Маркировочный элемент
Владельцы патента RU 2574781:
Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛИНОР" (RU)
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский Государственный Университет Технологии и Дизайна" (RU)
Изобретение относится к средствам, предназначенным для маркировки товаров и конструкций, и направлено на повышение защищенности маркировочного элемента от подделки. Техническим результатом является четкое распознавание информационных элементов за счет формирования их черными и белыми нитями и размещения в заданных местах ткани с невозможностью перестановки после переплетения, чем обеспечивает защищенность маркировочного элемента от подделки. Это достигается тем, что маркировочный элемент выполнен в виде жаккардовой ткани, содержащей клетки черного и белого цветов, одинакового размера, расположенные одна над другой с образованием на лицевой стороне индивидуальной комбинации клеток, распознаваемой электронными средствами телекоммуникаций. 10 ил.
Изобретение относится к средствам, предназначенным для маркировки товаров, конструкций и объектов, и направлено на повышение защищенности маркировочного элемента от подделки.
Известен маркировочный элемент, описанный в патенте RU №2291485, G06K 5/00, опубликованном в 2003 г. При этом на поверхность этикетки через шаблон наносят защитные метки в виде рельефного штрихкода, состоящего из прямоугольных полей и промежуточных поверхностей. Именно взаимное расположение полей и поверхностей является закодированной информацией. При считывании этой информации этикетку освещают падающим светом, который диафрагмирует от прямоугольных полей и поляризуется от промежуточных поверхностей и это обратно-рассеянное излучение считывается считывающим устройством - сканером. Кроме того, для повышения степени защиты на этикетку наносят второй слой при определенных условиях. Однако при такой структуре кода считывание и дешифрование закодированной информации требует большого объема оперативной памяти для ее обработки и является дорогостоящим.
Известны способы маркировки, например RU 23454 12, G06K, 7/00 или MIL-STD-1189, у которых информация содержится в расположении различных по ширине штриховых элементов и промежутков. С помощью простого способа печати штриховые элементы наносят в контрастирующем с промежутками цвете на носитель, обычно бумагу или пленку. В продаже имеются считывающие устройства, которые могут считывать такие штрихкоды. Однако при данном способе информационные элементы: штрихи, квадратики, прямоугольники, печатаются на бумаге, пленке и подвержены искажению при использовании вследствие загрязнения поверхности, истирания и поэтому информация в форме набора контрастирующих полосок часто дублируется набором арабских цифр, напечатанным на этом же носителе, которые вводят вручную с клавиатуры при затруднении сканирования.
Известна ткань комбинированного переплетения, сохраняющая информационный код (RU 2148114, G09F 3/00, D03D 15/00, 27.04.2000). Ткань содержит основные и уточные нити, расположенные группами, с выполненными переплетениями полосами по основе и утку. Раппорт по утку каждой полосы вдоль основы и раппорт по основе каждой полосы вдоль утка соответствуют раппортам переплетений, которыми выполнены полосы, а в месте пересечения полос образуется участок с определенной последовательностью основных и уточных перекрытий, образующий пространственный код. Ткани ставится в соответствие информационное пространство. Информация заложена в комбинации основных и уточных перекрытий на определенном участке ткани. Ткань предназначена для пошива изделий различного назначения - одежды, белья, как для широкого потребления, так и для людей группы риска, а также для мягких контейнеров, упаковок. Считывание кода может выполняться как путем визуального анализа переплетения, так и с помощью специальной техники. Однако, при любом способе считывания кода, задача состоит в том, чтобы для каждой точки пересечения нитей определить, либо основная нить находится над уточной (основные перекрытия), либо уточная нить находится над основной (уточное перекрытие), и найти раппорт переплетения по основе и по утку. Для ручного визуального анализа задача является трудоемкой, а при втором способе требуется специальная техника с тонкой настройкой в зависимости от вида нитей и их толщины.
Известен маркировочный элемент, описанный в патенте RU №137976 U1, G09F 3/00, опубликованном 27.02.2014, включающий информационные элементы с использованием двух контрастных цветов и выполненный в виде тканой ленты с черными и белыми полосами четырех ширин вдоль уточных нитей, причем узкую полосу образует одна уточная нить, а самую широкую образуют четыре уточные нити черного или белого цветов, а заданная комбинация полос несет информацию в закодированном виде и образует штрихкод, однако объем информации ограничен, так как данный элемент является линейным, одномерным.
Известен маркировочный элемент, выбранный в качестве прототипа (патент RU 2273059 C2, G09F 3/00, 27.03.2006), выполненный в виде объемного тела с размещенными в нем информационными элементами, представляющими собой черные и белые шарики, расположенные в объеме прямоугольного бруска, причем серия меток сделана так, что, опираясь на их расположения, можно однозначно выбрать плоскость разреза, совпадающую с плоскостью, где видна скрытая комбинация знаков, образованных объемными телами, различающимися по цвету.
Однако данный маркировочный элемент является сложным в использовании и сопровождается инструкцией извлечения скрытых, индивидуальных комбинаций знаков и значительно увеличивает стоимость товара.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, а именно создание возможностей для автоматизированного чтения кода сканером, повышение точности распознавания кода за счет формирования его черными и белыми нитями и получения на ткани в любом месте, благодаря жаккардовому переплетению, черных или белых информационных элементов одинакового размера, формирующих двухмерный код.
Поставленная задача достигается тем, что маркировочный элемент, включающий информационные элементы с использованием двух контрастных цветов, черного и белого, выполнен в виде жаккардовой ткани, содержащей клетки черного и белого цветов, одинакового размера, расположенные одна на другой, причем в каждой клетке черные основные нити переплетены только с черными уточными нитями, а белые основные нити переплетены только с белыми уточными нитями по закону полотняного переплетения, с образованием на лицевой стороне маркировочного элемента индивидуальной комбинации клеток, читаемой электронными средствами телекоммуникаций, а на обратной стороне маркировочного элемента образована негативная комбинация.
Существенными отличиями заявляемого решения является выполнение маркировочного элемента в виде ткани жаккардового переплетения с клетками из черных и белых нитей, расположенных с возможностью формирования в любом месте черной клетки над белой, или белой клетки над черной, чистых цветов, вследствие переплетения черных основных нитей с черным уточными, а белых основных нитей с белыми уточными по закону полотняного переплетения, с образованием на лицевой стороне маркировочного элемента индивидуальной комбинации клеток, читаемой электронными средствами телекоммуникаций, а на оборотной стороне - негативной комбинации. Таким образом, общеизвестны маркировочные элементы (RU 2345413, RU 2273059), включающие информационные элементы с использованием двух контрастных цветов, черного и белого, образующие комбинацию, читаемую электронными средствами телекоммуникаций. Известна ткань из основных и уточных нитей (RU 2148114), сохраняющая информационный код в комбинации основных и уточных перекрытий нитей.
Однако совокупное использование информационных элементов с двумя контрастными цветами и ткани, содержащей черные и белые участки в заданной комбинации и формирующей двумерный код, заложенный в структуре и распознаваемый средствами телекоммуникаций, авторам, в известном уровне техники, не известны, что позволяет сделать вывод о существенных отличиях.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами, на которых изображены:
на фиг. 1 - структура маркировочного элемента из нитей в плоскостном изображении;
на фиг. 2 - фрагмент кодовой матрицы;
на фиг. 3а - переплетение в цифровом виде, образующее белую клетку;
на фиг. 3б - совместный эффект переплетения и цветных нитей, создающих клетку белого цвета;
на фиг. 3в - участок ткани белого цвета (раппорт);
на фиг. 4а - переплетение в цифровом виде, образующее черную клетку;
на фиг. 4б - совместный эффект переплетения и цветных нитей, создающих клетку черного цвета;
на фиг. 4в - участок ткани черного цвета;
на фиг. 5а - изображение лицевой стороны маркировочного элемента;
на фиг. 5б - изображение изнаночной стороны маркировочного элемента.
На фиг. 1 представлена структура маркировочного элемента, выполненного в виде жаккардовой ткани из черных и белых основных и уточных нитей в плоскостном изображении. Раппорт цвета по основе равен раппорту цвета по утку и равен двум, причем нечетные нити - черные, а четные - белые. Представленный образец содержит 12 нитей основы и 12 нитей утка. Основные нити пронумерованы слева направо, а уточные - снизу вверх. Основная нить имеет различный характер переплетения на различных участках в зависимости от того, какого цвета клетка формируется на этом участке. Сравнивая основные нити, видим, что все основные нити являются разнопереплетающимися и формируют, согласно общепринятой классификации переплетений, жаккардовую ткань, содержащую клетки черного и белого цветов, расположенные одна над другой. Так, например, на одном участке основные нити 1, 2, 3, 4 (фиг. 1), переплетаясь с четырьмя уточными нитями 1, 2, 3, 4, образуют на лицевой стороне клетку белого цвета путем переплетения основных нитей 2, 4 с уточными нитями 2, 4 по закону полотняного переплетения, а на изнаночной стороне ткани образуется клетка черного цвета путем переплетения черных основных нитей 1, 3 и черных уточных нитей 1, 3.
На другом участке ткани (фиг. 1) эти же основные нити 1, 2, 3, 4, переплетаясь с уточными нитями 5, 6, 7, 8, образуют клетку черного цвета на лицевой стороне и клетку белого цвета на изнаночной.
На фиг. 2 представлен фрагмент 3*3 двумерного штрихкода, несущего информацию через комбинацию черных и белых квадратов.
На фиг. 3а, 3б показан принцип формирования клетки белого цвета путем сочетания переплетения, заданного в цифровом виде, и раппортов цвета основных и уточных нитей, которые сохраняются неизменными в течение всего процесса формирования маркировочного элемента. Матрица переплетения 4*4 содержит основные перекрытия, обозначенные 1, и уточные перекрытия, если уточная нить расположена над основной, обозначенные 0. Справа от матрицы показан раппорт цвета уточных нитей: закрашенная клетка означает черный цвет, а незакрашенная - белый. Над матрицей показан раппорт цвета основных нитей. Эффект сочетания переплетения и цвета нитей показан на фиг. 3б. На этом участке ткани образуются только 4 из 16 перекрытий черного цвета, но эти 4 перекрытия расположены в нижнем слое на изнаночной стороне, а на лицевой стороне образуется клетка белого цвета.
Развернутое переплетение 4-х нитей основы и 4-х нитей утка представлено на фиг. 3в. Нити основы имеют вертикальное расположение, а нити утка - горизонтальное. На лицевой поверхности две белые нити основы переплетаются с двумя белыми уточными нитями по закону полотняного переплетения.
На фиг. 4а, 4б показан принцип формирования клетки черного цвета. Переплетения задано матрицей (0, 1), размера 4*4, раппорт цвета по утку показан справа от матрицы, а раппорт цвета по основе - над матрицей. На этом участке переплетаются основные нити 1, 2, 3, 4 и уточные нити 5, 6, 7, 8 (фиг. 1). Эффект сочетания переплетения и цвета нитей показан на фиг. 4б. На этом участке только 4 из 16 перекрытий белого цвета, но эти 4 перекрытия находятся под лицевым слоем и на цвет клетки не влияют. Клетка имеет чисто черный цвет.
Развернутое переплетение на этом участке показано на фиг. 4в. Четыре основные нити 1, 2, 3, 4 переплетаются с 4 уточными нитями 5, 6, 7, 8. Однако на лицевой поверхности расположены нити только черного цвета, и они формируют клетку черного цвета.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет получить клетки белого цвета (фиг. 3) или клетки черного цвета (фиг. 4) на любом участке из тех же нитей и при неизменном раппорте цвета.
На предыдущих рисунках и фиг. 4 показан способ формирования маркировочного элемента и его структура в плоскостном представлении (2D). Маркировочный элемент в 3D представлении (фиг. 5) построен по фрагменту 3*3 двумерного штрихкода (фиг. 2), передающего информацию через комбинацию черных и белых квадратов.
На фиг. 5а показана лицевая сторона маркировочного элемента, содержащего клетки черного и белого цветов. Клетки черного цвета образованы за счет переплетения нечетных основных и уточных нитей, а клетки белого цвета образованы путем переплетения четных основных и уточных нитей, которые имеют белый цвет.
На фиг. 5б показан вид оборотной стороны маркировочного элемента. Причем, если на лицевой стороне находится черная клетка, то на оборотной стороне в этом месте находится белая клетка, и наоборот. Следовательно, оборотная сторона маркировочного элемента является негативом лицевой стороны и содержит такую же информацию. Считывание при необходимости информации с оборотной стороны увеличивает надежность считывания.
Таким образом, предлагаемое изобретение обеспечивает возможность изготовления маркировочного элемента в виде набора черных и белых клеток на типовом ткацком станке с жаккардовой машиной. Жаккардовая машина вырабатывает заданную комбинацию клеток путем переплетений нитей. В этом случае закодированная информация заложена в структуре ткани. Информация не может быть изменена без изменения структуры маркировочного элемента. Это повышает защищенность маркировочного элемента от подделки. Итак, предлагаемое изобретение позволяет получить клетки черного и белого цвета на любом участке и, тем самым, иметь индивидуальную комбинацию клеток, и в закодированном виде хранить информацию даже в условии 100% влажности, и быстро, с помощью сканера, снимать информацию и передавать, если необходимо, по электронным каналам связи.
Маркировочный элемент, включающий информационные элементы с использованием двух контрастных цветов, черного и белого, выполненный в виде объемного тела, отличающийся тем, что маркировочный элемент выполнен в виде жаккардовой ткани, содержащей клетки черного и белого цветов, одинакового размера, расположенные одна на другой, причем в каждой клетке черные основные нити переплетены только с черными уточными нитями, а белые основные нити переплетены только с белыми уточными нитями по закону полотняного переплетения, с образованием на лицевой стороне маркировочного элемента индивидуальной комбинации клеток, читаемой электронными средствами телекоммуникаций, причем на обратной стороне маркировочного элемента образована негативная комбинация.
