JP4545832B2 - 物品にラベルを貼る方法 - Google Patents

Description

本発明は物品にラベルを貼る方法及び物品の認証方法に関する。さらに、この方法に使用する識別手段又はラベルに関する。
検知可能な磁気特性を持つ不変のパターンを有する磁気テープは、参考としてここに加えられているＧＢＡ１３３１６０４、及びＧＢＡ２３０９５６８で知られている。このテープは、英国登録商標“ＷＡＴＥＲＭＡＲＫ”として、Ｔｈｏｒｎ Ｓｅｃｕｒｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｌｉｍｉｔｅｄから入手可能であり、銀行カードやクレジットカードのような代価品の識別又は認証として使用されている。
技術の現状として、このテープの量産品に使用される最大データ収容密度は、工業標準Ｆ２Ｆコードを使用して１インチ当たり３９ビット（１ｍｍ当たり１．５３ビット）である。“ＷＡＴＥＲＭＡＲＫ”テープに使用されるデータフォーマットは、「標識」として知られたマーカー部分を必要とし、連続的な標識間に２進数字の列を持つ。各標識は１０ビットを有し、通常６０ビット（各文字が５ビットを有する１２文字）を備えた標識間のデータとを備える。標識間のデータはインクリメントしているか、インクリメントしていないかである。もしデータがインクリメントしていないならば、テープに格納されたデータは、７０の２進数字の周期を持って周期的になる。これは、１ｍｍ当たり１．３ビットのデータ収容密度として、テープの５３ｍｍ以上が、代価品を正しく識別するために使用されねばならないことを意味し、もしテープの一部が損傷し、又は読取ヘッドがラベルのエッジではねて余裕がないときは、データは正しく読み取れないことを意味する。従って、“ＷＡＴＥＲＭＡＲＫ”テープは、小さな物品や代価書類に使用するときは特に便利とはならない。
このようなテープ上のデータのピッチを縮小する１つの方法は、標識の長さを減少させる方法である。ＧＢＡ２０２１８３５では、１つの５ビット標識及び８つの５ビット文字が指示されている。しかしながら、このようなやり方は、標識とデータの間に無視できない相互作用があり、その結果、容認できない読み取りエラーを起こすという理由により実際的でないことが分かっている。このやり方の他の問題は、データが順方向にのみ読み取ることができ、逆方向には読み取ることができないことである。この問題を打破するために、１０ビットを持つ標識が長年にわたり採用されてきた。これは、通常、例えば、００１１１，１１１０１，又は１０１１１１１０００のような、２進数字の長い列を含む。１０進数の０から９を表すための４ビットと奇数パリティのための５番目のビットとを使用する５ビットデータ文字を結合すると、標識が１２の５ビットデータ文字を発生できないことが確実になる。
本発明の第１の態様によれば、請求項１乃至１５に規定した物品にラベルを貼る方法を提供することにある。
本発明の第２の態様によれば、請求項１９乃至２１に規定した物品にラベルを貼る識別手段を提供することにある。
本発明の第３の態様によれば、請求項１６及び１７に規定した物品を認証する方法を提供することにある。
本発明の実施形態を、例示のみの方法で添付の図面を参照して以下に説明する。
図１は本発明によりラベルが貼られた代価品を示す。
図２は本発明による識別の方法のブロック図を示す。
図３は本発明による認証の方法のブロック図を示す。
物品（２）にラベルを貼る識別手段（１）は図１に示される。識別手段は、検出可能な磁気特性の不変パターンを持つデータ担持層（本例では、代価品に積層された磁気テープ）を備える。データは一連の２進数字を備えた層により担持され、その一連は６４個の２進数字より少ない周期を持ち、１つの周期より大きいか等しい長さを持つ。図１に示す例では、データは、マーカー部分又は標識（３）と、一連のマーカー部分に間に位置された４つの他の部分又は文字（４，５，６，７）を有する。各標識は、本例では１０１００００である２進数字列を有する。他の２進数字の列としては、例えば、００１０１００又は０１０１１１１が代わりに使用されるが、しかし、１０１００００は、読み取りに際して他の２進数字（ビット）列との間での混同が最も少ない列の１つであるとの理由から選択される。
他の文字の各々は７ビット数を備える。本例では４つの文字があるが、２つ又はそれ以上の文字を持つ列も必要に応じて使用される。２８ビットを持つ４文字列（４，５，６，７）は、例えば、会社で発行する株券証書、寄贈証明書、等の代価書類のような、所定の物品のクラスを表すために選択される。本例では、これらの４つの文字は、以下に説明するように、２，２１４，８４１個の可能な異なる「第１」文字列（即ち、「キー・ディファー（key differs）」を与える。最初の文字列において文字が多ければ多いほど、「キー・ディファー」の数が大きくなるが、しかし、最初の文字列が長ければ長いほど、最終的な磁気記録は長くなる。
本例における「第１」の文字列は４つの文字を備える。４つの文字の各々は７ビット数により表され、この７ビット数は所定の参照テーブルから見出せるものであり、この参照テーブルでは、もし一連のビットがどちらの方向でも読まれたとしても、マーカー文字（１０１００００）がマーカー以外では出現しないようになっている。マーカー文字は好ましくは回文的ではなく、データが順方向又は逆方向に読まれたときは異なるパターンが現れ、それにより読み取り装置は、使用上で文字列が存在するどちらの方向にでも作業できるようになる。長さ７ビットの文字の各々は１２８個の可能な値を取ることができる。１０１００００及びその逆００００１０１はこれらがマーカーと混同されるとして除外される。数０１０１×××も隣接する文字の××××０００と組み合わされて「幽霊」マーカーを生じるとして除外される。長いゼロの続く数は、Ｆ２Ｆデコード及び／又は本発明の方法と通常の“ＷＡＴＥＲＭＡＲＫ”テープの方法の間で差別化するための読み取り器の能力を混乱させるので避けなければならない。文字２，３，４で除外されるべき数をテーブル１に示し、一方、第１の文字位置にて追加的に除外されるべき数をテーブル２に示す。本発明にて使用される実際の完全な参照テーブルをテーブル３に示す。

テーブル３において太字で示す２進数は全ての文字位置から除外される。テーブル３においてイタリック体で書かれた２進数は文字位置１から除外される。テーブル３において、数ｎが単調に増大していないところがあることに注目する必要がある。このことはそれが参照テーブルであるから差し支えない。すなわち、文字位置が同じである限り、エンコード及びデコード動作に対してどの値も参照テーブル内のどこかに現れる。
７ビット列で利用可能な値である取りうる１２８個の内の８４個のみがエンコード方向に使用される。テーブル３に示す参照テーブルを逆（デコード）に適用するならば、４４個の除外された値はパリティエラーとなる。
「幽霊」マーカーの発生を避けるために、ｎの値が７０を超えるものは文字１の位置において避けなければならない。これは、使用可能な最大数を２，２１４，８４０個又はそれ以下に維持することによりなされる。可能な組合せの総数又は「キーディファー」は、（７１×８４×８４×８４）／１９であり、約２，２１４，８４１個である。
識別手段により担持さるデータがどのようなフォーマットを取るかについて詳細に以下の実施形態にて説明し、データを提供する方法を説明する。
最初に、代価品にラベルを貼ろうとする人は、テーブル３からの４文字を使用して、可能な２，２１４，８４１個の組合せの中から文字列を選択しなければならない。本例では、これは１０進数であり、Ｎと呼ばれ、ゼロと２，２１４，８４１の間に存在する。このステップを図２のブロック２０で示す。
この方法のステップは以降に続き、以下のステップａからｈは、図２のブロック２１から２８により示される。
ａ）Ｎがゼロと２，２１４，８４１の間にあることをチェックする。
ｂ）Ｎに、本例では整数１９である係数を掛ける。この係数は、ＬＲＣ又は水平冗長チェック係数として知られている。
ｃ）その結果（即ち、１９×Ｎ）を、参照テーブルの基数（本例では８４）に変換して８４進４桁の数字を得る。
ｄ）この４桁の数についてテーブル３の参照テーブルを使用して、数字を、各文字が７ビット数を備える一連の文字１〜４にエンコードする。
ｅ）マーカー１０１０００をデータの一方の端に加える。
ｆ）結果的に得られた３５ビットシーケンスを、Ｆ２Ｆエンコードを２進数データに適用する周知形式の回路を経て送る。
ｇ）前述のように識別手段において、検出可能な磁気特性の不変構造としてコードを具体化する。
ｈ）識別手段において２進数字の周期的な一連を提供するためにステップｆ）及びｇ）を繰り返す。
上記の方法の特定の例を以下に述べる。第１に、識別数１２３４５６７が選択される（即ち、ゼロと２２１４８４１の間の１０進数）。この数に整数１９が乗じられ２３４５６７７３を得る。８４進数に変換するために、この数を８４で割り、その結果は２７９２４７で余り２５となる。次に、２７９２４７を８４で割り、その結果は３３２４で余り３１となる。さらに、３３２４を８４で割り、その結果は３９で余り４８となる。最終的な余り（本例では７１以下であるべき）は３９である。テーブル３の参照テーブルはこの余りを次のようにビットパターンに変換するために使用される。
３９＝１００１０００
４８＝１１００１００
３１＝０１１１１００
２５＝０１１０１０１
標識１０１００００がビットパターンの一方の端に置かれ、ビットパターンは、例えば、磁気テープのような識別手段上に記録され、上記のステップ（ｅ）における最終的なビットパターンは、次のようになる。
1010000 1001000 1100100 0111100 0110101
これにより、ラベルを貼る又は識別する方法のエンコーディング部分が完了する。この識別手段は、代価書類のような代価品に貼り付けられるか又は組み込まれる。これは、本例では磁気テープである識別手段を単純に物品に積層するか、又は、粘着層をテープの表面に適用する移転方法により達成される。この粘着層の添付された物品の基板テープは、代価品の表面に貼り付けされたもとのテープの上側の層を残して除去される。
代価品を認証するために、上述したように物品に適用された識別手段は読み取られデコードされる。これは、以下の方法に従って実行され、図３のフローチャートのブロック３０〜４１は以下のステップａ〜ｌに対応する。
ａ）読み取り器又は走査装置を識別手段を介して、前後に移動し、（必要ならば）、ＧＢ２０３５６５９、又はＥＰ９３９１６１２１に開示されているような周知の媒体認証技術を適用する。
ｂ）Ｆ２Ｆデコードアルゴリズムを走査されたデータに適用する。
ｃ）立ち上がり又は立ち下がりゼロの存在、又は、通常の“ＷＡＴＥＲＭＡＲＫ”データフォーマットのような他のデータフォーマットの存在を示す他の特徴をテストする。この際に、見出したならばそのフォーマットとしてデコードし、見出せないときは以下を続ける。
ｄ）周知のエラー検出技術、及び／又は認証技術を使用して、読み取り又はＦ２Ｆデコードエラーのない３５個の隣接ビットを見出す。
ｅ）例えば、リング又は回転バレルシフタのような、シフトレジスタにそれらを格納することによって３５個の隣接ビットにおけるエラーをチェックし、それらを両方向に３５ビット（１ビットステップ）だけ回転し、全体的に両方向で３５ビットが正確に１つのマーカー又は標識を含むことをチェックする。他の結果はエラーの存在を意味する。
ｆ）ビットを回転させることにより、必要ならば数字の順番を逆転することにより、マーカーが文字列の先頭になり、かつ４番目の文字が最後になるように、数字を配置する。
ｇ）各文字が７ビットを有する４文字からなるデータに対応する２８ビットを残して、マーカーに対応するビットを除去する。
ｈ）４文字の各々に対してテーブル３の参照テーブルを逆に適用して８４進４桁の数字を得る。もし参照テーブル内のエントリーのいずれとも一致しない数か１つまたはそれ以上あれば、これはエラーの存在を示す。
ｉ）数字を、例えば、本例では基数１０（１０進数）のような、所望の出力に整合する数字の基数に変換する。
ｊ）上記のステップｉで得られた数をＬＲＣ（本例では１９）で割り算し、余りがゼロでなければエラーとして拒絶する。
ｋ）結果を、本物の代価品の数字であるＮと比較する。同じであれば物品は本物である。
ｌ）この比較の結果を信号にする。信号にされた結果は、例えば、識別数の報告、抽出された識別数が所定の数に整合することの確認、又は媒体の認証エラー又はデータフォーマットエラーによる認証の失敗の報告、を含む。
上述した一連のエンコード及びデコードにおいて、エラー保護の性質として２進数のチェックサムを使用することは便利ではない。ＬＲＣ係数の乗算と除算を使用することは、チェックサムと同様なエラー保護特性を持つ。ランダムエラーが、例えば、モジュロ１９乗算及び除算エラー保護スキーム上のテストをパスするコードワードを生じる可能性は１／１９である。
１９であるＬＲＣ係数を選択する理由は次のとおりである。ＬＲＣ係数は、参照テーブルの基数（本例では８４）との共通な因数ができるだけないように選択すべきである。１６より僅かに大きい素数であることは、１９を良い候補とする。１７又は１３のＬＲＣ係数を使用することは可能であり、これらは僅かに悪化したエラー保護となるが、しかし作業上で僅かに容易な数を提供する。数字１６，１５又は１４を使用することは理論上で可能であるが、しかし、ＬＲＣ係数と参照テーブルの基数との間でより相互作用をもたらし、そのため参照テーブルから除外されるものが増える。
１９によるＬＲＣ係数の乗算又は除算に加えて、実質的なエラー検出は、本例では文字参照テーブルの使用とＦ２Ｆコードの使用により達成される。
１９の係数は、多くの大規模な磁気ストライプスキームにおいて使用されるものと同様な保護レベルを提供する。新たな適用が５０倍のエラー保護を必要とするならば、本例におけるＬＲＣ係数を（例えば）１０００に増やせば良いことは当業者において明らかであり、その場合は、利用可能な「キーディファー」が４２，０８１に減少する。
上記の例では、各々が７ビットを有する４文字が使用されたが、必要に応じて、より多くの文字又はより少ない文字がスキームにおいて採用される。各文字は６つ又はそれ以上の数字、好ましくは７つ又はそれ以上の数字、を備える。数字は、上記の例のように２進数である必要はなく所定の基数にて表される。
上述の方法を使用すると、２，２１４，８４１個の可能な「キーディファー」を持って作成された長さ２７ｍｍの識別手段又はラベルを可能にする。比較すると、両方とも１ｍｍ当たり１．５３ビットにてエンコードされるとして、類似の「キーディファー」を持つ標準の“ＷＡＴＥＲＭＡＲＫ”テープでは、少なくとも長さ４５ｍｍを持つ。
本発明は、以下のような広い適用範囲を持つことが予知できる。即ち、
ａ）イベントチケット、ギフトトークン、株券証書、約束手形、銀行券、及び所定の組織又は人が書類に捺印し又はシールしたことを認証するサイン、のような識別トークンの組みを設定すること、及び
ｂ）価格的に際どい適用：価格コントロールにおける重要な要素は表面面積を最小にすることである。これは、美的な考察には望ましい。
本発明のさらなる態様として、上記の方法は、同様に、標識又はマーカーを持つ連続的な文字列が同じではなくインクリメント又はデクリメントする場合に適用される。この場合、一連の２進数字は一般に周期的ではない。この場合、一連の数字は、例えば、登録された位置において書類のような物品に適用され、その結果、マーカーは書類上の周知の位置になる。これは上述したデコーディングを僅かに簡素化し、最早、回転バレルシフターを必要としない。この登録プロセスは産業上で知られており、特別な実施形態ではあるが、登録は磁気手段により検知される。もし適切な光学的な特徴が磁気ホイルの製造中に含まれるならば、より一般的な光学的な検知は登録にて使用される。一般に、インクリメントする数を必要とする適用では、７ビット文字の４つ以上を必要とする。例えば、本例で示す実施形態が、３５から６３ビットに拡張されても、１．１×１０¹⁴の「キーディファー」を発生し、一方、“ＷＡＴＥＲＭＡＲＫ”テープはこれをエンコードするために９０ビットを必要とする。従って、本発明は、テープのより短い長さを使用してより多くの「キーディファー」を提供できるという、従来の技術を越えた利点をもたらす。

Claims (18)

1. 物品（２）にラベルを貼る方法であって、
   ａ）物品又は物品の所定のクラスを表示するために選択される識別番号を備える第１の文字列を選択する段階であって、前記文字列は２つ又はそれ以上の文字（４，５，６，７）を備えるものと、
   ｂ）前記文字列内の各文字を７つ又はそれ以上の２進数字を持つ２進数で表現する段階と、
   ｃ）前記文字列に対応する２進数の一連をデータ記憶（１）に格納する段階であって、前記データ記憶は検出可能な磁気特性の不変パターンを持つ材質層を備えるものと、
   ｄ）物品（２）に前記データ記憶を貼り付ける段階、又は物品（２）内に前記データ記憶を組み込む段階と、
   を含み、
   前記一連の２進数字が、連続する同一のマーカー部分（３）とマーカー部分の間に位置された２進数字列とを具備し、
   前記マーカー部分は回文的ではなく、かつ２進数字列又は複数の列において順方向又は逆方向の読み取り方向に発生しない、物品にラベルを貼る方法。
2. 物品（２）にラベルを貼る方法であって、
   ａ）一連のインクリメント又はデクリメントした識別番号を備えた第１の文字列を発生する段階であって、各文字列は２つ又はそれ以上の文字（４，５，６，７）を備え、各文字は７つ又はそれ以上の２進数字を備えるものと、
   ｂ）前記文字列内の各文字を７つ又はそれ以上の２進数字を持つ２進数で表現する段階と、
   ｃ）１つ又はそれ以上の識別番号に対応する２進数字の一連をデータ記憶（１）に格納する段階であって、前記データ記憶は検出可能な磁気特性の不変パターンを持つ材質層を備えるものと、
   ｄ）物品（２）に前記データ記憶を貼り付ける段階、又は物品（２）内に前記データ記憶に組み込む段階と、
   を含み、
   前記一連の２進数字が、連続する同一のマーカー部分（３）とマーカー部分の間に位置された２進数字列とを具備し、
   前記マーカー部分は回文的ではなく、かつ２進数字列又は複数の列において順方向又は逆方向の読み取り方向に発生しない、物品にラベルを貼る方法。
3. 物品（２）にラベルを貼る方法であって、
   ａ）物品又は物品の所定のクラスを表示するために選択される識別番号を備える第１の文字列を選択する段階であって、前記文字列は２つ又はそれ以上の文字（４，５，６，７）を備えるものと、
   ｂ）前記文字列内の各文字を７つ又はそれ以上の２進数字を持つ２進数で表現する段階と、
   ｃ）前記文字列に対応する２進数の一連をデータ記憶（１）に格納する段階であって、前記データ記憶は検出可能な磁気特性の不変パターンを持つ材質層を備えるものと、
   ｄ）物品（２）に前記データ記憶を貼り付ける段階、又は物品（２）内に前記データ記憶を組み込む段階と、
   を含み、
   前記一連の２進数字が、連続する同一のマーカー部分（３）とマーカー部分の間に位置された２進数字列とを具備し、
   前記マーカー部分が、７つの２進数字を具備する、物品にラベルを貼る方法。
4. 物品（２）にラベルを貼る方法であって、
   ａ）一連のインクリメント又はデクリメントした識別番号を備えた第１の文字列を発生する段階であって、各文字列は２つ又はそれ以上の文字（４，５，６，７）を備え、各文字は７つ又はそれ以上の２進数字を備えるものと、
   ｂ）前記文字列内の各文字を７つ又はそれ以上の２進数字を持つ２進数で表現する段階と、
   ｃ）１つ又はそれ以上の識別番号に対応する２進数字の一連をデータ記憶（１）に格納する段階であって、前記データ記憶は検出可能な磁気特性の不変パターンを持つ材質層を備えるものと、
   ｄ）物品（２）に前記データ記憶を貼り付ける段階、又は物品（２）内に前記データ記憶に組み込む段階と、
   を含み、
   前記一連の２進数字が、連続する同一のマーカー部分（３）とマーカー部分の間に位置された２進数字列とを具備し、
   前記マーカー部分が、７つの２進数字を具備する、物品にラベルを貼る方法。
5. 前記マーカー部分が、２進数字列の１０１００００を具備する請求項３または４に記載の方法。
6. 前記２進数字列が、前記第１の文字列のコーディングにより発生され、
   前記コーディングは、識別番号に整数を乗算して冗長数を構成することを含み、引き続き前記冗長数が８４進数に変換され、かつ前記８４進数が２進数字列として表現される請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記冗長数の変換は参照テーブルを使用して行われ、前記参照テーブルは前記マーカー部分と混同する恐れのある２進数字列が除かれている請求項６に記載の方法。
8. 前記整数は、１３から１０００の範囲にある請求項６又は７に記載の方法。
9. 前記整数は、１３から２３の範囲にある請求項６又は７に記載の方法。
10. 前記整数は、１９に等しい請求項６又は７に記載の方法。
11. 前記参照テーブルは、テーブル３に示されるものである請求項６乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 前記データ記憶は、所定の空間範囲に不変で非ランダム配向を持つ異方性磁気粒子の層を備える請求項１乃至１１のいずれかに記載の方法。
13. 周知の媒体認識テストを任意に実行し、どちらかの方向において一連の２進数字を読み、第１の文字列をそこから抽出し、文字列から識別番号を抽出して任意に抽出された識別番号を所定の識別番号と比較し、認識の結果を信号にする段階を含む、請求項１乃至１２のいずれかに記載の方法によりラベルが貼られた物品を認識する方法。
14. 前記第１の文字列は所定の２進数字列をデコードすることにより得られ、前記デコーディングは前記参照テーブルの逆方向の使用を含み、そこから導出された数を前記整数で順次に除算する、請求項７に付随した請求項１３に記載の方法。
15. 請求項１から１４のいずれか１項に規定された方法によりラベルを貼った物品。
16. 検出可能な磁気特性の不変なパターンを有するデータ担持層であって、前記データは一連の２進数字を備えた層により担持されるもの、を具備する請求項１乃至１４のいずれか１項に規定された方法によって物品にラベルを貼るための識別手段（１）。
17. 所定の空間範囲にて不変で非ランダム配向を持つ異方性磁気粒子の層を含むデータ担持層であって、前記データは一連の２進数字を備えた層により担持され、この一連は１つの周期より大きいか等しい長さを持つもの、を具備する請求項１乃至１２のいずれか１項に規定された方法により物品にラベルを貼るための識別手段（１）。
18. 前記一連は６４個の２進数字より小さい周期を持つ請求項１７に記載の識別手段。

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