JP2010231436A - コードシンボル読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】オペレータがコードシンボルをかざす位置調整を容易に認識することができるコードシンボル読取装置を提供する。
【解決手段】エリアイメージセンサに結像した撮像画像を出力する撮像装置から出力された撮像画像のフレーム内にコードシンボルの候補画像があると判定された場合に（Ｓ４のＹｅｓ）、候補画像がデコードできなかった場合には（Ｓ５のＮｏ）、撮像装置の撮像エリアからはみ出すことによって候補画像に含まれるコードシンボルの一部分が欠落していることを検出した場合（Ｓ７のＹｅｓ）、候補画像をコードシンボルとして撮像できるように案内するためのガイド画像を撮像画像とともに表示器に対して表示する（Ｓ９）。これにより、ガイド画像に従うことによりオペレータがコードシンボルをかざす位置調整を容易に認識することができる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、コードシンボル読取装置に関する。

商品に付されたコードシンボルの画像を取得して商品データを出力するコードシンボル読取装置として、ＣＣＤ（Charge Coupled Device Image Sensor）撮像素子等のエリアイメージセンサを使用したものがある（特許文献１参照）。このようなコードシンボル読取装置は、ＣＣＤ撮像素子で得られる画像データから対象とするバーコードの画像情報を抽出し、この画像情報を解析して商品データを取得する。

しかしながら、エリアイメージセンサを使用したコードシンボル読取装置においては、商品の一部に付されたコードシンボルをオペレータが目視できない状態でエリアイメージセンサに対向させなければならないため、コードシンボルをかざす位置の位置調整がオペレータにとって非常難しいものとなっている。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、オペレータがコードシンボルをかざす位置調整を容易に認識することができるコードシンボル読取装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のコードシンボル読取装置は、エリアイメージセンサに結像した撮像画像を出力する撮像装置と、前記撮像装置から出力された前記撮像画像を表示器に対して表示する撮像画像表示部と、前記撮像装置から出力された前記撮像画像のフレーム内にコードシンボルの候補となる画像があるか否かを判定する画像判定部と、前記画像判定部によりコードシンボルの候補画像があると判定された場合に、前記候補画像がデコードできなかった場合には、前記撮像装置の撮像エリアからはみ出すことによって前記候補画像に含まれる前記コードシンボルの一部分が欠落していることを検出するデコード処理部と、を備え、前記撮像画像表示部は、前記デコード処理部が前記候補画像に含まれる前記コードシンボルについての部分的な欠落を検出した場合に、前記候補画像をコードシンボルとして撮像できるように案内するためのガイド画像を前記表示器に対して表示する。

本発明によれば、オペレータがコードシンボルをかざす位置調整を容易に認識することができる、という効果を奏する。

図１は、本発明の実施の一形態に係るバーコードスキャナの外観を示す斜視図である。 図２は、バーコード読取装置の構造を示す概略断面図である。 図３は、バーコードスキャナの制御系を示すブロック図である。 図４は、モジュール構成を示すブロック図である。 図５は、チェックアウト業務処理の流れを示すフローチャートである。 図６は、ガイド画像が表示された状態を示す正面図である。 図７は、テーブルの一例を示す模式図である。 図８は、バーコードが撮像エリア内に存在する状態を示す正面図である。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかるコードシンボル読取装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。

本発明の実施の一形態を図１ないし図８に基づいて説明する。本実施の形態はコードシンボル読取装置として縦型のバーコードスキャナに用いられるバーコード読取装置を適用した例である。

図１は、本発明の実施の一形態に係るバーコードスキャナ１０の外観を示す斜視図である。バーコードスキャナ１０は、コードシンボル読取装置であるバーコード読取装置１００の高さを変更する昇降機能を備え、オペレータによる読取操作を行い易くしたものである。図１に示すように、バーコードスキャナ１０は、商品が入れられたカゴ等が置かれるサッカー台１１（又はカウンタ台）に立設されている。このバーコードスキャナ１０には、案内溝１２を有する一対の支柱１３と、この案内溝１２に沿って昇降自在に案内されるバーコード読取装置１００とが設けられている。バーコード読取装置１００の上方には、表示器１６とキーボード１７と音声出力装置１８とが設けられている。

本実施の形態に係るバーコードスキャナ１０において、オペレータは、バーコード読取装置１００の前方に商品を配置し、商品に付されたバーコードを読み取る。

図２は、バーコード読取装置１００の構造を示す概略断面図である。バーコード読取装置１００は、商品が配置される撮像領域Ｆ側に配置された表側カバー部材１１１と、表側カバー部材１１１の反撮像領域側に組み合わせて配置される裏側カバー部材１１２とで形成された箱形の筐体１１０を備えている。

筐体１１０内には、ＣＣＤ撮像素子を備える撮像装置１２０と、撮像領域Ｆに照明光を照射する照明装置である照明ボード１３０と、画像処理ボード１４０とを備えている。

表側カバー部材１１１は、最も撮像領域Ｆ側に配置される表面板１１１ａのほか、この表面板１１１ａの中央部には、内部に向け凹設部１６０が形成されている。凹設部１６０は、奥に行くほどその断面積が減少する四角錐形の壁面を備えて形成され、凹設部１６０の最奥部には開口部１１３が開設されている。

撮像装置１２０は、エリアイメージセンサであるＣＣＤ撮像素子及びＣＣＤ撮像素子の駆動回路を備えた撮像基板１２１と、ＣＣＤ撮像素子に撮像領域Ｆの画像を結像する焦点距離ｆの撮影レンズ１２２とからなる。

画像処理ボード１４０は、撮像装置１２０のＣＣＤ撮像素子から出力された動画像データに対して各種の画像処理を施す。

照明ボード１３０は、開口部１１３の奥側に配置される。照明ボード１３０の基板１３４には、撮像装置１２０の撮影用の開口部１３３が開設されている。凹設部１６０の最奥部の開口部１１３内に位置する照明ボード１３０の基板１３４上には、複数のＬＥＤ発光素子１３１が開口部１３３を囲うように配置されている。これにより、複数のＬＥＤ発光素子１３１は、撮像装置１２０の撮像領域Ｆより広い照明領域Ｉに光を照射する。

また、表側カバー部材１１１の表面板１１１ａと同一面で凹設部１６０を塞ぐように、低反射ガラス１５０が配置されている。ここで、低反射ガラス１５０は、ガラスまたはプラスチックなどで形成された低反射の透明部材である。なお、透明とは、人間の目で透明である必要はなく、撮像装置１２０にとって透明であればよい。低反射ガラス１５０としては、例えば旭硝子社製の低反射ガラスを用いることができる。

このように低反射ガラス１５０を用いるのは、次の理由による。低反射ガラス１５０の代わりに通常のガラスを用いた場合、ＬＥＤ発光素子１３１からのＬＥＤ光を多く反射してしまう。この結果、バーコードのデコードにおいてバーの欠落が発生する。一方、本実施の形態のように、低反射ガラス１５０を用いた場合には、このようなバーコードのデコードに対する反射光の悪影響を防ぐことができる。

本実施の形態においては、読取対象のバーコードと撮像装置１２０との距離を示す読取対象のバーコードの読取深度が読取領域Ａ内にある場合には、バーコードを計測する解像度を得ることができる。そこで、バーコードの読取領域Ａは、レンズ側限界Ｐｃの位置が表側カバー部材１１１の表面板１１１ａの位置、すなわち低反射ガラス１５０の天面と略一致するように設定される。また、本実施の形態では、読取領域Ａは、低反射ガラス１５０の配置位置（即ちレンズ側限界Ｐｃ）を含む充分広い領域となるよう、設定される。

本実施の形態では、筐体１１０には凹設部１６０が形成されている他、表側カバー部材１１１の表面板１１１ａと同一面で凹設部１６０を塞ぐように、低反射ガラス１５０が配置されているので、低反射ガラス１５０によってユーザがバーコードの読取領域Ａ外（筐体１１０の凹設部１６０内）に商品をかざすことを制限することができ、バーコードを確実に読み取ることができ、オペレータに安心感を与えることができ、使いやすいバーコード読取装置１００を提供することができる。

なお、本実施の形態においては、低反射ガラス１５０の天面がバーコードの読取領域Ａのレンズ側限界Ｐｃの位置と略一致するものとしたが、必ずしも略一致する必要は無く、低反射ガラス１５０の天面がバーコードの読取領域Ａ内に位置するように配置されていれば良い。

次に、バーコードスキャナ１０の制御系について図３のブロック図を参照して説明する。バーコードスキャナ１０は、制御の主体となるＣＰＵ（Central Processing Unit）５１を搭載している。このＣＰＵ５１には、バス５２を介してＲＯＭ（Read Only Memory）５３と、ＲＡＭ（Random Access Memory）５４と、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）５５と、バーコード読取装置１００（撮像装置１２０、照明ボード１３０、画像処理ボード１４０）と、画像表示出力部５６と、操作入力部５７と、音声出力装置である音声出力部５９とが接続されている。通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）５５には、販売店舗内のＬＡＮ（Local Area Network）５８を介してＰＯＳ（Point of Sales）サーバ６０が接続されている。

ＰＯＳサーバ６０は、例えば店舗で販売する全ての商品の価格や商品名等のデータを予め格納する商品データベースを有している。ＰＯＳサーバ６０は、バーコードスキャナ１０との間で、商品の精算処理に関する情報の授受および商品の精算処理結果の記録を行う。より詳細には、ＰＯＳサーバ６０は、バーコードスキャナ１０からＬＡＮ５８を介して送信されてくる商品に付されたバーコードのデコードデータを商品データベースに照会し、当該デコードデータに対応する商品の価格や商品名等のデータを読み出し、全ての商品の各価格を合計して精算額データを求め、この精算額データをＬＡＮ５８を介してバーコードスキャナ１０に返信する。

ＲＯＭ５３には、商品の精算業務を実行するためのチェックアウト業務プログラム等の固定データが予め格納されている。ＲＡＭ５４には、撮像装置１２０の撮像により取得された画像やバーコード画像をデコードした結果であるデコードデータ等を一時的に格納するもので、これらのデータを格納するためのワークエリアが形成されている。

画像表示出力部５６は、ＰＯＳサーバ６０から送信された商品の価格や商品名等のデータを表示器１６に表示する。また、画像表示出力部５６は、撮像装置１２０から出力される動画像データを入力し、この動画像データを画像処理してリアルタイムな動画像として表示器１６に表示する。従って、画像表示出力部５６は、１台の表示器１６に対して、リアルタイムな動画像と商品の価格や商品名等のデータの表示とを重ね合わせて表示する。なお、画像表示出力部５６は、表示器１６の表示画面を分割し、一方の分割画面にリアルタイムな動画像を表示し、他方の分割画面には商品の価格や商品名等のデータを表示するようにして、リアルタイムな動画像の表示と商品の価格や商品名等のデータの表示とを表示器１６において兼用するようにしても良い。

操作入力部５７は、キーボード１７から入力された内容をＣＰＵ５１に送信する。例えばバーコードを構成する商品コードがキーボード１７から手入力された場合、ＣＰＵ５１は、手入力された商品コードをＬＡＮ５８を介してＰＯＳサーバ６０に送信する。

音声出力部５９は、各種の音声情報を保持しており、所望の音声情報を音声出力装置１８から音声として出力させる。

ここで、ＲＯＭ５３に格納されているチェックアウト業務プログラムがＣＰＵ５１により実行されることにより実現される機能のうち、本実施の形態のバーコードスキャナ１０が有する特徴的な機能について説明する。

本実施の形態にかかるバーコードスキャナ１０で実行されるチェックアウト業務プログラムは、図４に示すような各部（撮像画像表示部７１、画像判定部７２、デコード処理部７３、ガイド音声出力部７４）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ５１がＲＯＭ５３からチェックアウト業務プログラムを読み出して実行することにより上記各部がＲＡＭ５４上にロードされ、撮像画像表示部７１、画像判定部７２、デコード処理部７３、ガイド音声出力部７４がＲＡＭ５４上に生成されるようになっている。

撮像画像表示部７１は、撮像装置１２０から出力された撮像画像を表示器１６に対して表示する。

画像判定部７２は、撮像装置１２０から出力された撮像画像のフレーム内にコードシンボルの候補となる画像があるか否かを判定する。

デコード処理部７３は、画像判定部７２によりコードシンボルの候補画像があると判定された場合に、候補画像に対してデコードを試みる。そして、デコード処理部７３は、デコード処理の結果、バーコードがデコードできた場合には、デコード結果をＰＯＳサーバ６０に出力する。一方、デコード処理の結果、バーコードがデコードできなかった場合には、撮像装置１２０の撮像エリアからのバーコード候補画像のはみ出し（部分的な欠落）を検出する。

なお、撮像画像表示部７１は、デコード処理部７３がバーコード候補画像についての部分的な欠落を検出した場合に、バーコード候補画像をバーコードとして撮像できるように案内するためのガイド画像を表示器１６に対して表示する。ガイド音声出力部７４は、デコード処理部７３がバーコード候補画像についての部分的な欠落を検出した場合に、バーコード候補画像をバーコードとして撮像できるように案内するためのガイド音声を音声出力部５９に対して出力する。

図５は、ＣＰＵ５１がチェックアウト業務プログラムに従って実行するチェックアウト業務処理の流れを示すフローチャートである。図６に示すように、ＣＰＵ５１（撮像画像表示部７１）は、撮像装置１２０により撮像された動画像データをＲＡＭ５４に一時的に格納するとともに（ステップＳ１）、動画像データを表示器１６に表示する（ステップＳ２）。

次に、ＣＰＵ５１（画像判定部７２）は、画像データに対してバーコード認識処理を実行して（ステップＳ３）、バーコードの候補があるか否かを判定する（ステップＳ４）。具体的には、ＣＰＵ５１は、バーコードの特徴を持った画像が撮像された動画像データがフレーム内にあるか否かを検出して、その位置を把握する。例えば、細長い図形が規定数以上並んでいるエリアを検出した場合、そのエリアをバーコードの候補とする。

ステップＳ３における処理の結果、バーコードの候補があると判定された場合には（ステップＳ４のＹｅｓ）、ＣＰＵ５１は、検出したバーコード候補に対してデコードを試みる（ステップＳ５）。デコード処理の結果、バーコードがデコードできた場合には（ステップＳ５のＹｅｓ）、ＣＰＵ５１は、デコード結果を通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）５５およびＬＡＮ５８を介してＰＯＳサーバ６０に出力する。

一方、ステップＳ３における処理の結果、バーコードの候補がないと判定された場合には（ステップＳ４のＮｏ）、ＣＰＵ５１は、ステップＳ１に戻り、処理を繰り返す。

また、デコード処理の結果、バーコードがデコードできなかった場合には（ステップＳ５のＮｏ）、ＣＰＵ５１は、ガイド画像表示を行うか否かを判定する（ステップＳ７）。具体的には、ステップＳ４で検出したバーコード候補の位置が、撮像装置１２０による撮像エリアの縁に位置していて、デコードした結果が規定のバーの数より少なかった場合は、バーコードが撮像エリアからはみ出している状態（図６参照）と考えられるので、ＣＰＵ５１は、ガイド画像表示を行うと判定する。例えば、ＪＡＮ１３桁のバーコードであれば黒色のバーの数は３０本だけあるはずであるが、それより少なかった場合などが該当する。

上述したステップＳ４〜Ｓ８は、デコード処理部７３によって実行される。

ガイド画像表示を行うと判定した場合であって（ステップＳ７のＹｅｓ）、一定時間以上（例えば１秒以上）バーコードが撮像エリアからはみ出している状態のままである場合には（ステップＳ８のＹｅｓ）、ＣＰＵ５１（撮像画像表示部７１）は、図６に示すように、はみ出している方向に対応したガイド画像Ｇを表示器１６に表示されているバーコードの近傍に表示するとともに（ステップＳ９）、ＣＰＵ５１（ガイド音声出力部７４）は、はみ出している方向に対応したガイド音声（例えば、「商品を左方向に移動してください。」）を音声出力装置１８から音声として出力する（ステップＳ１０）。なお、図６に示すガイド画像Ｇの表示例においては、ガイド画像Ｇを表示器１６に表示されているバーコードに重ねて表示している。

なお、ガイド画像Ｇやガイド音声は、バーコードがはみ出している位置に関連付けられていて、バーコードがはみ出している位置とは反対方向を示すガイド画像Ｇおよびガイド音声をテーブル化した図７に示すようなテーブルを用いて選択される。

これにより、オペレータは表示器１６に表示された画像およびガイド画像Ｇを見ながらガイド音声に従うことにより、図８に示すようなバーコードのデコードが可能な状態になるように、商品をかざす向きや位置を調整することができる。

本実施の形態に係るバーコードスキャナ１０によれば、オペレータが商品のバーコードをバーコード読取装置１００に読み取らせるに際して、オペレータはサッカー台１１の内側に立ち、レーン上流側に置かれた買い物カゴから買い上げ商品を一品ずつ取り出す。そして、オペレータは、取り出した商品がバーコード付きのものであるときには、バーコードをバーコード読取装置１００の開口部２００に向けてかざし、バーコードを撮像装置１２０に読み取らせる。

バーコード読取装置１００では、撮像装置１２０で読み取った商品の画像が画像処理ボード１４０に送出され、画像処理ボード１４０においてバーコードの画像が抽出されて解析され、解析された商品コードがＰＯＳ端末などの上位装置に出力されることにより、商品登録が行われる。

バーコードが正確に読み取られた場合には、バーコードスキャナ１０から読み取り終了の確認音が鳴動し、オペレータはこの確認音を確認して商品をレーン下流に配置された買い物カゴに入れることになる。

一方、何らかの理由によりバーコードが読み取れなかった場合には、オペレータは再度商品に配置されたバーコードをバーコード読取装置１００にかざしてバーコードの読み取りを行わせる。この際、オペレータは、読み取りが失敗した前回より商品を表側カバー部材１１１の開口部２００に近い位置に押し当てるように商品を近づける動作になるのが一般的である。本実施の形態のバーコードスキャナ１０のバーコード読取装置１００によれば、凹設部１６０を塞ぐように低反射ガラス１５０が配置されていることにより、小さな商品が凹設部１６０内に入ってしまって読取領域Ａ外になることがなくなるので、商品に付されたバーコードを低反射ガラス１５０に押し当てるようにすれば、商品は読取領域Ａに確実に配置され、バーコードを確実に読み取らせることができる。即ち、バーコードの読取に際しては、低反射ガラス１５０がバーコード読取のための動作の目印となる。

また、バーコードに皺がよっていたり、バーコードが小さかったり等の理由で一度ではバーコードの読み取りが行いにくかった商品でも、バーコード読取装置１００の低反射ガラス１５０に近接させるだけでバーコードをより確実に読み取らせることができるため、オペレータに安心感を与えることができ、バーコード読取装置１００を容易に使用することができる。

さらに、本実施の形態のバーコードスキャナ１０においては、バーコード読取装置１００で撮像された画像が表示器１６に表示されるとともに、バーコードが読み取れない場合には、オペレータは表示器１６に表示された画像を見ながらバーコードがデコードされるように商品をかざす向きや位置を調整することができる。

このように本実施の形態によれば、エリアイメージセンサに結像した撮像画像を出力する撮像装置から出力された撮像画像のフレーム内にコードシンボルの候補画像があると判定された場合に、候補画像がデコードできなかった場合には、撮像装置の撮像エリアからはみ出すことによって候補画像に含まれるコードシンボルの一部分が欠落していることを検出した場合、候補画像をコードシンボルとして撮像できるように案内するためのガイド画像を撮像画像とともに表示器に対して表示することにより、ガイド画像に従うことによりオペレータがコードシンボルをかざす位置調整を容易に認識することができる。

なお、本実施の形態にかかるバーコードスキャナ１０で実行されるチェックアウト業務プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。

さらに、本実施の形態にかかるバーコードスキャナ１０で実行されるチェックアウト業務プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施の形態にかかるバーコードスキャナ１０で実行されるチェックアウト業務プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。

なお、本実施の形態においては、コードシンボルとしてバーコードを適用したが、これに限るものではなく、二次元コードなどの各種コードシンボルを適用することができることは言うまでもない。

１６ 表示器
５９ 音声出力装置
７１ 撮像画像表示部
７２ 画像判定部
７３ デコード処理部
７４ ガイド音声出力部
１００ コードシンボル読取装置
１２０ 撮像装置

特開２００５−０２５３１１号公報

Claims (4)

1. エリアイメージセンサに結像した撮像画像を出力する撮像装置と、
   前記撮像装置から出力された前記撮像画像を表示器に対して表示する撮像画像表示部と、
   前記撮像装置から出力された前記撮像画像のフレーム内にコードシンボルの候補となる画像があるか否かを判定する画像判定部と、
   前記画像判定部によりコードシンボルの候補画像があると判定された場合に、前記候補画像がデコードできなかった場合には、前記撮像装置の撮像エリアからはみ出すことによって前記候補画像に含まれる前記コードシンボルの一部分が欠落していることを検出するデコード処理部と、
   を備え、
   前記撮像画像表示部は、前記デコード処理部が前記候補画像に含まれる前記コードシンボルについての部分的な欠落を検出した場合に、前記候補画像をコードシンボルとして撮像できるように案内するためのガイド画像を前記表示器に対して表示する、
   ことを特徴とするコードシンボル読取装置。
2. 前記撮像画像表示部は、前記ガイド画像を前記候補画像の近傍に表示する、
   ことを特徴とする請求項１記載のコードシンボル読取装置。
3. 前記撮像画像表示部は、前記ガイド画像を前記候補画像に重ねて表示する、
   ことを特徴とする請求項２記載のコードシンボル読取装置。
4. 前記デコード処理部が前記候補画像に含まれる前記コードシンボルについての部分的な欠落を検出した場合に、前記候補画像をコードシンボルとして撮像できるように案内するためのガイド音声を音声出力装置に対して出力するガイド音声出力部を更に備える、
   ことを特徴とする請求項１記載のコードシンボル読取装置。

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