JPH10302021A - 一括式バーコードシンボル認識システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 バーコードシンボルを特殊インキにより作成
し、超音波又は電磁波を短時間照射して立体スキャナー
により一括してバーコードシンボルを抽出する。 【解決手段】 例えばＸ線を吸収する（又は超音波、電
磁波を反射・吸収する）特殊インクを用いて物品に印刷
又は貼付するバーコードシンボルを作成する。Ｘ線（又
は超音波、電磁波）を三次元的に照射することでバーコ
ードシンボルを三次元透視画像として読み取り、パター
ン認識により三次元透視画像内よりバーコードシンボル
を認識抽出し、抽出されたバーコードシンボルからコー
ドデータを解読することで、指定空間内に置かれた複数
の物品を一括して識別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】立体スキャナー装置により、空間
内におかれた複数の商品に印刷又は貼付されたバーコー
ドシンボルを一括して抽出・認識し、商品の属性をすば
やく検出することのできる方式及び装置に関するもので
ある。本方式は、現行のバーコードシステムと共存でき
るので移行がスムースにできるという特徴を有する。

【０００２】

【従来の技術】現在、バーコードは幅広く利用され、我
々の生活に深く浸透している。それは、従来の手作業に
比べて極めて簡単に、正確に、そして迅速にデータ入力
ができるからである。しかし、それを利用する場合、今
日バーコードシンボルの付加された商品を一つひとつカ
ートから取り出し、それを読み取り装置でスキャンして
シンボルを認識させる形態をとっている。この形態は、
商品を１品毎に取り出し読み取り装置で認識させる必要
があるため下記の問題を有している。（１）時間のロス
があり処理効率を下げている。（２）勘定時に顧客を長
く待たせることになる。（３）取り出すことによる商品
の傷みが生じる可能性がある。したがって、この技術を
利用したＰＯＳ（Ｐｏｉｎｔ Ｏｆ Ｓａｌｅｓ）シス
テムもそれらを内在したまま発達を遂げ、現在の普及に
到っている。

【０００３】また、電子タグは次世代の商品タグとして
注目されている。このタグは商品を一品ずつスキャンす
るのではなく、まとめて立体的に商品を把握できるとい
う大きな特徴をもっている。しかし、電子タグは現在普
及しているバーコードに比べて下記のような致命的な問
題点をもっている。（１）バーコードに比較しコスト高
であり、特に、食品等の低価格商品に適合可能か疑問で
ある。（２）現在のＰＯＳからの移行に当たっては、関
係業界全体が一挙に全面移行する以外にない。（３）現
在、普及しているバーコードシステムをどうするのか。
等である。また、電子タグはタグに識別データを送信す
る装置を内蔵する必要があり、タグのコスト低減が難し
く、この利用が全体のコストに影響しない範囲の応用に
限定される。バーコード応用システムから電子タグ応用
システムへの移行過程では両者の互換性が無く共用でき
ないので、読み取り装置が全て置き換わるまで商品には
電子タグとバーコードの両方を用意しなければならない
ことになり普及の大障害となることが予想される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】電子タグによらず、現
行のバーコードシステムと共存でき、しかも、バーコー
ドシンボルの付加された商品を、一つひとつカートから
取り出すことなくシンボルを認識することのできる読み
取り方式が今回提案するシステムである。本方式を取り
入れたシステムの実施は次のような問題の解決を図るこ
とができる。（１）商品を１品毎に取り出し読み取り装
置で認識させる必要があること。（２）そのために時間
のロスがあり効率を下げていること。（３）店頭では顧
客を長く待たせることになること。（４）取り出すこと
による商品の傷みが生じる可能性もあること等である。
ここで、スーパーマーケットに来る顧客の商品購入の振
る舞いをみてみると、 １）顧客は店の入り口でカートを取り出してカゴを乗せ
る、 ２）顧客はカートを押しながら店内をまわり、商品をカ
ゴの中に入れる、 ３）顧客はレジの列に並んで待つ、 ４）顧客はカートからカゴを取り出してレジの台の上に
置く、 ５）レジ係は商品をカゴから一つづつ取り出して、バー
コードをスキャンする、 ６）レジ係はスキャンした商品を別のカゴに入れなお
す、 ７）上記、５）６）を商品がなくなるまで繰り返す、 ８）顧客は料金を支払って、カゴをいったんカートへ乗
せて整理台に移動する、 ９）顧客は整理台に移動した後、カートからカゴを整理
台へ乗せる、 １０）顧客はカゴから商品を取り出して、ビニール袋へ
入れる、 １１）顧客はカートをもとの位置に戻して店を出る。 のように、およそ１０以上のステップを踏んで商品を購
入している。本システムを利用することによりステップ
数は、以下の「発明の効果」で説明するように半減させ
ることができる。

【０００５】

【発明の効果】本システムをスーパーマーケットのレジ
に併設することによって次のような効果が予想される。 １）顧客は店の入り口でカートを取り出してビニール袋
をカートにセットする、 ２）顧客はカートを押しながら店内をまわり、商品をカ
ゴの中に入れる、 ３）顧客は自動料金精算機の立体バーコードセンサーに
カートを入れる、 ４）顧客は自動料金精算機に現金もしくはプリペードカ
ード等で支払いをする、 ５）顧客はカートから商品の入ったビニール袋を取り出
して店を出る。 顧客側から見た場合は、レジに並んで待つという時間的
ロスと、精神的負担に加えて、商品を何度もカゴからカ
ゴへ詰め替えるという煩雑さから解消される。それに留
まらず、詰め替えをなくしたことにより、商品を傷めな
いで済むことも大きな利点となる。また、スーパーマー
ケットの経営側から見た場合、レジ係の人件費を削減で
きるという大きなメリットが得られる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】課題を解決するために、
図１に示すような３つの機能を実現する部分から構成さ
れるシステムを考える。（１）空間内に置かれた複数の
商品に超音波又は電磁波等を三次元的に照射し、物品に
付けたバーコードシンボルを三次元透視画像として読み
取る機能。（２）パターン認識機能により三次元透視画
像内よりバーコードシンボルを認識し各物品毎に抽出す
る機能。（３）抽出されたバーコードシンボルからコー
ドデータを解読し出力する機能。これらの機能によっ
て、指定空間内に置かれた複数の物品を一括して識別す
るための情報を得ることを可能になる。

【０００７】

【実施の形態例】以下、本発明の一実施例として、物品
に印刷または貼付するバーコードシンボルをＸ線を吸収
する特殊インク用いて作成し、Ｘ線を利用して容器内の
物品のバーコードシンボルの認識システムの構成を図２
に示す。システムは容器内スキャン装置１１、演算処理
装置１２、データ出力装置１３、制御装置１４の各装置
から構成されている。

【０００８】容器内スキャン装置１１は、医療用ＣＴ
（Ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）
断面画像装置と同様の原理を使用した装置で、図３のよ
うな照射装置２１よりＸ線を照射し、回転台２２により
容器を回転させことで、容器内の三次元透視画像が再構
成可能な投影データを取り出す。

【０００９】演算処理装置１２は、コンピュータもしく
は専用の演算回路により構成され、投影データから断面
定理により三次元透視画像の再構築し、パターン認識技
術によりバーコードシンボルの抽出を行い、バーコード
シンボルからコード値の読み取りを行う。

【００１０】データ出力装置１３は、上位階層に位置す
るデータ処理システムとデータ交換を行うインターフェ
イス装置で読み取ったコード値を送出する。

【００１１】制御装置１４は、容器内スキャン装置１
１、演算処理装置１２、データ出力装置１３の全体動作
を制御するコンピュータである。

【００１２】次に、認識システムのバーコードシンボル
の処理過程を図４に基ずき説明する。（ステップＦ１）
図５のように容器内にある物品に貼付されたバーコード
シンボルを容器内スキャン装置１１でスキャンし投影デ
ータを得る。（ステップＦ２）投影データより演算処理
装置１２の三次元透視画像再構築処理によって図６のよ
うな三次元透視画像を得る。（ステップＦ３）ノイズ、
欠損を修正する画像処理手段により、ステップＦ２で得
られた三次元透視画像中のノイズ、欠損を取り除き図７
のような三次元透視画像得る。（ステップＦ４）三次元
透視画像内のバーコードシンボルに対して、パターン認
識技術により順次バーコードシンボルを図８のように抽
出する。もし、抽出するバーコードシンボルが無ければ
処理を終了する。（ステップＦ５）抽出したバーコード
シンボルを正規化処理をし図８のような画像を得る。
（ステップＦ６）正規化されたバーコードシンボルを従
来の読み取りシステムによりコード値データを得る。
（ステップＦ７）得られたコード値データをデータ出力
装置１３を通して出力する。以上の操作で容器内のバー
コードシンボルが読み取り出力される。

【００１３】

【発明の効果】本システムが稼働した場合の手順及び効
果について例を挙げて説明する。

【００１４】第１には、図１０に示すスーパーマーケッ
トでの実施形態が挙げられる。スーパーマーケットで
は、大別して検品業務と販売業務及び棚卸し業務に分か
れる。検品業務とは、納品伝票通りに商品が入荷されて
いるかをチェックする作業である。納品伝票の中身は発
注内容と同じ故、データはコンピュータの記憶装置に存
在しているので、本システムに入荷の商品と個数をそこ
から取り込むことによって、マッチング処理は簡単に行
うことができる。ここで差異が生じた場合は、欠品か、
本システムで読み込み可能なバーコード（ＮＥＸＴコー
ドと呼ぶことにする）でない商品ということになる。Ｎ
ＥＸＴコードが付いていない商品は、店側でＮＥＸＴコ
ードを取り付け、陳列することによって販売はすべて本
システムを活用することができるようになる。

【００１５】販売には、売場の商品すべてにＮＥＸＴコ
ードが付いていればチェックアウト時に絶大なる効果を
発揮することになる。それは、今日のように一品毎のス
キャニングが不要となるばかりでなく、図１１の自動精
算システムと組み合わせることによってレジ係も不要に
なるからである。すなわち、自動清算ができることによ
り顧客をレジで待たせることがなくりサービスアップが
図れること、人件費の大幅な削減につながること、レジ
係教育が不要になること等、の解決がなされる。

【００１６】また、棚卸業務の場合は、棚にある商品の
数量を確認する業務であるが、多くのスーパーマーケッ
トでは、ただ単に数量を数えるだけでなく、売り物にな
るかのチェックや、棚の清掃等の作業も平行して行って
いる。棚卸業務は、当に字のごとく棚から商品を卸して
数を数える必要がある。そこで、棚から卸した商品を店
内の図１２のようなカートにセットするだけでその数量
を正確に、かつスピーディにカウント可能になる。その
ため、本システムはこの面においても絶大なる効果を発
揮する。

【００１７】第２には、コンビニエンス・ストア（ＣＶ
Ｓ）での例が挙げられる。検品業務では、取引先から店
舗への直接の納品であれば、スーパーマーケットの場合
と同じ検品方法が取られる。販売時では、本システムの
活用によりスーパーマーケットの場合と同じく、チェッ
クアウトの絶大なる効果が期待できる。特に、ＣＶＳで
多発している強盗等による傷害事件の防止には自動精算
システムとの組み合わせによって絶大な効果が発揮でき
る。棚卸業務の場合は、ＣＶＳでは２４時間営業の店舗
も多いことから、スピーディーな棚卸が要求される。本
システムの活用により、極めて短時間での棚卸業務が可
能となることが期待できる。

【００１８】第３には、ホームセンターでの活用があ
る。ホームセンターでは、このシステムを活用すること
により、スーパーマーケットやＣＶＳと同じ恩恵を受け
るばかりでなく、盗難防止にも威力を発揮できる。この
ような店では、高額な商品を扱っていることから、盗難
防止は大きなメリットになる。レジで正規のチェックア
ウトなしにＮＥＸＴコードの付いた商品を通過させた場
合、警報を鳴らすことが可能となるからである。また、
ここで説明した以外のすべての小売業において、ＮＥＸ
Ｔシステムは現在のＰＯＳシステムに代えて業務革命を
実行できる可能性を秘めている。しかも、現在のＰＯＳ
システムでもＮＥＸＴコードは利用可能なことから、何
時からでもこのシステムの導入は可能である。

【００１９】第４には、物流業での活用が挙げられる。
物流業における課題は、現実の「物」とそれに関する情
報をいかにコントロールするかということにつきる。そ
れらの情報は通常、伝票やピッキングリストといった媒
体によって伝えられ、現品確認は荷姿やマーク等、外見
上の表示や特徴から識別されている。また、近年ではバ
ーコードの利用も広範囲に行われており、小売業の物流
センターでは、発注データからバーコードラベル（ＰＤ
ラベル）を発行し、現品に貼付することで一貫した情報
管理を行うシステムも一般的になっている。本システム
は、従来のバーコードの機能と、立体的一括認識の機能
を同時に利用できることから、この業務について改革を
もたらすことが期待できる。

【００２０】第５には、物流センターでの活用が挙げら
れる。ここでは、小売り業と卸売業についての物流セン
ターを例にとって説明する。まず、小売業の物流センタ
ーでは、自動仕分け機（ソーター）を利用して店別の仕
分けを行うケースが一般的である。また、卸売業の物流
センターでは、多方面への詳細な仕分けが要求されてお
り、仕分けミスは大きな問題となっている。入荷検品で
は、ソーターを利用している場合、外箱のＮＥＸＴコー
ドを従来通りスキャンすることで数量のカウントができ
る。数量が小さく、一つの箱に混載されて入荷される商
品などは検品が事実上困難であったが、ＮＥＸＴシステ
ムの利用で完全な内容検品が可能となる。このシステム
によって、本来の自動検品システムと呼べるものが実現
できるわけで、アパレル関係や日配品関連等では非常に
有力な機能が期待できる。仕分け業務では、ピース単位
の細かな仕分けの確認が一括スキャンで完了するため、
ミスの撲滅が容易に実現できようになる。また、外箱の
バーコードシンボルの一括スキャンで仕分け済み台車単
位で検品ができることから、配送車輛とのデリバリーも
完全なものとすることができる。さらに、これらのスキ
ャンされた情報で納品および出荷のデータが掌握できる
ことから、小売業においては債務の完全確定、卸売業で
は債権の把握も容易かつ正確なものとなる。

【００２１】第６には、倉庫業での活用が挙げられる。
検品業務では、本システムを利用すると、入出荷におけ
る検品業務がパレタイズ後の一括スキャンで実現でき
る。その上、一貫パレット輸送での荷受けも、より正確
なものとすることができる。さらに、目的の商品の中に
異なったものが混在していても一品毎に一括スキャンで
きることから容易に発見することができる。荷役作業で
は、従来、品名や重量などの重要な情報は、外から見ら
れるように工夫して積むことが必須条件であった。しか
し、本システムを利用すれば、三次元のものをスキャン
できることから、箱の向きに関係なく品名、重量等の情
報が取れることから荷役作業の改善が見込まれる。この
ことは、パレットへの積みつけ作業を人間から解放する
ことを意味し、向きを正確に積むことがロボットやパレ
タイザーによる自動化の阻害要因が無くなることになり
機械化への促進につながるといえる。このように、商品
のパレットへの積みつけが現在よりもはるかに容易にな
る。また、不定貫貨物処理では、蓄肉等の不定貫貨物の
場合、その重量精算業務が冷蔵倉庫の大きな負担となっ
ている。しかし、本システムを利用することにより、入
荷時点と出荷時点で完全な重量把握が可能になることか
ら、精算業務は自動化できることになる。これによっ
て、この業務のスピードアップが図られるだけでなく、
大幅な人件費の削減に結びつくことになる。

【００２２】第７には、運送業での実施が挙げられる。
この業界でも自社の倉庫や物流センターを所有している
ところが多く、上に述べたメリットを享受できる。ま
た、商品のデリバリーが完全なものとなるため、届け先
や顧客との信頼関係は良好になる。それは、単に配送ミ
スやクレーム解消といった後ろ向きの処理を意味するの
みではなく、物流の効率化等の前向きな課題に対処でき
ることを意味している。

【００２３】第８には、社会全体への影響が挙げられ
る。これら物流の局面において、受発注等の情報と実際
の「物」のバーコードが完全に確認できることから、あ
らゆる場面でのペーパーレス化が格段に進展することが
予想され資源の有効化に貢献できることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】システムの論理構成

【図２】システムの装置構成

【図３】容器内スキャン装置

【図４】バーコードシンボル認識の流れ図

【図５】容器内の物品

【図６】再構築された三次元透視画像

【図７】修正された三次元透視画像

【図８】抽出されたバーコードシンボル

【図９】正規化されたバーコードシンボル

【図１０】スーパーマーケットにおける検品処理の流れ

【図１１】顧客用自動清算処理システム

【図１２】棚卸用数量データ自動伝送カート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷村 徹 神戸市北区鹿の子台北町５丁目18番11号 (72)発明者 山室 達雄 千葉県市川市北方町４丁目1441番２コスモ 市川パセ オ112 (72)発明者 若松 良旺 東京都渋谷区笹塚２−７−10

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物品に、超音波又は電磁波の吸収・反射
   する性質を有する素材によって、印刷又は貼付された複
   数のバーコードシンボルを、三次元透視画像化技術と画
   像認識技術を使用し識別データとして一括して読み取
   り、物品情報を認識すること。
2. 【請求項２】 バーコードシンボルを従来のバーコード
   と同じ形式にし「請求項１」で得られる識別データを時
   系列的に出力することによって従来のバーコード読み取
   り方式にも適用できるようにすること。
3. 【請求項３】 超音波又は電磁波により反射・吸収し、
   精度の高い画像を得ることのできる性質をもつ特殊イン
   クを使用すること。