JP4772173B2 - バーコードリーダー駆動方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バーコードのスキャンおよび検知のために形成されるバーコードリーダーの駆動方法に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
この種のバーコードリーダーは、例えばバーコードの付いた物品の分類のために使われ、物品の中の一つのバーコードと検知されたバーコードとのそれぞれ関連の結果としてその物品の分類は行われる。例えば、空港の手荷物運搬システムにおいては、手荷物の各品々は、目的地の空港によって特徴づけられるバーコードを備えられことが可能である。バーコードに記載された目的地の空港を検出することによって、そして、対応するバーコードを手荷物の各品々に関連づけることによって、搬送装置において異なる発送部署に効果的に自動的に分類することが可能になる。
【０００３】
【従来の技術】
検出されたバーコードおよびこのバーコードを有する対象物間の正しい関連は、この点について次のように通常実行される。
まず第一に、対象物がいわゆる読み取りフィールドへ入ってくると、増分トランスデューサーのための開始信号が光バリヤによって生成され、増分トランスデューサーは対象物の搬送速度に対応する増分信号を送り出す。このように、搬送装置の対象物の位置は、常に増分信号から判別可能であり、例えば読み取りフィールドの開始で決められる基準点に関連して、判別される。
【０００４】
もしも、今、バーコードがバーコードリーダーによってスキャンレンジ内で検知されるとするなら、その検知の時のバーコード位置は判別され、検出時の位置にどの物品が位置しているかがチェックされる。
こうして、バーコードは、この検出の間、発見される対象物に関連づけられる。
【０００５】
対象物が直列に搬送方向に並べられるだけの場合、正しく関連付けするために搬送方向の位置を判別し測定するだけで十分である。対象物が、しかしまた、側方に沿ってお互いに配置され得る場合、搬送方向に垂直な位置又は成分に対応する測定も必要となる。この配置では、対象物位置の判別はまた、説明した増分トランスデューサーによる以外は、搬送速度が一定の時は、特に、増分経路信号は、一定周波数のタイマー割り込みによって代用され得る。
【０００６】
いくつかのパラメータが、この配置においては、検出されたバーコードの位置を判別する際に、考慮に入れられなければならない。一方、バーコードリーダーとスキャンの時点で検出されたバーコードとの間の間隔は発見されなければならない。それは例えば移動時間測定によって実行可能である。検出されるバーコードの位置は、このスキャンする距離と、そしてバーコードリーダーの位置とスキャン角度から検出される得る。
【０００７】
スキャンする角度はバーコードリーダーのデカルト座標系を基準とする傾きに関する情報を与えるが、この座標系のｘ軸は対象物の搬送方向に伸び、ｙ軸は搬送方向に垂直にかつ搬送平面内において通常水平に伸び、そして、ｚ軸は垂直に、言い換えれば搬送平面に通常垂直に伸びるよう設定されるのが好ましい。そこでスキャン角度αはｘ方向に関するバーコードリーダーの回転角を規定する。言い換えれば、α＝０は、スキャンする線がｘ方向に伸びている時である。スキャン角度βは又、ゆがみ角度と呼ばれ、ｘ方向におけるバーコードリーダーの傾きを判別する。換言すればβ＝０はバーコードリーダーが対象物をｚ軸に平行に上から垂直にスキャンする時である。スキャン角度γは、ｘ軸に関するバーコードリーダーの横方向の傾きを判別する。言い換えればγ＝０は対象物を上から垂直にスキャンする。
【０００８】
バーコードリーダーだけでなく検出されるバーコードリーダーの位置も、更に、引用したデカルト座標系によってうまく表される。即ち、ｘ座標、ｙ座標およびＺ座標によってである。
検出されるバーコードと対応する対象物との関連づけの問題は、バーコードリーダーの空間の中での位置が比較的複雑な事実である。この位置は通常、対応するバーコード読み取りシステムを設置する時に判別されるが、それによって設置作業にはかなり複雑さが増加する。
バーコードリーダーの位置が、すでに設置されたシステムと交換される場合、例えば建て直しか他の外部の影響によってであるが、その時、バーコードリーダーの位置は新しく判別されなければならない。それは通常、バーコード読み取りシステムのオペレータ自身によっては、実行できない。それゆえに、この場合、特別に訓練されたサービス技術者が、システムを新しく調整したりあるいはバーコードリーダーの位置を判別しなければならない。
【０００９】
バーコードリーダーの位置に加え、スキャン角度は、通常新しい設置やあるいは後で設置するたびに新しく判別されなければならない。増分経路トランスデューサーのスケーリング（倍率変更=scaling）は全ての場合については知られていないので、このスケーリングは対応するシステムの設置に際して、いくつかの場合においては最初に決めなければならない。
【００１０】
【発明の目的】
本発明の目的は、バーコードリーダーの位置が単純な方法で、相当程度自動化して判別し得る如きバーコードリーダー駆動方法を、提供することである。さらに、スキャン角度と増分経路トランスデューサーのスケーリングが、単純で可能な限り自動化された方法で判別可能である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的は、本発明によるバーコードリーダーの駆動方法よって達成される。本発明においては、１つまたはそれ以上のバーコードリーダーが後者によって該バーコードリーダーのスキャン範囲内において異なった位置で検出され、バーコードリーダーとそれぞれ検出されるバーコードとの間のスキャン距離が見いだされ、そして該バーコードリーダーの該位置および／または該スキャン角度は、それぞれ見いだされたスキャン距離と検出されたバーコードの既知位置データとから見いだされる。
【００１２】
本発明の方法によって、バーコードリーダーの位置および／またはスキャン角度はこのように検出することができ、バーコードリーダーあるいは後者に接続された評価回路に蓄積される。該バーコードリーダーの位置および／またはスキャン角度の自動的検出は少なくともバーコード読み取りシステムを相当に単純なシステムにしてくれる。なぜなら、複雑な手作業によるスキャン角度の位置判別とバーコードリーダーのスキャン角度の判別とを省くことができるからである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
バーコードリーダーの位置は、デカルト座標系の座標として都合良く判別し配置される。もしもバーコードがｘ方向によって決められる搬送方向にそれぞれが後についてのみ並んで置かている場合、バーコードと対応する対象物との正確な関連には基本的にｘ座標の判別だけで十分である。
【００１４】
バーコードリーダーの位置および／またはスキャン角度は、本発明に記載された学習プロセスを使用して検出されるので、通常の駆動、すなわちスキャンおよびバーコードリーダーの関連する駆動は開始されることができ、該位置および／またはスキャン角度は正しい関連を判別するために使用される。
本発明の好適な実施例に従えば、バーコードリーダーの位置および／またはスキャン角度は、検出される該スキャン距離及び、互いに相対的な異なるバーコードの検出された相対的な距離のスキャンに関連して検出される。例えば、学習方法の中では、複数のバーコードを有する対象物がバーコードリーダーのスキャン領域に導入されることは可能であり、互いに相対的なバーコードの幾何学的な位置が知られる。このようにして対象物は、例えば、２つのバーコードが該対象物に同じｙ座標とＺ座標とを有して与えられていて、ｘ座標のみが異なっている状態で、すなわち搬送方向にだけ互いに相対的に間隔をおいて置かれるようにして、スキャン領域に導入され得る。もしも該二つのバーコード間のｘ方向の間隔が知られているなら、それは２つのバーコードの相対的な位置を表しており、該バーコードリーダーのｘ座標は、該２つのバーコードを該バーコードリーダーで検知しそこにおける相対的なスキャン距離を検出した後、検出され得る。
【００１５】
バーコードを有する対象物がスキャン領域を通過し、それぞれのバーコードがその搬送移動中にバーコードリーダーのスキャンビームによって走査されることは、基本的に可能である。しかし、バーコードを有する対象物が、静止状態でスキャン領域に導入されてきて、その結果、バーコードが静止状態においてスキャンビームによって走査されることも可能である。この場合、それぞれのバーコードの絶対系での位置は、例えば計測により、直接判別され得る。
【００１６】
バーコードを有する対象物がスキャン領域を通過すると、バーコードが横切る経路の増分信号代表値が増分経路トランスデューサーによって移動速度に合わせて都合良く発生させられ、そして、実際の増分信号は、それぞれの場合、バーコード及び増分トランスデューサーのスケール検出時に、検出される。換言すれば、横切る通路に対する増加数が、検出されたバーコードの既知位置データ及び検出された増分信号から見いだされる。
【００１７】
例えば、対象物に配置される２つのバーコードが互いにｘ軸方向に２０ｃｍの間隔で配置されていることが知られている場合、それぞれのバーコードがスキャンされる時に検出される２つの増分トランスデューサーカウントの差異が形成され、増分経路トランスデューサーのスケーリング、換言すれば横切る経路に対する増分の数であり、それはこの差異と既知の間隔との比率を算出することによって見いだされ得る。
【００１８】
増分経路トランスデューサーのスケーリングによって、増分トランスデューサーの始めから横切る経路は検出可能であり、例えば、それぞれの増分信号から検出されるそれぞれのバーコードに対してもそれぞれのスキャン時に検出可能である。そして、横切られるこの経路はそれぞれの場合においてスキャン時のバーコードのｘ座標を表している。
【００１９】
本発明の更なる利点を持つ実施例は、従属する請求項に記載される。
本発明は、以下に示される実施例と図を参照してより詳細に以下に述べられよう。
図１では、バーコード１、２、３、４、５を備えた対象物６がコンベヤーベルト７の上部である上部流れ８に配置され、矢印９の方向に移動され得る。
【００２０】
光学的高さ検出装置１０が、送信機１１と受信機１２とを有する光バリア１３とともに、コンベヤーベルト７の開始部分に配置されており、光ビーム１４は送信機１１から受信機１２の方向に送信される。光ビーム１３は、読み取り領域１５の開始を画定し、そこにおいてバーコード１から５を有する対象物６がコンベヤーベルト７の上に配置される２つのバーコードリーダー１６、１７によってスキャンされる。
【００２１】
この目的のためにバーコードリーダー１６、１７は各々スキャンビーム１８、１９を送信する。そして、例えば多角形の車輪型ミラーを介してコンベヤーベルト７の方向に偏光され、スキャン線２０、２１がコンベヤーベルト７の上に形成される。
対象物６が矢印９の方向に動くにつれて、バーコード１から５は部分的または全体的にスキャン線２０、２１によってそれぞれ走査される。その結果、バーコード１から５に含まれる情報は解読され、更なる計測のために図示されていない測定回路に供給される。この点に関して、部分的にしか走査されないバーコードが、計測回路によって合わせられて全体的なバーコードにまとめられ、そして、１つのバーコード全体がこのようにして判別されることが可能である。換言すれば、該バーコード全体は、複数のバーコード区間から合わせてまとめられることが可能性である。
【００２２】
図２から、異なるスキャン角度α、β、γが読みとることができる。
角度αは、バーコードリーダー１６のｚ軸に関する回転を特定し、α＝０゜の時は走査線２０がｘ軸に平行して伸びる。
角度βは、Ｖ字形のスキャン平面２２の傾きを画定し、ｙ軸に関して周期的に旋回されるスキャンビーム１８によって形成される。角度βは、図２から見られ得るように、結果として生じるスキャン方向を有し、矢印方向９に対して負に選択される。
【００２３】
角度γはｘ軸に関するバーコードリーダー１６の傾きを特定し、角度γ＝０は、コンベヤーベルト７の上への上から垂直の読み取りに対応し、角度γ≠０は横からの読み取りを特定する。
図３に示される略側面図から、バーコードリーダー１６の光学のシステムと、対象物２３、２４のそれぞれの上に形成されたそれぞれのバーコード２５、２６との間のそれぞれのスキャン距離ｄ１およびｄ２が見られ得る。この点に関連して、光バリヤ１３によって画定する基準点に関するバーコード２５のｘ座標はｘ１によって特定され、そして、バーコード２６のｘ座標はｘ２によって特定される。バーコードリーダー１６のｘ座標は、ｘ０によって特定される。
【００２４】
通常のスキャン動作でのバーコード位置の判別は、例えば以下の式を使用して行い得る。ここでγ＝０、すなわち上からの読み取りである。
ｘ=x0+sin(scanw)*d0*cos(β2)*cos(α) + d0 * sin (β2)*｜sin(α)｜
ｙ=y0+sin(scanw)*d0*cos(β2)*sin(α) + d0 * sin (β2)*｜cos(α)｜
ｚ=z0-d0*cos(β2)*cos (scanw)
γ≠０に対しては、上記数式は以下の結果となる。
【００２５】
xγ=x
yγ=cos (γ) *y+ sin (γ) * (z0 - z)
zγ=z0 + sin (γ) *y+ cos (γ) * z
バーコードを有する対象物に対応するバーコードに関連したｘ方向位置の値を判別可能にするために、バーコードと関連する増分トランスデューサーまたはカウンタのカウントが、さらに考慮に入れられなければならない。
【００２６】
ｓｃａｎｗは、スキャン線２０の範囲内でスキャンされたバーコードの位置を特定するスキャン角度である。これに関連して、Ｖ字形のスキャン平面２２の二等分線の角は、ｓｃａｎｗ＝０として定義される。
角度β２のために式β２＝β−（ｓｃｈｗｉｎｇｗ）を適用する。ここで振動角度ｓｃｈｗｉｎｇｗは、Ｖ字形のスキャンする平面２２の光学的な旋回を物語っており、その平面によって３次元スキャンピラミッドが、スキャンする平面内に生成される。
【００２７】
バーコードだけでなくバーコードリーダーのそれぞれの位置座標を判別するためのスキャン動作に必要となるスキャン角度を判別し得るために、本発明によると、学習プロセスが実行される。この学習プロセスは、図３を参照にしながら、更に詳細に以下に説明される。
第１の方法段階において、対象物２３は、例えば、コンベヤーベルト７の上に乗って光バリヤ１３を通り移動し、それによって増分トランスデューサーへの開始信号が発生する。コンベヤーベルトの動きによって、対象物２３は図３に示される位置にまで運び込まれる。そこでは、対象物２３の一番上の面に配置されたバーコード２５がバーコードリーダー１６のスキャンビーム１８によって検出される。
【００２８】
その検出と同時に、スキャン距離ｄ１は距離測定器によって検出されて、計測回路に記憶される。距離測定値の代わりに光学的高さ検知手段１０を使って対象物６の高さを判別することも、また、対象物６の上のバーコードの既知の位置からのスキャン距離を判別することも可能である。
スキャン角度が知られている場合、バーコードリーダー１６のｘ座標ｘ０は、上に引用された式から計算され得る。
【００２９】
スキャン角度αかβ、あるいはスキャン角度α、βの両方が知られていない場合は、さらにバーコード２６を有する対象物２４または複数の更なる対象物がスキャン領域に導入され得る。これらの該対象物は各々矢印方向９に沿って、対象物の上に位置するそれぞれのバーコードがバーコードリーダー１６によって検出されるまで搬送され、それによってスキャン距離ｄｉ（ｉ＝１，２，．．．．ｎ）が判別される。
【００３０】
スキャン角度α、βそしてバーコードリーダー１６のｘ座標は、上記引用数式から、及び、検出されるスキャン距離、及び、第１の式を多重的に使用して得た位置の数値ｘ１，ｘ２，・・・から知られ得る。
対応する方法によって、バーコードリーダー１６のｙおよびｚ座標であるｙ０およびｚ０、及び、スキャン角度α、β、γも又、検出され得る。
【００３１】
スキャン領域の範囲内において異なる位置に配置されるバーコードについての充分な回数の学習過程を通して、バーコードの全ての空間の座標および、全てのスキャン角度及び増分経路トランスデューサーのスケーリングは、基本的に検出され得る。
しかし、多くの場合これらの値のいくつかは、該システムの製造の間にもたらされた構成の結果として、知られる。特に、異なる角度でコンベヤーベルトを走査する複数のバーコードリーダーが、単一の運搬フレームに組み込まれる時、スキャン角度は、例えば選択された構成であらかじめ定められる。増分経路トランスデューサーのスケーリングはまた、一般にユーザに知られている。なぜなら、これはユーザにはしばしば入手可能であるからだ。
【００３２】
光バリヤが共通のフレームに配置される場合、フレーム外側の端部から光バリヤまでのそれぞれの間隔は、通常、業務の中での調整を通して知られている。そのため、全ての光バリヤに対して、ただ読み取り領域１５の開始を画定する光バリヤ１３と該フレームの外側端部との間の間隔を計算するだけでよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】バーコード読み取りシステムの模式斜視図である。
【図２】図１の詳細図である。
【図３】図２についての略側面図である。
【主要部分の符号の説明】
１，２，３，４，５，２５，２６ バーコード
６ 対象物
７ コンベヤーベルト
８ 上部搬送路
９ 矢印
１０ 高さ検知装置
１１ 送信機
１２ 受信機
１３ 光バリヤ
１４ 光ビーム
１５ 読み取り領域
１６，１７ バーコードリーダー
１８，１９ スキャンビーム
２０，２１ 走査線
２２ スキャン平面
２３，２４ 対象物

Claims (6)

1. スキャンビーム（１８）を照射して１つ以上のバーコード（２５、２６）を走査するバーコードリーダー（１６）を駆動する方法であって、前記１つ以上のバーコード（２５，２６）が前記バーコードリーダー（１６）のスキャン領域内の異なる位置（ｘ１，ｙ１，ｚ１，ｘ２，ｙ２，ｚ２）において前記スキャンビーム（１８）の反射ビームにより後者によって検出され、前記バーコードリーダー（１６）とそれぞれに検出された前記バーコード（２５，２６）とのスキャン距離（ｄ１，ｄ２）が検出され、そして、前記バーコードリーダー（１６）の該位置（ｘ０，ｙ０，ｚ０）および／または該スキャン角度（α，β，γ）が、検出された前記バーコード（２５，２６）のそれぞれ検出された該スキャン距離（ｄ１，ｄ２）及び既知の位置データ（ｘ１，ｙ１，ｚ１，ｘ２，ｙ２，ｚ２）とから検出されることを特徴とするバーコードリーダーを駆動する方法。
2. 互いに異なるバーコード（１，２，３，４）の相対的な位置が既知であり、前記バーコードリーダー（１６）の該位置（ｘ０，ｙ０，ｚ０）および／または該スキャン角度（α，β，γ）が、検出される該相対的位置と該スキャン距離に関連して検出されることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記バーコードが前記スキャン領域を通過して移動せしめられることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
4. 前記バーコード（１から５，２５，２６）によって横切られる該経路の増分信号代表値が、前記バーコード（１から５，２５，２６）の移動速度に連結された増分経路トランスデューサーによって生成されることを特徴とする請求項３記載の方法であって、前記バーコード（１から５，２５，２６）の検知の時点で、該実際の増分信号がそれぞれに判別され、そして、前記増分トランスデューサーのスケールが、換言すれば、該増分数の横切られた経路に対する比率が、検出されたバーコード（１から５，２５，２６）の既知の位置データ（ｘ１，ｘ２）及び検出された前記増分信号とから検出されることを特徴とする請求項３記載の方法。
5. 前記バーコード（１から５，２５，２６）が前記スキャン領域内で所定の位置（ｘ１，ｘ２）でそれぞれ静止して配置されることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
6. 前記バーコード（２５，２６）の前記位置データ（ｘ１，ｙ１，ｚ１，ｘ２，ｙ２，ｚ２）、及び、前記バーコードリーダー（１６）に対して検出される前記位置（ｘ０，ｙ０，ｚ０）が、共通の基準点（０）に関連することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の方法。

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