であって、
品物（7）上の導電性材料から成るマーク(6)を、品物(7)を識別しまたはその特性を決定するために交流の測定によって非接触で読み取る方法において、
少なくとも1つの導体マーク(6)の正確な絶対または相対抵抗値が、決定され、前記抵抗値は、例えば、コーディングテーブルもしくは計算式によって、前記アイテムの一致または特性を示す情報へ変換されることを特徴とする方法。
請求項１に記載の方法において、前記測定に関して、基準マークが読み取られ、前記基準マークの抵抗値が、特徴または一致を示すマーク(6)の抵抗値と比較されることを特徴とする方法。
請求項２に記載の方法において、前記測定に関して、電極エリア(２と3)のみから成る基準マークが読み取られることを特徴とする方法。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法において、
前記測定は、第１のペアである電極(４、５)によって導電性マークに電界を加え、第２のペアである電極（２，３）によって前記導電性マークの抵抗値を測定することで、実行されることを特徴とする方法。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法において、
導電性インクは前記導電性マークの材料として使用されることを特徴とする方法。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法において、
導電性ポリマは前記導電性マークの材料として使用されることを特徴とする方法。
請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法であって、
前記導電性マークの一部は、印刷法によるものと出力法によるもので作られることを特徴とする方法。
抵抗マーク配置用読み取りシステムであって、
非接触でインピダンスを測定する手段を有するシステムにおいて、
前記システムは、交流測定電力を非接触で前記抵抗マーク配置(６)に供給する手段(１０，１６，１７)と、
前記抵抗マーク配置から形成された信号を決定する手段と、
この信号から前記抵抗成分の正確な絶対値あるいは相対値を決定する手段(１２、１３、１４、１５)と、
コード情報を形成するために前記抵抗値をデコードする手段とを有することを特徴とするシステム。