JP2732915B2

JP2732915B2 - 物品検出方式

Info

Publication number: JP2732915B2
Application number: JP1268421A
Authority: JP
Inventors: 伸一佐藤; 彪石井; 高橋　　保; 吉博大山; 達男笹木; 一郎篠田; 宏明加藤; 信行北村
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1989-10-16
Filing date: 1989-10-16
Publication date: 1998-03-30
Anticipated expiration: 2013-03-30
Also published as: JPH03129590A

Description

【発明の詳細な説明】〔目次〕概要産業上の利用分野従来の技術（第５図）発明が解決しようとする課題課題を解決するための手段（第１図）作用実施例（ａ）一実施例の説明（第２図乃至第４図）（ｂ）他の実施例の説明発明の効果〔概要〕検知空間に検知光を出射し、受光出力から物品の検知
空間への進入を検知する物品検出方式に関し、背景レベルが変化しても、物品の検出を的確に行うこ
とを目的とし、物品検知空間に検知光を出射する発光部と、物品検知
空間からの反射光を受光する受光部と、該受光部からの
反射光強度をA/D変換するA/D変換部と、該A/D変換部の
出力を第１の周期でサンプルして取り込む第１のレジス
タと、該A/D変換部の出力を該第１の周期より短い第２
の周期でサンプルして取り込む第２のレジスタと、該第
１のレジスタと該第２のレジスタの内容の差を演算し、
該差の絶対値と所定のしきい値とを比較して、物品を検
出する制御部とを有する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、検知空間に検知光を出射し、受光出力から
物品の検知空間への進入を検知する物品検出方式に関す
る。

バーコードを付した物品を読み取り空間に進入させ、
物品のバーコードを読み取る定置式バーコードリーダー
が盛んに利用されている。

このようなバーコードリーダーでは、常時読み取り空
間に光走査パターンを出射するのは、光源の寿命を短く
し且つ電力消費も大となるので、バーコードリーダーに
物品検出部を設け、物品が読み取り空間に進入してきた
ことを検出したときに、光走査パターンを出射するよう
にしている。

この物品検出においては、背景レベルが変動しても、
物品を的確に検出できることが望まれている。

〔従来の技術〕

第５図は従来技術の説明図である。

第５図（Ａ）に示すように、バーコードリーダーBCR
はデスク等に固定され、物品検出部ASUとバーコード読
取部SCRとを有し、物品検知部ASUで所定の物品検知空間
に検知光を出射し、反射光から物品の進入を検知する
と、バーコード読取部SCRが光走査パターンを発生し、
読み取り空間に出射し、物品のバーコードからの反射光
を受光し、解析して、バーコードを読み取るものであ
る。

従来の物品検出方式は、第５図（Ｂ）に示すように、
発光部１から検知光を出射し、受光部２で反射光を受光
し、受光出力（反射光レベル）をアンプ6aで増幅した
後、比較器6bで所定のしきい値Vthと比較し、受光出力
が第５図（Ｃ）のように、しきい値Vthより大なら物品
検出信号を出力するようにしていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、反射光における背景レベルは一定でない。

例えば、第５図（Ａ）の例では、バーコードリーダー
BCRは、オペレータと対面する形となり、オペレータの
服の色や壁面の色等によって変化する。

又、物品検知部ASUの検知方向が斜め下向きになって
いる時は、バーコードリーダーBCRの置かれるデスク等
の色によっても変化する。

このため、従来技術では、背景レベルがしきい値Vth
を越えてしまうことがあり、常に物品有りと判断し、物
品の有無の判断ができないという問題があった。

従って、本発明は、背景レベルが変化しても、物品の
検出を的確に行うことのできる物品検出方式を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理図である。

本発明は、第１図に示すように、物品検知空間に検知
光を出射する発光部１と、物品検知空間からの反射光を
受光する受光部２と、該受光部２からの反射光強度をA/
D変換するA/D変換部３と、該A/D変換部３の出力を第１
の周期でサンプルして取り込む第１のレジスタ4aと、該
A/D変換部３の出力を該第１の周期より短い第２の周期
でサンプルして取り込む第２のレジスタ4bと、該第１の
レジスタ4aと該第２のレジスタ4bの内容の差を演算し、
該差の絶対値と所定のしきい値とを比較して、その大小
関係に基づいて物品を検出する制御部５とを有するもの
である。

〔作用〕

本発明は、受光部２の受光出力から背景レベルをとら
え、物品レベルと背景レベルとの差によって物品を検出
するようにしている。

このために、レジスタ4a、4bを設け、第１図（Ｃ）の
ようにサンプル間隔を変えて受光出力をサンプルし、そ
の差を制御部５で演算して、物品検出するものである。

即ち、レジスタ4aをゆっくりした周期でサンプルし
て、背景レベルをとらえ、レジスタ4bを短い周期でサン
プルして、それに対する変化を検出して、物品の検出を
するようにしている。

又、制御部５で差の絶対値としきい値を比較している
ので、外乱光等による背景レジスタのノイズ成分をカッ
トして物品検出することができる。

更に、受光出力をデジタル化して物品検出するので、
構成が簡単でしかも調整も不要である。

〔実施例〕

（ａ）一実施例の説明第２図は本発明の一実施例のブロック図である。

図中、第１図及び第５図で示したものと同一のものは
同一の記号で示してあり、７は変調部であり、制御部５
の制御信号CTLにより発光部１をパルス変調駆動するパ
ルス変調信号を発生するもの、８は駆動部であり、パル
ス変調信号により発光部１をパルス変調駆動するもの、
９は交流増幅部であり、受光部２の受光出力を交流増幅
するもの、10はサンプルホールド部であり、交流増幅さ
れた受光出力をサンプルホールドするものである。

尚、制御部５はプロセッサ（CPU）で構成され、サン
プル回数C1、C2と、進入検知用しきい値Vth₁、排出検知
用しきい値Vth₂とを格納している。

この実施例では、LED（発光ダイオード）で構成され
る発光部１を制御部（以下CPUという）５の制御でパル
ス発光させ、発光部１の長寿命化と省電力化を図ってい
る。

又、反射光は受光部２で受光され、交流増幅部９で交
流増幅後、サンプルホールド部10でサンプルホールドさ
れて、A/D変換部３でデジタル値に変換され、レジスタ4
a、4bの入力となる。

第３図は本発明の一実施例処理フロー図、第４図は本
発明の一実施例要部波形図である。

CPU5は、先づ各部をイニシャライズする。

次に、CPU5は、M2サンプル数C1を「０」にリセット
し、レジスタ4aにサンプル指示（M1サンプルという）M1
を与え、A/D変換部３の出力をレジスタ4aに取り込む。

次に、CPU5は、レジスタ4bにサンプル指示M2（M2サ
ンプルという）を与え、A/D変換部３の出力をレジスタ4
bに取り込む。

そして、CPU5は、レジスタ4a、4bのサンプルデータM
1、M2を読み込み、（M1−M2）の演算をし、更に（M1−M
2）の絶対値|M1−M2|を求め、進入検知用しきい値Vth₁
と比較する。

ステップで、比較結果により、|M1−M2|＞Vth₁で
ないと判断すると、CPU5は物品進入検知でないと判定
し、M2サンプル数C1を（C1＋１）に更新する。

そして、CPU5は、更新されたM2サンプル数C1が所定値
X1に達したかを調べ、C1＝X1でなければ、ステップに
戻り、C1＝X1であれば、ステップに戻る。

一方、ステップで、比較結果により、|M1−M2|＞
Vth₁と判断すると、CPU5は物品進入検知と判断し、物品
有り処理を行う。

例えば前述のバーコードリーダーの例ではバーコード
読取部SCRを起動する。

次にCPU5は、レジスタ4bにM2サンプルせしめ、A/D
変換部３の出力をレジスタ4bに取り込む。

そして、CPU5は、レジスタ4a、4bのサンプルデータM
1、M2を読み込み、（M1−M2）の演算をし、更に（M1−M
2）の絶対値|M1−M2|を求め、排出検知用しきい値Vth₂
と比較する。

ステップで、比較結果により、|M1−M2|＜Vth₂で
なければ、物品は読み取り空間にあると判断する。

即ち、レジスタ4aのサンプル値M1は、ステップのよ
うに、物品無しの背景レベルのものであったので、レジ
スタ4bのサンプル値M2がそれに落ちないと、物品無しと
は検出されず、しき値Vth以上なら未だ物品は読み取り
空間にあると判断される。

そして、CPU5は、M2カウント数C2を（C2＋１）と更新
し、更新したM2カウント数C2を予定数X2と比較する。

M2カウント数C2が予定数X2に達していなければ、ステ
ップに戻り、予定数X2に達していれば、物品は有る
が、動かない状態にあるとして、ステップの物品無し
としてしまう。

ステップで、CPU5は、|M1−M2|＜Vth₂であればレ
ジスタ4bのサンプル値M2が背景にレベルに落ちたとし、
物品無しと判定し、M2カウント数C2を零にして、ステッ
プへ戻る。

このようにして、第４図のように、レジスタ4bをレジ
スタ4aより短い周期でサンプルし、両レジスタ4a、4bの
差（M1−M2）をとることによりレジスタ4aの背景レベル
に対する変化を検出することができる。

そして、その差を絶対値化して、しきい値と比較する
ことにより、背景レベルの変化をノイズとして拾わず、
誤検出を避けることができる。

このM1サンプルの周期は、物品無しの状態では、ステ
ップの「X1」であり一定であるが、物品検出される
と、ステップの物品無し検出まで又はステップの
「X2」の可変となる。

又、この実施例では、２つのしきい値Vth₁、Vth₂を用
いて、物品の進入と排出が検知でき、便利である。

更に、一定時間X2物品有りと判定すると、物品が動か
ないものとして物品無しの処理をするので、無駄に物品
無しとなるまで処理を繰返すことがない。

（ｂ）他の実施例の説明上述の実施例では、バーコードリーダーへの適用を例
に説明したが、他のものに適用することもできる。

又、レジスタ4a、4bはCPUのメモリの一部であっても
よく、CPUの演算の一部を専用のハードウェアで構成し
てもよい。

以上本発明を実施例により説明したが、本発明は本発
明の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明からこ
れらを排除するものではない。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、レジスタ4aで背景レベルをサンプルし、レジスタ4b
でそれに対する変化を求めているので、背景レベルが大
幅に変化しても、物品検知ができるという効果を奏す
る。

又、レジスタ4a、4bのサンプル値の差を絶対値化
し、しきい値と比較しているので、このようにサンプル
しても、外乱光ノイズを拾うことなく、正確に物品検知
できるという効果を奏する。

受光出力をデジタル処理して物品検出するので、構
成が簡単で安価にでき、しかも調整も不要となるという
効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、第２図は本発明の一実施例ブロック図、第３図は本発明の一実施例処理フロー図、第４図は本発明の一実施例要部波形図、第５図は従来技術の説明図である。図中、１……発光部、２……受光部、３……A/D変換部、 4a、4b……レジスタ、５……制御部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大山吉博東京都板橋区志村２丁目16番20号株式会社コパル内 (72)発明者笹木達男東京都板橋区志村２丁目16番20号株式会社コパル内 (72)発明者篠田一郎神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者加藤宏明神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者北村信行神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (56)参考文献特開平３−129588（ＪＰ，Ａ) 特開平３−129589（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】物品検知空間に検知光を出射する発光部
（１）と、物品検知空間からの反射光を受光する受光部（２）と、該受光部（２）からの反射光強度をA/D変換するA/D変換
部（３）と、該A/D変換部（３）の出力を第１の周期でサンプルして
取り込む第１のレジスタ（4a）と、該A/D変換部（３）の出力を該第１の周期より短い第２
の周期でサンプルして取り込む第２のレジスタ（4b）
と、該第１のレジスタ（4a）と該第２のレジスタ（4b）の内
容の差を演算し、該差の絶対値と所定のしきい値とを比
較して、その大小関係に基づいて物品を検出する制御部
（５）とを有することを特徴とする物品検出方式。