JPS6010351B2 - バ−コ−ド読取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は記録媒体に記録されたバーコード上の走査にて
そのバーコードを謙取るバーコード論取装置に関するも
のである。

本発明の目的は電子走査の謙取センサによるバーコード
の読取作動を正確に行い、さらにその信号に混入する低
周波成分を適切に除去して前記読取センサよりの離散的
な映像信号を効率良く増幅することにある。

そのために本発明では、電子走査にてバーコードを複数
ビットの離散的な映像信号に変換する読取センサと、そ
の映像信号を増幅する増幅器と、その出力の増幅映像信
号のビット毎のピーク値を保持して連続信号に変換する
保持手段と、その連続信号の低周波成分を取出して前記
増幅器の入力に負帰還するローパスフィルタと、この負
帰還により低周波成分を除去した前記保持手段よりの連
続信号を矩形波に整形する整形回路とを備えている。

以下本発明を図に示す一実施例について説明する。

第１図の全体構成図において、１０は照射光１０ａを供
Ｖ給する光源、２０は複数の謙取点を連続して謙取線上
に配列した謙取センサをなすイメージセンサで、前記照
射光１０ａが当たる対象物よりの反射光１０ｂの強弱に
よる読敬像を前記論取線上にて受けるとともに、クロッ
クパルスが印加されたときにそのクロックパルスにより
循環的に前記複数の謙取点を順次謙取作動（スィープ）
して前記反射光の強弱に対応した直列の映像信号を発生
するものである。３０は前記イメージセンサ２０より発
生するクロックパルスに同期した離散的な映像信号を増
幅し、低周波ノイズを除去して連続信号に変換し、さら
に整形してバー記号毎に反転する矩形波を得るアナログ
増幅部、４０‘ま前記アナログ増幅器３０の出力信号を
並列のディジタル信号に変換するディジタル変換部、５
０は一定周波数のクロックパルスを発生して前記イメー
ジセンサ２０、アナログ増幅部３０およびディジタル変
換部４川こ供Ｖ給するとともに他の同期クロックパルス
を発生する基準クロツク発生部、６０は演算処理部で、
前記基準クロック発生部５０より到来する同期クロック
パルスを受けて前記ディジタル変換部４０にて変換した
ディジタル信号のディジタル演算処理を行うものである
。

７０‘ま前記光源１０の照射光１０ａが当たる対象物よ
りの反射光１０ｂを集光させて前記イメージセンサ２０
の説取線上に配列した謙取点に読取像を与えるためのレ
ンズ「 ８０は前記対象物のカードで、その表面に線状
のバー記号の行状配置にて複数のバーコードをグループ
化し、このグループ化したグループバーコードを列状配
置してなるバーコード情報を記録したものであり、その
移動方向８０ａに対してバー記号８０ｂの線状方向が一
致し、その直交方向８０ｃが前記イメージセンサ２０の
読取線と平行になっている。

９川まカード検出器で、前記カード８０が移動方向８０
ａに従って前記イメージセンサ２０の謙取位置に到来し
たとき前記照射光１０ａが前記カード８０にて遮断され
たことを検出してカード検出信号を発生し、このカード
検出信号を前記演算処理部６０１こ加えて演算させるも
のである。

次に、第２図は前記カード８０１こ記録したバーコード
情報を詳細に示す拡大模式図である。

この第２図において、バー記号は単位長Ｌを有しており
、黒線と白線を有し、各線に狭い幅と広い幅を紙合せた
４種の記号からなっている。そして、バーコードの１文
字は４本の黒線とその各線間の３本の白線からなる合計
７本の線にて広い幅を２本、狭い幅を５本用いた組合せ
（２ ｏｕｔｏｆ７）にて形成している。さらに、バー
記号の狭い幅ＩＮ（ＮＡ−ＲＲＯＷ）、広い幅ＩＷ（Ｗ
ｍＥ）の関係をＩＷ＝２．州として定め、文字と文字の
間をＩＷに定め、１文字に印十２Ｗ＋ＩＷ＝１２．州の
幅を用し、ている。また、Ｘ−Ｘ′方向の各グループバ
ーコードはインデックス文字と３桁の数字からなる４桁
の文字を有し、バーコード情報は合計７グループよりな
り、２１桁の文字情報をもっている。そして、前記イン
デックス文字には、■１，２，３，４，５，＊の７文字
を使用している。２０山ｏｆ７の原理をはずれた２つの
特殊文字＠，＊を使用した理由は、バーコードを逆の側
から読んだ時、誤って読むことがないようにするためで
あり、最初と最後のグループに特殊文字を使用している
。次に、上記機成においてその作動を説明する。

まず、カード８０が到来してない場合には、光源１０の
照射光１０ａがカード検出器９０１こ当たるため、この
カード検出器９０はカード検出信号を発生せず、よって
演算処理部６０はバーコード情報に関する演算処理は行
わない。次に、カード８０が矢印８０ａの方向に移動し
て所定の読取位置に到来すると、前記光源１０の照射光
１０ａはカード８０‘こて遮断されるため、カード検出
器９０がカード検出信号を発生して演算処理部６０に演
算指令を与える。これにより、基準クロツク発生器６０
より発生するクロツクパルスおよび同期クロックパルス
に応じてバーコード情報の謙取および演算処理を行う。
このとき、前記同期クロックパルスの周期は１つのグル
ープバーコードを読取るための時間に対応している。従
って、カード８０上の第１番目の■行のグループバーコ
ードが到来し、その反射光１０ｂによる強弱の謙取像が
イメージセンサ２０の謙取線上に写ると、基準クロツク
発生器５０のクロックパルスを受けて前記謙取線上に配
列した複数の謙取点の読取作動にて前記謙取像を直列の
映像信号に変換する。

このとき、前記グループバーコードの幅５帆に対して５
０×４＝２００ビットを用いているため、前記イメージ
センサ２０の謙取線の長さは前許沖陣５帆より長い１０
帆に定め、謙取点を４００ビットに相当する４０Ｍ剛こ
定めている。よって、この論駁点の謙取作動による直列
の映像信号は後段のアナログ増幅部３川こて増幅されて
直列の０信号、１信号よりなる出力信号に変換される。
このアナログ増幅部３０の出力信号をディジタル変換部
４０にて直列−並列変換して、ディジタル信号を得る。
このとき、前記バーコードの１文字は４本の黒線のバー
記号とその間の３本の白線のバー記号、および文字間の
白線のバー記号の計８本のバー記号よりなり、各バー記
号の広い幅、狭い幅に応じて１信号、０信号を得て８ビ
ットに変換し、さらに１文字を語取ったことを示すＢＦ
フラグ情報の１ビット、４文字のバーコードの両側の非
常に広い余白を示すＳＰフラグ情報の１ビットを加えた
１０ビットのディジタル信号を発生する。次に、このデ
ィジタル信号を受ける演算処理部６０の作動を第３図の
フローチャートに従って説明すると、まずフローチャー
ト内で使用するｉ（変数）は各グループバーコード内で
の文字番号を示しており、本実施例では、ｉ＝１〜４で
ある。また、ｉ（変数）はグループ番号を示し、ｉ＝１
〜７である。ＤＡＴＡ（ｉ，ｉ）は文字を表わす８ビッ
トのデータであり、全部で２８文字である。ＯＬＤ（ｉ
）は前回の読取による８ビットのデータである。ＩＮＤ
ＥＸ（ｊ）は各グループの１番目の文字つまりＤＡＴＡ
（ｉ，ｉ）がインデックス文字となっており、ｍＤＥＸ
（ｊ）＝＠，１，２，３，４，５，＊の７文字である。
今、スタートステップ１００より演算処理部６０の演算
がスタートし、カード検出器９川こよりカード８０が検
出されるまで判定ステップ１０１を繰り返している。

そして、カード検出器９０１こより、カード８０の到来
を検出すると、その検出信号により判定ステップ１０１
の判定がノー（Ｎ）からイエス（Ｙ）に反転し、処理ス
テップ１０２に進む。この処理ステップ１０２ではバー
コード情報のグループ番号を示すｊをｉ：１として次の
判定ステップ１０３に進む。この判定ステップ１０３で
イメージセンサ２０の電子的スィープと以後の演算開始
時点との同期をとるようにしており、前記電子的スイー
プの開始点を示す基準クロック発生器５０よりの同期ク
ロツクパルス、すなわちスイープ（ＳＷＰ）スタート信
号を確認すると、この判定ステップ１０３の判定がＮか
らＹに反転し、処理ステップ１０４に進む。

この処理ステップ１０４で文字番号ｉをｉ＝１とし、１
文字を謙取つたことを示すバッファ（ＢＦ）フラグの判
定ステップ１０５、バーコードの頭出しとしてその両側
の内の一方のスペースを読取ったことを示すスペース（
ＳＰ）フラグの判定ステップ１０６、次のスイープの開
始を示すＳＷＰスタートの判定ステップ１０７、カード
検出信号の判定ステップ１０８などの繰返演算処理に移
行する。

すなわち、カードの到来直後は、バーコード情報の印刷
されていない領域に対してイメージセンサ２０の謙取作
動が始まるため、その領域にスペースが無い間はＢＦフ
ラグの判定ステップ１０５、ＳＰフラグの判定ステップ
１０６、ＳＷＰスタートの判定ステップ１０７、カード
検出の判定ステップ１０８からＢＦフラグ判定ステップ
１０５にもどる処理を繰り返しており、ＳＰフラグ、Ｓ
ＷＰスタート信号による各判定ステップ１０６、１０７
の判定がＮからＹに反転するごとに処理ステップ１０４
にもどってｉをｉ＝１に再セットすることになる。

そして、カード８０上のバーコード情報の印刷領域の謙
取作動が始まると、１番目のグループバーコードの１文
字謙取るごとに、ＢＦフラグがディジタル変換部４川こ
セットされるため、判定ステップ１０５の判定がＮから
Ｙに反転し、処理ステップ１１川こ進み、ディジタル変
換部４０よりの８ビットのデータを論込み、ＤＡＴＡ（
ｉ，ｉ）にストアし、文字番号ｉをｉ十１に変化させる
。

その後、判定ステップ１１３で三がｉ〉４であるか否か
を判定し、ｉＳ４になっている間は判定ステップｌｏ５
も・どり、ステップ１０５，１０６，１０７，１０８の
処理を繰り返して次の文字の読取作動に移行する。従っ
て、４文字の読取終了前にＳＰフラグ或いは次のＳＷＰ
スタートが生じると読取不良となるため、判定ステップ
１０６，１０７のいずれか一方がＮからＹに反転し、処
理ステップ１０４にもどって文字番号ｉをｌｉ＝１に再
セットし、グループバーコードの再読取処理に移行する
。

また、その間にカード検出信号が無くなると判定ステッ
プ１０８からステップ１０９に進み、読取不能とする。

また・ｉが４より大きくなると、判定ステップ１ １４
でＤＡＴＡ（ｉ，ｉ）とＯＬＤ（ｉ）がｉ＝１〜４で等
しいかどうかをチェックし、等しくなけれ‘ま処理ステ
ップ１１６でＯＬＤ（ｉ）をＤＡＴＡ（ｉ，ｉ）でｉ＝
１〜４まで暦換えて判定ステップ１０３へもどる。他方
、ＤＡＴＡ（ｉ，ｊ）とＯＬＤ（ｉ）が等しければ、判
定ステップ１ １ ５でＤＡＴＡ（ｉ，ｊ）がｍＤＥＸ
（ｊ）に等しいかどうかをチェックし、等しくなければ
判定ステップ１０３へ、等しければ次の判定ステップ１
１７で残り３個の文字ＤＡＴＡ（ｉ，ｉ）、ｉ＝２〜４
が定められたバーコードの文字に対応するかどうかをチ
ェックし、定められた文字に対応しないバーコードであ
れば判定ステップ１０３へもどる。

すべて対応すれば処理ステップ１ １８でグループ番号
ｉをｊ十１に変化させ「判定ステップ１１９でｉが７以
内かどうかチェックし、７以内であれば次のグループバ
ーコードの諸込のため、判定ステップ１０３へもどる。
そして、ｊが７より大きくなれば終了ステップ１２川こ
進行し、すべての謙込が正常に終了したことになる。以
上で明らかなように２回連続して同じ文字の組合せが議
込めないと正常に読めたことにはならないようにしてお
り、その他１回のスイープ中に所定の広さ以上のバー記
号に続いて４文字分つまり３２ビットの情報を議込めた
か、各バーコードは２ ｏｕｔｏｆ ７の規則に従って
いるかｔ各インデックス文字の順番は正しいかなど、何
重にも誤り検出を行って誤読率を小さくしている。

そして、前記イメージセンサ２０の謙取線上に配列した
複数の読取点による１視野でバーコード情報の×−Ｘ′
方向を認識できるため、Ｙ−Ｙ方向に掃引すれば全情報
を読取ることができる。

また、各グループバーコードの長さがＬ＝ＩＱ舷である
とき、機械的にＹ−Ｙ′方向に掃引する速度を２０仇吻
／ｓｅｃに定めると、５皿ｓｅｃの間同一情報のグルー
プバーコードを繰返し謙取ることができる。よって、本
実施例ではａｈｓｅｃの周期でイメージセンサ２０を電
気的に走査しているから、同一グループバーコードを２
５回読取ることが可能となっている。そして、この回数
はバー記号の長さＬとカード８０の掃引速度の調整にて
任意に設定できる。次に、第１図中におけるアナログ増
幅部３０の詳細構成並びにその作動について説明する。

第４図はアナログ増幅部３０の詳細構成を示す電気結線
図であり、前記イメージセンサ２０よりの映像信号を受
けて白線バー記号を１レベル、黒線バー記号を０レベル
に増幅交換している。３０１は微小な前記映像信号を増
幅する増幅器で、抵抗３０１ａに加わる帰還入力に対し
て前記映像信号の差動増幅を行っている。

３０２は基準クロック発生部５０よりの２８雌日２のク
ロックパルスを受けてそれに同期したサンプリングパル
スを発生するサンプリングパルス発生器、３０３は前記
サンプリングパルスにて前記増幅器３０１よりの映像増
幅信号をサンプルホールドして前記クロックパルスに同
期した離散的信号を連続信号に変換する保持手段をなす
サンプルホールド回路、３０３ａは前記サンプリングパ
ルスにて閉成してその時点の映像増幅信号をサンプリン
グ通過させるアナログスイッチ、３０３ｂは前記アナロ
グスイッチ３０３ａにてサンプリングされた信号レベル
を次のサンプリング時点まで保持するコンデンサ、３０
３ｃは前記コンデンサ３０３ｂの保持信号を約２倍に増
幅する高入力インピーダンスのバッファ回路である。

３０４は前記サンプルホールド回路３０３よりの連続信
号から低周波成分を取出して前記増幅器３０１の帰還入
力を供給する帰還用ローパスフィルタで、そのカットオ
フ周波数を前記バー記号の広い幅に対応する前記連続信
号の周波数（２８皿ＨＺの１０ビット分の２舵ＨＺ）よ
り低い周波数に定めている。

この負帰還により、光源１０の照射光１０ａの照度に関
する低周波変動などの低周波ノイズ成分を前記映像信号
から除去している。３０５は前記サンプルホールド回路
３０３よりの連続信号を矩形波に整形する整形回路で、
３０５ａ，３０５ｂは逆並列接続したダイオード、３０
５ｃはコンデンサであり、逆並列接続した前記ダイオー
ド３０５ａ，３０５ｂを伴ってダイオード順方向電圧降
下分の所定の電位差だけ前記連続信号の振幅を縮め、か
つ位相をずらして基準信号を得ている。

３０５ｄは前記基準信号と前記連続信号とを比較して矩
形波を得る比較器である。

次に、上記構成においてその作動を第５図、第６図の各
部信号波形図とともに説明する。第５図は低周波ノイズ
が生じていない状態を示しており「 ａは増幅器３０１
よりの映像増幅信号ａを示し、ｂはサンプルホールド回
路３０３よりの連続信号ｂを示し、ｃは整形回路３０５
よりの矩形波ｄを示している。この状態において、時刻
ｔ，までと時刻らからｔ３，しからちまでとｔ６以後は
黒線バー記号を走査しており、また時刻らからｔ２、ｔ
３からも、ｔ５からｔ６までの間は白線バー記号を走査
している。そして、イメ−ジセンサ２０よりの映像信号
を増幅器３０１にて約５０Ｍ部こ増幅して第５図ａに示
す離散的な映像増幅信号ａを得る。この映像増幅信号ａ
の負のピーク値のみをサンプルホールド回路３０３にて
サンプリング保持して第５図ｂの実線にて示す連続信号
ｂを得る。このとき、ローパスフイルタ３０４による負
帰還の低周波ノイズ成分は零になる。さらに、前記連続
信号ｂは整形回路３０５に加わるため、そのコンデンサ
３０５ｃの端子に第５図ｂの破線にて示す基準信号ｃを
得、この基準信号ｃと前記連続信号ｂとを比較器３０５
ｄにて比較し、第５図ｃに示す矩形波ｄを得る。この矩
形波ｄはバーコード‘こおける黒線バー記号の幅が０レ
ベルになり、白線バー記号が１レベルになる。また、第
６図は低周波ノイズが混合した状態を示しており、ａは
低周波ノイズ成分を除去していないときの連続信号を示
し、ｂは前記ａに示す連続信号よりローバスフイルタ３
０４にて取出した低周波ノイズを示し、ｃは低周波ノイ
ズ成分を除去した後のサンプルホールド回路３０３より
発生する連続信号を示し、ｄは整形回路３０５より発生
する矩形波を示している。

この状態において、ロ−パスフイル夕３０４による低周
波ノイズ成分の負帰還が作用し、その負帰還入力が増幅
器３０１の抵抗３０１ａに加わり、この増幅器３０１が
偏差増幅を行い、よって低周波／ィズを排除して常に正
確な連続信号をサンプルホールド回路３０３の出力に発
生することができ、これにより整形回路３０５は低周波
ノイズに影響されることなくバーコードに対応した正確
な矩形波を発生することができる。従って、光源１０の
照射光１０ａの照度が低周波にて変動しても常に正確な
矩形波への変換を行うことができ、前記光源１０を通常
の交流電源にて駆動することが可能になり、しかもカー
ド８０上の明るさが光源１０以外の外部よりの光にて変
動しても誤動作を防止することができる。なお、上述の
実施例によれば、読取センサ２０よりの映像信号のビッ
ト毎のピーク値を保持するためにサンプルホールド回路
３０３を用いたが、前記映像信号のピーク値を保持する
ものであればその他どのような回路を用いてもよく、そ
の際にはサンプリングパルス発生器３０２を省くことも
可能になる。

また、カード８０上にグループバーコードを複数配列に
したバーコード情報を記録したものを示したが、別の形
式にて記録してもよく、さらに各バーコードについても
他の形式にてコード化したものを用いてもよい。

以上述べたように本発明においては、バーコードを読取
センサにより変換した離散的な複数ビットの映像信号を
増幅する増幅器に負帰還入力を設け、その増幅映像信号
のビット毎のピーク値を保持して連続信号に変換し、そ
の低周波成分をローパスフィルタにて敬出して前記増幅
器に負帰還しているため、前記バーコードの照射光の変
動などの低周波ノイズ成分が離散的な映像信号に混入し
た場合にも上記の負帰還によりその低周波成分を除去し
て離散的な映像信号の信号成分を適切に増幅することが
でき、電子走査の読取センサによるバーコードの謙取作
動を正確に行うことができるという優れた効果がある。

図面の簡単な説明第１図は本発明になるバーコード謙取
装置の一実施例を示す全体構成図、第２図は第１図中の
カード‘こ記録されたバーコード情報を示す拡大模式図
、第３図は第１図中の演算処理部の作動説明に供するフ
ローチャート、第４図は第１図中のアナログ増幅部の詳
細構成を示す電気結線図、第５図、第６図は第４図に示
す回路の作動説明に供する各部信号波形図である。

２０・・・・・・読取センサをなすイメージセンサ、３
０・・・・・・アナログ増幅部、４０…・・・ディジタ
ル変換部、５０・・・・・・基準クロツク発生部、６０
・・・・・・演算処理部、８０・・・・・・バーコード
情報を記録したカード、３０１・・・・・・増幅器、３
０２…・・・サンプリングパルス発生器、３０３・・・
・・・保持手段をなすサンプルホールド回路、３０４・
・・・・・ローパスフイルタ、３０５・・・・・・整形
回路。

第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも２種の幅のバー記号を順次配列したバー
   コード上における前記バー記号に交わる読取線上の高周
   波クロツクパルスによる電子走査にてバー記号毎に複数
   ビツトを有する離散的な映像信号に変換する読取センサ
   と、 その映像信号を増幅する増幅器と、 この増幅器よりの増幅映像信号のビツト毎のピーク値
   を保持して前記バーコードの各バー記号幅に対応する時
   間幅を有する連続信号に変換する保持手段と、 その連
   続信号の低周波成分を取出して前記増幅器の入力に負帰
   還するローパスフイルタと、 この負帰還により低周波
   成分を除去した前記保持手段よりの連続信号を矩形波に
   整形する整形回路と を備えたバーコード読取装置。