JP4403991B2 - Information code reader and control method of information code reader - Google Patents

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Description

本発明は、情報コードを光学的に読取るためのエリアセンサと、このエリアセンサを介して読取られた画像データを処理するFPGAとを備える情報コード読取装置、及びその情報コード読取装置の制御方法に関する。   The present invention relates to an information code reading apparatus including an area sensor for optically reading an information code, and an FPGA for processing image data read through the area sensor, and a control method for the information code reading apparatus. .

バーコードや例えばQRコード(登録商標)などの2次元コードを読取る情報コード読取装置においては、生産台数がそれ程多くはないにもかかわらず多種多様な仕様が要求されている。このため、情報コードを含んだ画像の取込処理やデコード処理を行なうデジタル回路をゲートアレイのようなカスタムICによって構成した場合には、その開発固定費が嵩むことにより製造コストの上昇を招くという事情がある。
また、このようなカスタムICを搭載した情報コード読取装置では、仕様変更に柔軟に対処できないという事情もある。そして、近年では、多品種少量生産に対応すると共に仕様変更の発生に対するリスクを低減するため、上記デジタル回路をフィールドプログラマブルゲートアレイ(以下、FPGAと呼ぶ)で実現するようにした情報コード読取装置が実用化されている。
In an information code reading apparatus that reads a two-dimensional code such as a barcode or a QR code (registered trademark), various specifications are required even though the number of production is not so large. For this reason, when a digital circuit that performs processing for capturing and decoding an image including an information code is configured by a custom IC such as a gate array, the development and fixed costs increase, leading to an increase in manufacturing cost. There are circumstances.
In addition, there is a situation in which an information code reader equipped with such a custom IC cannot flexibly cope with a specification change. In recent years, there has been an information code reading apparatus in which the digital circuit is realized by a field programmable gate array (hereinafter referred to as FPGA) in order to cope with high-mix low-volume production and reduce the risk of specification change. It has been put into practical use.

ところで、上記情報コード読取装置のように携帯可能に構成される装置については、搭載されているバッテリの限られた容量で動作が可能となる時間をより長くするため、低消費電力化が要請されている。そして、FPGAについては上述したメリットがある一方で、静的消費電流は通常のゲートアレイに比較して大きいというデメリットがある。また、FPGAは製品によって、静的消費電流の範囲を例えば10mA(typ)〜200mA(max)と極めて広い範囲で許容しているものもある。
以上のような理由から、FPGAを使用して構成した情報コード読取装置は、動作可能時間が短くなってしまう傾向にある。従って、FPGAに動作用電源を供給する時間は、極力短くすることが望ましい。
By the way, for a device configured to be portable, such as the information code reading device, low power consumption is required in order to extend the time during which the operation is possible with the limited capacity of the mounted battery. ing. While the FPGA has the above-described advantages, it has a disadvantage that the static current consumption is larger than that of a normal gate array. Some FPGAs allow a static current consumption range of, for example, 10 mA (typ) to 200 mA (max) in a very wide range.
For the reasons described above, an information code reader configured using an FPGA tends to shorten the operable time. Therefore, it is desirable to shorten the time for supplying the operation power to the FPGA as much as possible.

例えば、特許文献1には、FPGAを使用して構成される情報コード読取装置について、FPGAのロジックがノイズなどにより不用意に書換えられてしまう場合に対処するため、そのような事態が発生したと判断すると、FPGAのコンフィグレーションを再実行する技術が開示されている。
特開2004−13300号公報
For example, Patent Document 1 describes that an information code reading apparatus configured using an FPGA has encountered such a situation in order to cope with the case where the logic of the FPGA is inadvertently rewritten due to noise or the like. When determined, a technique for re-execution of FPGA configuration is disclosed.
JP 2004-13300 A

特許文献1に開示されている技術はFPGAに特有の問題に着目してその解決を図ったものではあるが、FPGAの静的消費電流が大きいという特性に基づいて派生する問題については全く考慮されていない。
また、FPGAの静的消費電流を削減するのであれば、単純に使用されない状態にあると判断された場合に、例えばオートパワーオフ機能などによりFPGAに対する電源供給を停止することは想定される。しかしながら、上記問題の対処については、更なる改善の余地があると本願発明の発明者は考えた。
Although the technique disclosed in Patent Document 1 is intended to solve the problem by paying attention to the problem peculiar to the FPGA, the problem derived from the characteristic that the static consumption current of the FPGA is large is completely considered. Not.
If the static consumption current of the FPGA is reduced, it is assumed that the power supply to the FPGA is stopped by, for example, an auto power off function when it is determined that the FPGA is not in use. However, the inventors of the present invention have considered that there is room for further improvement in dealing with the above problems.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、FPGAを使用して構成した場合でも、そのことを原因とする消費電力の増加を極力抑制することができる情報コード読取装置、及び情報コード読取装置の制御方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an information code reading apparatus that can suppress an increase in power consumption caused by that as much as possible even when configured using an FPGA. And providing a control method of the information code reader.

請求項1記載の情報コード読取装置によれば、制御手段は、情報コードの読み取りが開始されるとエリアセンサ及びFPGAに対する電源の供給を開始させ、エリアセンサにおける不定データ吐出し処理とFPGAに対するコンフィグレーション処理とを並行して行うようにする。そして、不定データ吐出し処理に続いて行われるエリアセンサの露光処理の終了タイミングとFPGAに対するコンフィグレーション処理の終了タイミングとが略同時となるように、夫々に対する電源供給の開始タイミングを設定する。
即ち、エリアセンサ及びFPGAには、情報コードの読み取りが開始される場合に電源が供給される。そして、エリアセンサに電源が投入された初期状態では受光素子の内部に不定データが存在するので、その不定データを排出する吐出し処理を行う必要がある。一方、FPGAは、電源が投入された場合は内部ロジックを定義するためのコンフィグレーション処理を行わなければならない。従って、それらを並行して行うことで、電源投入後に情報コードの読取りを迅速に開始することができる。
According to the information code reading device of the first aspect, when the reading of the information code is started, the control means starts supplying power to the area sensor and the FPGA, and the indeterminate data discharging process in the area sensor and the configuration for the FPGA. The parallel processing is performed in parallel. Then, the start timing of the power supply to each is set so that the end timing of the exposure processing of the area sensor performed following the indefinite data discharge processing and the end timing of the configuration processing for the FPGA are substantially simultaneous.
That is, the area sensor and the FPGA are supplied with power when reading of the information code is started. In the initial state when the area sensor is turned on, indefinite data exists in the light receiving element, and it is necessary to perform a discharge process for discharging the indefinite data. On the other hand, the FPGA must perform configuration processing for defining internal logic when the power is turned on. Therefore, by performing them in parallel, reading of the information code can be started quickly after the power is turned on.

また、一般に、エリアセンサの不定データ吐出し処理及び露光処理に要する時間は、FPGAのコンフィグレーション処理に要する時間よりも長い。そして、FPGAは、エリアセンサの露光処理が終了して、画像データの取り込みが可能な状態となる段階から機能すれば良い。従って、不定データ吐出し処理及び露光処理と、コンフィグレーション処理とが略同時に終了するように電源供給の開始タイミングを設定すれば、FPGAに対して電源供給を開始する時間をより遅くすることができるので、電源供給時間を短くして電力消費を抑制することができる。   In general, the time required for the indeterminate data ejection processing and the exposure processing of the area sensor is longer than the time required for the FPGA configuration processing. The FPGA may function from the stage where the exposure processing of the area sensor is completed and the image data can be captured. Therefore, if the power supply start timing is set so that the indefinite data discharge process, the exposure process, and the configuration process are completed almost simultaneously, the time for starting the power supply to the FPGA can be delayed. Therefore, power consumption can be suppressed by shortening the power supply time.

請求項2記載の情報コード読取装置によれば、制御手段は、エリアセンサにおける不定データ吐出し処理に要する時間と、FPGAに対するコンフィグレーション処理に要する時間とを夫々予測し、これらの予測結果に基づいて、エリアセンサ,FPGA夫々に対する電源供給の開始タイミングを設定する。即ち、不定データ吐出し処理,コンフィグレーション処理時間は、夫々エリアセンサ,FPGAのスペックに応じて予測することができる。また、エリアセンサが露光処理に要する時間も仕様で規定される。従って、各予測時間に基づいて電源供給開始タイミングを設定すれば、エリアセンサ,FPGA双方の処理の終了タイミングを略同時とするための正確な設定を行うことができる。   According to the information code reading apparatus of the second aspect, the control unit predicts the time required for the indeterminate data discharge processing in the area sensor and the time required for the configuration processing for the FPGA, and based on these prediction results. Thus, the start timing of power supply to the area sensor and the FPGA is set. That is, the indefinite data discharge processing and the configuration processing time can be predicted according to the specifications of the area sensor and the FPGA, respectively. Further, the time required for the area sensor to perform the exposure process is also defined in the specification. Therefore, if the power supply start timing is set based on each predicted time, it is possible to accurately set the end timings of the processing of both the area sensor and the FPGA substantially simultaneously.

請求項3記載の情報コード読取装置によれば、第2電源断続手段は、FPGAのコア部に供給される電源だけを断続する。即ち、FPGAは、低消費電力化を図るため、コア部に供給される電源と周辺インターフェイス部に供給される電源とを分離する構造を採用するものがある。そのようなFPGAについては、電源供給を停止する場合はコア部に供給される電源の供給だけを停止し、周辺インターフェイス部には電源を供給し続けておくようにする。斯様に構成すれば、電源が供給されている周辺の回路側よりFPGA側に対して電流が不用意に回り込むことを確実に防止できるので、電力消費の増加を防止することが可能となる。   According to the information code reading device of the third aspect, the second power supply interrupting means interrupts only the power supplied to the core part of the FPGA. That is, some FPGAs employ a structure in which the power supplied to the core unit and the power supplied to the peripheral interface unit are separated in order to reduce power consumption. In such an FPGA, when power supply is stopped, only supply of power supplied to the core unit is stopped, and power is continuously supplied to the peripheral interface unit. With such a configuration, it is possible to reliably prevent the current from inadvertently flowing to the FPGA side from the peripheral circuit side to which power is supplied, and thus it is possible to prevent an increase in power consumption.

(第1実施例)
以下、本発明の第1実施例について、図1乃至図4を参照して説明する。図3は、情報コード読取装置の電気的構成を示す機能ブロック図である。情報コード読取装置1の光学ヘッド部は、読取対象領域Aに光を照射するためのLED2と、その読取対象領域Aからの反射光を結像レンズ3などの撮像光学系を通じて受光するエリアセンサ4とで構成されている。
エリアセンサ4は、複数の受光素子を二次元的に配列してなるCCD(Charge Coupled Device)5,CCD5より出力される受光信号を増幅する増幅回路6,増幅回路6によって増幅された受光信号をA/D変換するA/D変換器7で構成されている。そして、エリアセンサ4は、CPU(制御手段)8より与えられる制御信号に基づいて読取対象領域Aを撮像すると、その撮像に応じた受光信号を電気的な画像信号に変換してFPGA(Field Programmable Gate Array)9に出力するようになっている。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 3 is a functional block diagram showing an electrical configuration of the information code reader. The optical head portion of the information code reading device 1 includes an LED 2 for irradiating the reading target area A with light, and an area sensor 4 that receives reflected light from the reading target area A through an imaging optical system such as an imaging lens 3. It consists of and.
The area sensor 4 includes a CCD (Charge Coupled Device) 5 formed by two-dimensionally arranging a plurality of light receiving elements 5, an amplification circuit 6 for amplifying the light reception signal output from the CCD 5, and the light reception signal amplified by the amplification circuit 6. It comprises an A / D converter 7 for A / D conversion. Then, when the area sensor 4 images the reading target area A based on a control signal given from a CPU (control means) 8, the light receiving signal corresponding to the imaging is converted into an electrical image signal, and an FPGA (Field Programmable). Gate Array) 9.

FPGA9は、読取対象領域AにQRコードなどの情報コードパターンが位置されている状態で、その情報コードを含んだ画像の取込処理を制御する。このような画像取込処理の方式は種々考えられるが、例えば、エリアセンサ4からの画像信号が読取対象の情報コードに対応したものであるか否かを認識する処理、並びに画像信号が上記情報コードに対応したものであると認識すると当該画像信号をメモリ10に格納する処理を含む画像取込処理、メモリ10に格納された画像データに基づいて情報コードをデコードするデコード処理などを行う。
この場合、FPGA9は、上記画像取込処理やデコード処理が終了した時点で、CPU8に取込完了信号やデコード完了信号を出力するように構成されている。尚、FPGA9を使用する場合には、電源投入時などに内部の論理回路ブロックの機能を定義するためのコンフィグレーション処理を行う必要がある。
The FPGA 9 controls an image capturing process including an information code in a state where an information code pattern such as a QR code is positioned in the reading target area A. There are various methods for such image capture processing. For example, processing for recognizing whether the image signal from the area sensor 4 corresponds to the information code to be read, and the image signal is the above information. When it is recognized that it corresponds to the code, an image capturing process including a process of storing the image signal in the memory 10 and a decoding process of decoding the information code based on the image data stored in the memory 10 are performed.
In this case, the FPGA 9 is configured to output a capture completion signal and a decode completion signal to the CPU 8 when the image capture process and the decode process are completed. When the FPGA 9 is used, it is necessary to perform a configuration process for defining the function of the internal logic circuit block when the power is turned on.

CPU8は、もう1つのメモリ11に記憶されている制御プログラムに基づいて、情報コード読取装置の制御を行う。また、メモリ11には、上記コンフィグレーション用のプログラム(図中「Config.P.」)12が記憶されており、CPU8は、コンフィグレーションプログラム12を読み出すと、図示しないシリアル通信用のインターフェイスを介してFPGA9側に送信する。すると、FPGA9内部の論理回路ブロックの機能がコンフィグレーションプログラム12のデータにより定義され、FPGA9は所期の動作を行なうようになる。そして、CPU8とFPGA9との間で上述したような制御信号やデータの授受が行われる。また、CPU8には、操作スイッチ13からの操作信号が与えられている。
尚、情報コード読取装置1は、バッテリによる電源電圧を供給するためのバッテリ電源回路16を有している。バッテリ電源回路16は、2種類の電源電圧(3.0V,1.8V)を生成するようになっており、1.8V電源は、詳細は後述するが、FPGA9の内部電源用に供給される。FPGA9のI/O電源、並びにその他の構成要素には3.0V電源が供給される。
The CPU 8 controls the information code reading device based on the control program stored in the other memory 11. Further, the memory 11 stores the configuration program (“Config. P.” in the figure) 12. When the CPU 8 reads the configuration program 12, it passes through a serial communication interface (not shown). To the FPGA 9 side. Then, the function of the logic circuit block in the FPGA 9 is defined by the data of the configuration program 12, and the FPGA 9 performs the intended operation. The control signals and data as described above are exchanged between the CPU 8 and the FPGA 9. The CPU 8 is given an operation signal from the operation switch 13.
The information code reader 1 has a battery power supply circuit 16 for supplying a power supply voltage from the battery. The battery power supply circuit 16 generates two types of power supply voltages (3.0 V and 1.8 V). The 1.8 V power supply is supplied for the internal power supply of the FPGA 9 as will be described in detail later. . A 3.0 V power supply is supplied to the I / O power supply of the FPGA 9 and other components.

図4は、FPGA9の内部ブロックを示すものである。FPGA9は、論理回路ブロックであるCLB(Configuration Logic Block)15,ブロックRAM16,DLL(Delay Locked Loop)17,I/Oロジック(周辺インターフェイス部)18などで構成されている。DLL17は、内部で使用するクロック信号の周波数を逓倍又は分周する回路であり、I/Oロジック18は、外部との信号インターフェイスである入出力用ロジック若しくはバッファである。そして、これらの内I/Oロジック18部分は3.0V電源で動作し、その他のコア部19(CLB15,ブロックRAM16,DLL17)は1.8V電源で動作するようになっている。
そして、エリアセンサ4と、FPGA9のI/Oロジック18部分には、図3に示すように、夫々電源スイッチ20,21(第1,第2電源断続手段)を介して3.0V,1.8Vの電源が供給されるようになっている。これらの電源スイッチ20,21の開閉は、CPU8により制御される。
FIG. 4 shows an internal block of the FPGA 9. The FPGA 9 includes a logic circuit block CLB (Configuration Logic Block) 15, a block RAM 16, a DLL (Delay Locked Loop) 17, an I / O logic (peripheral interface unit) 18, and the like. The DLL 17 is a circuit that multiplies or divides the frequency of a clock signal used internally, and the I / O logic 18 is an input / output logic or buffer that is a signal interface with the outside. These I / O logic 18 parts operate with a 3.0 V power supply, and the other core parts 19 (CLB 15, block RAM 16, DLL 17) operate with a 1.8 V power supply.
As shown in FIG. 3, the area sensor 4 and the I / O logic 18 portion of the FPGA 9 are respectively connected to 3.0 V, 1... Via power switches 20 and 21 (first and second power interrupting means). An 8V power supply is supplied. Opening and closing of the power switches 20 and 21 is controlled by the CPU 8.

次に、本実施例の作用について図1及び図2も参照して説明する。図2は、情報コード読取装置1のCPU8によって実行される制御内容を、本発明の要旨に係る部分のみ示すフローチャートである。また、図1は、図2のフローチャートに対応した各部の動作状態を示すタイミングチャートである。尚、初期状態として、電源スイッチ20,21はOFFになっており、情報コード読取装置1本体(CPU8等)に電源が供給されている場合でも、エリアセンサ4並びにFPGA9のコア部19に電源は供給されない状態にある。   Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a flowchart showing the control contents executed by the CPU 8 of the information code reading device 1 only in the part related to the gist of the present invention. FIG. 1 is a timing chart showing the operating state of each unit corresponding to the flowchart of FIG. Note that, as an initial state, the power switches 20 and 21 are OFF, and power is supplied to the area sensor 4 and the core portion 19 of the FPGA 9 even when power is supplied to the main body of the information code reader 1 (CPU 8 or the like). Not in supply.

ユーザが操作スイッチ13における読み取り開始用のトリガスイッチ(図示せず)を操作することで、バーコード若しくは2次元コードの読み取りが開始されると(「スタート」)、CPU8は、先ず電源スイッチ19をONしてエリアセンサ4に電源を供給させる(ステップS1)。すると、エリアセンサ4は、初期化処理として「データ吐出し」処理を開始する。この「データ吐出し」は、エリアセンサ4に電源が投入された直後は、CCD5内部の受光素子に不安定なレベルのデータが発生するので、始めにそれらを外部に排出することで以降に安定した受光データを得るための処理である。
この「データ吐出し」処理としては、一般に少なくとも2〜3フレーム分データを吐き出す必要があり、本実施例で使用するエリアセンサ4については2フレーム分の「データ吐出し」を行う仕様であるとする。すると、例えば1フレームのデータ出力時間が33msであれば、データ吐出し時間TDOとしては、33ms×2=66msの時間を要するものと予測される(吐出し時間予測手段)。
When the user starts reading a bar code or a two-dimensional code by operating a trigger switch (not shown) for starting reading in the operation switch 13 (“start”), the CPU 8 first turns on the power switch 19. The power is turned on to supply power to the area sensor 4 (step S1). Then, the area sensor 4 starts a “data discharge” process as an initialization process. This “data ejection” is unstable immediately after the area sensor 4 is turned on, because unstable level data is generated in the light receiving element in the CCD 5 and is discharged to the outside first. It is a process for obtaining the received light data.
In this “data discharge” process, it is generally necessary to discharge data for at least two to three frames, and the area sensor 4 used in the present embodiment is designed to perform “data discharge” for two frames. To do. Then, for example, if the data output time of one frame is 33 ms, the data discharge time TDO is predicted to require 33 ms × 2 = 66 ms (discharge time prediction means).

また、エリアセンサ4は、図1に示すように、「データ吐出し」処理が終了すると、続いて画像を読取るための「露光」を行う。そして「露光」が完了すると、次に「露光」により得られた画像データをFPGA9を介してメモリ10に書き込ませる「取込み」、即ち通常の画像データの出力処理を行なう。「取込み」が完了すると、FPGA9は、メモリ10に書き込まれた画像データに基づいて情報コードを読取るための「デコード」処理を行なう。   Further, as shown in FIG. 1, the area sensor 4 performs “exposure” for reading an image when the “data ejection” process is completed. When the “exposure” is completed, the image data obtained by the “exposure” is written into the memory 10 via the FPGA 9, that is, normal image data output processing is performed. When the “take-in” is completed, the FPGA 9 performs a “decode” process for reading the information code based on the image data written in the memory 10.

再び図2を参照する。CPU8は、ステップS1に続くステップS2において待機時間TWの経過を待つが、ここでの待機時間TWは、以下のように決定される。即ち、CPU8は、待機時間TWが経過すると、電源スイッチ21をONしてFPGA9のコア部19に電源を供給し(ステップS3)、FPGA9のコンフィグレーション処理を開始する(ステップS4)。
そして、上記コンフィグレーションに要する時間をTCF,エリアセンサ4の「露光」に要する時間をTEXとすると、本実施例では、
TW=TDO+TEX−TCF
となるように、待機時間TWを決定する。つまり、FPGA9が機能する必要があるのは、エリアセンサ4の「露光」が終了して「取込み」が開始される時点からなので、その時点までにFPGA9のコンフィグレーション処理を完了しておけば良い。尚、1フレームの「露光」に要する時間TEXは「データ吐出し」と同様に33ms程度である。即ち、(TDO+TEX)は、66+33=99[ms]と予測される。
従って、ステップS2においてCPU8が待機時間TWの経過後に、FPGA9のコア部19に電源供給を開始してコンフィグレーション処理を開始すれば、コンフィグレーション処理の完了と、エリアセンサ4における「露光」の完了とが同時になるため、コア部19に対する電源供給の開始を極力遅くすることができる。
Refer to FIG. 2 again. The CPU 8 waits for the elapse of the standby time TW in step S2 following step S1, and the standby time TW here is determined as follows. That is, when the standby time TW elapses, the CPU 8 turns on the power switch 21 to supply power to the core unit 19 of the FPGA 9 (step S3), and starts the configuration process of the FPGA 9 (step S4).
Then, assuming that the time required for the configuration is TCF and the time required for “exposure” of the area sensor 4 is TEX,
TW = TDO + TEX-TCF
The waiting time TW is determined so that In other words, the FPGA 9 needs to function from the time when the “exposure” of the area sensor 4 is completed and “take-in” is started, so that the configuration processing of the FPGA 9 may be completed by that time. . Incidentally, the time TEX required for “exposure” of one frame is about 33 ms as in the case of “data ejection”. That is, (TDO + TEX) is predicted as 66 + 33 = 99 [ms].
Therefore, if the CPU 8 starts supplying power to the core unit 19 of the FPGA 9 after the elapse of the waiting time TW in step S2, the configuration process is completed and the "exposure" in the area sensor 4 is completed. Therefore, the start of power supply to the core portion 19 can be delayed as much as possible.

CPU8は、メモリ11に記憶されているコンフィグレーションプログラム12を順次読み出すと、例えばUART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)のようなシリアル通信インターフェイスのバッファに書き込んで行く。そして、当該プログラム12のデータがなくなるまで(ステップS5,「YES」)その処理を継続する。全てのデータをFPGA9側に送信すると、CPU8は、FPGA9側が行う「取込み」、「デコード」処理をモニタリングする(ステップS6,S7)。
FPGA9が、「デコード」が完了したことをCPU8に対して例えば割り込みを発生させることで通知すると、CPU8は、そのデコード結果を参照すると共に、電源スイッチ20,21を何れもOFFにして、エリアセンサ4並びにFPGA9のコア部19に対する電源供給を停止する(ステップS8)。そして、読取り処理を終了する。
When the CPU 8 sequentially reads the configuration program 12 stored in the memory 11, the CPU 8 writes it in a buffer of a serial communication interface such as a UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter). The process is continued until there is no more data in the program 12 (step S5, “YES”). When all the data is transmitted to the FPGA 9 side, the CPU 8 monitors the “capture” and “decode” processing performed by the FPGA 9 side (steps S6 and S7).
When the FPGA 9 notifies the CPU 8 that the “decoding” is completed, for example, by generating an interrupt, the CPU 8 refers to the decoding result and turns off both the power switches 20 and 21 to thereby detect the area sensor. 4 and power supply to the core 19 of the FPGA 9 are stopped (step S8). Then, the reading process ends.

ここで、一例として、FPGA9が100kゲートクラスのデバイスである場合、コンフィグレーションプログラム12のデータ容量は、例えば約870kビット程度となる。そして、シリアル通信における通信速度が12Mbpsであるとすれば、コンフィグレーション時間TCFは約73msと予測される(コンフィグ時間予測手段)。従って、待機時間TWは、
TW=TDO+TEX−TCF=66+33−73=26[ms]
程度に設定すれば良い(電源供給開始タイミング設定手段)。
Here, as an example, when the FPGA 9 is a 100 k gate class device, the data capacity of the configuration program 12 is about 870 k bits, for example. If the communication speed in serial communication is 12 Mbps, the configuration time TCF is predicted to be about 73 ms (configuration time prediction means). Therefore, the waiting time TW is
TW = TDO + TEX-TCF = 66 + 33-73 = 26 [ms]
The power supply start timing setting means may be set.

以上のように本実施例によれば、情報コード読取装置1のCPU8は、情報コードの読み取りが開始されるとエリアセンサ4及びFPGA9のコア部18に対する電源の供給を開始させ、エリアセンサ4における不定データ吐出し処理とFPGA9に対するコンフィグレーション処理とを並行して行う。そして、不定データ吐出し処理に続いて行われるエリアセンサ4の露光処理の終了タイミングとコンフィグレーション処理の終了タイミングとが略同時となるように、夫々に対する電源供給の開始タイミングを設定する。
即ち、不定データ吐出し処理とコンフィグレーション処理とを並行して行うことで、電源投入後に情報コードの読取りを迅速に開始することができる。そして、不定データ吐出し処理及び露光処理と、コンフィグレーション処理とが略同時に終了するように電源供給の開始タイミングを設定すれば、FPGA9に対して電源供給を開始する時間をより遅くすることができるので、電源供給時間を短くして電力消費を抑制することができる。
As described above, according to this embodiment, the CPU 8 of the information code reader 1 starts supplying power to the area sensor 4 and the core unit 18 of the FPGA 9 when reading of the information code is started. Indefinite data discharge processing and configuration processing for the FPGA 9 are performed in parallel. Then, the start timing of the power supply to each is set so that the end timing of the exposure processing of the area sensor 4 performed following the indefinite data discharge processing and the end timing of the configuration processing are substantially the same.
That is, by performing the indefinite data discharge process and the configuration process in parallel, reading of the information code can be started quickly after the power is turned on. If the power supply start timing is set so that the indefinite data discharge process, the exposure process, and the configuration process are completed almost simultaneously, the time for starting the power supply to the FPGA 9 can be delayed. Therefore, power consumption can be suppressed by shortening the power supply time.

加えて、CPU8は、情報コードの読取りが完了すると、エリアセンサ4及びFPGA9のコア部18に対する電源の供給を停止させるので、FPGA9に対する電源供給時間を一層短くして電力消費を抑制することができる。
また、CPU8は、不定データ吐出し処理に要する時間TDOと、コンフィグレーション処理に要する時間TCFとを夫々予測し、これらの予測結果に基づいて、エリアセンサ4,FPGA9夫々に対する電源供給の開始タイミングを設定するので、双方の処理の終了タイミングを略同時とするための正確な設定を行うことができる。
更に、電源スイッチ21により、FPGA9のコア部19に供給される電源だけを断続し、I/Oロジック18には電源を供給し続けておくようにしたので、電源が供給されているCPU8などの周辺の回路よりFPGA9側に対して電流が不用意に回り込むことを確実に防止して、電力消費の増加を防止することができる。
In addition, when the reading of the information code is completed, the CPU 8 stops the power supply to the area sensor 4 and the core unit 18 of the FPGA 9, so that the power supply time to the FPGA 9 can be further shortened and the power consumption can be suppressed. .
Further, the CPU 8 predicts the time TDO required for the indefinite data discharge process and the time TCF required for the configuration process, and based on these prediction results, determines the start timing of power supply to each of the area sensors 4 and FPGA 9. Since the setting is performed, it is possible to perform an accurate setting for making the end timings of both processes substantially the same.
In addition, since only the power supplied to the core portion 19 of the FPGA 9 is interrupted by the power switch 21, and the power is continuously supplied to the I / O logic 18, the CPU 8 to which power is supplied, etc. It is possible to reliably prevent the current from inadvertently flowing to the FPGA 9 side from the peripheral circuits, and to prevent an increase in power consumption.

(第2実施例)
図5は本発明の第2実施例を示すものであり、第1実施例と異なる部分についてのみ説明する。図5は第1実施例の図1相当図であり、第2実施例では、CPU8がFPGA9のコンフィグレーション処理を行う際に、コンフィグレーションプログラム12のデータを8ビットでパラレル転送する場合を示す。この場合、コンフィグレーション時間TCFは、73/8=9.1[ms]と予測される(コンフィグ時間予測手段)。従って、待機時間TWとしては、
TW=TDO+TEX−TCF=66+33−9.1=89.9[ms]
程度に設定すれば良い(電源供給開始タイミング設定手段)。
(Second embodiment)
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention, and only parts different from the first embodiment will be described. FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 1 of the first embodiment. In the second embodiment, when the CPU 8 performs the configuration process of the FPGA 9, the data of the configuration program 12 is transferred in parallel by 8 bits. In this case, the configuration time TCF is predicted to be 73/8 = 9.1 [ms] (configuration time prediction means). Therefore, as the waiting time TW,
TW = TDO + TEX-TCF = 66 + 33-9.1 = 89.9 [ms]
The power supply start timing setting means may be set.

本発明は上記し又は図面に記載した実施例に限定されるものではなく、以下のような変形が可能である。
エリアセンサ4,FPGA9夫々に対する電源供給開始タイミングの設定は、必ずしも不定データ吐出し処理時間TDOと、コンフィグレーション処理時間TCFとの厳密な予測に基づいて決定する必要はない。要は、エリアセンサ4側の不定データ吐出し処理に続く露光処理時間の終了時点と、コンフィグレーション処理の終了時点とが略同時となれば、概略的な設定時間に基づいて決定しても良い。
コンフィグレーション用のシリアルPROMを使用し、CPUが介在することなく、FPGA側が電源供給後に出力するシリアルクロックに基づいて、シリアルPROMからFPGAに直接コンフィグレーションを行うように構成しても良い。
FPGAは、必ずしもコア部と周辺インターフェイス部であるI/Oロジック部とに供給される電源が独立であるものに限らない。従って、第2電源断続手段により、FPGAの全体に供給される電源を一括して断続しても良い。
The present invention is not limited to the embodiments described above or shown in the drawings, and the following modifications are possible.
The setting of the power supply start timing for each of the area sensor 4 and the FPGA 9 does not necessarily need to be determined based on strict prediction of the indefinite data discharge processing time TDO and the configuration processing time TCF. In short, if the end time of the exposure processing time following the indeterminate data discharge processing on the area sensor 4 side and the end time of the configuration processing are substantially simultaneous, the determination may be made based on the approximate setting time. .
A configuration serial PROM may be used, and the configuration may be such that the configuration is performed directly from the serial PROM to the FPGA based on a serial clock output after power is supplied from the FPGA without the intervention of the CPU.
The FPGA is not necessarily limited to one in which the power supplied to the core unit and the I / O logic unit that is the peripheral interface unit is independent. Therefore, the power supplied to the entire FPGA may be interrupted collectively by the second power supply interrupting means.

本発明の第1実施例であり、図2のフローチャートに対応した各部の動作状態を示すタイミングチャート2 is a timing chart showing the operation state of each part corresponding to the flowchart of FIG. 2 according to the first embodiment of the present invention. 情報コード読取装置のCPUによって実行される制御内容を、本発明の要旨に係る部分のみ示すフローチャートA flow chart showing only the control contents executed by the CPU of the information code reading device according to the gist of the present invention. 情報コード読取装置の電気的構成を示す機能ブロック図Functional block diagram showing the electrical configuration of the information code reader FPGAの内部ブロックを示す図The figure which shows the internal block of FPGA 本発明の第2実施例を示す図1相当図FIG. 1 equivalent view showing a second embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

図面中、1は情報コード読取装置、4はエリアセンサ、8はCPU(制御手段,吐出し時間予測手段,コンフィグ時間予測手段,電源供給開始タイミング設定手段)、9はFPGA、18はI/Oロジック(周辺インターフェイス部)、19はコア部、20,21は電源スイッチ(第1,第2電源断続手段)を示す。   In the drawings, 1 is an information code reader, 4 is an area sensor, 8 is a CPU (control means, ejection time predicting means, config time predicting means, power supply start timing setting means), 9 is an FPGA, and 18 is an I / O. Logic (peripheral interface unit), 19 is a core unit, and 20 and 21 are power switches (first and second power supply interrupting means).

Claims (6)

情報コードを光学的に読取るためのエリアセンサと、
このエリアセンサを介して読取られた画像データを処理するFPGA(Field Programmable Gate Array)と、
前記エリアセンサに対して供給する電源を断続する第1電源断続手段と、
前記FPGAに対して供給する電源を断続する第2電源断続手段と、
情報コードの読み取りが開始されると、前記第1及び第2電源断続手段により前記エリアセンサ及び前記FPGAに対する電源の供給を開始させ、前記エリアセンサにおける不定データ吐出し処理と前記FPGAに対するコンフィグレーション処理とを並行して行うと共に、
前記不定データ吐出し処理に続いて行われる前記エリアセンサの露光処理の終了タイミングと、前記FPGAに対するコンフィグレーション処理の終了タイミングとが略同時となるように、前記エリアセンサ,前記FPGA夫々に対する電源供給の開始タイミングを設定する制御手段とを備えたことを特徴とする情報コード読取装置。
An area sensor for optically reading an information code;
An FPGA (Field Programmable Gate Array) that processes image data read through the area sensor;
First power interrupting means for interrupting power supplied to the area sensor;
A second power supply interrupting means for interrupting the power supplied to the FPGA;
When reading of the information code is started, supply of power to the area sensor and the FPGA is started by the first and second power supply interrupting means, and indefinite data discharge processing in the area sensor and configuration processing for the FPGA And in parallel,
Power supply to each of the area sensor and the FPGA so that the end timing of the exposure processing of the area sensor performed following the indefinite data discharge processing and the end timing of the configuration processing for the FPGA are substantially the same. And a control means for setting the start timing of the information code.
前記制御手段は、
前記エリアセンサにおける不定データ吐出し処理に要する時間を予測する吐出し時間予測手段と、
前記FPGAに対するコンフィグレーション処理に要する時間を予測するコンフィグ時間予測手段と、
これらの予測手段により予測された時間に基づいて、前記エリアセンサ,前記FPGA夫々に対する電源供給の開始タイミングを設定する電源供給開始タイミング設定手段とを備えることを特徴とする請求項1記載の情報コード読取装置。
The control means includes
A discharge time predicting means for predicting a time required for indefinite data discharge processing in the area sensor;
A configuration time prediction means for predicting the time required for the configuration processing for the FPGA;
2. The information code according to claim 1, further comprising power supply start timing setting means for setting a power supply start timing for each of the area sensor and the FPGA based on the time predicted by the prediction means. Reader.
前記FPGAは、コア部に供給される電源と周辺インターフェイス部に供給される電源とが分離されており、
前記第2電源断続手段は、前記コア部に供給される電源だけを断続することを特徴とする請求項1又は2記載の情報コード読取装置。
In the FPGA, the power supplied to the core part and the power supplied to the peripheral interface part are separated,
3. The information code reading device according to claim 1, wherein the second power supply interrupting means interrupts only the power supplied to the core unit.
情報コードを光学的に読取るためのエリアセンサと、このエリアセンサを介して読取られた画像データを処理するFPGA(Field Programmable Gate Array)とを備えてなる情報コード読取装置の制御方法であって、
情報コードの読み取りが開始されると、前記エリアセンサ及び前記FPGAに対する電源の供給を開始させ、前記エリアセンサにおける不定データ吐出し処理と前記FPGAに対するコンフィグレーション処理とを並行して行い、
前記不定データ吐出し処理に続いて行われる前記エリアセンサの露光処理の終了タイミングと、前記FPGAに対するコンフィグレーション処理の終了タイミングとが略同時となるように、前記エリアセンサ,前記FPGA夫々に対する電源供給の開始タイミングを設定することを特徴とする情報コード読取装置の制御方法。
An information code reader control method comprising an area sensor for optically reading an information code and an FPGA (Field Programmable Gate Array) for processing image data read via the area sensor,
When reading of the information code is started, power supply to the area sensor and the FPGA is started, and indefinite data discharge processing in the area sensor and configuration processing for the FPGA are performed in parallel.
Power supply to each of the area sensor and the FPGA so that the end timing of the exposure processing of the area sensor performed following the indefinite data discharge processing and the end timing of the configuration processing for the FPGA are substantially the same. A control method for an information code reading device, characterized in that the start timing is set.
前記エリアセンサにおける不定データ吐出し処理に要する時間を予測すると共に、前記FPGAに対するコンフィグレーション処理に要する時間を予測し、
予測した各時間に基づいて、前記エリアセンサ,前記FPGA夫々に対する電源供給の開始タイミングを設定することを特徴とする請求項4記載の情報コード読取装置の制御方法。
Predicting the time required for indeterminate data discharge processing in the area sensor, and predicting the time required for configuration processing for the FPGA;
5. The method of controlling an information code reader according to claim 4, wherein a start timing of power supply to each of the area sensor and the FPGA is set based on each predicted time.
前記FPGAが、コア部に供給される電源と周辺インターフェイス部に供給される電源とが分離されて構成されている場合に、前記コア部に供給される電源だけを断続することを特徴とする請求項4又は5記載の情報コード読取装置の制御方法。   When the FPGA is configured such that a power supplied to the core unit and a power supplied to the peripheral interface unit are separated from each other, only the power supplied to the core unit is intermittently connected. Item 6. A method for controlling an information code reading device according to Item 4 or 5.
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