JP5419165B2 - バーコードリーダ、バーコードリーダの交換時期検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、バーコードリーダ、バーコードリーダの交換時期検出方法に関する。

従来、バーコードリーダの典型的な不具合の一つとして、バーコードシンボルの読取不良がある。
そして、この読取不良の原因としては、読取窓への汚れまたは傷の付着や発光強度の低下等が挙げられる。

この際、一般に、発光部が装置内側に設置されているのは勿論のこと、バーコードリーダの種類によっては、読取窓も装置内側に設置されており、使用者が、これら部材の清掃を容易に行うことが困難である場合も多い。
さらに、装置を分解しなければ、読取窓や発光部を清掃することができない構造のバーコードリーダが大半を占めている。

そして、バーコードシンボルの読取不良が発生した場合、バーコードシンボルの読取を完了するまで、使用者は複数回に亘って読取動作を繰り返すことになるため、使用者の業務の遅延に繋がり、使用者の業務に支障が生じる。
また、バーコードリーダを交換する場合にも、バーコードリーダ交換の手配に時間がかかるため、使用者の業務に重大な支障が生じる。

そのため、使用者からは、バーコードシンボルの読取が不可能になる前に、適切な交換時期や清掃時期を通知するバーコードリーダが切望されていた。

従来、このような交換時期や清掃時期を通知するバーコードリーダとして、本体ハウジングに形成した開口孔に透光板を配置して読取窓を形成し、本体ハウジング内に配置した発光部の光路上に入射光を読取窓に向かって偏向走査する光偏向器を配置し、読取窓から出射されてバーコードシンボルで反射されてから読取窓に入射した走査光を読取る受光部を本体ハウジング内に配置し、読取窓の表面を開閉自在に遮蔽する保護カバーの裏面に反射面を形成し、発光部から出射されて前記光偏向器による偏向走査後に読取窓を透過して保護カバーの反射面で反射された走査光の光強度を検出する強度検出手段を設け、この強度検出手段の検出値が予め設定された基準値より低下するとエラー情報を出力するエラー検知手段を設けた固定式バーコードスキャナが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この従来の固定式バーコードスキャナでは、装置の起動時、休止の開始時、または、任意のタイミングで、強度検出手段を用いた光学性能の検査処理を実行する。

特開平６−１６２２４８号公報

ところが、従来の固定式バーコードスキャナでは、走査光の光強度を検出するために、読取窓を通して外部に向けて照射された走査光を読取窓の外側で反射させることが必要になるため、走査光を反射させる部材（保護カバー）を読取窓の外側に設置する必要があり、その結果、部品点数が増加して、装置構成が複雑化するという問題があった。

さらに、軽量性や小型性を重要視するハンディ式のバーコードリーダに特許文献１に記載の強度検出手段を適用した場合、前述したような走査光を反射させる部材（保護カバー）の設置に伴って、その操作性が大幅に損なわれるため、前述した装置構成の複雑化の問題がより一層顕著になる。

また、従来の固定式バーコードスキャナでは、バーコードスキャナの通常使用とは別途に、強度検出手段を用いた光学性能の検査処理を実行する必要があり、光学性能の検査処理の実行中は、通常処理（バーコードシンボルのスキャン処理）を実行できず、装置の利便性を損なうという問題があった。

そこで、本発明は、従来の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、装置の分解や構成部材の個別検査等を必要とすることなく、読取不能の発生を未然に防止し、しかも、部品点数の増加を回避するとともに装置の操作性および利便性を損なうことのないバーコードリーダを提供することである。

本発明のバーコードリーダは、バーコードシンボルを読み取って読取データを出力するバーコードリーダにおいて、読取開始から読取終了までの時間を計測して得られる読取完了時間を、最新のものから所定件数だけ記憶し、前記記憶した件数に占める、所定の基準時間を越える読取完了時間の件数の割合が、所定の基準割合より多い場合にアラームを通知することにより、前述した課題を解決したものである。

本発明のバーコードリーダは、バーコードシンボルを読み取って読取データを出力する読取手段と、前記読取手段による読取開始から読取終了までの時間を計測して読取完了時間として出力する時間測定手段と、前記時間測定手段により測定された読取完了時間を、最新のものから所定件数だけ蓄積する記憶手段と、前記読取完了時間が所定の基準時間を超えるか否かを判断する時間判断手段と、前記記憶手段により蓄積された読取完了時間の総件数に対する、前記時間判断手段により基準時間を超えると判断された読取完了時間の件数の割合を算出する割合算出手段と、前記割合算出手段により算出された割合が所定の基準割合より多い場合にアラーム指示を出力する割合判断手段と、前記アラーム指示を受けてアラームを通知するアラーム通知手段とを備えていることにより、前述した課題を解決したものである。

本発明のバーコードリーダの交換時期検出方法は、バーコードシンボルの読取完了時間を測定して得られる読取完了時間を、最新のものから所定件数だけ蓄積し、蓄積された読取完了時間の総件数に対する、所定の基準時間を超えると判断された読取完了時間の件数の割合が、所定の基準割合より多い場合にアラームを通知することにより、前述した課題を解決したものである。

本発明の他の実施態様のバーコードリーダは、バーコードシンボルを読み取って読取データを出力するバーコードリーダにおいて、読取開始から読取終了までのデコードの回数をカウントして得られるデコード回数を、最新のものから所定件数だけ記憶し、前記記憶した件数に占める、所定の基準回数を越えるデコード回数の件数の割合が、所定の基準割合より多い場合にアラームを通知することにより、前述した課題を解決したものである。

本発明によれば、読取窓の汚れまたは傷や発光部の発光強度の低下等に起因して、バーコードリーダの読取性能が低下した場合、装置の分解や構成部品の個別検査等を必要とすることなく読取性能の低下を検知して、使用者に対してアラームを通知するため、使用者は装置交換や清掃等のメンテナンス作業を極めて的確なタイミングで実行でき、読取不能の発生を未然に防止して、使用者の業務に支障をきたすことを回避できる。

また、本発明では、従来の固定式バーコードスキャナのように、構成部材の状態を監視するセンサや、走査光を反射させる部材を追加的に設置する必要がないため、部品点数の増加を回避でき、装置構成の複雑化を回避できる。

そして、バーコードリーダの通常使用とは別途に検査処理を実行する必要がないため、装置の利便性が損なわれることを回避できる。

本発明の第１実施例であるバーコードリーダを概略的に示す平面図である。 第１実施例の変形例であるバーコードリーダを概略的に示す平面図である。 制御部の構成を示すブロック図である。 記憶部のテーブルを概念的に示す説明図である。 第１実施例のバーコードリーダを用いた交換時期検出方法を説明するフローチャート図である。 読取窓に異物が付着した場合の電気信号の波形を説明する説明図である。 読取窓に傷が付いている場合の電気信号の波形を説明する説明図である。 本発明の第２実施例であるバーコードリーダの制御部の構成を示すブロック図である。

以下、本発明の第１実施例であるバーコードリーダ１００を図面に基づいて説明する。

まず、本発明の第１実施例であるバーコードリーダ１００は、図１に示すように、ハンディ式のバーコードリーダであり、筐体１１０と、この筐体１１０の先端に取り付けられた透光性の読取窓１２０と、読取対象であるバーコードシンボルＢに対して光を照射する発光部１３０と、バーコードシンボルＢで反射された光を光学的に読み取って電気信号に変換する受光部１４０と、後述するデコード部１６３により解読された読取データを上位端末Ｔに対して出力する出力部１５０と、制御部１６０とを備えている。

本実施例では、出力部１５０は、図１に示すように、接続ケーブルＣにより上位端末Ｔと接続されているが、無線通信により上位端末Ｔと接続されていても何ら構わない。

読取窓１２０は、筐体１１０の内部に異物が侵入することを防止している。
図１に示す本実施例では、筐体１１０の先端に１つ設けられているが、この読取窓１２０の配置や設置個数は、装置態様に応じて如何なるものであってもよく、例えば、図２に示すように、筐体１１０の先端に取り付けられた第１の読取窓１２０ａと、この第１の読取窓１２０ａより筐体１１０の内側に取り付けられた第２の読取窓１２０ｂとから構成されていてもよい。

受光部１４０は、図１に示すように、偏光ミラー１４１と、レンズ１４２と、受光素子１４３とから構成され、光学フレーム１４４により相互に一体化されている。

制御部１６０は、図３に示すように、受光部１４０から出力された電気信号を増幅して波形を最適化する増幅回路部１６１と、増幅回路部１６１で最適化された電気信号を二値化する二値化回路部１６２と、二値化回路部１６２から出力された電気信号を解読して読取データを出力するデコード部１６３と、デコード部１６３によるデコード開始からデコード終了までの時間を計測して読取完了時間として出力する時間測定部１６４と、時間測定部１６４により測定された最新の読取完了時間を所定数（１００件）だけ蓄積する記憶部１６５と、読取完了時間が所定の基準時間（１秒）を超えるか否かを判断する時間判断部１６６と、記憶部１６５により蓄積された読取完了時間の総件数（１００件）に対する、時間判断部１６６により基準時間（１秒）を超えると判断された読取完了時間の件数の割合を算出する割合算出部１６７と、割合算出部１６７により算出された割合が所定の基準割合（６割、８割、９割）より多い場合にアラーム指示を出力する割合判断部１６８と、アラーム指示を受けてアラームを通知するアラーム通知部１６９とを備えている。
デコード部１６３から割合判断部１６８は、１つのＣＰＵで構成するようにしてもよい。

記憶部１６５は、図４に示すように、１００件分の読取完了時間を格納するリングバッファ形式のテーブルを有している。
蓄積する件数は、１００件分に限らず、任意でよい。
また、件数を任意に設定できるようにしてもよい。

アラーム通知部１６９は、図３に示すように、アラームを音で通知するアラーム音発生部（ブザー）１６９ａと、アラームを光で通知するアラーム光発生部（ＬＥＤ）１６９ｂとから構成されている。
しかしながら、アラーム通知部１６９の具体的な態様は、如何なるものであってもよく、例えば、アラーム指示を上位端末Ｔに対して送信し、上位端末Ｔでアラームを使用者に通知するように設計してもよい。

前述した基準時間は、使用者により、任意に設定される。
基準時間とは、操作者がストレスを感じないで済む時間である。
本実施例の場合、基準時間は１秒に設定されている。

前述した基準割合は、使用者により任意に設定され、本実施例の場合、６割、８割、９割の３つの基準割合が設定されている。
そして、割合判断部１６８は、６割超過で「注意」、８割超過で「要交換」、９割超過で「交換」のアラーム指示をアラーム通知部１６９に対して出力する。

これら基準時間および基準割合は、使用者により任意に設定され、例えば、別に用意されたメニューシートでの設定や、上位端末Ｔからのコマンドにて設定される。

以下に、本発明のバーコードリーダ１００を用いた交換時期検出方法を図５に示すフローチャート図に基づいて説明する。

まず、バーコードリーダ１００は、バーコードシンボルＢの読み取りを開始する。

ここで、バーコードリーダ１００の「読取開始」の具体例としては、例えば、以下の３つが挙げられる。

１つ目の「読取開始」の具体例として、バーコードリーダ１００に設けられた外部キー（図示しない）や上位端末Ｔを操作することにより、発光部１３０を光の照射を開始することが挙げられる。

２つ目の「読取開始」の具体例として、発光部１３０から光が照射された状態で、外部キーや上位端末Ｔを操作することにより、受光部１４０によるバーコードシンボルＢの読み取りが開始されることが挙げられる。

３つ目の「読取開始」の具体例として、発光部１３０から光が照射された状態で、制御部１６０が「バーコードらしきもの」を検出することが挙げられる。
ここで言う「バーコードらしきもの」の具体的な判断方法は、例えば、受光した電気信号の波形の山の数をカウントし、一定数以上の山の数を検出したら、「バーコードらしきもの」であると判断することである。

次に、増幅回路部１６１および二値化回路部１６２により処理を施された電気信号は、デコード部１６３に対して出力される。

次に、デコード部１６３に対して出力された電気信号は、デコード部１６３によりデコードされるが、この際、時間測定部１６４は、デコード部１６３によるデコード開始からデコード終了までの時間を計測する。
最初に取り込んだ信号についてデコードが成功しないと次に取り込んだ信号についてデコードを開始する。
これをデコードが成功するまで繰り返す。
なお、光は、デコードが成功するまで照射され続ける。

ここで、例えば、読取窓１２０に、図６に示すように異物Ａが付着している場合や、図７に示すように傷Ｄが付いている場合、受光部１４０により読み取られた電気信号には、異物Ａや傷Ｄがない場合の電気信号とは異なる波形が生じ、デコードが成功しないと次に取り込んだ信号についてデコードを開始する。
これをデコードが成功するまで繰り返すので、通常時よりも長い読取完了時間を必要とする。

なお、図６に示すＳ１は、異物Ａが付着している場合の電気信号の波形であり、図６に示すＳ２は、異物Ａが付着していない場合の電気信号の波形である。
また、図７に示すＳ３は、傷Ｄが付いている場合の電気信号の波形であり、図７に示すＳ４は、傷Ｄが付いていない場合の電気信号の波形である。

次に、記憶部１６５は、時間測定部１６４から出力された最新の読取完了時間を１００件だけ蓄積する。

次に、時間判断部１６６は、各読取完了時間が所定の基準時間（１秒）を超えるか否かを判断する。

次に、割合算出部１６７は、記憶部１６５により蓄積された読取完了時間の総件数（１００件）に対する、時間判断部１６６により基準時間（１秒）を超えると判断された読取完了時間の件数の割合を算出する。
そして、割合判断部１６８は、６割超過で「注意」、８割超過で「要交換」、９割超過で「交換」のアラーム指示をアラーム通知部１６９に対して出力する。

最後に、割合判断部１６８からのアラーム指示を受けたアラーム通知部１６９は、アラーム指示の内容に応じて、使用者に対して、「注意」または「要交換」または「交換」の通知を行う。

このようにして得られた本実施例のバーコードリーダ１００は、読取窓１２０の汚れまたは傷や発光部１３０の発光強度の低下等に起因して、読取性能が低下した場合、装置の分解や構成部品の個別検査等を必要とすることなく読取性能の低下を検知して、使用者に対してアラームを通知するため、使用者は装置交換や清掃等のメンテナンス作業を極めて的確なタイミングで実行でき、読取不能の発生を未然に防止して、使用者の業務に支障をきたすことを回避できる。

また、従来の固定式バーコードスキャナのように、構成部材の状態を監視するセンサや、走査光を反射させる部材を追加的に設置する必要がないため、部品点数の増加を回避でき、装置構成の複雑化を回避できる。

そして、バーコードリーダ１００の通常使用、すなわち、バーコードシンボルＢの読取処理とは別途に検査処理を実行する必要がないため、装置の利便性が損なわれることを回避できる。

なお、上述した本発明の第１実施例では、「読取完了時間」が、時間測定部１６４により計測された最初のデコード開始から、デコードが成功してデコードが終了するまでの時間であるものとして説明した。
しかしながら、「読取完了時間」を、例えば、発光部１３０による光の照射の開始からデコード終了までの時間や、使用者によって外部キーが操作されたタイミングからデコード終了までの時間であるものとして設定しても何ら構わない。

次に、本発明の第２実施例であるバーコードリーダ２００について、図８に基づいて説明する。

ここで、本発明の第２実施例であるバーコードリーダ２００における制御部２６０以外の構成は、前述した第１実施例のバーコードリーダ１００と全く同じであるため、第１実施例のバーコードリーダ１００に関する明細書、および、図１乃至図７に示す１００番台の符号を２００番台の符号に読み替えることによって、制御部２６０以外の構成についてはその説明を省略する。

まず、本発明の第２実施例であるバーコードリーダ２００における制御部２６０は、図８に示すように、受光部２４０から出力された電気信号を増幅して波形を最適化する増幅回路部２６１と、増幅回路部２６１で最適化された電気信号を二値化する二値化回路部２６２と、二値化回路部２６２から出力された電気信号に対してデコードを行って読取データを出力するデコード部２６３と、最初のデコード開始からデコード成功してデコード終了するまでに繰り返したデコードの回数をカウントするカウント部２６４と、カウント部２６４によりカウントされたカウント数を所定数だけ蓄積する記憶部２６５と、記憶部２６５により蓄積された総件数（１００件）に対する基準回数（１００回）を超える件数の割合を算出して算出された割合が所定の基準割合（６割、８割、９割）より多い場合にアラーム指示を出力する判断部２６８と、アラーム指示を受けてアラームを通知するアラーム通知部２６９とを備えている。

基準回数は、使用者により、任意に設定される。
基準回数とは、操作者がストレスを感じないで済む時間に相当するデコードの回数である。
本実施例の場合、所定数は１回のデコード開始から終了までを１０ｍＳＥＣとして１００回（１秒に相当）に設定されている。

記憶部２６５は、所定数（１００件）のカウント結果を格納するリングバッファ形式のテーブルを有している。
蓄積する件数は、１００件分に限らず、任意でよい。また、件数を任意に設定できるようにしてもよい。

アラーム通知部２６９は、図８に示すように、アラームを音で通知するアラーム音発生部（ブザー）２６９ａと、アラームを光で通知するアラーム光発生部（ＬＥＤ）２６９ｂとから構成されている。
しかしながら、アラーム通知部２６９の具体的な態様は、如何なるものであってもよく、例えば、アラーム指示を上位端末Ｔに対して送信し、上位端末Ｔでアラームを使用者に通知するように設計してもよい。

前述した基準割合は、使用者により、任意に設定され、本実施例の場合、基準割合は６割、８割、９割の３つに設定されている。
そして、判断部２６８は、６割超過で「注意」、８割超過で「要交換」、９割超過で「交換」のアラーム指示をアラーム通知部２６９に対して出力する。

前述の基準回数および基準割合は、例えば、別に用意されたメニューシートでの設定や、上位端末Ｔからのコマンドにて設定される。

以下に、本発明のバーコードリーダ２００を用いた交換時期検出方法を説明する。

まず、バーコードリーダ２００は、バーコードシンボルＢの読み取りを開始する。
次に、発光部２３０が、読取対象であるバーコードシンボルＢに対して光を照射し、受光部２４０が、バーコードシンボルＢで反射された光を光学的に読み取って電気信号に変換する。

次に、増幅回路部２６１および二値化回路部２６２により処理を施された電気信号は、デコード部２６３に対して出力される。

次に、デコード部２６３は、二値化回路部２６２から出力された一の電気信号に対してデコードを行って読取データを出力する。
最初に取り込んだ信号についてデコードが成功しないと次に取り込んだ信号についてデコードを開始する。
これをデコードが成功するまで繰り返す。
なお、光は、デコードが成功するまで照射され続ける。

カウント部２６４は、デコードが成功して終了するまでのデコードの回数をカウントする。

次に、記憶部２６５は、カウント部２６４によるカウント結果を所定数だけ蓄積する。

次に、判断部２６８は、記憶部２６５により蓄積された総件数（１００件）に対する基準回数（１００回）を超える件数の割合を算出して算出された割合が所定の基準割合（６割、８割、９割）より多い場合にアラーム指示を出力する。

最後に、判断部２６８からのアラーム指示を受けたアラーム通知部２６９は、使用者に対してアラームの通知を行う。

このようにして得られた本実施例のバーコードリーダ２００は、読取窓２２０の汚れまたは傷や発光部２３０の発光強度の低下等に起因して、読取性能が低下した場合、装置の分解や構成部品の個別検査等を必要とすることなく読取性能の低下を検知して、使用者に対してアラームを通知するため、使用者は装置交換や清掃等のメンテナンス作業を極めて的確なタイミングで実行でき、読取不能の発生を未然に防止して、使用者の業務に支障をきたすことを回避できる。

また、従来の固定式バーコードスキャナのように、構成部材の状態を監視するセンサや、走査光を反射させる部材を追加的に設置する必要がないため、部品点数の増加を回避でき、装置構成の複雑化を回避できる。

そして、バーコードリーダ２００の通常使用、すなわち、バーコードシンボルＢの読取処理とは別途に検査処理を実行する必要がないため、装置の利便性が損なわれることを回避できる。

なお、上述した第１実施例及び第２実施例では、デコードが１回成功するとデコード終了とし、読み取り終了としていたが、複数回連続してデコードが成功して、その複数回のデコード結果が一致した場合に読み取りができたと判断して読み取り終了する場合でも、同様に実施可能である。

１００ ・・・ バーコードリーダ
１１０ ・・・ 筐体
１２０ ・・・ 読取窓
１３０ ・・・ 発光部
１４０ ・・・ 受光部
１４１ ・・・ 偏光ミラー
１４２ ・・・ レンズ
１４３ ・・・ 受光素子
１４４ ・・・ 光学フレーム
１５０ ・・・ 出力部
１６０ ・・・ 制御部
１６１ ・・・ 増幅回路部
１６２ ・・・ 二値化回路部
１６３ ・・・ デコード部
１６４ ・・・ 時間測定部
１６５ ・・・ 記憶部
１６６ ・・・ 時間判断部
１６７ ・・・ 割合算出部
１６８ ・・・ 割合判断部
１６９ ・・・ アラーム通知部
１６９ａ ・・・ アラーム音発生部
１６９ｂ ・・・ アラーム光発生部
２００ ・・・ バーコードリーダ
２６０ ・・・ 制御部
２６１ ・・・ 増幅回路部
２６２ ・・・ 二値化回路部
２６３ ・・・ デコード部
２６４ ・・・ カウント部
２６５ ・・・ 記憶部
２６８ ・・・ 判断部
２６９ ・・・ アラーム通知部
２６９ａ ・・・ アラーム音発生部
２６９ｂ ・・・ アラーム光発生部
Ｔ ・・・ 上位端末
Ｃ ・・・ 接続ケーブル
Ｂ ・・・ バーコードシンボル

Claims (7)

1. バーコードシンボルを読み取って読取データを出力するバーコードリーダにおいて、
   読取開始から読取終了までの時間を計測して得られる読取完了時間を、最新のものから所定件数だけ記憶し、前記記憶した件数に占める、所定の基準時間を越える読取完了時間の件数の割合が、所定の基準割合より多い場合にバーコードリーダの交換時期を知らせるアラームを通知することを特徴とするバーコードリーダ。
2. バーコードシンボルを読み取って読取データを出力する読取手段と、前記読取手段による読取開始から読取終了までの時間を計測して読取完了時間として出力する時間測定手段と、前記時間測定手段により測定された読取完了時間を、最新のものから所定件数だけ蓄積する記憶手段と、前記読取完了時間が所定の基準時間を超えるか否かを判断する時間判断手段と、前記記憶手段により蓄積された読取完了時間の総件数に対する、前記時間判断手段により基準時間を超えると判断された読取完了時間の件数の割合を算出する割合算出手段と、前記割合算出手段により算出された割合が所定の基準割合より多い場合にアラーム指示を出力する割合判断手段と、前記アラーム指示を受けてバーコードリーダの交換時期を知らせるアラームを通知するアラーム通知手段とを備えていることを特徴とするバーコードリーダ。
3. 前記読取手段は、前記バーコードシンボルを光学的に読み取って電気信号に変換する受光手段と、前記受光手段から出力された電気信号を解読して読取データを出力するデコード手段とから少なくとも構成され、
   前記時間測定手段は、前記デコード手段による最初のデコード開始からデコードが成功して終了するまでの時間を計測して読取完了時間として出力することを特徴とする請求項２に記載のバーコードリーダ。
4. 前記記憶手段は、リングバッファ形式のテーブルを有していることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のバーコードリーダ。
5. 前記基準割合は、複数設定され、
   前記割合判断手段は、前記複数の基準割合ごとに異なるアラーム指示を出力することを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載のバーコードリーダ。
6. 前記アラーム通知手段は、前記アラームを音で通知するアラーム音発生部、および／または、前記アラームを光で通知するアラーム光発生部から構成されていることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載のバーコードリーダ。
7. バーコードシンボルの読取完了時間を測定して得られる読取完了時間を、最新のものから所定件数だけ蓄積し、蓄積された読取完了時間の総件数に対する、所定の基準時間を超えると判断された読取完了時間の件数の割合が、所定の基準割合より多い場合にアラームを通知することを特徴とするバーコードリーダの交換時期検出方法。

Images