JP3215840B2 - 光学目標を捕捉するためのシステム及び方法 - Google Patents

光学目標を捕捉するためのシステム及び方法

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Description

【発明の詳細な説明】 1.発明の分野 この発明は光学的に符号化されたラベルの光学的読み
取りの分野に、特に、そのような光学的に符号化された
ラベル上に置かれた捕捉目標(acquisition target)を
認識するためのシステムに関するものである。
2.関連技術の説明 シッピングあるいは輸送される商品、種々の部品、手
紙、パッケージ、コンテナ、及びその他同様の物品を、
その発送他、フライト番号、目標値、名前、価格、個口
番号に関する情報及びその他多くの情報によって識別す
る必要がしばしばある。別のケースでは、そのような物
品に貼られたラベルにプリントした符号化された情報を
読み取ることにより、売上数と在庫数の計算及び電子キ
ャッシュレジスタの動作を自動化させることができる。
このような符号化ラベルを用いる別の応用例には、郵
便、小包、手荷物等の自動経路指示・分類、及び製造工
程における原材料あるいは部品上への製造に関する指示
を記載したラベルの貼付がある。この種の物品用のラベ
ルは、通常は、バーコードが付されている。そのバーコ
ードの1つは万国製品コードである。この分野では、他
にも多くのバーコードシステムが知られている。
通常、商業的に利用可能なバーコードシステムは、次
第にサイズが小さくなってきているラベル上に、より多
くの情報を符号化したいという今日の増大している要求
に応えられる充分なデータ密度を持っていない。種々の
バーコードシステムにおいて、データ密度を高めるため
にバーの全体的なサイズと間隔を小さくする試みがなさ
れたが、この問題を解決できなかった。0.127mm(5ミ
ル)以下の間隔で配置された、互いにコントラストを有
するバーを含むバーコードを検出するに充分な解像度を
有する光学スキャナは、このように微細な寸法のビット
符号化されたバーを解像するために必要な光学装置が精
巧化するために、これを経済的に適切な価額で製造する
ことは実際上難かしい。さらに、ラベルの印刷時に必ず
要求される厳しい公差のために、このようなラベルを提
供することは非常に困難である。
上記に代えて、多量のデータを収容するために、非常
に大きなバーコードラベルが提供されたことがある。し
かし、多量のデータを収容するに充分な大きさのバーコ
ードは、コンパクトではないので小さな物品に貼付する
ことができない。もう一つの重要なファクタはラベルの
素材、例えば紙のコストである。小さなラベルは大きな
ラベルよりも紙のコストが少ない。このコストは、取扱
いの量が大きい場合には重要なファクタである。従っ
て、大きなバーを用いたラベルは費用がかかり過ぎる。
バーコードに代わるものとしては、円形フォーマッ
ト、例えば、1971年1月5日付けでメルビン(Melvin)
氏他に付与された米国特許第3,553,438号「マーク検出
システム(Mark Sensing System)」に記載されている
ような、放射状に配置された楔状コード素子を用いたも
の、あるいは、1976年7月27日付でマドックス(Maddo
x)氏他に付与された米国特許第3,971,917号「ラベル及
びラベルリーダ(Labels and Label Readers)」及び19
75年10月28日付けでノーカット(Knockeart)氏他に付
与された米国特許第3,916,160号「自動読み取りシステ
ム用符号化ラベル(Coded Label for Automatic Readin
g System)」に記載されているような白黒のビット符号
化された同心リング、1981年8月25日付けでマサカズ
(Masakazu)氏他に付与された米国特許第4,286,146号
「符号化ラベル及びその符号化ラベルのためのコードリ
ーダ(Coded Label and Code Reader for the Coded La
bel)」に記載されているようなデータ符号化された正
方形または長方形の行列からなる格子(グリッド)、19
87年1月6日付けでバクストン(Buxton)氏他に付与さ
れた米国特許第4,634,850号「クワッド・デンシティ・
データ・システム(Quad Density Data System)」に記
載されているような規則的に間隔をおいて置換されたグ
リッドを形成するセルに配置された微視的なスポット及
び、1984年12月18日付けでボックホールト(Bockholt)
氏他に付与された米国特許第4,488,679号「コード及び
読み取りシステム(Code and Reading System)」に記
載されているようなドットあるいはエレメントからなる
高密度で詰め込まれた多色データ領域がある。
上述した例に記載されているコード化システム及びこ
の技術分野で知られている他のコード化システムの中の
幾つかのものは、例えば、符号化円形パターン及び長方
形または正方形ボックスからなるグリッドの場合のよう
に、本来、データ密度に欠陥がある。一方、上述した微
視的なスポットあるいは多色素子からなるグリッドの場
合では、上記システムは特殊な方向付け及び搬送手段を
必要とし、従って、その使用は高度に制御された読み取
り環境に限定されてしまう。1989年10月17日付けでチャ
ンドラー(Chandler)氏等に付与された米国特許第4,87
4,936号「六角形情報符号化物品、方法及びシステム(H
exagonal Information Encoding Article,Process and
System)」及び1990年1月23日付けで同じくチャンドラ
ー氏等に付与された米国特許第4,896,029号「多角形情
報符号化物品、方法及びシステム(Polygonal Informat
ion Encoding Article,Process and System)」には、
稠密に詰め込まれた情報を記憶し、どの方向にでも高速
で読み取ることができる情報符号化多角形を記憶するラ
ベルが開示されている。チャンドラー氏のシステムにお
けるラベルは目標(target)捕捉(acquisition)のた
めに同心リングを用いている。例えば、チャンドラー氏
によって教示されたシステムのようなシステムは、困難
な動作状況においてラベル上の捕捉目標の同心リングの
存在を検出しなければならない。
最近のコンベヤシステムには、ベルト幅が91.44〜12
1.92cm(3〜4フィート)で、ベルト速度が2.54m(100
インチ)/秒以上というようなコンベヤを持ったものが
ある。このコンベヤは、情報符号化ラベルが貼付された
種々の高さのパッケージを搬送する。従って、光学シス
テムや復号システムが目標を捕捉して、これらの高速で
移動するパッケージ上のデータ符号化ラベルを読み取る
ことは非常に困難なことがある。そのような状況におい
ては、例えば、チャンドラー氏他によって教示されたリ
ングを用いたラベル像を、光学スキャナが捕捉すること
だけでも困難である。ラベル像は、一旦捕捉される、即
ち、識別されると、コンベヤシステムにおけるパッケー
ジに対する次の作業が開始される前、しばしば1秒の何
分の1の間に、正確に復号されねばならない。このよう
な問題のために、コンベヤベルト全体の走査が出来るよ
うに設置された光学スキャナの視野内にデータ符号化ラ
ベルが存在することを検出してそれを知らせるための簡
単で、動作速度が早くかつ低価格の手段を提供する必要
が生じた。
チャンドラー氏他教示の同心リング以外の捕捉目標を
有するデータアレーがこの技術分野で知られている。例
えば、1970年5月19日付けでウェルダン(Weldon)氏に
付与された米国特許第3,513,320号「物品上に配置され
た複数の色を検出する物品識別システム(Article Iden
tification System Detecting Plurality of Colors Di
sposed on an Article)」、及び1979年9月7日付けで
アキムラ(Akimura)氏に付与された米国特許第3,603,7
28号「パターンを用いた位置及び方向検出システム(Po
sition and Direction Detecting System Using Patter
ns)」に記載されているような、リング以外の、例え
ば、正方形、三角形、六角形、それらの多数の変形から
なる同心幾何学模様がある。また、1977年9月19日付け
でアキムラ氏他に付与された米国特許第3,693,154号
「微小物体の位置と方向を検出する方法(Method For D
etecting the Position and Direction of a Fine Obje
ct)」、及び、1974年4月2日付けでエイカー(Aike
r)氏に付与された米国特許第3,801,775号「物体を識別
するための方法と装置(Method and Apparatus for Ide
ntifying Objects)」には、識別標識及び位置標識とし
て、同心円からなり、光学的に走査される物品に固定さ
れる記号を用いたシステムが記載されている。
しかし、このエイカー氏のシステムは、データ領域と
その位置の識別のために2つの別々の記号を用いてお
り、従って、ラベルの印刷及び記号の検出に必要な論理
回路がより複雑になってしまうと同時に、それに付属す
るデータ領域のデータ搬送容量が減少してしまう。さら
に、2つの記号を用いると、一方に損傷が生じた場合、
データ領域の位置を見出すこと及び、それに伴う、デー
タ領域からの情報の再生の能力に問題が生じてしまう。
後者のシステムにおいては、限定されたデータ搬送能力
しか持たないデータ符号化された直接的なマークを有す
るデータトラックの両端に位置及び向きに関するマーク
が別々に用いられている。しかし、これらのシステムの
欠点は2つの別々の記号を必要とする点である。第1の
記号は像を捕捉(アクワイヤ)するために必要なもので
あり、第2の記号は像の向きを求めるために必要なもの
である。また、従来のラベル捕捉システムでは、捕捉目
標の信号レベルの特徴付けが固定されているので、光学
センサのディジタル信号出力を位置記号及び向き記号の
両方を表す予め定められたビットシーケンスとマッチン
グさせるプロセスを行うと、読み取りにエラーが生じる
ことがある。
前述した種々のシステムは、通常、ビデオ信号出力を
生成することができる光学センサで走査される。ビデオ
出力信号は、データアレーから反射された光の強度の変
化に対応し、従って、走査された記号の位置と向きを表
す。このようなシステムのビデオ出力は、ディジタル化
されると、予め定められたビットパターンに整合するあ
る特定のビットパターンを持つ。この形式の一般的なビ
ットパターンは単純な高調波(harmonic)である。ディ
ジタル及びアナログ領域の両方において、高調波の存在
を検出することは周知である。しかし、ディジタルデー
タ補足用の高速光学システムにおいては、目標の認識
は、例えば、電話のプッシュボタンダイヤリングを識別
するために用いることのできる時間よりも遙に短い時間
で行わなければならない。従って、通常の光学的補足目
標の光学的走査によって生じる高調波を、補足目標が実
際に走査される時間しか持続できない信号から信頼性を
もって識別するためのシステムを提供することが望まし
いであろう。
メルビン氏に付与された米国特許第3,553,438号に
は、中心に配置された一連の同心円からなる捕捉目標を
有する円形データアレーが開示されている。この捕捉目
標は、ラベルの位置を検出するために光学走査装置が用
いることのできる像を提供する。さらに、メルビン氏の
捕捉目標では、ラベルの幾何学的中心とデータアレーの
幾何学的中心を求めることが可能である。これは、同心
リング捕捉目標の蛇の目図形を表すパルスパターンを認
識する論理回路によって行われる。しかし、バーコード
の場合と同様、データアレーは限られたデータ容量しか
持たず、また、システムは直線及び円形走査処理の両方
を必要とする。このようなデータ容量が限られたシステ
ムに直線走査と円形走査の両方を用いると、従来のバー
コードよりも幾らかデータ容量を多くしようとすると、
望ましくない複雑さがシステムに生じてしまう。
従って、非常に困難な状況において、光学走査システ
ムが目標を捕捉することが必要である。このような目標
は走査領域内の種々の位置に現れ、かつ、急速に動いて
いることがある。さらに、捕捉目標は光学走査装置から
種々の距離に置かれている場合がある。例えば、パッケ
ージ上のラベルは、パッケージのサイズが変動すること
により、変動する距離の位置で走査される場合がある。
このために、光学走査装置によって供給される走査され
た捕捉目標を表すサンプルされたシーケンスに拡大が生
じてしまう。捕捉目標が走査装置に近ければ近いほど、
大きく見え、サンプルシーケンスの周波数は低くなる。
調整可能な極と零を持つディジタルフィルタは高価でか
つ複雑なので、拡大の量が変化することによって生じる
変動する周波数を検出することは困難な場合がある。さ
らに、距離が変動することにより、捕捉目標を正確に走
査するために、焦点合わせを行う必要が生じる。
これらの問題に対する従来の解決法として、2つの一
般的な解決法がある。焦点合わせの問題に対するこの技
術分野で知られている1つの解決法は、光学走査装置か
ら種々の距離にある捕捉目標の検出を可能とするに充分
な焦点深度を用いることである。拡大の問題に対する通
常の解決法は光学走査装置と捕捉目標との距離を、拡大
を防止するために、固定することである。
焦点合わせの問題を避けるために大きな焦点深度を用
いることを教示している公知例には、フェルダー(Feld
er)氏に付与された米国特許第4,544,064号「移動する
物品に対する分配装置(Distribution Installation fo
r Moving Piece Goods)」、アッカー(Acker)氏に付
与された米国特許第第3,801,775号「物体を識別するた
めの方法及び装置(Method and Apparatus for Indenti
fying Objects)」、ランド(Lund)氏に付与された米
国特許第3,550,770号「物体の自動分類または記録のた
めの方法及びこの方法を実施するための装置(Method f
or Automatic Sorting or Recording of Objects and A
pparatus for Carrying Out the Method)」、及びツィ
クライ(Sziklai)氏に付与された米国特許第4,454,610
号「パターンの自動分類のための方法及び装置(Method
s and Apparatus for the Automatic Classification o
f Patterns)」がある。
捕捉目標と光学走査装置を固定距離にすることを教示
する文献の例には、マドックス氏他に付与された米国特
許第3,971,917号「ラベル及びラベルリーダ」、及びヘ
イフェリ(Haefeli)氏他に付与された米国特許第3,75
7,090号「情報担体上に表示された情報の機械的読み取
り及び認識(Mechanical Reading and Recognition of
Information Displayed on Information Carriers)」
がある。
焦点合わせの問題と拡大問題の両方に対する解決法
は、捕捉目標と光学走査装置との間の距離を調整するこ
とである。ミラー(Miller)氏に付与された米国特許第
4,776,464号にはこの形式の調整が示されている。しか
し、この方法は、多数の、高さが大幅に異なり、急速に
動き、かつ相互間隔が小さなパッケージを取り扱うに
は、機械的に困難である。
発明の概要 光学目標は、光学走査装置からの入力信号中の帯域内
(in−band)目標周波数に従って、光学走査システムに
より捕捉される。光学走査装置からの入力信号の帯域内
エネルギレベル及び帯域外エネルギレベルの両方が求め
られる。これら2つのエネルギレベルは比較され、この
比較に従って目標の検出が決定される。帯域内エネルギ
(in−band energy)の最低閾値が、可能な検出を確認
するために必要とされる。入力信号は、光学走査装置に
よって走査される捕捉目標の拡大の量が変動することに
より、種々の周波数を持つ場合がある。従って、入力信
号は、変動する拡大量のために種々の周波数として目標
を表すであろう。捕捉目標の拡大の量が変動するのは、
走査装置と捕捉目標との間の走査距離が変化するためで
ある。従って、フィルタまたは入力信号の中心周波数に
ある量のシフトを与えることによって拡大に対する補償
が与えられる。このシフトの量は走査距離に従って決め
られる。周波数のシフトは、ある固定された周波数にお
いて、ディジタル入力信号にディジタル−アナログ変換
処理を施すことによって行われる。ディジタル−アナロ
グ変換器の出力はアナログ−ディジタル変換器に供給さ
れ、そこで、アナログ信号は変化するサンプリング周波
数でリサンプルされる。このリサンプリング周波数がサ
ンプリング周波数と異なる時、フィルタの中心周波数を
実効的にシフトさせる。このようにする代わりに、リサ
ンプルされた信号をバッファ処理し、再クロックしても
よい。その場合は、入力信号の周波数が実効的にシフト
される。周波数シフトの量を走査距離に応じて変化させ
るために、アナログ−ディジタル変換器に供給されるリ
サンプリング周波数が、走査距離に応じて変化させられ
る。種々のリサンプリング周波数と種々の走査距離との
間の関係は、走査された捕捉目標を表す種々の入力周波
数が、単一の予め定められた基本周波数へシフトされる
ように選択することができる。
図面の簡単な説明 図1は、2進データを符号化するための3つの光学的
特性を有する、連続して配列された多角形を有する従来
の光学的に読み取り可能なラベルであって、同心リング
からなる捕捉目標が設けられているラベルの平面図、 図2は、図1の光学的に読み取り可能なラベルの好ま
しい実施例内に設けられた従来の光学的に読み取り可能
な同心リング捕捉目標の平面図、 図3は、図1の光学的に読み取り可能なラベルの推奨
実施例の同心リング捕捉目標を捕捉するための、この発
生による光学目標捕捉システムのブロック図、 図4は、図3の目標捕捉システムに捕捉目標を表すサ
ンプルシーケンスを供給するための、この目標による光
学的ラベル走査システムのブロック図、 図5は、パッケージに付された図1の光学的に読み取
り可能なラベルを走査領域を通して移動させるためのコ
ンベヤベルトを含む、図4の光学的走査システムの一部
の斜視図、 図6は、図4の光学的ラベル走査システムの走査光線
を表す概略断面図、 図7A及びBは、図3の光学的目標捕捉システムのリサ
ンプラまたは周波数シフタの別々の実施例の詳細を示す
図、 図8は、図3の光学的目標捕捉システムの部分の詳細
ブロック図、 図9は、図3の光学的目標捕捉システムのデュアルフ
ィルタ回路の詳細を示す図、 図10は、図3の光学的目標捕捉システムの別の部分の
詳細なブロック図、 図11は、図3の光学的捕捉システムのディジタル制御
発振器の詳細を示す概略図、 図12は、図3の目標捕捉システム内の帯域内エネルギ
検出器の詳細を示す図、 図13は、図3の目標捕捉システム内の帯域外エネルギ
検出器の詳細を示す概略図である。
発明の詳細な説明 図1及び図2を参照すると、従来の光学的に読み取り
可能なラベル4内に配置された従来の同リング捕捉目標
2が示されている。同心リング捕捉目標2は中心の円5
と複数の同心リング3とによって形成されており、この
発明の光学的走査システムによって捕捉される。捕捉目
標2、即ち、蛇の目図形2は、複数の同心リング3から
なり、好ましくは、光学的に読み取り可能なラベルの中
心に配置される。
光学的に読み取り可能なラベル4の好ましい実施例で
は、同心リング捕捉目標2の他に、約888個の多角形7
あるいは情報符号化セル7が設けられている。888個の
多角形7を有する光学的に読み取り可能なラベル4の大
きさは、例えば、約1インチ×1インチ(2.54cm×2.54
cm)である。多角形7はこの発明の光学走査システムに
よって復号されるデータを表すものとすることができ
る。しかし、当業者であれば、この発明のシステムが、
任意の構成のデータを有し任意の表面に付された捕捉目
標に適用できることは理解されよう。さらに、この発明
のシステムはデータを持った捕捉目標にも、データを持
たない捕捉目標にも適用できる。
1インチ×1インチの光学的に読み取り可能なラベル
4の888個の多角形7は、33の水平の行と30の垂直の列
に配列されている。光学的に読み取り可能なラベル4の
各個別六角形7は、約10分の8mmの直径を有し、また、
6辺以外の辺を持った多角形とすることもできる。光学
的に読み取り可能なラベル4の好ましい実施例において
は、光学的に読み取り可能なラベル4上の六角形7の密
度を最大にするために、六角形7は、それぞれ凹凸を持
ち互いに重畳する垂直列中に配列されており、一つおき
の垂直方向に隔たった情報符号化六角形7が共線軸を持
っている。
捕捉目標2の同心リング3と中心の円5、及び多角形
7は、これらに2以上の異なる光学特性を付与するよう
な方法により形成される。例えば、捕捉目標2の同心リ
ング3と中心円5、及び多角形7にコントラストを呈す
る色を付すことができる。これらの色には、例えば、
白、黒、あるいは灰色がある。しかし、当業者には、他
のコントラストを呈する色を用いて捕捉目標2及び多角
形7を形成してもよいことは理解されよう。この発明の
走査システム中の電子−光学センサによる識別を容易に
するために、特定の色合いの白、黒及び灰色を選択し
て、最良のコントラストを得るようにすることができ
る。光学的特性が光学的に読み取り可能なラベル4の白
色領域と黒色領域の光学的特性のほぼ中間となるよう
に、灰色レベルを選択することが好ましい。
光学的に読み取り可能なラベル4は、表面、例えば、
パッケージの表面に付される個別のラベル4として形成
できる。また、白色というような許容できる色の背景が
用いられている場合には、光学的に読み取り可能なラベ
ル4を、別に作ったラベルを用いずに、パッケージの表
面に直接印刷することができる。コントラストを呈する
色の各々に対して、制御された光学特性の背景を用いる
ことが重要であるから、別に作成したラベル4を用いる
ことが好ましい。なぜなら、光学的に読み取り可能なラ
ベル4の背景は、ラベル4が別に作成されたものである
場合のほうが簡単に制御できるからである。
光学的に読み取り可能なラベル4の好ましい実施例の
ようなラベルは1989年10月17日付けでチャンドラー氏他
に付与された米国特許第4,874,936号「六角形情報符号
化物品、方法及びシステム」、及び、1990年1月23日付
けでチャンドラー氏他に付与された米国特許第4,896,02
9号「多角形情報符号化物品、方法及びシステム」に開
示されている。この米国特許は両方とも参照のために含
められている。
前にも述べたように、同心リング捕捉目標2は、黒、
灰色及び白のようなコントラストを呈する色の中心の円
5と複数の同心リング3とを含んでいる。同心リング捕
捉目標2は、光学的に読み取り可能なラベル4の周縁部
が破れたり、汚れたりあるいは損傷を受けたりした場合
でも、その全体あるいは一部が損傷を受けたり破損した
りしにくいようにするために、光学的に読み取り可能な
ラベル4の幾何学的な中心部に配置することが好まし
い。同心リング捕捉目標2内の同心リング3の数として
は種々あるが、6個の同心リング3が良好であることが
分かっている。中心円5と6個の同心リング3で構成さ
れた捕捉目標2がその中心を通って光学走査装置によっ
て走査されると、11個の半サイクルからなる高調波サン
プルシーケンスが生成される。個々の同心円3を2回横
切って走査が行われるが、その2回の各々において、1
つの半サイクルが生成され、また、中心円5が走査され
る時、1つの半サイクルが生成される。
同心リング捕捉目標2の全体的な直径は、光学的に読
み取り可能なラベル4の全データアレーと等しいかある
いはそれより小さな任意の直径とすることができる。例
えば、同心リング捕捉目標2の面積は光学的に読み取り
可能なラベル4の面積の25%とすることができる。好ま
しい実施例においては、同心リング捕捉目標2は光学的
に読み取り可能なラベル4の面積の約7%を構成する。
光学的に読み取り可能なラベル4の面積の中で同心リン
グ捕捉目標2が占める部分が大きくなれば、それだけ光
学的に読み取り可能なラベル4に符号化できる情報の量
が減少するので、同心リング捕捉目標2は可能な限り小
さいことが好ましい。
同心リング捕捉目標2の好ましい実施例では、目標2
の最も外側のリング3の直径を約7.5mmにすると、1イ
ンチ平方の光学的に読み取り可能なラベル4上に、目標
2の周囲の多角形7のアレー中に符号化できる情報の量
を過度に損なうことなく、満足できる捕捉目標を形成す
ることができる。同心リング捕捉目標2の最も外側の同
心リング3の外側境界線に接する完全でない多角形7
は、この発明のシステムの光学的に読み取り可能なラベ
ル4内に情報を符号化する目的には使用されない。
この発明のシステムを用いた検出に適した捕捉目標
は、同心リング捕捉目標2の形状以外の形状を採ること
もできる。例えば、中心を異にするリング、同心の正方
形または中心を異にする正方形、螺旋、あるいは他の多
角形を用いて、コントラストを呈する同心図形の遷移部
を形成するようにしてもよい。さらに、当業者には、捕
捉目標2を直線的に横切った時、電子−光学センサによ
る検出がし易い予め定められた識別用遷移が光学的特性
に生じるものであれば、別の任意の幾何学的構成を用い
てもよいことは理解できよう。ここで、螺旋は同心円の
集合ではないが、その螺旋のサイズ及び半径によって
は、螺旋を用いて同心円に極めて近似したものを得るこ
とができる。従って、当業者には、同心リング捕捉目標
2の幾何学的構成以外の幾何学的構成を持った捕捉目標
も、この発明のシステム及び方法により捕捉できること
は理解できよう。
同心リング3によって形成された捕捉目標2は、例え
ば、正方形あるいは六角形よりも好ましい。なぜなら、
このような同心リング捕捉目標2の中心を通る光学走査
により生成される信号は、走査がどの方向に行われても
同じ周波数を持つためである。従って、同心リング捕捉
目標2は回転には影響を受けない。このことにより、同
心リング捕捉目標2の識別は他の幾何学的構成よりも容
易になり、また、捕捉目標2の位置の識別を、電子−光
学スキャナのアナログまたはディジタル出力を一次元捜
査することにより行うことが可能となる。しかし、この
発明のシステム及び方法は、回転に影響されない捕捉目
標と同様に、回転による影響を受けるものにも実施でき
ることは理解されよう。
別の実施例においては、この発明のシステムは、走査
信号が解析される時に正確さを増すために2次元走査を
行うようにすることができる。この走査はディジタル走
査でも、アナログ走査でもよい。さらに、実質的に同じ
幅の同心リング3の代わりに異なる幅の同心リング3を
用いてもよいし、また、同心リングの幅と異なる直径を
持った中心円5を用いることもできる。種々の幅を持っ
た同心リング3から成る捕捉目標をこの発明のシステム
によって走査する場合、異なる幅の同心リングの部分が
光学的に走査されるときには、レーダチャープに似た波
形が生じる。このチャープ波形は、実質的に等しい幅の
同心リング3を走査した時に生成される高調波波形とは
異なる。しかし、このチャープ波形は、整合したフィル
タを備えたこの発明の光学目標捕捉システム10と同様
に、通常の技術によっても検出できる。
従って、ここに使用されている「同心リング」なる語
には、円弧、完全なリング、半円形をした部分的なリン
グ、180゜と360゜の間を占める同心リングの断片、幅の
異なるリング、同心リングに近似する同心螺旋等の、コ
ントラスト光学特性を有する幾何学的形状も含まれる。
但し、これらの形状に限定されるものではない。これら
の幾何学的形状は幅が同じでも異なっていてもよく、ま
た、中心を同じくしていても、異にしていても、あるい
は互いに間隔を置いたものでもよい。当業者には、光学
目標捕捉システム10は、これらの種々の幾何学形状を有
する捕捉目標を検出するために用いることができること
は理解できよう。
ここに用いる「ラベル」という語は、これに限定はさ
れないが、像が付され対象物に付される個別ユニットと
共に、対象物に付される像も含まれる。上記のような個
別ユニットには、対象物に付すために適当な手段を設け
てもよいし、設けなくてもよい。その手段は、例えば、
個別ユニットを対象物に固定するための接着剤を裏面に
設けることである。この個別ラベルは、例えば、コンテ
ナや対象物の外面に固定される。捕捉目標の他に、さら
に別の光学的に読み取り可能な情報を、個別ラベルある
いは対象物に付してもよいし、あるいは、付さなくても
よい。
ここで用いる「光学特性」なる語は、これに限定され
ないが、異なる媒体中に表された像の光吸収性、光反射
性、屈折性のような特性を含む。
次に、図3、4、及び5を参照すると、これには、光
学的に読み取り可能なラベル4を捕捉し読みだすための
この発明の光学目標捕捉システム10のブロック図、光学
的ラベル走査システム9のブロック図、及び、コンベヤ
ベルト42と光学走査装置60とを含む光学的ラベル走査シ
ステム9の部分の斜視図が示されている。光学的ラベル
走査システム9の光学走査装置60は、コンベヤベルト42
とこのコンベヤベルト42上に載置された移動するパッケ
ージ67を、オーバヘッドミラー506によって反射された
扇状光線58によって走査する。扇状光線58の走査端(エ
ッジ)の光線62が扇状光線58の外側の境界をほぼ示して
いる。従って、走査端光線62は光学走査装置60によって
走査される領域の外側の限界を示す。走査端光線62は、
点線68で示すように、コンベヤベルト42から0の高さに
おけるコンベヤベルト42の幅よりも少し広く拡がってい
る。
パッケージ端光線64は、扇状光線58の範囲内にあり、
移動するパッケージ67の対向する端縁に入射し、また、
移動するパッケージ67が光学走査装置60の走査領域を通
って進む時、パッケージ走査線66を規定する。パッケー
ジ端光線64は扇状光線58の走査端光線62と同じ平面内に
ある。パッケージ走査線66は、パッケージ67が走査され
る時、コンベヤベルト42が動くことによって、パッケー
ジ67に対して相対的に移動する。走査線66に対するこの
パッケージ67の移動により、走査線66は、移動するパッ
ケージ67上に置かれた光学的に読み取り可能なラベル4
によって規定される、ラベル4内の同心リング捕捉目標
2を含む光学領域中を通過する。
移動するパッケージ67が光学的ラベル走査システム9
内の扇状光線58を通って進むと、パッケージ走査線66は
同心リング捕捉目標2の円5の中心を通過する。パッケ
ージ走査線66は同心リング捕捉目標2の中心を通過する
と、11個の半サイクルを有するサンプルシーケンスが光
学走査装置60の電荷結合装置30の出力に供給される。こ
のサンプルシーケンスは、前述したように、捕捉目標2
を構成する6個の同心リング3と中心円5の交番する光
学特性により生成される。光学走査装置60は走査によっ
て得られたサンプルシーケンスを光学目標捕捉システム
10内の周波数シフタ12またはリサンプラ12に供給して、
同心リング捕捉目標2を表すサンプルシーケンスの検出
を行う。
次に、図6を参照すると、この発明の光学的ラベル走
査システム9の一部の断面が示されている。ここに示さ
れている断面は、光学的ラベル走査システム9の、走査
端光線62によって境界が定められた扇状光線58を通るも
のである。走査端光線62とパッケージ端光線64は全て扇
状光線58の平面内にある。光学走査システム9内の光学
走査装置60の電荷結合装置30による各走査毎に4096個の
ピクセルが得られる。これらの4096個のピクセルは、拡
大高(magnification height)72が0である点線68に沿
った約46インチ(約116.84cm)上の走査情報を表す。し
かし、拡大高72がほぼ36インチ(約91.44cm)に等し
い、コンベヤベルト42から上に最大高さ71の位置では、
点線70に沿った36インチのみが同じ数のピクセルによっ
て表される。
従って、光学走査装置60によって検出される同心リン
グ捕捉目標2は、拡大高72が大きくなると、同じ水平走
査距離内でより多くのサンプルが取られるので、大きく
現れる。そのために、光学走査装置60の出力に現れるサ
ンプルシーケンスは、光学捕捉目標2がコンベヤベルト
42上の大きな拡大高72において走査される時は、低い周
波数をもつ。従って、光学的に読み取り可能なラベル4
が移動するパッケージ67上に設けられてコンベヤベルト
42の面より高い位置をとると、ラベル4は拡大されて見
える。この拡大は光学的ラベル走査システム9内の周波
数シフタ12またはリサンプラ12によって補償される。コ
ンベヤベルト42からの拡大高72は、光学的ラベル走査シ
ステム9の推奨実施例においては最大36インチ(約91.4
4cm)に制限してもよい。
光学的ラベル走査システム9内で、光学的に読み取り
可能なラベル4の拡大を補償するために、ラベル走査シ
ステム9の高さ検出器アレー40または高さセンサ40が、
移動するパッケージ67がコンベヤベルト42によって高さ
検出器アレー40を通過する時に、その移動するパッケー
ジ67の頂部の拡大高72を検出する。高さ検出器アレー40
には、例えば、拡大高さ72を検出するための赤外線発光
ダイオード(図示せず)が含まれる。別の実施例におい
ては、ソナー(図示せず)または他の形式のセンサを、
拡大高72を検出するための走査システム9の高さ検出器
アレー40内に用いてもよい。高さ検出器アレー40または
高さセンサ40からの高さ情報または距離情報は高さ検出
器アレー出力ライン50を介して高さ情報プロセッサ36ま
たは高さ計算装置36に供給される。
高さ検出器アレー40からの情報の処理のための計算を
行った後、高さ情報プロセッサ36は処理した高さ情報を
ライン52を通して走査システム制御器46に供給する。走
査システム制御器46は、さらに、コンベヤエンコーダ44
からコンベヤベルト速度情報を受け取る。このコンベヤ
ベルト速度情報は、コンベヤエンコーダ44から、エンコ
ーダライン54を介して走査システム制御器46に供給され
る。
走査システム制御器46は、高さ情報プロセッサ36によ
って走査システム制御器46に供給される高さ情報に対し
て行われた計算に従って、焦点合わせ制御ライン48を通
してスキャナ焦点合わせ回路32を制御する。スキャナ焦
点合わせ回路32は、走査システム制御器46からの拡大高
72を表す計算済の情報を用いて、光学走査装置60の電荷
結合装置30と走査集束レンズ24との間の距離の調整を行
わせる。このように、光学走査装置60は拡大高72に従っ
て調整される。この調整により、移動するパッケージ67
上に配置された光学的に読み取り可能なラベル4の焦点
合わせされた走査を光学走査装置60によって行うことが
可能となる。
光学的ラベル走査システム9の推奨実施例において
は、スキャナ60の電荷結合装置30はその質量が集束レン
ズ24よりも小さいので、集束レンズ24ではなく、電荷結
合装置30が、スキャナ焦点合わせ回路32からの高さ情報
に従って動かされる。電荷結合装置30は走査情報を目標
捕捉入力ライン26を介して、この発明の光学目標捕捉シ
ステム10のリサンプラ12または周波数シフタ12に供給す
る。光学的ラベル走査システム9内のリサンプラ12は拡
大を補正する。前に述べたように、移動するパッケージ
67のサイズが異なるために、光学的に読み取り可能なラ
ベル4が、コンベヤベルト42からの色々な拡大高に持ち
上げられることにより、光学的ラベル走査システム9内
における拡大率が変化する。コンベヤベルト42からの拡
大高72が変化することにより、光学走査装置60と捕捉目
標2の間の走査距離が変化する。従って、リサンプラ12
は、走査距離が変化するために、この発明の光学目標捕
捉システム10内で変動する拡大の補償を行うために、付
与する周波数シフトの量を変化させなければならない。
目標光学捕捉システム10のリサンプラ12はこの変動拡
大率補正を拡大補正信号または周波数制御信号に従って
行う。当業者には、システム9における周波数シフト
が、(1)帯域内エネルギ表示器(in−band energy in
dicator)14または帯域外エネルギ表示器(out−of−ba
ndenergy indicator)16内のフィルタの中心周波数を実
効的にシフトさせること、または(2)目標捕捉入力ラ
イン26を介して光学的目標捕捉システム10に供給される
入力信号内の周波数を実効的にシフトさせることを意味
することが理解されよう。どちらのタイプのシフトで
も、そのシフトによって、これらの周波数の一方が他方
に向けて、または、これらの周波数の両方がお互いの方
向に移動するようにして、予め定められた入力信号周波
数が検出されるようにできる限り、用いることができ
る。
変動拡大制御を行うための拡大補正信号は、走査シス
テム制御器46から拡大補正制御ライン28を通してリサン
プラ12に供給される。どのような拡大補正方式でも採用
できるが、光学的ラベル走査システム9の推奨実施例で
は、リサンプラ12は電荷結合装置30からの信号に、その
信号をコンベヤベルト42からの零高さレベルに正規化す
るような補正を与える。従って、光学的に読み取り可能
なラベル4の走査によって得られた情報を含んでいる電
荷結合装置30からの光学走査信号は、周波数シフタ12の
出力に現れる補正された信号が、ラベル4をコンベヤベ
ルト42からある非ゼロ拡大高にではなく、コンベヤベル
ト42のレベルに置いた時に入力ライン26に現れる周波数
を持つように補正される。
従って、光学的ラベル走査システム9のコンベヤベル
ト42のレベルにおける拡大率は1と規定される。従っ
て、同心リング捕捉目標2がコンベヤベルト42のレベル
で走査された時に供給されるサンプルシーケンス周波数
が走査システム9の基本リング周波数と規定される。光
学的に読み取り可能なラベル4がコンベヤベルト42のレ
ベルより上方の種々の拡大高72の位置で走査されると、
ラベル4が走査領域を占める割合が大きくなり、同じ11
個の半サイクル内で取り出されるサンプルが多くなるの
で、これらのラベル4から目標捕捉入力ライン26または
検出器入力信号ライン26には、システムの低い信号が供
給される。しかし、コンベヤベルト42から種々の拡大高
72の位置に上げられた同心リング捕捉目標2からのサン
プルシーケンスが、サンプルシーケンスの周波数をシフ
トさせる構成のシステム9の実施例によってその拡大補
正を施されると、これらのサンプルシーケンスは全て、
予め定められた基本リング周波数に実質的に等しい周波
数を持つ。あるいは、光学的目標捕捉システム10が表示
器14、16の特異点(singularity)をシフトさせるよう
に働くものである場合は、これらの特異点が拡大の結果
として現れる周波数にシフトされる。
当業者には、「種々の高さ72」あるいは「異なる高さ
72」という語が、ある1つの移動しているパッケージ67
と別の移動しているパッケージの高さが異なることを意
味し、1つの動いているパッケージ67の1回の走査にお
いて生じ得る高さの変動をいうものではないことが理解
されよう。同様に、光学的目標捕捉システム10に関連し
て使用されている変動する周波数、種々の周波数あるい
は異なる周波数あるいは拡大というのは、1つの移動す
るパッケージ67の1回の走査中に生じる周波数あるいは
拡大ではなく、ある1つの移動するパッケージ67と別の
パッケージとの間で変化する周波数を意味することも理
解されよう。いかなるタイプの高さ変動及びそれに対応
する拡大及び周波数の変動でも高さ検出器40により検出
され、光学的目標捕捉システム10内で補償され得るが、
この発明の推奨実施例では、目標捕捉システム10は移動
する1つのパッケージ67から別のパッケージへの変動に
ついてのみ補償を行う。
リサンプラ12の出力の信号は光学目標捕捉システム10
内の帯域内エネルギ表示器14と帯域外エネルギ表示器16
に同時に供給される。帯域内エネルギ表示器14は、光学
走査装置60からの信号内の基本リング周波数におけるエ
ネルギのレベルを検出するようにされている。前に述べ
たように、基本リング周波数とは、同心リング捕捉目標
2がコンベヤベルト42のレベルで走査された時に光学走
査装置60の出力に得られる周波数である。
従って、同心リング捕捉目標2が非ゼロ拡大高72に配
置されている場合は、帯域内エネルギ表示器14によって
検出されるエネルギレベルは、システム9の1つの推奨
実施例においてはリサンプラ12によって、帯域内表示器
14の検出帯域へシフトされる。あるいは、採用される周
波数シフト処理のタイプによっては、帯域内表示器14の
特異点が目標2の走査によって生成されるエネルギの周
波数へシフトされる。後の方の実施例においては、非ゼ
ロ拡大高72を有する捕捉目標2が走査されると、それに
応じて帯域内表示器14の特異点がシフトされる。
同心リング捕捉目標2の中心円5の中心が光学走査装
置60の走査経路を通過すると、扇状光線58が捕捉目標2
の中心を通過する。捕捉目標2がコンベヤベルト42から
上に異なる非ゼロ拡大高72に上がると、拡大された捕捉
目標2を表す異なる周波数の信号がリサンプラ12に供給
される。これらの異なる周波数のどれがリサンプラ12の
入力に供給されても、周波数シフタ12が特異点周波数で
はなく入力信号周波数をシフトするようになっている場
合には、拡大制御ライン28の信号に従って入力周波数信
号の補正が行われたあと、捕捉目標2を表す基本リング
周波数または目標周波数がリサンプラ12の出力ライン13
に現れる。拡大制御ライン28の信号は、捕捉目標2が付
されている移動パッケージ67の拡大高72を表す情報に従
って走査システム制御器46によって周波数シフタ12に供
給される。
リサンプラ12の出力ライン13に基本リング周波数があ
る時は、帯域内エネルギ表示器14に供給される帯域内エ
ネルギレベルが増大する。この帯域内エネルギは、同心
リング捕捉目標2中の中心円5及び隣接する同心リング
3間の光学的コントラストにより生じる11個の半サイク
ルによるものである。これが生じると、光学的目標捕捉
システム10の帯域内エネルギ表示器14の表示器出力ライ
ン15が高となる。同心リング捕捉目標2の中心が光学走
査装置60によって走査され、帯域内エネルギレベルが増
大すると、同時に帯域外エネルギレベルが低下する。こ
の帯域外エネルギの減少は帯域外エネルギ表示器16によ
って検出され、表示器出力ライン17の振幅を低下させ
る。
帯域内エネルギ表示器14の出力と帯域外エネルギ表示
器16の出力は、それぞれ表示器出力ライン15と17を通し
てエネルギ割合比較器20に供給される。エネルギ割合比
較器20は帯域内エネルギレベルと帯域外エネルギレベル
の割合の比較を行う。帯域内エネルギ表示器14の出力ラ
イン15上に現れる帯域内エネルギの、帯域外エネルギ表
示器16の出力ライン17に現れる帯域外エネルギに対する
比が、ある予め定められたレベルに達すると、エネルギ
割合比較器20の出力が高になる。エネルギ割合比較器20
の高い出力は光学的に読み取り可能なラベル4の同心リ
ング捕捉目標2が光学走査装置60の走査経路内にある可
能性を示す。
さらに、帯域内エネルギ表示器14の出力は表示器出力
ライン15を通して、光学的目標捕捉システム10の閾値検
出器18あるいは閾値比較器18に供給される。閾値比較器
18には、帯域内エネルギ表示器14の出力の他に、固定直
流レベルが供給される。帯域内表示器14の出力が、閾値
比較器18の入力に与えられる固定直流レベルによって決
まるある予め定められた閾値に達すると、閾値比較器18
の出力は高になる。閾値比較器18とエネルギ割合比較器
20の出力は光学目標捕捉システム10内の目標捕捉出力AN
Dゲート22に供給される。目標捕捉出力ANDゲート22の出
力は目標捕捉トリガライン34を通して走査システム制御
器46に供給される。
ANDゲート22の出力の目標捕捉トリガライン34に現れ
るトリガ信号は、(1)帯域内エネルギレベルの帯域外
エネルギレベルに対する比が高くなり、かつ(2)帯域
内エネルギレベルがある予め定められた閾値あるいは設
定点を超えた時のみに、高となる。従って、目標捕捉ト
リガライン34は、光学的目標捕捉システム10が同心リン
グ捕捉目標2が光学走査装置60によって走査されている
ことを検出すると、高となる。目標捕捉トリガライン34
は、光学的ラベル走査システム9を制御するために走査
システム制御器46に供給される。さらに、目標捕捉トリ
ガライン34は、光学的に読み取り可能なラベル4からの
データが読み取られ、記憶され、復号されるように、バ
ッファ及びラベルデコーダ38にも供給される。トリガ信
号が目標捕捉トリガライン34に供給された時のみ、光学
的走査システム9内でデータが取り出される。
次に、図7A及びBを参照すると、これにはこの発明の
光学的目標捕捉システム10内の周波数シフタ11またはリ
サンプラ11と周波数シフタ12がより詳細に示されてい
る。周波数シフタ11は周波数シフタ12またはリサンプラ
12の別の実施例である。サンプルシーケンス101が、光
学走査装置60の電荷係合装置30から目標捕捉入力ライン
26を通してリサンプラ11、12の入力に供給される。目標
捕捉入力ライン26の波形には、同心リング捕捉目標2の
中心が光学走査装置60の走査経路を通過する期間ta〜tb
中のサンプルシーケンス101が含まれている。期間ta〜t
bの前後において、入力ライン26にはランダム信号が現
れる。
変動する拡大のために生じる変動する周波数を有する
サンプルシーケンス101がリサンプラ11、12に加えられ
ると、リサンプラはそれに対応する変動する量の周波数
シフトを発生する。これらの変動する周波数シフトは、
目標捕捉システム10のそれぞれの実施例中で、サンプル
シーケンス101の周波数、または表示器14、16の特異点
周波数のいずれかに加えられる。リサンプラ11により与
えられる周波数シフトは、周波数シフタ出力ライン13
に、基本リング周波数を持った補償済信号波形124また
はリサンプルされた信号波形124を生成する働きをす
る。周波数シフタ12により与えられる周波数シフトはデ
ュアルフィルタ回路127の特異点をシフトさせる働きを
持つ。
サンプルシーケンス101は周波数シフタ入力ライン26
を通して、光学的目標捕捉システム10内のリサンプラ1
1、12のディジタル−アナログ変換器106に供給される。
ディジタル−アナログ変換器106は、同心リング捕捉目
標2を有する移動するパッケージ67の拡大高72に従って
拡大補正を行うために、サンプルシーケンス101に対応
するアナログ信号を生成する。拡大補正に使用される高
さ情報は、移動するパッケージ67がコンベヤベルト42に
よって搬送される時、高さ検出アレー40によって検出さ
れ、高さ情報プロセッサ36によって処理される。走査シ
ステム制御器46からの処理された高さ情報は走査システ
ム制御器46によって拡大制御ライン28を通してリサンプ
ラ12に供給される。
ディジタル−アナログ変換器106は、例えば、ディジ
タル−アナログ変換器クイックライン104を通して変換
器106に供給される40MHzに固定されたクロック信号によ
ってクロックすることができる。変換された入力信号は
ディジタル−アナログ変換器106の出力に現れ、ディジ
タル−アナログ出力ライン105を通して低減通過フィル
タ108に供給される。低域通過フィルタ108は、エーリア
シングによってディジタル−アナログ変換器106の出力
の信号に生じる高周波数成分を除去するために、光学的
目標捕捉システム10のリサンプラ12内に設けられてい
る。従って、低域通過フィルタ108は光学的目標捕捉シ
ステム10のリサンプラ12内でエーリアシング除去を行
う。低域通過フィルタ108の出力におけるフィルタ処理
されたアナログ信号はフィルタ出力ライン109を通して
アナログ−ディジタル変換器110に供給される。
リサンプラ11内のアナログ−ディジタル変換器110に
よるディジタル信号への変換処理中、ライン109を通し
て変換器110に供給される低域通過フィルタ108からの変
換済アナログ信号は可調整リサンプリングレートまたは
変化するリサンプリングレートでリサンプルされる。こ
のように、周波数シフタ11、12をリサンプラ11、12と呼
ぶのは、これらが両方とも、シフト動作中リサンプリン
グするようにされているためである。リサンプラ11のア
ナログ−ディジタル変換器110の可調整、即ち、変化す
るリサンプリングレートは変動周波数クロック信号また
は変動周波数制御信号によって決められる。変動周波数
制御信号は、特異点を測定された高さ72に対応する周波
数へシフトさせるために必要な正しいレートでエネルギ
表示器14、16がクロックされるように、アナログ−ディ
ジタル変換器110とエネルギ表示器14、16とに供給され
る。
リサンプラ12のアナログ−ディジタル変換器110はそ
の出力を、出力ラッチされたバッファ115に供給し、さ
らに、バッファされた出力ラッチ117を通してデュアル
フィルタ回路127に供給する。出力ラッチ117は40MHzラ
インによってクロックされ、このラインはデュアルフィ
ルタ回路127のクロックにも用いられる。デュアルフィ
ルタ127自身に加えられる出力は同じ固定レートでクロ
ックされ、一方、アナログ−ディジタル変換器110は可
変レートでクロックされるので、周波数シフタ12はデュ
アルフィルタ127の特異点をシフトさせるように働く。
可変クロックライン112のリサンプリングクロック信
号周波数は、光学的に読み取り可能なラベル4が光学走
査装置60によって走査されるコンベヤベルト42からの拡
大高72に従って、例えば、31MHzと40MHzの間で変化す
る。40MHzという最高リサンプリング周波数は、光学的
に読み取り可能なラベル4がコンベヤベルト42のレベル
にあって、拡大高72がゼロの時に生じる。ラベル4がこ
のレベルにある時、ディジタル−アナログ変換器106の
サンプリングレートとアナログ−ディジタル変換器110
のリサンプリングレートは両方とも40MHzに等しい。従
って、同心リング捕捉目標2がコンベヤベルト42のレベ
ルで走査され、リサンプラ11、12によって拡大補正が行
われない時、拡大率は1である。
可変クロックライン112に最低リサンプリング周波数3
1MHzが現れるのは、同心リング捕捉目標2がコンベヤベ
ルト42より36インチ上方の拡大高72にある時である。こ
れは、コンベヤベルト42からの拡大高71、及び、光学的
目標捕捉システム10内のリサンプラ12による周波数補償
が最大の時に相当する。31MHzから40MHzの範囲で変化す
る可変クロック周波数は、ディジタル的に制御される発
振器107によって、拡大制御ライン28を通して走査シス
テム制御器46からこのディジタル制御発振器107に供給
される高さ情報に従って生成される。このように、アナ
ログ−ディジタル変換器110の出力のリサンプルされた
信号波形124は、コンベヤベルト42から測った光学的に
読み取り可能なラベル4の拡大高72について可調整リサ
ンプリングレートで補償される。
目標捕捉システム10の推奨実施例では、ライン26の入
力信号101の周波数をシフトさせるために、ディジタル
−アナログ変換器106のクロッキング周波数は一定とさ
れており、アナログ−ディジタル変換器110あるいは再
変換器(reconverter)110のクロッキング周波数は変化
させられる。しかし、当業者には、サンプルシーケンス
101の周波数をシフトさせるために、変換器106のクロッ
キング周波数を可変にし、再変換器110のクロッキング
周波数を固定してもよいことは、理解されよう。さら
に、変換器106のクロッキング周波数と再変換器110のク
ロッキング周波数の両方を可変にしてもよいことは理解
できよう。
しかし、当業者には、周波数のシフトのために他の補
間及びデシメーション技法を用いることも可能であるこ
とは理解できよう。変動拡大によって生成される異なる
周波数がある予め定められた基本周波数へ周波数シフト
される周波数シフタ12の推奨実施例では、必要な種々の
周波数シフトは、ライン13の補償済信号波形124をエネ
ルギ表示器14、16に供給するに先立って、任意の公知の
周波数シフト法を用いて生成することができる。
さらに、走査システム制御器46からのリサンプリング
レート制御情報を計算して、入力周波数を単一の周波数
ではなく、異なる出力周波数へシフトさせるような異な
る周波数シフトを発生するようにしてもよいことは理解
されよう。このような代替実施例(図示せず)は、推奨
実施例におけるような、全ての入力周波数を同じ基本周
波数へシフトさせるものとは区別される。この代替実施
例においては、検出を行うために、これらの異なる周波
数を異なるフィルタに供給することができる。
次に図8を参照すると、これには、同心リング光学的
捕捉目標2のような光学目標を捕捉するためのこの発明
の光学的目標捕捉システム10の部分の詳細が示されてい
る。光学的目標捕捉システム10において、リサンプラ12
の出力の補償済信号波形124は周波数シフタ出力ライン1
3を通してデュアルフィルタ回路127に加えられる。デュ
アルフィルタ回路127は、補償された波形124中の帯域内
エネルギのレベルを求めるための帯域通過フィルタ126
と、補償された信号波形124中の帯域外エネルギのレベ
ルを求めるための帯域阻止フィルタ128またはノッチフ
ィルタ128とを含んでいる。デュアルフィルタ回路127
は、信号波形124中の周波数を検出するために帯域内エ
ネルギレベルを帯域外エネルギレベルと比較することが
出来るようにするために、リサンプルされた信号波形12
4を処理する。
周波数シフタ出力ライン13上の補償された信号波形12
4は、同心リング捕捉目標2の中心が光学走査装置60の
走査経路中にある期間ta〜tbkにおける、全体として正
弦波形のサンプルによって形成されている。補償済信号
波形124は、上記の期間以外ではランダム信号によって
形成されている。リサンプラ12のアナログ−ディジタル
変換器110からの周波数シフタ出力ライン13は、少なく
とも6ビット幅を有することが好ましいが、それより広
くてもよい。
次に図9を参照すると、これには光学的目標捕捉シス
テム10のデュアルフィルタ回路127が示されている。デ
ュアルフィルタ回路127は光学的目標捕捉システム10の
帯域通過フィルタ126と帯域阻止フィルタ128とを含んで
いる。前述したように、補償済の信号波形124はリサン
プラ12から周波数シフタ出力ライン13を通してデュアル
フィルタ回路127に供給される。さらに、ディジタル制
御発振器107の周波数制御信号が可変クロックライン112
を通してデュアルフィルタ回路127のシフトレジスタク
ロック入力端子113に供給される。発振器107からの周波
数制御信号によるフィルタ遅延シフトレジスタ116のク
ロッキングは、リサンプルされた波形124を拡大情報に
従ってシフトレジスタ116中をシフトさせることが出来
るようにするために行われる。
これにより、パッケージ67の高さに応じたフィルタ12
6、128の特異点の実効的なシフトが行われると考えられ
る。デュアルフィルタ回路127において、それぞれフィ
ルタ応答波形130、132によって線図的に表されている、
所要の帯域通過フィルタ応答特性と帯域阻止フィルタ応
答特性を考えるために、帯域通過フィルタ126と帯域阻
止フィルタ128には重み付け関数部(重み付け手段)12
5、118がそれぞれ設けられている。光学的目標捕捉シス
テム10に周波数シフタ12が用いられている場合には、可
変クロックライン112の代わりに、40MHzクロックライン
がシフトレジスタ116の入力端子113に接続されることは
理解できよう。
デュアルフィルタ回路127のフィルタ遅延シフトレジ
スタ116は帯域通過フィルタ126と帯域阻止フィルタ128
の両方に共通である。フィルタ遅延シフトレジスタ116
としては、光学目標PLC捕捉システム10のデュアルフィ
ルタ回路127内で遅延線として働くように、変換器110と
同じレートでクロックされる通常の遅延シフトレジスタ
を用いることができる。フィルタ遅延シフトレジスタ11
6には、帯域阻止フィルタ128内で重み付け手段118と関
連させて使用するための複数の遅延線出力タップ119が
設けられている。フィルタ遅延シフトレジスタ116に
は、さらに、帯域通過フィルタ126内で重み付け手段と
関連させて使用するための複数の遅延線出力タップ123
も設けられている。
フィルタ126、128へデータをシフトさせるレートが、
シフトレジスタ116のクロック入力113に可変クロックレ
ートまたはリサンプリングレートを供給することによっ
て変化させられる場合には、この発明の方法は、フィル
タ126、128の中心周波数あるいは特異点を実効的にシフ
トさせるものとして考えることができる。しかしなが
ら、他方、リサンプラ11の方法は、目標捕捉入力ライン
26を通してリサンプラ12に供給される信号波形の周波数
を実効的にシフトさせることとして考えることもでき
る。
同様に、リサンプラ12の方法は、サンプルシーケンス
101の周波数を実効的にシフトさせること、または、デ
ュアルフィルタ127の特異点をシフトさせることのいず
れかとして見ることができる。この後者の実施例におい
ては、データが利用できる状態以前に、データをシフト
レジスタ116にシフトさせようとしないようにする必要
がある。従って、光学的目標捕捉システム10内における
周波数シフトには、1)ある信号周波数をある特異的周
波数にシフトさせること、及び、2)ある特異点周波数
をある信号周波数にシフトさせることとが含まれる。さ
らに、ここでいう「周波数をシフトさせる」とは、これ
らの周波数シフトの両方を指していることは理解されよ
う。
しかし、周波数のシフトがこれらの方法の何れでなさ
れようと関係なく、同心リング2の走査を表すサンプル
シーケンス波形101内の周波数とフィルタ126、128の特
異点の関連周波数とは、システム10の周波数シフト動作
により互いにシフトされることは、当業者には理解でき
よう。これらの周波数を相互に近づけるためのどのよう
な方法であれ、ここでいう周波数シフトの範囲に入る。
さらに、リサンプラ12の入力周波数をデュアルフィルタ
127の特異点周波数へシフトさせる時、他の公知の周波
数シフトの方法を用いてもよいことは理解されよう。こ
の信号または特異点のいずれかを周波数シフトさせるこ
とは、コンベヤベルト42より上方にある光学的捕捉目標
2を、それがあたかもコンベヤベルト42と同じレベルで
走査されて、基本リング周波数を生成したのと同じよう
に検出することを可能とする。
デュアルフィルタ回路127中の各遅延線出力タップ11
9、123は、遅延時間のそれぞれの期間とそれぞれの重み
WNO〜WNGまたはWBO〜WBGに関係付けられている。光学的
目標捕捉システム10の推奨実施例においては、帯域通過
フィルタ126には23個の遅延線出力タップ123が設けられ
ており、帯域阻止フィルタ128には23個の遅延線出力タ
ップ119が設けられている。当業者には、遅延線出力タ
ップ119と123の数がデュアルフィルタ回路127のゼロま
たは特異点の数を決定し、また、フィルタ126、128に24
個以上あるいは22個以下のタップ119、123を設けてもよ
いことは理解されよう。
フィルタ遅延シフトレジスタ116の帯域阻止フィルタ1
28の各遅延線出力タップ119は対応する帯域阻止重み付
け手段118に結合されている。各帯域阻止重み付け手段1
18は、帯域阻止フィルタ128の所要の帯域阻止フィルタ
特性を実現するために、シフトレジスタ116の各遅延線
出力タップ119に個々の重み付けを行う。帯域阻止フィ
ルタ128の推奨実施例では、各遅延線出力タップ119の重
み付け手段118は、一定値の抵抗器(図示せず)または
接地点への接続である。
実効フィルタ係数の値は、ノッチ周波数133を有する
帯域阻止フィルタ応答波形132を実現するために、当業
者には周知の通常の方法により選択される。実効フィル
タ係数を実現するための抵抗の選択は、別に計算され
る。この発明の光学的目標捕捉システム10内の帯域阻止
フィルタ132の応答特性を表すフィルタ応答曲線132のノ
ッチ周波数133または特異点133は基本リング周波数に選
択される。
帯域阻止重み付け関数118の重み付けされた出力は加
算器回路120に供給されて、加算される。加算器回路120
は普通形式の加算手段でよい。従って、加算器回路120
によって帯域阻止フィルタ出力線137に供給される帯域
通過出力波形136は、帯域阻止フィルタ128のすべての重
み付けされた出力タップ119の信号の総和である。帯域
阻止フィルタ128またはノッチフィルタ128は、23個のゼ
ロまたは特異点(singularity point)を持っている。
ノッチフィルタ128のこれらのゼロは、周波数133におい
て急峻なロールオフおよひ狭いノッチを呈するように、
すべて同一周波数位置におくことができる。しかし、幾
つかのゼロはノッチフィルタ128の直流(dc)応答を低
減するために使用することもできる。
フィルタ遅延シフトレジスタ116の遅延線出力タップ1
23が、デュアルフィルタ回路127の帯域通過フィルタ126
を形成するために設けられている。遅延線出力タップ12
3は、シフトレジスタ116の各出力タップ123を個々に重
み付けするために各帯域通過重み付け手段125に結合さ
れている。重み付け手段125は、帯域通過フィルタ126の
帯域通過フィルタ応答波形130に、基本リング周波数で
ある周波数131または特異点131でピーク応答を持たせる
ように選ばれた固定抵抗(図示省略)である。従って、
一つの好ましい実施例においては、捕捉目標2を変化す
る拡大高72をもって走査するとき、光学走査装置60によ
って与えられる変化する周波数に対してリサンプラ12が
変化するシフトを与えると、この変化する周波数はすべ
て帯域通過フィルタ126の固定特異点に対してシフトさ
れる。
帯域通過重み付け手段125からの重み付けされた出力
は、加算するために、帯域通過フィルタ126の加算器回
路121に供給される。加算器回路121は、たとえば、複数
の入力レベルを受入れてこの受入れた入力レベルの総和
を供給する形式の、普通形式の加算手段である。従っ
て、加算器回路121によって帯域通過出力線129に供給さ
れた出力波形134は、各重み付け手段125によって重み付
けされた、シフトレジスタ116のすべての出力タップ123
の信号の総和である。
こうして、光学的目標捕捉システム10のデュアルフィ
ルタ回路127内において、周波数シフタ出力線13によっ
て帯域通過フィルタ126にリサンプルされた信号波形124
が供給される。リサンプルされた信号波形124は、固定
特異点をもつ帯域通過フィルタ126において、帯域通過
フィルタ応答波形130によって示されている振幅対周波
数フィルタ応答曲線に従って処理される。或いはまた、
フィルタ126に波形124が供給されるとき、貴さ情報に従
ってフィルタ126の特異点を移動させることもできる。
帯域通過フィルタ応答波形130は、中心周波数131でピー
ク応答を与える固定された帯域通過重み付け抵抗によっ
て、決定される。
リサンプラ12の出力に生じる、補償された信号波形12
4またはリサンプルされた信号波形124は、波形124が帯
域通過フィルタ126に印加されるのと同時に、周波数シ
フタ出力線13によって帯域阻止フィルタ128に供給され
る。補償された波形124の同時処理が、帯域阻止フィル
タ応答波形132で表わされる振幅対周波数フィルタ応答
曲線に従って、帯域阻止フィルタ128で行われる。帯域
阻止フィルタ応答波形132は、固定帯域阻止重み付け手
段118によって決定される。帯域阻止フィルタ128の重み
WBO〜WBLおよび帯域通過フィルタ126の重みWNO〜W
NLは、普通の抵抗回路網によって決定することができ
る。
帯域通過フィルタ126の帯域通過フィルタ応答波形130
の中心周波数131または特異点131は、基本リング周波数
と実質的に等しく選定されている。この基本リング周波
数は、同心リングの捕捉目標の中心が、コンベヤベルト
42上方の拡大高72がゼロに等しい位置に置かれたときに
生成されるサンプルシーケンス101の周波数に相当す
る。ゼロでない拡大高72に対応するサンプルシーケンス
はセンサ40からの高さ情報に従ってこの基本周波数にシ
フトすることができる。更に、波形124がフィルタ126に
印加されたとき、特異点131を高さ情報に従ってシフト
することもできる。帯域通過フィルタ126は、帯域通過
フィルタ応答波形130によって表わされる振幅対周波数
フィルタ曲線が適正な帯域通過重み付け手段125を選択
することによって得られる、有限インパルス応答フィル
タである。
同様に、帯域阻止フィルタ合128の帯域阻止フィルタ
応答波形132のノッチ周波数133は、実質的に、同心リン
グ捕捉目標2の基本リング周波数に、選定されている。
従って、ノッチ周波数133は、帯域通過フィルタ126の帯
域通過フィルタ応答波形130の中心周波数131にほぼ等し
い。帯域阻止フィルタ128もまた有限インパルス応答フ
ィルタである。帯域阻止フィルタ応答波形132で表わさ
れる振幅対周波数フィルタ応答曲線は、帯域阻止重み付
け手段118の値を適正に選択することによって、得るこ
とができる。帯域阻止フィルタ128の1つの好ましい実
施例においては、ゼロまたは特異点のうちの大部分は、
同心リング捕捉目標2の基本リング周波数であるよう
に、選ばれる。幾つかのゼロは、直流(dc)においてロ
ールオフを与えるために使用される。
デュアルフィルタ回路127の帯域通過フィルタ126と帯
域阻止フィルタ128には、双方共フィードバックを有す
る無限インパルス応答フィルタではなく有限インパルス
応答フィルタが選ばれている。従って、フィルタ126、1
28の出力は、同心リング捕捉目標2に対応するサンルシ
ーケンス124がフィルタ遅延シフトレジスタ116内に存在
している間のみ持続する。デュアルフィルタ回路127の
好ましい実施例においては、シフトレジスタ116は、捕
捉目標2を横断して走査したサンプルの数と全く同じ長
さである。従って、補償された信号波形124はシフトレ
ジスタ116を完全に充満させることになる。
既述したように、扇状光線58または走査光線68による
走査線66で示されるように、同心リング捕捉目標2をそ
の中心を通って走査すると、11個の半サイクルから成る
有限期間を持った信号が生成される。トリガ線34のレベ
ルは、これら11個の半サイクルに相当するデータの量に
よってのみ決定される。これで光学的目標捕捉システム
10内で持続時間の短いトーンを正確に検出することがで
きるが、もしラベル走査システム9内で長いトーンが得
られたなら上記のことは必要ではない。これは、走査シ
ステム9のコンベヤベルト42が光学的捕捉目標4の同心
リング2を高速度で走査装置60を通過するように移動さ
せるから、光学ラベル走査システム9内で必要なのであ
る。この速度は、毎秒約100インチ(254cm)である。も
し光学走査システム9が40MHzを超えるサンプリングレ
ートを持っていれば、コンベヤベルト42の速度は毎秒50
0インチ(1270cm)になる。サンプルされた波形124を表
わす23個のビットがシフトレジスタ116内の所定位置に
あれば、光学的目標捕捉システム10は高信頼性をもって
それらを確認せねばならない。従って、デュアルフィル
タ127は、光学的捕捉目標2の長さに適合した適合フィ
ルタである。
帯域通過フィルタ126の出力は、帯域通過フィルタ処
理済みの波形134によって図形的に表わされている。帯
域通過出力線129上における帯域通過フィルタ処理済み
の波形134は、同心リング捕捉目標2の中心が光学走査
装置60の走査経路中にある時間中は、実質的に、三角形
のエンベロープ内にある正弦波形を持っている。波形13
4は、その時間の前後では可成り小さな応答を持ってい
る。帯域阻止フィルタ128の出力は、帯域阻止フィルタ
処理済みの波形136として図示されているが、光学走査
装置60による同心リング捕捉目標2の中心の走査によっ
て、帯域阻止フィルタ128で除去された基本リング周波
数がシフトレジスタ116内に存在している時間に相当す
る平坦期間または無出力(quiet)期間を含んでいる。
帯域阻止出力線137に生ずるフィルタ済み波形136は、上
記の時間の前後に、不規則(ランダム)な信号を含んで
いる。
帯域通過フィルタ出力線129上に生ずる帯域通過フィ
ルタ126の出力であるフィルタ処理済み波形134は2乗
(squaring)手段138に供給される。この光学的目標捕
捉システム10の好ましい実施例においては、供給された
フィルタ処理済みの波形124を2乗するために2乗手段1
38が設けられている。しかし、2乗手段138の代わり
に、フィルタ処理済み波形134の絶対値を生成する任意
の手段を帯域内エネルギ表示器14内に使用することもで
きる。フィルタ処理済み波形134の絶対値を生成する手
段は、フィルタ処理済み波形134の全波整流分を生成す
る。
2乗手段138の出力は、2乗波形142として図示されて
おり、そのフィルタ処理済み波形134の2乗操作は2乗
手段138で行われたものである。2乗波形142は、2乗手
段出力線139によって低域通過フィルタ146に供給され、
そこで帯域内エネルギ表示器波形150が発生する。低域
通過フィルタ146の出力における帯域内エネルギ表示器
波形150は、サンプルシーケンス101が同心リング捕捉目
標2の基本周波数に対応する期間中は高である。従っ
て、低域通過フィルタ146の出力における帯域内エネル
ギ表示器波形150は、同心リング捕捉目標2の中心が光
学走査装置60の走査経路中にある期間は、高であるよう
にできる。目標捕捉入力線26を介して光学的目標捕捉シ
ステム10に不規則信号が供給されている残余の時間に
は、帯域内エネルギ波形150は、実質的にゼロであるよ
うにできる。
2乗手段140の出力が2乗波形144として図示されてい
るが、その帯域阻止フィルタ処理済み波形136の2乗走
査は2乗手段140によって行われている。2乗手段140で
はなく、帯域阻止フィルタ処理済みの波形136の絶対値
を得る手段を設けて、波形136の全波整流を行うように
することもできる。2乗手段140の出力における2乗波
形144は、2乗出力線141によって低減通過フィルタ148
に供給され、そこで帯域外エネルギ表示器波形152が発
生する。サンプルシーケンス124が同心リング捕捉ター
ゲット2の基本周波数に対応している期間中は、低減通
過フィルタ148の出力に、低振幅レベルの帯域外エネル
ギ表示器波形152が現れる。従って、帯域外エネルギ表
示器波形152は、同心リング捕捉目標2の中心が光学走
査装置60の走査経路中に在る間は低にすることができ、
また、光学的目標捕捉システム10に目標捕捉入力線26を
介して不規則信号が供給される残余の時間は、非ゼロに
することができる。
この様に、低域通過フィルタ146の出力に生ずる、帯
域通過フィルタ126で処理された帯域内エネルギ表示器
波形150は、同心リング捕捉目標2の中心が光学走査装
置60で走査されている時間中は高値を呈する。低域通過
フィルタ148の出力に生ずる、帯域阻止フィルタ128で処
理された帯域外エネルギ表示器波形152は、同心リング
捕捉目標2の中心が光学走査装置60で走査されている期
間中は、低値を呈する。この帯域内エネルギ波形150と
帯域外エネルギ波形152は、共に、エネルギ比の比較器2
0に供給される。
次に、図10を参照すると、図10には光学的目標捕捉シ
ステム10の比較部と論理部のより詳細が示されている。
光学的目標捕捉システム10内で、エネルギ比の比較器20
は、低域通過フィルタ146の出力のエネルギレベルと、
低域通過フィルタ148の出力のエネルギレベルとを、表
示器線15と17をそれぞれ介して受け入れる。低域通過フ
ィルタ146および148の両出力レベルは、任意周知の利得
調整装置158によって調整される。
フィルタ126と128の両出力における2つのエネルギレ
ベルは、エネルギ比比較器20で比較されて、比較器出力
線156に2進出力を供給する。エネルギ比比較器20の線1
56に生じた2進出力は、基本リング周波数または基本リ
ング周波数の拡大分が目標捕捉入力線26によって光学的
目標捕捉システム10に印加されていればそれを示す。エ
ネルギ比比較器20によって行われる決定は、対象として
いる帯域内に、その帯域外におけるよりも多量のエネル
ギが含まれているかどうかの決定である。対象とする帯
域は、拡大された目標に対応する信号がリサンプラ12に
よってシフトされた後、同心リング捕捉ターゲット2の
基本周波数を中心とする周囲の狭い帯域である。
エネルギ比比較器20による比較動作の他に、光学的目
標捕捉システム10内では、第2の比較動作が行われる。
この第2の決定は、同心リング捕捉目標2が、エネルギ
比比較器20の出力によって示されるように光学走査装置
60の走査経路中に在るかどうかを確認するために、行わ
れる。この第2の比較動作は帯域内エネルギ閾値比較器
18が行う。帯域内エネルギ閾値比較器18によって行われ
るこの比較動作では、低域通過フィルタ146の出力にお
ける帯域内エネルギ表示器波形150が帯域内エネルギ閾
値比較器18の正入力に供給される。低域通過フィルタ14
6の入力は帯域通過フィルタ126によって処理されている
ので、帯域内エネルギ波形150は、捕捉目標2の同心リ
ングの基本リング周波数を中心とした狭い帯域である対
象とする周波数帯域内のエネルギ量を表わしている。
従って、前述のように、同心リング捕捉目標2の中心
が光学走査装置60の走査経路中に在る期間中は、この帯
域内エネルギ波形150のレベルは上昇する。帯域内エネ
ルギ閾値比較器18の負入力は、固定電圧電源と大地との
間に接続されている通常形式の利得調整手段162に結合
されていて、可調整直流閾値を与える。こうして、帯域
内エネルギ閾値比較器18の出力は、対象とする帯域内の
エネルギが、利得調整装置162を使用して変化させるこ
とができる所定の閾値よりも上昇したときだけ、高にな
る。利得調整装置162の調整によって光学的目標捕捉シ
ステム10の検出閾値を変更することができる。
対象とする帯域中のエネルギを固定直流閾値と比較す
る帯域内エネルギ閾値比較器18の出力は、閾値比較器出
力線167によって比較器ANDゲート22に供給される。比較
器ANDゲート22には、エネルギ比比較器20の出力も比比
較器出力線156によって供給される。比較器ANDゲート22
の出力は、同ANDゲート22の目標捕捉トリガ線34に供給
されるが、(1)対象とする帯域内にはその帯域外にお
けるよりも多量のエネルギが有ることがエネルギ比比較
器20によって確認され、その結果比比較器出力線156が
高にされ、更に(2)対象とする帯域内のエネルギ量が
帯域内エネルギ閾値比較器18によって決められた固定閾
値よりも多くて閾値比較器出力線167が高にされたと
き、高となる。
次に図11を参照して説明すると、同図にはデジタル制
御発振器107がより詳細に図示されている。デジタル制
御発振器107には、N分周出力を有するダウンカウンタ1
102が設けられている。ダウンカウンタ1102は拡大制御
線28によって走査システム制御器46に結合されている。
拡大制御線28によってダウンカウンタ1102にロードされ
る値は、走査システム制御器46によってルックアップテ
ーブル(図示省略)から取出される。ルックアップテー
ブルは、高さ情報プロセッサ36からの高さ情報を、発振
器107の出力線112に所要の周波数制御信号を供給するに
適した6ビットの高さ値に変換する。出力線112上の周
波数制御信号はアナログ−デジタル変換器110に供給さ
れ、制御器46から拡大制御線28によって発振器107に供
給される高さ情報に従って、変換器110内に可変リサン
プリングレートを供給する。これらの制御信号は、また
デュアルフィルタ127のシフトレジスタ116にも供給され
ることもある。
たとえば、高さ情報プロセッサ36による高さの決定に
応じてデジタル制御発振器107の出力に31MHzの信号が必
要とされる場合には、この31という値が線28を介してダ
ウンカウンタ1102中にロードされる。ロードされたこれ
らの値は、ゼロになるまでダウンカウンタ1102によりカ
ウントダウンされて、線1108上にターミナルカウントを
生成する。このターミナルカウントは、デジタル制御発
振器107内の位相基準を与える。更に、この線1108上の
ターミナルカウントはダウンカウンタ1102にフィードバ
ックされて、拡大制御線28によって制御器46から受入れ
た高さ値をこのダウンカウンタ1102が繰返しプリロード
するようにする。
デジタル制御発振器107には1MHzの局部発振器1104も
設けられている。局部発振器1104は、線1106上に局部基
準信号を生成する。線1106上のこの局部基準信号と線11
08上のターミナルカウントとは、普通形式の位相ロック
ループ1110内の通常形式の位相比較器1112に供給され
る。このターミナルカウントと局部基準信号間の位相差
によって位相ロックループ1110はその出力周波数が変化
させられる。こうして、31MHzと40MHz間で可変のリサン
プリングレートが、デジタル制御発振器107の出力線112
に1MHzごとのステップで供給される。他の構成(図示せ
ず)を使って、より粗いまたは細かい制御を行うことも
できる。この可変リサンプリングレートは、アナログ−
ディジタル変換器110と遅延シフトレジスタ116に供給さ
れてリサンプラ12内で可変周波数シフトを行う。
次に図12および図13について説明する。これらの図に
は、帯域内エネルギ閾値比較器18とエネルギ比比較器20
と共に2乗器(squarer)138、140および低域通過フィ
ルタ146、148を含む、帯域内エネルギ表示器14と帯域外
エネルギ表示器16の部分のより詳細な構成が示されてい
る。帯域通過フィルタ126の出力である波形134が2乗器
138の線129に現れ、この2乗器138の両ダイオード198に
印加される。帯域通過フィルタ126からの波形134の絶対
値が、2乗器138内の両ダイオード198によって帯域内エ
ネルギ表示器14で生成される。2乗器138の出力は2乗
器線139によってRC低域通過フィルタ146に供給される。
RC低域通過フィルタ146は並列接続された抵抗190とキャ
パシタ192を持っている。
帯域阻止フィルタ128の出力である波形136が阻止フィ
ルタ128から線137に生じる。波形136は2乗器140の両ダ
イオード201に供給されて、帯域外エネルギ検出器16内
で波形136の絶対値を生成する。波形136のこの絶対値は
2乗器出力線141によってRC低域通過フィルタ148に供給
される。低域通過フィルタ148は並列接続された抵抗194
とキャパシタ196を含んでいる。低域通過フィルタ146の
出力と低域通過フィルタ148の出力とは、サンプルシー
ケンス101の帯域内エネルギとサンプルシーケンス101の
帯域外エネルギとを比較するために、エネルギ比較器20
に供給される。更に、低域通過フィルタ146の出力は帯
域内エネルギ閾値比較器18に供給される。両比較器18、
20の出力におけるワイヤードOR構成がANDゲート22の論
理AND機能を果たすことは、当業者にとって理解できる
ことである。両比較器18、20の出力が双方とも高であれ
ば、光学的目標捕捉システム10の出力におけるトリガ線
34は高になって、同心リング捕捉目標2が光学走査装置
60の走査経路を通過しつつあることを示す。
この発明の特性を説明するためにこれまで説明および
例示して来た各部の詳細、材料および構成を、構成の範
囲に記載されたこの発明の原理および範囲を外れること
なく種々変更し得ることは、当業者にとって容易に理解
できるであろう。
フロントページの続き (72)発明者 シヨウ,デイビツド グツドウイン アメリカ合衆国 ニユージヤージ州 07748−2301 ミドルタウン・タウンシ ツプ キヤロル・ロード 51 (72)発明者 チヤンドラー,ドナルド ゴードン アメリカ合衆国 ニユージヤージ州 08540 プリンストン スプリングウツ ド・コート 43 (56)参考文献 特開 平2−117245(JP,A) 特開 昭62−18814(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06K 7/10

Claims (100)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】帯域内エネルギと帯域外エネルギとを有す
    る検出器入力信号を有する検出器で、上記帯域内エネル
    ギを有する目標周波数信号を検出するための目標捕捉方
    法であって、 (a)上記検出器入力信号中の上記帯域内エネルギのレ
    ベルを測定するステップと、 (b)上記検出器入力信号中の上記帯域外エネルギのレ
    ベルを測定するステップと、 (c)上記帯域内エネルギのレベルを上記帯域外エネル
    ギのレベルと比較するステップと、 (d)ステップ(c)の比較に従って上記目標周波数信
    号を検出するステップと、 を含む、目標捕捉方法。
  2. 【請求項2】ステップ(c)の比較は、上記帯域内エネ
    ルギレベルと上記帯域外エネルギレベルの間で割合比較
    を行うことを含むもとである、請求項1の目標捕捉方
    法。
  3. 【請求項3】ステップ(d)の検出は、上記帯域内エネ
    ルギレベルが或る予め定められた設定点を超えた場合に
    だけ上記目標周波数信号の検出を行うことを含むもので
    ある、請求項1に記載された目標捕捉方法。
  4. 【請求項4】さらに、上記予め定められた設定点を変化
    させるステップを含む、請求項3に記載された目標捕捉
    方法。
  5. 【請求項5】さらに、ステップ(d)の検出に従って検
    出信号を供給するステップを含む、請求項1に記載され
    た目標捕捉方法。
  6. 【請求項6】さらに、ステップ(d)の検出に従ってデ
    ータを捕捉するステップを含む、請求項1に記載された
    目標捕捉方法。
  7. 【請求項7】上記検出器入力信号は光学走査装置からの
    光学走査信号であり、上記目標周波数信号は光学的捕捉
    目標を表すものであり、 さらに、上記ステップ(d)の検出に従って、上記光学
    的捕捉目的が上記光学走査装置によって走査されている
    ことを確認するステップを含む、請求項1に記載された
    目標捕捉方法。
  8. 【請求項8】上記検出器入力信号の周波数は変動するも
    のであり、 さらに、上記帯域内エネルギレベルの測定に先立ち、ま
    た上記帯域外エネルギレベルの測定に先立って、上記検
    出器内で周波数シフトを行わせるステップを含む、請求
    項1に記載された目標捕捉方法。
  9. 【請求項9】上記検出器入力信号は光学走査装置からの
    光学走査信号であり、上記目標周波数信号は上記光学走
    査装置から或る走査距離に配置された光学的捕捉目標を
    表すものであり、 さらに、上記光学走査装置と上記光学的捕捉目標との間
    の上記走査距離に応じて周波数シフトを行うステップを
    含む、請求項8に記載された目標捕捉方法。
  10. 【請求項10】上記走査距離に応じて周波数シフトを行
    わせる上記ステップは、走査距離の変動による上記光学
    的捕捉目標の変動する拡大を補償するステップを含むも
    のである、請求項9に記載された目標捕捉方法。
  11. 【請求項11】ステップ(a)と(b)は、特異点を有
    するフィルタ手段に上記検出器入力信号を供給すること
    を含み、上記周波数シフトは上記特異点をシフトさせる
    ことを含むものである、請求項10に記載された目標捕捉
    方法。
  12. 【請求項12】周波数シフトを行わせる上記ステップ
    は、上記検出器入力信号の変動する周波数を或る単一の
    基本周波数へ周波数シフトさせることを含むものであ
    る、請求項10に記載された目標捕捉方法。
  13. 【請求項13】上記基本周波数は或る予め定められた走
    査距離に対応するものである、請求項12に記載された目
    標捕捉方法。
  14. 【請求項14】帯域内エネルギと帯域外エネルギとを有
    する検出器入力信号を有する検出器で、上記帯域内エネ
    ルギを有する目標周波数信号を検出するための目標捕捉
    システムであって、 上記検出器入力信号中の上記帯域内エネルギのレベルを
    測定する手段と、 上記検出器入力信号中の上記帯域外エネルギのレベルを
    測定する手段と、 上記測定された帯域内エネルギのレベルを上記測定され
    た帯域外エネルギのレベルと比較してエネルギレベル比
    較結果を供給する手段と、 上記エネルギレベル比較結果に従って上記目標周波数信
    号を検出して検出結果を供給する手段と、 を含む、目標捕捉システム。
  15. 【請求項15】上記比較する手段は、上記帯域内エネル
    ギレベルと上記帯域外エネルギレベルの間で割合比較を
    行う手段を含むものである、請求項14に記載された目標
    捕捉システム。
  16. 【請求項16】上記検出手段は、上記帯域内エネルギレ
    ベルが或る予め定められた設定点を超えた場合にだけ上
    記目標周波数信号を検出する手段を含むものである、請
    求項14に記載された目標捕捉システム。
  17. 【請求項17】さらに、上記予め定められた設定点を変
    化させる手段を含む、請求項16に記載された目標捕捉シ
    ステム。
  18. 【請求項18】さらに、上記検出結果に応じて検出信号
    を供給する手段を含む、請求項14に記載された目標捕捉
    システム。
  19. 【請求項19】さらに、上記検出結果に応じてデータを
    捕捉するための手段を含む、請求項14に記載された目標
    捕捉システム。
  20. 【請求項20】光学走査装置を有し、 上記検出器入力信号は上記光学走査装置からの光学走査
    信号であり、上記目標周波数信号は光学的捕捉目標を表
    すものであり、 さらに、上記検出結果に従って、上記光学的捕捉目標が
    上記光学走査装置によって走査されていることを確認す
    る手段を含む、請求項14に記載された目標捕捉システ
    ム。
  21. 【請求項21】上記検出器入力信号の周波数は変動する
    ものであり、 さらに、上記帯域内エネルギレベルの測定に先立ち、ま
    た上記帯域外エネルギの測定に先立って、上記検出器内
    で周波数シフトを行わせるための手段を含む、請求項14
    に記載された目標捕捉システム。
  22. 【請求項22】光学走査装置を有し、 上記検出器入力信号は上記光学走査装置からの光学走査
    信号であり、上記目標周波数信号は上記光学走査装置か
    ら或る走査距離に配置された光学捕捉目標を表すもので
    あり、 さらに、上記光学走査装置と上記光学的捕捉目標との間
    に上記走査距離に応じて周波数シフトを行わせる手段を
    含む、請求項21に記載された目標捕捉システム。
  23. 【請求項23】上記走査距離に応じて周波数シフトを行
    わせる上記手段は、走査距離の変動による上記光学的捕
    捉目標の変動する拡大を補償する手段を含むものであ
    る、請求項22に記載された目標捕捉システム。
  24. 【請求項24】上記エネルギレベル測定手段は特異点を
    有するフィルタ手段を含むものであり、 さらに、上記特異点をシフトさせるための手段を含む、
    請求項23に記載された目標捕捉システム。
  25. 【請求項25】上記周波数をシフトさせる手段は、上記
    検出器入力信号の上記変動する周波数を或る単一の基本
    周波数へ周波数シフトさせるように構成されているもの
    である、請求項23に記載された目標捕捉システム。
  26. 【請求項26】上記基本周波数は或る予め定められた走
    査距離に対応するものである、請求項25に記載された目
    標捕捉システム。
  27. 【請求項27】変化する周波数シフトを与えてシフタ入
    力信号を処理する周波数シフタシステムであって、 上記シフタ入力信号を受け取り、このシフタ入力信号を
    サンプリングのための第1の周波数に従って変換して変
    換入力信号を供給する、ディジタル信号をアナログ信号
    に変換するディジタル−アナログ変換手段と、 上記変換入力信号を受け取り、この変換入力信号をリサ
    ンプリングのための第2の周波数に従って再変換して上
    記周波数シフトを与える、アナログ信号をディジタル信
    号に変換するアナログ−ディジタル変換手段と、 を具える、周波数シフタシステム。
  28. 【請求項28】さらに、上記サンプリングのための第1
    の周波数と上記リサンプリングのための第2の周波数の
    少なくとも一方を変化させて、変化する周波数シフトを
    与える変更手段を含む、請求項27に記載された周波数シ
    フタシステム。
  29. 【請求項29】さらに、上記周波数シフトを上記シフタ
    入力信号に与える手段を含む、請求項28に記載された周
    波数シフタシステム。
  30. 【請求項30】さらに、或る特異点周波数を持った少な
    くとも1つの特異点を有する特異点手段を含み、さら
    に、上記周波数シフトを上記特異点周波数に与える手段
    を含む、請求項28に記載された周波数シフタシステム。
  31. 【請求項31】上記変更手段は、上記第1と第2の周波
    数の少なくとも一方の周波数を周波数制御信号に従って
    変化させる手段を含むものである、請求項28に記載され
    た周波数シフタシステム。
  32. 【請求項32】上記変更手段は、上記リサンプリングの
    ための第2の周波数を上記周波数制御信号に従って変化
    させる手段を含むものである、請求項31に記載された周
    波数シフタシステム。
  33. 【請求項33】さらに、上記周波数制御信号を計算手段
    に応じて調整するための手段を含む、請求項31に記載さ
    れた周波数シフタシステム。
  34. 【請求項34】さらに、上記周波数制御信号をセンサ情
    報に従って調整するための手段を含む、請求項31に記載
    された周波数シフタシステム。
  35. 【請求項35】上記センサ情報は距離情報を含むもので
    ある、請求項34に記載された周波数シフタシステム。
  36. 【請求項36】上記センサ情報は拡大情報を含むもので
    ある、請求項34に記載された周波数シフタシステム。
  37. 【請求項37】上記サンプリングのための第1の周波数
    が上記リサンプリングのための第2の周波数に実質的に
    等しい、請求項27に記載された周波数シフタシステム。
  38. 【請求項38】ゼロの周波数シフトが与えられる、請求
    項37に記載された周波数シフタシステム。
  39. 【請求項39】上記周波数制御信号は上記周波数シフト
    を表す変化する電圧レベルを含むものである、請求項31
    に記載された周波数シフタシステム。
  40. 【請求項40】上記周波数制御信号は変化するクロック
    レートを有するクロック信号よりなり、上記変化するク
    ロックレートは上記変化する周波数シフトを表すもので
    ある、請求項31に記載された周波数シフタシステム。
  41. 【請求項41】上記周波数シフタシステムは複数の特異
    点周波数を有し、上記シフタ入力信号は複数の異なる入
    力周波数の信号を有し、上記変更手段は、上記複数の特
    異点周波数の中の或る特異点周波数と上記複数の異なる
    入力周波数の中の或る入力周波数との両方に等しい共通
    周波数を生成するために、対応する異なる周波数シフト
    を与えるように構成されているものである、請求項28に
    記載された周波数シフタシステム。
  42. 【請求項42】上記シフタ入力信号は光学的捕捉目標を
    走査するための光学走査装置からの光学走査信号を含
    み、上記共通周波数は、上記光学走査装置が上記光学補
    足目標を或る予め定められた走査距離で走査する時に得
    られる上記光学走査信号の単一の或る予め定められた基
    本周波数である、請求項41に記載された周波数シフタシ
    ステム。
  43. 【請求項43】上記変更手段は、さらに、上記サンプリ
    ングのための第1の周波数と上記リサンプリングのため
    の第2の周波数の上記少なくとも一方を、上記光学走査
    装置と上記光学的補足目標との間の上記走査距離に応じ
    て変化させる手段を含むものである、請求項42に記載さ
    れた周波数シフタシステム。
  44. 【請求項44】シフタシステム入力信号を処理するため
    の周波数シフトを与える周波数シフトの方法であって、 (a)シフタ入力信号を受け取り、サンプリングのため
    の第1の周波数に従ってディジタル−アナログ変換器に
    よってディジタル信号をアナログ信号に変換することに
    よって上記入力信号を変換して、変換された入力信号を
    供給する第1のステップと、 (b)上記変換された入力信号を受け取り、リサンプリ
    ングのための第2の周波数に従ってアナログ−ディジタ
    ル変換器によってアナログ信号をディジタル信号に変換
    することによって上記変換された入力信号を再変換し
    て、上記周波数シフトを与える第2のステップと、 を含む、周波数シフトの方法。
  45. 【請求項45】さらに、上記サンプリングのための第1
    の周波数と上記リサンプリングのための第2の周波数の
    少なくとも一方を変化させて、変化する周波数シフトを
    与えるステップを含む、請求項44に記載された周波数シ
    フトの方法。
  46. 【請求項46】上記第1と第2の周波数の中の少なくと
    も一方の周波数を変化させるステップは周波数制御信号
    に従って変化させることを含むものである、請求項45に
    記載された周波数シフトの方法。
  47. 【請求項47】上記周波数シフトを上記入力信号に加え
    るステップを含む、請求項44に記載された周波数シフト
    の方法。
  48. 【請求項48】上記シフタシステムは少なくとも1つの
    特異点を有するものであり、 さらに、上記周波数シフトを上記特異点に加えることを
    含む、請求項44に記載された周波数シフトの方法。
  49. 【請求項49】上記第1と第2の周波数の少なくとも一
    方の周波数を変化させるステップは、上記リサンプリン
    グのための第2の周波数を上記周波数制御信号に従って
    変化させることを含むものである、請求項44に記載され
    た周波数シフトの方法。
  50. 【請求項50】さらに、上記周波数制御信号を計算手段
    に応じて調整するステップを含む、請求項46に記載され
    た周波数シフトの方法。
  51. 【請求項51】さらに、上記周波数制御信号をセンサ情
    報に従って調整するステップを含む、請求項46に記載さ
    れた周波数シフトの方法。
  52. 【請求項52】上記センサ情報は距離情報を含むもので
    ある、請求項51に記載された周波数シフトの方法。
  53. 【請求項53】上記センサ情報は拡大情報を含むもので
    ある、請求項51に記載された周波数シフトの方法。
  54. 【請求項54】上記サンプリングのための第1の周波数
    が上記リサンプリングのための第2の周波数に実質的に
    等しい、請求項44に記載された周波数シフトの方法。
  55. 【請求項55】ゼロの周波数シフトを与えるステップを
    含む、請求項54に記載された周波数シフトの方法。
  56. 【請求項56】上記周波数制御信号は上記周波数シフト
    を表す変化する電圧レベルを含むものである、請求項46
    に記載された周波数シフトの方法。
  57. 【請求項57】上記周波数制御信号は変化するクロッキ
    ングレートを有するクロック信号を含み、上記変化する
    クロッキングレートは上記変化する周波数シフトを表す
    ものである、請求項46に記載された周波数シフトの方
    法。
  58. 【請求項58】上記システムには複数の特異点周波数が
    設けられており、上記シフタシステム入力信号には複数
    の異なる入力信号周波数が与えられており、 さらに、上記複数の特異点周波数の中の或る特異点周波
    数と上記複数の異なる入力周波数の中の或る入力信号周
    波数の両方に等しい共通周波数を生成するために、対応
    する異なる周波数シフトを与えるステップを含む、請求
    項44に記載された周波数シフタの方法。
  59. 【請求項59】上記シフタ入力信号は光学的捕捉目標を
    走査するための光学走査装置からの光学走査信号を含
    み、上記共通周波数は、上記光学走査装置が上記光学的
    捕捉目標を或る予め定められた走査距離で走査する時に
    得られる上記光学走査信号の或る単一の予め定められた
    基本周波数である、請求項58に記載された周波数シフト
    の方法。
  60. 【請求項60】上記サンプリングのための第1の周波数
    と上記リサンプリングのための第2の周波数の少なくと
    も一方を変化させる上記ステップは、光学走査装置と光
    学的捕捉目標の間の走査距離に応じて変化させるステッ
    プを含むものである、請求項45に記載された周波数シフ
    トの方法。
  61. 【請求項61】複数の異なる入力周波数を有する入力信
    号を濾波するディジタルフィルタシステムであって、 少なくとも1つのフィルタ特異点周波数を形成するフィ
    ルタ手段と、 上記複数の異なる入力周波数を受け取り、上記複数の異
    なる入力周波数の中の相異なる入力周波数に周波数シフ
    トを与えて、周波数シフトされた信号を生成する周波数
    シフト手段と、 を具え、 上記周波数シフト手段は、 上記入力信号を受け取り上記入力信号をサンプリングの
    ための第1のレートでサンプルして変換された第1の信
    号を供給する、ディジタル信号をアナログ信号に変換す
    るディジタル−アナログ変換手段と、 上記変換された第1の信号を受け取り上記変換された第
    1の信号をリサンプリングのための第2のレートでリサ
    ンプルして変換された第2の信号を供給する、アナログ
    信号をディジタル信号に変換するアナログ−ディジタル
    変換手段と、を含むものであり、 さらに、上記周波数シフトされた信号を濾波するため
    に、上記周波数シフトされた信号を上記フィルタ手段に
    供給する手段を具える、ディジタルフィルタシステム。
  62. 【請求項62】上記周波数シフト手段は、上記複数の異
    なる入力周波数の中の上記異なる入力周波数に対して異
    なる量の周波数シフトを与えて、上記異なる入力周波数
    の各々についてそれぞれシフトされた周波数を有する各
    周波数シフトされた信号を生成するように構成されてい
    るものである、請求項61に記載されたディジタルフィル
    タシステム。
  63. 【請求項63】上記フィルタ特異点周波数が或る固定さ
    れたフィルタ周波数からなり、上記それぞれシフトされ
    た周波数の各々が上記固定されたフィルタ周波数に等し
    い、請求項62に記載されたディジタルフィルタシステ
    ム。
  64. 【請求項64】上記フィルタ手段は或る固定されたフィ
    ルタ周波数に第1の固定された特異点を有する第1の特
    異点手段を含むものである、請求項61に記載されたディ
    ジタルフィルタシステム。
  65. 【請求項65】上記フィルタ手段はさらに、上記固定さ
    れたフィルタ周波数に第2の固定された特異点を有する
    第2の特異点手段を含むものである、請求項64に記載さ
    れたディジタルフィルタシステム。
  66. 【請求項66】さらに、上記再変換された第2の信号を
    上記フィルタ手段に供給して上記再変換された第2の信
    号を濾波するための手段を含む、請求項61に記載された
    ディジタルフィルタシステム。
  67. 【請求項67】さらに、上記サンプリングのための第1
    のレートと上記リサンプリングのための第2のレートの
    少なくとも一方を、これら第1と第2のレートの他方に
    対して変化させる手段を含む請求項61に記載されたディ
    ジタルフィルタシステム。
  68. 【請求項68】さらに、上記サンプリングのための第1
    のレートと上記リサンプリングのための第2のレートの
    少なくとも一方を変化させて、上記複数の異なる入力周
    波数の中の個々の入力周波数に与えられる上記周波数シ
    フトの量を、上記個々の入力周波数に応じて変化させる
    手段を含む、請求項67に記載されたディジタルフィルタ
    システム。
  69. 【請求項69】さらに、周波数シフトを選択し、上記選
    択された周波数シフトを上記複数の異なる入力周波数の
    中の個々の入力周波数に、この個々の入力周波数に従っ
    て与える手段を含む、請求項62に記載されたディジタル
    フィルタシステム。
  70. 【請求項70】上記フィルタ手段は、上記周波数シフト
    された信号が或る予め定められた目標周波数に等しいシ
    フトされた周波数を有することを確認する検出手段に結
    合されているものである、請求項62に記載されたディジ
    タルフィルタシステム。
  71. 【請求項71】光学走査装置を有し、 上記入力信号は上記光学走査装置からの光学走査信号で
    あり、上記予め定められた目標周波数は光学的捕捉目標
    を表すものであり、 さらに、上記周波数シフトされた信号が上記予め定めら
    れた目標周波数に等しいシフトされた周波数を持ってい
    ると確認されたことに従って、上記高学的捕捉目標が上
    記光学走査装置によって走査されていることを確認する
    手段を具える、請求項70に記載されたディジタルフィル
    タシステム。
  72. 【請求項72】上記入力信号は帯域内エネルギと帯域外
    エネルギとを有し、上記帯域内エネルギは上記予め定め
    られた目標周波数と実質的に等しい周波数を有し、 上記入力信号中の上記帯域内エネルギのレベルを測定す
    る手段と、 上記入力信号中の帯域外エネルギのレベルを測定する手
    段と、 を具える、請求項70に記載されたディジタルフィルタシ
    ステム。
  73. 【請求項73】さらに、上記測定された帯域内エネルギ
    レベルを上記測定された帯域外エネルギレベルと比較し
    て、エネルギレベルの比較結果を供給する手段を有し、 上記検出手段は、上記エネルギレベルの比較結果に応じ
    て上記予め定められた目標周波数を検出して上記確認を
    行うように構成されているものである、請求項72に記載
    されたディジタルフィルタシステム。
  74. 【請求項74】光学走査装置を有し、 上記入力信号は上記光学走査装置からの光学走査信号で
    あり、上記目標周波数信号は上記光学走査装置から或る
    走査距離に置かれた光学的捕捉目標を表すものであり、 さらに、上記光学走査装置と上記光学的捕捉目標の間の
    上記走査距離に応じて上記入力信号の周波数シフトの量
    を変化させる手段を具える、請求項73に記載されたディ
    ジタルフィルタシステム。
  75. 【請求項75】上記走査距離に応じて上記入力信号を周
    波数シフトさせる上記手段は、走査距離が変化すること
    による上記光学的捕捉目的の変化する拡大を補償するた
    めの手段を備えるものである、請求項74に記載されたデ
    ィジタルフィルタシステム。
  76. 【請求項76】上記比較手段は上記帯域内エネルギと上
    記帯域外エネルギの間で割合の比較を行う手段を備える
    ものである、請求項73に記載されたディジタルフィルタ
    システム。
  77. 【請求項77】上記検出手段は、上記帯域内エネルギレ
    ベルが或る予め定められた設定点を超えた時のみに上記
    周波数信号の検出を行う手段を備えるものである、請求
    項73に記載されたディジタルフィルタシステム。
  78. 【請求項78】さらに、上記予め定められた設定点を変
    化させる手段を具える、請求項77に記載されたディジタ
    ルフィルタシステム。
  79. 【請求項79】さらに、上記確認に従って検出信号を生
    成する手段を具える、請求項70に記載されたディジタル
    フィルタシステム。
  80. 【請求項80】さらに、上記確認に従ってデータを捕捉
    する手段を具える、請求項70に記載されたディジタルフ
    ィルタシステム。
  81. 【請求項81】複数の異なる入力周波数を有する入力信
    号のディジタル濾波の方法であって、 (a)或るフィルタ特異点を有するフィルタ手段を用意
    するステップと、 (b)上記複数の異なる入力周波数を受け取り、上記複
    数の異なる入力周波数の中の相異なる入力周波数に周波
    数シフト手段により周波数シフトを与えて、周波数シフ
    トされた信号を生成するステップと、 を含み、 上記周波数シフト手段により周波数シフトを与えるステ
    ップは、 ディジタル信号をアナログ信号に変換するディジタル−
    アナログ変換手段により、上記入力信号を受け取り、上
    記入力信号をサンプリングのための第1のレートでサン
    プルして変換された第1の信号を供給することと、 アナログ信号をディジタル信号に変換するアナログ−デ
    ィジタル変換手段により、上記変換された第1の信号を
    受け取り、上記変換された第1の信号をリサンプリング
    のための第2のレートでリサンプルして再変換された第
    2の信号を供給することと、を含むものであり、 さらに、 (c)上記周波数シフトされた信号を上記フィルタ手段
    に供給して上記周波数シフトされた信号を濾波するステ
    ップを含む、 ディジタル濾波の方法。
  82. 【請求項82】ステップ(b)は、上記複数の異なる入
    力周波数の中の上記異なる入力周波数に異なる量の周波
    数シフトを与えて、上記異なる入力周波数の各々につい
    てそれぞれシフトされた周波数を有するそれぞれの周波
    数シフトされた信号を生成するステップを含むものであ
    る、請求項81に記載されたディジタル濾波の方法。
  83. 【請求項83】上記フィルタの特異点が或る固定された
    フィルタ周波数であり、上記それぞれのシフトされた周
    波数の各々が上記固定されたフィルタ周波数に等しい、
    請求項82に記載されたディジタル濾波の方法。
  84. 【請求項84】上記フィルタ手段は、或る固定されたフ
    ィルタ周波数に固定された特異点を有する第1の特異点
    手段を備えるものである、請求項81に記載されたディジ
    タル濾波の方法。
  85. 【請求項85】上記フィルタ手段は、さらに、上記固定
    されたフィルタ周波数に固定された特異点を有する第2
    の特異点手段を備えるものである、請求項84に記載され
    たディジタル濾波の方法。
  86. 【請求項86】上記フィルタ手段に上記再変換された第
    2の信号を供給して、上記再変換された第2の信号を濾
    波するステップを含む、請求項81に記載されたディジタ
    ル濾波の方法。
  87. 【請求項87】さらに、上記サンプリングのための第1
    のレートと上記リサンプリングのための第2のレートの
    少なくとも一方を、上記第1と第2のレートの他方に対
    して変化させるステップを含む、請求項81に記載された
    ディジタル濾波の方法。
  88. 【請求項88】上記複数の異なる入力周波数の中の個々
    の入力周波数の上記周波数シフトの量を、上記サンプリ
    ングのための第1のレートと上記リサンプリングのため
    の第2のレートの少なくとも一方を変化させることによ
    って上記個々の入力周波数に応じて変化させるステップ
    を含む、請求項87に記載されたディジタル濾波の方法。
  89. 【請求項89】さらに、周波数シフトを選択して、上記
    複数の異なる入力周波数の中の個々の入力周波数に応じ
    て、上記選択された周波数シフトを上記個々の入力周波
    数に加えるステップを含む、請求項82に記載されたディ
    ジタル濾波の方法。
  90. 【請求項90】さらに、上記周波数シフトされた信号を
    検出手段に供給して、上記周波数シフトされた信号が或
    る予め定められた目標周波数に等しいシフトされた周波
    数を持っているかを確認するステップを含む、請求項82
    に記載されたディジタル濾波の方法。
  91. 【請求項91】上記入力信号は光学走査装置からの光学
    走査信号であり、上記予め定められた目標周波数は光学
    的捕捉目標を表すものであり、 さらに、上記周波数シフトされた信号が上記予め定めら
    れた目標周波数に等しいシフトされた周波数を持ってい
    ることを確認したことに従って、上記光学的捕捉目標が
    上記光学走査装置によって走査されていることを確認す
    るステップを含む、請求項90に記載されたディジタル濾
    波の方法。
  92. 【請求項92】上記入力信号は帯域内エネルギと帯域外
    エネルギとを有し、上記帯域内エネルギは上記予め定め
    られた目標周波数に実質的に等しい周波数を有し、 さらに、 (d)上記入力信号内の上記帯域内エネルギのレベルを
    測定するステップと、 (e)上記入力信号中の帯域外エネルギのレベルを測定
    するステップと、 を含む、請求項90に記載されたディジタル濾波の方法。
  93. 【請求項93】さらに、 (f)上記測定された帯域内エネルギレベルを上記測定
    された帯域外エネルギレベルと比較してエネルギレベル
    比較結果を供給するステップと、 (g)上記エネルギレベルの比較結果に応じて上記予め
    定められた目標周波数を検出して、上記の確認を行うス
    テップと、 を含む、請求項92に記載されたディジタル濾波の方法。
  94. 【請求項94】上記入力信号は光学走査装置の光学走査
    信号であり、上記予め定められた目標周波数は上記光学
    走査装置から或る走査距離に置かれた光学的捕捉目標を
    表すものであり、 さらに、上記入力信号を上記光学走査装置と上記光学的
    捕捉目的との間の上記走査距離に応じて周波数シフトさ
    せるステップを含む、請求項93に記載されたディジタル
    濾波の方法。
  95. 【請求項95】上記入力信号を上記走査距離に応じて周
    波数シフトさせるステップは、 走査距離の変動による上記高学的捕捉目標の変動する拡
    大を補償するステップを含むものである、請求項94に記
    載されたディジタル濾波の方法。
  96. 【請求項96】ステップ(f)のエネルギレベルの比較
    は、上記帯域内エネルギと上記帯域外エネルギの間で割
    合比較を行うことを含むものである、請求項93に記載さ
    れたディジタル濾波の方法。
  97. 【請求項97】ステップ(g)の検出は、さらに、上記
    帯域内エネルギレベルが或る予め定められた設定点を超
    えた場合にだけ上記周波数信号を検出するステップを含
    むものである、請求項93に記載されたディジタル濾波の
    方法。
  98. 【請求項98】さらに、上記予め定められた設定点を変
    化させるステップを含む、請求項97に記載されたディジ
    タル濾波の方法。
  99. 【請求項99】さらに、上記確認に従って検出信号を生
    成するステップを含む、請求項90に記載されたディジタ
    ル濾波の方法。
  100. 【請求項100】さらに、上記確認に従ってデータを捕
    捉するステップを含む、請求項90に記載されたディジタ
    ル濾波の方法。
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Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5495097A (en) * 1993-09-14 1996-02-27 Symbol Technologies, Inc. Plurality of scan units with scan stitching
ES2139612T3 (es) * 1992-05-26 2000-02-16 United Parcel Service Inc Sistema de lectura por camara para codigos multiples.
ES2134227T3 (es) * 1992-05-26 1999-10-01 United Parcel Service Inc Metodo y sistema para adquirir una imagen objetivo.
US5982950A (en) * 1993-08-20 1999-11-09 United Parcel Services Of America, Inc. Frequency shifter for acquiring an optical target
JPH09500476A (ja) * 1993-11-12 1997-01-14 エクサバイト コーポレイション ヘリカルスキャン記録機においてヘッドパラメータを決定しかつ使用する方法および装置
US7387253B1 (en) * 1996-09-03 2008-06-17 Hand Held Products, Inc. Optical reader system comprising local host processor and optical reader
JP2938338B2 (ja) * 1994-03-14 1999-08-23 株式会社デンソー 二次元コード
US5515447A (en) * 1994-06-07 1996-05-07 United Parcel Service Of America, Inc. Method and apparatus for locating an acquisition target in two-dimensional images by detecting symmetry in two different directions
ATE190415T1 (de) * 1994-06-07 2000-03-15 United Parcel Service Inc Verfahren und vorrichtung zur dekodierung eines zweidimensionalen symboles im raumbereich
JP2867904B2 (ja) * 1994-12-26 1999-03-10 株式会社デンソー 2次元コード読取装置
EP0722148A2 (en) * 1995-01-10 1996-07-17 Welch Allyn, Inc. Bar code reader
DE69634584T2 (de) * 1995-05-31 2005-09-15 Symbol Technologies, Inc. Optische Abtaster
US5831254A (en) * 1995-12-18 1998-11-03 Welch Allyn, Inc. Exposure control apparatus for use with optical readers
US5814802A (en) 1996-02-23 1998-09-29 Accu-Sort Systems, Inc. High speed imaging apparatus for CCD based scanners
SE507680C2 (sv) * 1997-01-13 1998-07-06 Qualisys Ab Metod och anordning för att bestämma positionen av ett objekt
KR100429858B1 (ko) * 1997-05-21 2004-06-16 삼성전자주식회사 적응적 필터를 이용한 촛점 조절장치 및 방법
US5984078A (en) 1997-08-04 1999-11-16 United Parcel Service Of America, Inc. Automated shuttle sorter for conveyors
DE19840455A1 (de) * 1998-09-04 2000-03-09 Sick Ag Verfahren zum Betreiben eines Strichcodelesers
US6189702B1 (en) 1998-11-25 2001-02-20 United Parcel Service Of America, Inc. Overhead mounted sorter for conveyors
WO2000059648A2 (en) * 1999-04-07 2000-10-12 Federal Express Corporation System and method for dimensioning objects
US7161688B1 (en) 1999-08-31 2007-01-09 Brett Bonner Mass scanning and dimensioning system
US7118042B2 (en) * 2002-01-18 2006-10-10 Microscan Systems Incorporated Method and apparatus for rapid image capture in an image system
US8146823B2 (en) * 2002-01-18 2012-04-03 Microscan Systems, Inc. Method and apparatus for rapid image capture in an image system
US20050227217A1 (en) * 2004-03-31 2005-10-13 Wilson Andrew D Template matching on interactive surface
US7593593B2 (en) * 2004-06-16 2009-09-22 Microsoft Corporation Method and system for reducing effects of undesired signals in an infrared imaging system
US7911444B2 (en) * 2005-08-31 2011-03-22 Microsoft Corporation Input method for surface of interactive display
US8212857B2 (en) * 2007-01-26 2012-07-03 Microsoft Corporation Alternating light sources to reduce specular reflection
JP4561869B2 (ja) 2008-05-08 2010-10-13 ソニー株式会社 マイクロビーズ自動識別方法及びマイクロビーズ
US8104688B2 (en) * 2008-06-16 2012-01-31 Michael Wallace Method and system for identifying a game piece
WO2010123497A1 (en) * 2009-04-21 2010-10-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Color target read using grayscale information
JP2014106948A (ja) * 2012-11-30 2014-06-09 Nippon Electric Glass Co Ltd 二次元情報読取装置
US9542172B2 (en) 2013-02-05 2017-01-10 Apple Inc. Automatic updating of applications
EP3883247A4 (en) 2018-12-13 2021-12-01 Huawei Technologies Co., Ltd. FILTERING DEVICE AND METHOD
CN116719005B (zh) * 2023-08-10 2023-10-03 南京隼眼电子科技有限公司 基于fpga的定点数据处理方法、装置及存储介质

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3611209A (en) * 1969-12-11 1971-10-05 Bell Telephone Labor Inc Digital filter frequency shift modulator
US3671670A (en) * 1970-04-15 1972-06-20 Bell Telephone Labor Inc Digital filter frequency-shift modulator
US3947833A (en) * 1974-11-20 1976-03-30 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Automatic target detection system
US4361875A (en) * 1980-06-23 1982-11-30 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Multiple tone detector and locator
US4348735A (en) * 1980-06-23 1982-09-07 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Cyclotomic tone detector and locator
JPS5765948A (en) * 1980-10-13 1982-04-21 Fujitsu Ltd Multifrequency signal receiver
US4497065A (en) * 1982-07-12 1985-01-29 Westinghouse Electric Corp. Target recognition system enhanced by active signature measurements
JPS59226391A (ja) * 1983-06-08 1984-12-19 ヤマハ株式会社 電子楽器
DE3339921A1 (de) * 1983-11-04 1985-05-15 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Verfahren zur erkennung und zur entfernungsunabhaengigen, ueber einen vorgegebenen zeitraum gleichgrossen darstellung eines gegenstandes
DE3424721C2 (de) * 1984-07-05 1986-12-18 M.A.N.- Roland Druckmaschinen AG, 6050 Offenbach Farbwerk für eine Druckmaschine
US4739401A (en) * 1985-01-25 1988-04-19 Hughes Aircraft Company Target acquisition system and method
JPS61258541A (ja) * 1985-05-10 1986-11-15 Hitachi Cable Ltd 光受信レベル断検出装置
US4847025A (en) * 1986-09-16 1989-07-11 Lanxide Technology Company, Lp Method of making ceramic articles having channels therein and articles made thereby
US4905292A (en) * 1987-09-14 1990-02-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army High probability of detection, low false alarm multisensor ATR
US4874936A (en) * 1988-04-08 1989-10-17 United Parcel Service Of America, Inc. Hexagonal, information encoding article, process and system
US5027422A (en) * 1988-08-29 1991-06-25 Raytheon Company Confirmed boundary pattern matching

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