JPS6165375A - マ−クコ−ド及びその読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は物品上に印刷等により施こされるマークコード
及びその読取装置に関するものである。

〔従来の技術） 物品の包装袋や外箱にマークコードを施してそのマーク
を専用の読取装置により読取り、マークコードが含む情
報を出力として取り出すシステムとしては例えばバーコ
ードがある。バーコードは多数の並列棒状マークの組合
せによって物品の分類１名称、識別番号などを表してお
り、そのコードを読取るには読取装置の読取点が棒状マ
ークを横切る方向にスキャンするように読取点とバーコ
ードの施された物品を相対的に移動させることにより行
なわれる。

その他の従来技術として＋ｉ物品の一定部所に記された
文字及び数字を読取装置によってスキャンすることによ
り読取ることができるキャラクタ−リーダーがある。キ
ャラクタ−リーダーは読取装置のスキャンによって文字
の形状を検出して、あらかじめ記憶させである文字の形
状との比較をコンビ−ターにより行なわせることにより
判別をおこなうものである。

〔発明が解決しようとする問題点フ パーコードの読取りには上記のように読取装置の読取点
がバーコードのいづれか一万を動かさなければならない
ため静１ヒ物品の読取りを行うには読取点をスキャンす
るための駆動装置が必要となり装置が複雑高価になる問
題があった。またバーコードはその占有面積に対する情
報量は比較的少ない。またバーコードのパターンは美的
印象があまりよくないためこれを利用する物品には制約
があり１例えば美しい印刷を特徴とするカタログ。

本などの印刷物や化粧品などイメージを重視する高級商
品には不適とされてあまり使用されていない。さらに情
報内容の異るバーコードの外見的差異が目視では容易に
判別し難く、一般にはバーコードの下部に併記された数
字によって判読するしかないため応急的に必要となる目
視判別作業には不便といえる。−万キャラクターリーダ
ーは通常の文字及び数字を使用するためその読取判別装
置は相当複雑かつ高度な機能を具備しなければならない
。例えば上記バーコードと同程度の読取速度を得るため
にはその読取判別装置はバーコードの読取装置の約１０
０倍のメモリ及び演算回路が必要とされ、従ってその価
格も約１００倍となる。また読取装置の規模をバーコー
ドのものと同程度とする場合には読取り速度は１００分
の１となり実用上使用できない程度のものとなる。さら
にキャラクタ−リーダーは読取装置を文字に近接してス
キャンさせる方式のものがほとんどで、物品の文字の位
置に相当の精度が要求され１文字の汚れやシミなどの小
さな欠陥によってエラーを発生しやすいなど使用上問題
が多かった〇 この発明は上記バーコードシステム及びキャラクタ−リ
ーダーの問題点を解消し、安価に男鹿でき、情報量が大
きく且つ美的であるマークコードシステムを提案するこ
とを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段及びその作用〕この発明
においては、たとえば「１」に対応する第１の色及びた
とえば「０」に対応する第２の色によ・つて表示する２
値情報を含む長方形のマークを縦及び横に並べ、その周
囲を第１の色の枠で囲んでいる。本発明では白及び黒を
色として定義する。上記長方形のマーク（以後セルと称
す）の内特定の所定個数は常に第１の色とし、他の特定
の所定個数は常に第２の色となされており、このマーク
コードの識別に使用される識別セルである。

残余のセルはデータを表すセルであり第１又は第２の色
の選択的組合せにより特定の数値情報を表すことができ
る。例えば第１図に示すマークコードでは８個のデータ
セルにより２５６通りのデータを表示することができる
。さらに多くのデータを必要とする場合には例えば第２
図に示すごとく縦に４個、横に５個の合計２０個のセル
を有するマークコードを構成することができる。この場
合には１２個のセルをデータセルとして使用することが
でき、　４０９６通りのデータを表示することができる
。

さらに多くのデータを必要とする場合は上記２０個のセ
ルを有するマークコードを複数個組合せることにより必
要に応じて拡張することができる。識別セルは上述のよ
うに常に例えば白又は黒に特定されており、この識別セ
ルによってマークコードを読取装置によって読取るに際
し、他のマークや印刷などとこのマークコードとの識別
をすることができる口また物品上のマークコードの位置
がずれている場合あるいは傾いている場合などにおいて
も一定の許容範囲内にある場合にはこのマークコードを
正確に識別してデーターを正しく読取ることができるよ
うに構成されている。

このマークコードの読取り方法は、マークコードの位置
が読取装置に対して常に一定である場合又は位置決め装
置等によってマークコードの位置を制御して常に正確な
位置関係を保つことができる場合には各セルに対応する
光源と光検出素子からなる複数の光検出装置を配置して
各セルの第１の色又は＠２の色を読取ることができる。

この方式によれば読取装置は極めて簡単かつ安価に製作
することができる。またマークコードの位置が読取装置
に対して一定の範囲でズレを生じたり、傾いたりする場
合にはテレビカメラによるマークコード読取装置を使用
することによってマークコードを識別し、その情報を正
確に読取ることができる。

この発明においてはセルを正号形又はこれに近い長方形
にすることが以下の理由で好ましい。

（υパターンの有効面積が最大になる。（２）パターン
の判別が容易になる。（３）マークコードの種類の判別
が容易にできる。（４）マークコードが傾いていても読
取可能である。即ち同一の外形寸法に対して正号形は円
又は類似の多角形状に比して面積が最大になる。またこ
の場合にはマークコードの外形寸法とセルの寸法を読取
装置によって計測し。

そのデータを演算することによってマークコードの種類
、即ち１２セルのマークコードか２０セルのマー１コー
ドかを自動的に判別することが可能である。さらにマー
クコードが一定の許容値内で傾いている場合でも次項で
詳述するごとく正確な読取りが可能である。

（実施例〕 ＠１図はこの発明によるマークコードの第１の実施例で
ある。本実施例では、第１色を黒とし。

第２色を白とする。白は相対的に光の反射率の高い色で
もよく、黒は相対的に光の反射率の低い色でもよい。図
において「常に白Ｊ（ＡＩ）と記されている部分はマー
クコードが白紙に印刷された場合に当該用紙の地色に相
当する部分であるが、用紙の地色が濃い場合には特に白
のインクを用いて印刷される必要がある。また「常に黒
ｊ　（Ｂｌ）と記入された部分は黒インクで印刷された
部分である。

［常に白Ｊ（Ａｌ）及び「常に黒Ｊ（Ｂｌ）のセルは前
述の識別セルであって記載のとうり常に白又は黒でアル
。その他のセルｂＯからｂ７までの８個のセルはデータ
セル４であって、これらのセルは白の場合は「０」に、
黒の場合は「１」に対応している。

このマークコードの外形寸法は本実施例では縦はｍｍ　
＆　横１４ｍｍであり例えばカタログなど印刷物に使用
する場合は通常たとえば裏表紙の余白に印刷される。ま
たマークコードの外周は所定の幅を有する黒枠で囲まれ
ている。第８図はこの発明の読取装置のブロック図であ
る。前記余白部に第１図のマークコードを印刷されたカ
タログははカタログ移送台１Ｂに乗せられてカタログ移
送コンベア１２によってＴＶカメラ１４の直下に移送さ
れて停止する。ＴＶカメラ１４は当該カタログＩＩのマ
ークコードが撮像範囲のほり中央にくるよう位置決めさ
れている。ＴＶカメラ１４により撮像された映像信号は
モニタＴＶ１５によりモニタすることができるとともに
、第１の読取装置１６の入力となる。この実施例の読取
装置について詳細に説明すると。

ＴＶカメラ１４の検出レベルの分解能は１６レベルであ
り黒レベルはθ〜４．中間レベルは５〜１０．白レベル
はは〜１５となっている。マークコードのセルの濃度が
「黒」の場合には０から４に入り。

「白」の場合にははから１５に入るように印刷されてい
る必要がある。カタログに印刷されたマークコードは各
カタログ毎に若干の位置ズレが生じることがあり、また
カタログ移送台１８の停止位置にもズレが生じることが
あるのでこれらの誤差が累第１図の外枠６の位置の確認
を次のようにして行う。第４図に示すようにＴＶカメラ
の視野に相当する読取面のＹ方向を水平に６分割してそ
の分割境界に７本の仮想線Ｌ１〜Ｌ７を想定する。Ｙ方
向の１分割の幅はマークコードの縦の内枠寸法以下であ
ればよいが、読取装置の演算処理上掃査線８２本づつに
分割されている。この仮想線上を左端より右方向に向っ
てスキャンしかつ順次下方へ向って垂直スキャンをする
。ｃ以下ＴＶカメラの１画素を１ドツトと称し、このＴ
Ｖカメラの分解能は縦１９１ドツト、横２６６ドツトで
スキャンの始点は左上で、終点は右下である。）第５図
で仮想線Ｌ４に示すように枠の黒を検出すると次のよう
な順序で進行してマークコードの読取りを行う。説明の
便宜上釜操作毎に番号を付している。第１５図は本発明
のマークコード読取手順を示すフローチャートである。

以下に読取手順を説明する。

（２）枠左端のサーチ；（＠５図） ２−１−１　　ｉレベル点が検出されたら、さらに右に
７ドツト分の検査を行なう。

２−１−２　　検査された７ドツト中黒レベル点が４ド
ツト以上で白レベルが検出されないときは有効な外枠と
判定する。

２−１−８　検査された７ドツトが有効な外枠を検出で
きないときは順次下方にサーチを続ける。

２−１−４　　横方向のサーチはＸ方向の０（左端）よ
り開始し１７１ドツトまでとする。

２−１−５　２−１−２　　の条件を満す場合は、左外
枠点より右へ２ドツト、上方へ４ドツト移動した点の検
査を行い、その点が白レベルであれば（第６図に示すご
とく枠がかたむいている場合）さらに下の仮想線Ｌ５へ
移動して同様の検査を続ける。これは第６図に示すよう
にマークコードが右上りに傾いていると上昇枠の途中で
検出する場合が生じるからである。

？ ２−１−６　有効は外枠が第５図のＬｌＣ上へ　すぎ）
。

又はＬ６（下へはみ出している）で検出された場合はマ
ークコードが読取位置ズレの許容値以上にズしていると
してエラーとする。

このような場合を今後「マークコードが有効エリア内に
ない」と記述する。

２−１−７　　有効な外枠が第６図のＬ２からＬ６の間
に検出されない場合はマークコードが有効エリア内にな
いものと判定してエラーとする。

２−１−８　　検出された座標をＸＯＩ、とする。

２−２　　　枠上端のサーチ：２−１で有効な外枠６と
判定された点より右４ドツトの点よりＹ方向上方へ（０
に向って）２ドツト続けて白レベルとなる点をサーチす
る。（第７図ａ線）２ドツト続けて白レベルが検出され
る前の点を外枠の上端とする。（第７図す点）２−２−
１　　サーチ中にＹ方向上端よりはみ出した場合はマー
クコードが有効エリアの境界にまたがっているものとし
てエラーとする。

２−２−２　　検出された座標をＹＯＵとする。

２−８　上枠の確認 ２−１で測定された左外枠点より２４ドツト右側の点ｅ
　（ＸＯＬ＋２４　、　ＹＯＵ）を縦方向に２−２で測
定された外枠上端より７ドツト分の検査を行う。（第７
図のＣ線上の区間ｄ）２−８−１　　検査された７ドツ
ト中４ドツト以上が黒レベルであれば有効な外枠と判定
する。

２−８−２　有効な外枠でない場合はエラーとする。

（３）　　各基準点の検出： ８−１　　マークコードの有効性テスト：第１図におけ
るセルＡ１が白かどうかを検査する。上記の２−８の測
定点７ドツトに引続いて外枠上端より２４ドツト目と２
５ドツト目（第７図Ｃ点）の検査を行い、２個の点に黒
レベルを含まなければ有効なマークコードであると判定
する。黒レベルを検出した場合はエラーとする。

８−２　　　左枠有効性のテスト：２−２で検出された
外枠上端より２４ドツト下の点を２−１で検出された外
枠左端より右に向って連続する７ドツトを検査する。（
第８図ｆの線上のｂで示す範囲）これの判定基準は２−
８−１　　及び２−８−２と同じである。

８−８　　マークコードの有効性テスト：セルＡ１が白
かどうかをＸ方向のサーチにより検査する。８−２に引
続いて、２４ドツト目と２５ドツト目の検査を行い２２
個のドツトに黒レベルを含まなければ有効なマークコー
ドと判定する。（第８図Ｃ点）黒レベルを含む場合はエ
ラーとする。

８−４　　上限基準線（ＹＩＵ）の検出；これまでに検
出した外枠上端と左端より２４ドツト右、２４ドツト下
の点（第９図り点）から出発して上方に黒レベルの検出
を行う。引続く２点が黒となった場合最初の黒の点を上
限基準線とする。第９図ｉ点を含むＹ座標（ＹＩＵ）８
−５　　　左限基準線（ＸＩＬ）の検出；８−４と同じ
点（第９図り点）より出発して左へ黒レベルの検出を行
う。判定は８−４と同様に行い、検出された点をＪとす
る。

８−６　　右外枠の検出二８−４の検出点ｉのＹ座標を
ＹＩＵとして、上昇枠の厚さの中心線Ｙｔを下記の計算
により算出して設定する。

ｙｔ　−（ＹＩＵ　−ＹＯＵ　）　／　２　＋　ＹＯＵ
＝　（ＹＩＵ＋ＹＯＵ）／２ 第１０図に示すようにｙｔを右方向にサーチする。スタ
ート点は（ＸＩ　Ｌ　、　ｙ’ｔ　）である。引続く２
点が黒レベル以外となったとき前の点を外枠右端と判定
する（第１０図に点）この点のＸ座標をＸＯＲとする。

但し２次の各場合はエラーとする。

８−６−Ｉ　　Ｘ方向のサーチする長さが６４ドツト以
下（マークコードの最少外形寸法以下：標準は１２０ド
ツト）で右外枠を検出したとき。

８−６−２　　Ｘ方向のサーチする長さが１９０ドツト
以上（マークコード最大寸法以上）でも右外枠を検出し
ない場合。

８−６−８　　Ｘ方向のサーチ中に有効エリアの右境界
をはみ出した場合。（マークコードが右へ寄り過ぎてい
る。） ８−７　　　右外枠の確認；８−２と同様の方法でサー
チ方向を逆にして右外枠の確認を行う。

８−８　　マークコードの有効性検査；８−８と同様の
テストを行いセルＤ１が白かどうか検査する。

８−９　　右基準線の検出；８−６で検出された右外枠
ＸＯＲと、上昇枠ＹＯＵを使用して、Ｘ０Ｒ−２４、Ｙ
ＯＵ＋２４より右方向へ検査する。判定基準は８−４と
同様に引き続く２個の点が黒であることによって行う。

検出された座標をＹＩＲとする。

８−１０　　下寿枠の検出及び下糸準線の検出：８−６
から８−９までと同様な方法により行う。

（第は図）ここで検出された外枠下端をＹＯＢとし、下
限基準線をＹＩＢとする。

（４）　　セルの白黒判定 ４−１　　セルのセンターの算出；これまでに測定され
た点を使用して、セルが白か黒を判定する。測定点の記
号を第１２図に示す。これによりセルのセンターを示す
Ｘ方向の座標ＸＩ　、　Ｘ２　、　Ｘ８　、　Ｘ４　　
とＹ方向の座標Ｙｌ　、　Ｙ２　。

Ｙ８　を計算する◎ 左右の基準線間の長さ４Ｘは７１＞（−ＸＩＲ−ＸＩＬ
上下（７）基準線間ＣＤ　長すＪｙはｇｙ−ｙｘＢ−Ｙ
ＩＵＸ方向Ｘは×百　、Ｙ方向Ｙｌ−ＮＹ−ｉ４−２　
　セルの白黒判定； ４−１で算出されたセルのセンターに左上基準線の座標
（ＸＩＬ　、　ＹＩＵ）を加算して求められる座標を使
用して判定を行う。上記で求められた各セルのセンター
の座標がＸｐ　、　Ｙｐであるとすると、（１）Ｘｐ　
、　ｙｐ　　＋２１　ＸＩ）＋６　、　ｙｐ（３）Ｘｐ
　６．Ｙｐ　（４）Ｘｐ、ｙｐ＋６　（５）Ｘｐ、ｙｐ
−６の各点の検査を行う・　（第１２図Ｚ）判定は以下
の条件にしたがって行う。

４−２−１　８方向以上が白レベル、残りが中間レベル
の場合・・・セルは白。

４−２−２　８方向以上が黒レベル、残りが中間レベル
の場合・・・セルは黒。

４−２−８　４−２−１　　又は４−２−２　　以外と
なった場合はエラー。

４−２−４　　セルＡＩ　、　ＤＩ　、　Ｄ８は常に白
であるから、これらのセルが黒と判定された場合はエラ
ー。

４−２−５　　セル旧は常に黒であるから、白と判定さ
れた場合はエラー。

第１及び第２の読取装置によって行なわれる上記一連の
操作によってマークコードが判別されて。

次にデータが読取られる。

この実施例における使用方法では番号設定１９で所定の
マークコード番号を設定しておくことによりたとえばカ
タログ移動コンベアなどにより運ばれてくる同一番号の
マークコードを付したカタログ、取扱説明書、保証書な
ど同一関連の物品が誤りなく同一の包装袋の中へ入るよ
うに制御する。

このために、上記設定番号と読取られた番号が一致した
とき動作信号が出力し、包装機２８を作動させるように
構成されている。モニタＴＶ１８は読取装置１に取込ま
れた映像をモニタするためのものである。なおＴＶカメ
ラ１４とマークコードとの距離の変動により、また印刷
されたマークコードの寸法誤差のためＴＶカメラ１４の
撮影像が標準値より大きく又は小さくなることがあるが
、この変動は最小７０％、最大１４０％まで許容できる
ように構成されている。

第２図にマークコードの第２の実施例を示す。

この実施例においてはセルの配置は縦４個、横５個であ
り２合計２０個のセルにより構成されている。

そのうちＩＡ　、　ＩＢ　、　ＩＥ　、　４Ａ　、　４
Ｄの５個のセルは上記第１の実施例に説明したごとく常
に白又は黒であって、このマークコードの判定に使用さ
れる識別セルである。上記６個のセルを除いた１５個の
セルはデータセルであるが、このうちｂｂｌ　、　ｂｂ
２　。

ｂＬ＋８の８個のセルは補助情報として使用される。

またｂａｐはパリティピットで、　ｂａｏ〜ｂａ７のデ
ータセルでｒｌＪ　（黒）になっているセルの合計が偶
数の場合はｂａｐは１（黒）とし、また奇数の場合は「
Ｏ」（白）とする。ｂｂｐも同じくパリティビットでｂ
ｂｏＮｂｂ８のパリティチェックのために使用される。

ｂｅは複数個のマークコードの有無を表すセルで、ｒｌ
Ｊ　（黒）の場合は複数個のマークコードがあることを
表示している。第１８図に４個のマークコードが配置さ
れた例を示す。各マークコード間の間隔はａ：ｄ−９：
５．ａ：ｅｍ９：６の各比率で配置されている。但しこ
の比率は上下左右の基準線間で規定したもので、枠６の
幅は含んでいない。上記第１８図において４個のマーク
コード１８１　、１８２　、１８８および１８４は図示
のような配置で増設するのが望ましい。またこの発明の
マークコードの望ましい形状及び寸法を第１図の２及び
第２図の２に示す。上記形状はＴＶカメラの撮像範囲の
縦横比が８：４であること、またこのような縦横比が一
般に美的印象がよいとされている点から決定された。

次に上記第１の実施例における１２セルのマークコード
と第２の実施例における２０セルのマークコードとの識
別は以下に示す方法によって行なわれる。第１図及び第
２図に示すごと＜　（１）　、最上列左端が常に白で、
その右のセルが常に黒であることを利用してセルの横の
長さをＴＶカメラの検出ドツト数から計測する。（２）
、最上列右端が常に白であることを利用して左限基準線
より右限基準線の長さを（１）と同様にして計測する。

（１２図ａｘ）（３）　、　（２１で計測された左・右
限基準線間の長さを（υで計測されたセルの横の長さで
割算を行い、左右限基準線間のセルの数を算出する。（
４）、（３）で算出された情報セルの数によってコード
の種類を識別する。

本実施例におけるマークコードの正常位置からのズレの
許容値は上下方向が±８．５ｍｍ　＋左右方向が５．５
ｍｍであり、傾きについては最大８°である。

但しズレと傾きが同時に存在する場合は上記許容値以下
となる場合がある。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によ・るマークコードは静止状態
で読取りができ、比較的少ない占有面積（実施例におい
てはｌｌｍｍＸ１４ｍｍ　）にもか＼わらず多量のデー
タを表示させることができるとともに、マークコードの
外見的印象がよいためカタログなど美的印象を重視する
印刷物や化粧品など高級イメージを重視する商品の包装
箱などに使用してもそれらの美的印象を損なうことがな
い。また　　゛マークコードの寸法の変動や、位置のズ
レなどの実用土庄じやすい変化要因に対して十分な余裕
を有している。さらにマークコードの黒白のパターンは
目視判別に容易な形状であるため、応急的に必要となる
目視判別にも対応できるなど実用上多大な効果を有する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例のマークコードの図、第
１図−２は第１図のマークコードの寸法図、第２図は本
発明の第２の実施例のマークコードの図、第２図−２は
第２図のマークコードの寸法図、第８図は本発明の読取
り装置の構成図、第４図は読取り装置のＴＶカメラ画面
の仮想分割図。 第５図から第１２図は読取装置の動作の説明図、第１８
図は本発明のマークコードを複数配置した場合の配置図
、第１４図は本発明のマークコードの実施例でデータΩ
が５．２８．１９０　、２５５の各場合の図。 凹 第１５図は第１６図から２２図までの各犀の配置を示す
図、第１６図から第２２図まではフローチャートである
。 ６・・・枠、１４・・・ＴＶカメラ、　１６・・・第１
の読取装置。 １７・・・第２の読取装置、１８・・・モニタＴＶ、１
９・；・・番号設定、２０・・・ＤＡ変換器、２１・・
・Ａ−Ｄ変換器、２２・・・画像メモリ、２４・・・Ｃ
ＰＵインターフェース、２６・・・ＲＱＭ。 ２７・・・ＣＰＵ　、　２８　・・・外部入出力装置、
２９・・・ＲＡＭ−〜　　　　ｍ −（Ｎ　　　　Ｆ）　　　　ぐ 第１４図 ｐ＝５　　　　　　　　　　　ｏ＝２３第１５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、長方形を縦及び横に区割し、当該区割のうち特定の
   区割を第１の色とし、特定の他の区割を第２の色とし、
   残余の区割を第１又は第２の所望のデータに対応する色
   とし、当該長方形の外周を囲む第１の色の枠を具備する
   マークコード。 ２、区割のすべてを同一辺長の正号形とした特許請求の
   範囲第１項記載のマークコード。 ３、マークコードを撮像するためのビデオカメラと当該
   ビデオカメラの出力にもとづく画像信号をＡ−Ｄ変換し
   てつくるデジタル変換データを記憶せしめる第１の読取
   装置と、当該デジタル変換データとあらかじめ設定され
   ている設定データとの比較判定を行い、判定結果を電気
   信号出力とする第２の読取装置とを具備するマークコー
   ドの読取装置。 ４、第１の読取装置がビデオカメラの出力信号をＡ−Ｄ
   変換するＡ−Ｄ変換器と、当該Ａ−Ｄ変換器の変換出力
   をモニタＴＶにより受像せしめるＤ−Ａ変換器と、上記
   Ａ−Ｄ変換器の変換データを記憶せしめる画像メモリと
   、当該画像メモリのデータを第２の読取装置へ伝送する
   ＣＰＵインターフェースとを具備し、第２の読取装置が
   上記画像メモリのデータを判別するＣＰＵ、ＲＯＭ、Ｒ
   ＡＭとを具備する判別回路と、データ設定をせしめる番
   号設定及び判定結果出力装置とよりなる外部入出力装置
   とを具備する特許請求の範囲第８項記載のマークコード
   読取装置。