JPH01500937A - バーコードデータ自動判別方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 バーコードデータ自動判別方法および装置λ里の分野 本発明は一般にｉ！ｊ、善された自動判別方法および装置に関し、特に、バーコ ードデータを検出して高速で走査される複数個のバーコードを識別する方法およ び装置に関する。

従米弦蓋９記鳳 暗いバーと明るいスペースとを交互に配列した帯より成るバーコードシンボルと 、これらバーコードを読みとるバーコードスキャナは、多くの産業で種々な仕事 に広く用いられている。多数の異なったバーコード標準か存在する０例えば以下 のコードが広く使用されている。すなわち、コード１２８．コーダバー、ＵＰＣ ／ＥＡＮ、コード１１、コード９３，５の２インタリーブ、９の３コードである 。広い範囲で利用するためには、バーコードスキャナは複数個の異なったバーコ ードフォーマットを識別し、しかも速やかにこれを行えることが必要である。

バーコードデータの復号においては、自動判別はあるタイプのバーコードと別な タイプのバーコードとを識別するプロセスである０代表的には、実際の識別は試 行錯誤をもとにして行なわれ、より多く使われているタイプのバーコードから先 に識別をしている。

バーコードが走査されると、通常パルス列が生成され、このパルス列は八−コー ドの暗い領域と明るい領域とを表わしている。パルス列は復号を行う前にバイナ リデータにまず変換する必要がある。公知の技術では、各パルスの輻を計時する ためにマイクロプロセッサが用いられている。マイクロプロセッサは、各パルス 長をカウントするソフトウェアのループでプログラムされている。マイクロプロ セッサが極性の変化を検知するたびに、パルス幅か記憶され、ループは次のパル スをカウントするためにリセットされる。走査がいったん完了すると、記憶され たバイナリデータが復号される。復号は次の走査か始まる前に終了しなければな らない。

この技術を使用すると、マイクロプロセッサの時間はパルス列の計時のためにす べてつかわれ、染めたデータの復号略走査の間の時間だけしか行うことができな い、バンド型バーコード読取器においては、各走査の間の時間は一般に長く、上 記技術を用いたバーコードの自動判別に充分である。しかし、自動スキャナを用 いると、各走査の間の時間はより短かく、複数個のバーコードタイプの自動判別 にとっては充分長くない場合がある。

さらに、バーコードな復号てきるには、その前にバーコードの始点を見出さなけ ればならない、バーコードを走査すると、バーコード近くの印刷も走査され、走 査データを記憶するバッファにバーコードと一緒に記憶されてしまうこともある 。始点をバーコードバッファで非データとして埋めることはできるが、すべての バーコードは定義によってバーコードの直前および直後にスペース領域を持たね ばならない、これらスペース領域はマーヂンと呼ばれている。

各バーコードタイプの仕様に記載されているように、最小マーヂンの大きさは、 通常、バーコードの最小素子幅の１０倍である。ひとつのバーコードスキャナに よって一種類以上のバーコードを走査し復号できるものとすると、全体としての バーコードの最小マーヂンは、あるタイプのバーコードのマーヂンである最小ス ペース領域として規定される０例えば、Ａタイプのバーコードは最小素子幅が０ ．０１００インチで最小マーヂンが０．１インチであり。

Ｂタイプのバーコードは最小素子幅が０．１０５インチで最小マーヂンが０．１ ０５インチである。この場合、ＡタイプとＢタイプのバーコードを走査するスキ ャナの全体としての最小マーヂンは０．１インチ、すなわちＡタイプのバーコー ドの最小素子幅の１０倍である。しかし、素子の大きさはバーコードが走査され る距離の影響を受けることも確認されている。バーコードスキャナがバーコード から遠ざかると各素子はより挟く見える。この影響を考慮して、全体としての最 小マーヂンは一番遠いところから走査される最狭の素子の１０倍として計算され る。これよりも大きいスペース領域はマーヂンの候補となる。

比較的広い最小素子を有したタイプのバーコードを復号したい場合にも問題があ る。もしそのようなバーコードを近くから走査すると、最小マーヂンは全体とし ての最小マーヂンよりもかなり広くなる。全体としての最小マーヂンよりも広く 、バーコードのマーヂンとはなれないようなものは、復号用の始点として試行す ることはできる。このようなバーコードを復号すると所望の成功率よりも低い成 功率となる。

成功率は走査するバーコードのタイプの数およびタイプ内の相違によっても影響 を受ける。最小素子幅が似かよった２種類のバーコードを復号する装置は、マー ヂンを見出す成功率はほぼ同じである。なぜならば同一の装置が同じような最小 素子幅のバーコードの一方の復号のみに用いられるからである。しかし、最小素 子幅が似かよった２種類のバーコードよりも挟まい最小素子幅を有した第三のタ イプのバーコードにもこの装置を用いると、初めの２種類のバーコードの有効な マーヂンを見出す成功率は減少する。バーコードの種類がさらに増えると、マー ヂンを見出す成功率はさらに減少する。

低い成功率は処理速度で問題となる。すなわち、マーヂンを見出して復号の　゛ 開始を行なえるようにするためのマーヂン見出しに時間かかかると、復号の全体 処理時間が長くなる。

褒里の薫１ 本発明はバーコードを割込み駆動によって処理し、より早くマーヂンを検出して 復号の開始および終了を早め、そしである種のバーコードの復号処理をなくすよ うにした方法および装置を提供する。

バーコードの割込み駆動処理の本発明方法は、マイクロプロセッサを使用して、 バーコードデータのデジタルパルス列より成るバーコードデータ第〜の量を受け 、複数のスペースとバーの幅を示すデジタルデータを生成し、バーコードデータ 第一の量からデジタルデータを記憶し、バーコードデータ第二の量を受け、第二 の量のバーコードデータを処理して複数のスペースとバーの幅を示すデジタルデ ータな生成するステップと、バーコードデータの第二の量が処理される間に第一 の量からの記憶されたデジタルデータを復号するステップとより成る。データ処 理速度がかなり早められる。

バーコードデータの自動判別の改善された方法は、好ましくは上記方法を用いて 、復号のために記憶されるバーコードデータを生成する。マーヂンをより早く検 出し、比較のために試行する必要のあるバーコードの数を制限する方法は、スペ ースとバーの輻データより成るバーコードデータをメモリに記憶し。

第一のスペースの輻データをメモリに記憶されたスペース幅データよりフェッチ し、第一のバー幅データをメモリに記憶されたバー幅データよりフェッチし、第 一のスペースと第一のバーの輻データの第一の比を計算し、第一の比と所定数と を比較し、そして比較にもとづいて第一のスペースがバーコードデータンか否か を決定するステップより成る。。

本発明のさらなる詳細、特徴および利点は添付の図面および以下の詳細な説明か ら明らかである。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の割込み処理技術を示す回路図、第２図は本発明の割込み処理技 術を示すフロー図、そして第３図は本発明の自動判別技術を示すフロー図である 。

詳組脱男 割込ゑ島！ 自動バーコードスキャナでは、一般にビームが一定時間あるいは多数回の走査の 間はぼ連続した状態で横方向に屈折すなわち走査される。この種のバーコードス キャナの一例として、１９８６年９月２９日に出願され本発明のｇ渡人に譲渡さ れた米国特許出願第９１３，２１５号、′ポータプルデータスキャナ装置”を参 考として記載しておく０反射光が収光された後に処理され、走査面上の暗い領域 と明かるい領域とを表わすパルス列を生成する。パルス列をバイナリデータ形式 に変換してマイクロプロセッサによって復号する必要がある。

これを行う公知の方法は、マイクロプロセッサでパルス列を監視し、ソフトウェ アのループでパルス輻を“計時（タイム）シて各極性変化時の値を記憶している 。しかし、この方法はプロセッサの時間のすべてを必要としている。

本発明は、マイクロプロセッサの八−ドウエアタイマと割込み機能とを使用して プロセッサを“自由（フリー）″にする企みを提供する。八−ドウエアタイマは 走査する最小スペースあるいはバーの幅よりもかなり短かい時ａｍ分を測定でき ることに留意されたい、スペースとバーを表わすパルス列とその相補パルス列を マイクロプロセッサの２本の割込みビン（マイクロプロセッサの内部タイマをも ゲートする）に与えることによって、パルス列の遷移間の時間を他のソフトウェ アの仕本に使うことができるとともに、八−トウエアは倒乗信号の幅を“計時” する、この“計時”によってバーとスペースの相対的な幅を測定する。信号の極 性が変化すると、一方のタイマは停止し他方のタイマは始動し、そして割込みが 発生する。このプロセスは比較的均一な走査速度が保持されることに依存してい る０割込みルーチンは、単に、停止したタイマを読みとり、データを記憶し、次 のサイクルのために停止したタイマをクリアする。適切に構成することによって 、プロセッサは状態変化の間の“自由時間”を、現在のデータを実時間で記録し ながら過去に集められたデータの復号を行うのに使用できる。

第１図は本発明の割込み処理技術を示す、第１図のマイクロプロセッサ！０には ハードウェアの割込みビン、割込みビン０と割込みビンｌが備えられている。さ らに、クロック１１とアントゲ−）−１２〜１３と、タイマ０とタイマｌとを備 え、これらはマイクロプロセッサ１０内の内部部品である。復号するデジタルバ ーコードデータを表わすパルス列ｌはインバータ５を介して割込みビンＯに接続 されており、パルス列ｌは直接割込みビンｌにもｆｉ続されている。

パルス列１とマイクロプロセッサｌＯとの間の上記した接続がパルス列の計時に 用いられている。パルス列ｌはプロセッサの割込みビンの一方の割込みビン１に 与えられ、パルス列の相補パルス列は第２の割込みビン０に与えられている。こ れら割込みビンはエツジトリガとしてプログラムされている。

第２図のフロー図に示すように、割込みビンはマイクロプロセッサの内部タイマ ０およびｌをゲートする。パルス列が低レベルになると、タイマ０が始動し割込 みは割込みビン１発生する０割込みルーチンでは、タイマ１の値を記憶しタイマ ｌをリセットする。パルス列が高レベルになると、タイマ１が始動し割込みが割 込み０に発生する０割込みルーチンではタイマ０の値を記憶しタイマ０をリセッ トする。

パルス列ｌの実際の計時は八−ドウエアによって行なうので、マイクロプロセッ サｌＯが復号に専念できる時間量は非常に大きくなる。データ収集は１割込みが 発生した時のみ、換言すればパルス列ｌの状態変化が発生した時のみ。

プロセッサの時間をとる。パルス列は定常状態で高レベルか低レベルであるので 、マイクロプロセッサｌＯは前回の走査で収集されたデータを自由に復号できる 。

旦敷五月 上記方法で収集したバーコードデータが復号できるためには、まず実際のバーコ ードデータがどこから始まり、複数種類のバーコードのうちどのタイプのバーコ ードを走査したかを決定する必要がある。自動判別の問題点を完全に把握するた めに、二、三の事実を知る必要がある。バーコードは通常他の印刷に囲まれてい るので、復号するバーコードデータは無関係はデータと実際のバーコードデータ の両者を含んている。この無関係なデータを実際のバーコードデータとともに評 価しなければならない、スキャナは八−コードの一走査を約４０ｍ５で行うので 、速度が肝要となる。その結果、４０■Ｓからデータ収集時間を引いた残りの時 間が、復号に利用できるすべての時間である。さらに、少なくとも７種類のタイ プのバーコードを自動判別することが必要となることもある。

走査されたデータは一般にバッファメモリに記憶される。広く使用されているバ ーコードのすべては、通常最小素子サイズの１０倍程度の最小スペースを八−コ ードの両側に備えることか必要である。このスペースは“マーヂン”と呼ばれる 。マーヂンをいフたん検出すると、マーヂンの後につづく素子を有効なバーコー ドに復号することかできる。

マーヂンあるいはマーヂン候補となり得るものを同定する公知技術のひとつは、 特定の値よりも大きなスペースのデータを探すことである。しかし、走査速度と 目標からの距離がデータの相対的なサイズを変化させるので、この技術は未完成 なものである０本発明の技術は、候補となるスペースの幅をこれに続くバーの幅 で割ることである。その結果の比を、有効なマーヂン候補か否かを決定するのみ 用いることができるのみならず、ある場合にはある種のバーコードを除外するの に使用できる。このため、自動判別処理の速度を高めることができる。

新しいこの技術の基本は、最初あるいは最後のバーのサイズの最大値に対する最 小マーヂンサイズの比である。バーコードはいずれの方向からでも走査できるの で、最初あるいは最後のバーのサイズが用いられる。現在広く使用されている７ 種類のバーコードフォーマットの自動判別について、本発明を以下にさらに詳し く説明する０本発明が教示することはこれら特定のバーコードに制限されるもの でないことを理解されたい。

７種類のバーコードに関する比を以下に示す、実験によって、走査速度のばらつ き、平坦でない表面で走査されたバーコードのばらつき、バーコード印刷のバラ ツキ等によって生じた誤差に起因する測定バーおよびスペースのばらつきを許容 するように調整された比を示している。比とバーコードの種類との間には以下の 結論が得られた。

一比一　−ベニ互二且腫別− く３　スペースはマーヂンでない ≧３、く４　コード１２８あるいはコーダハー≧３、＜　６　ＵＰＣ／ＥＡＮ、 コード１２Ｂ、あるいはコーグバー ≧６　ＵＰＣ／ＥＡＮ、コード１２８．コーグバー、コート１１．コード９３． ５の２イン クリープあるいは９の３コード 狂が３未満であれば、スペースはマーヂンであり得ない、比が３以上で４未満で あれば、スペースはコード１２８あるいはコーグバーのバーコードのみのマーヂ ンである。比が３以上で６未満であれば、スペースは、ＵＰＣ／ＥＡＮ、コーグ バー、あるいはコード１２８のバーコードのみのマーヂンである。比が６以上で あれば、７種類のバーコードのいずれかのマーヂンである。

第１図はバッファ２０に接続されたマイクロプロセッサ１０を示す、バッファ２ ０は種々なバーコードの復号データと、復号されるバーコードデータとを記憶す る。第３図は、コード１２８、コーグバー、ＵＰＣ／ＥＡＮ、コード１１、コー ト９３．５の２インタリーブ、および９の３コードの７種類のバーコードに適用 した、バッファ２０に記憶されたバーコードデータの本発明の自動判別方法を説 明するフロー図である。

自動判別処理は、まず、マイクロプロセッサ１０がバッファ２０から次のスペー ス幅Ａをフェッチする０次に、次のバー幅Ｂをバッファ２０からフェッチする０ 次に、バッファ２０のデータの終りが到達したか否かをバー幅Ｂが０であること によって決定する。もし、Ｏでなければ、スペース幅Ａとバー幅Ｂの比Ｃを計算 する例えば、Ａか１０でＢか３であれば、Ｂで割ったＡの偵Ｃは３．３である。

計算を簡単にするため、比は整数部のみに切捨てることもでき、その結果はＣが ３となる。

次のステップてはＣを所定数、この場合３、と比較する。もし比Ｃか３未満であ れば、スペースはマーヂンてないと認められ、処理はバッファ２０から次のスペ ース幅をフェッチするステップに戻る。比が３未満てなければ、次のステップで 比Ｃが第二の所定数、この場合４１未満であるか否か調べる。

比Ｃが４未満であれば、マイクロプロセッサ１０はバッファ２０に記憶されたデ ータをチェックしてコード１２８あるいはコーグバーのコードであるか否かを調 べ、もしそれらのうちのいづれかであると、バーコードを復号する。もし比Ｃが ４未満でなければ、次のステップで比Ｃを第二の所定数、この場合６、と比較す る。

もし比Ｃか６未満であれば、マイクロプロセッサｌＯはバッファ２０内のデータ をＵＰＣ／ＥＡＮ、コード１２８．あるいはコーグのみのバーコードとして復号 を試行する。最後に、比Ｃが６未満てなければ、マイクロコンピュータ１０は７ 種類のすべてのバーコードタイプを用いてデータの復号の試行をする。

ＦＩＧ、３ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．（ａ）スペース幅データとバー幅データより成るバーコードデータをメモリ に記憶し、 （ｂ）第一のスペースの幅データをメモリに記憶されたスペースデータよりフェ ッチし、 （ｃ）第一のスペースに続く第一のバーの幅データをメモリに記憶されたバーデ ータよりフェッチし、 （ｄ）第一のスペースと第一のバーの幅データの第一の比を計算し、（ｅ）第一 の比と第一の所定数とを比較し，そして（ｆ）比較によって第一のスペースがバ ーコードマーヂンか否かを決定する、各ステップより成るバーコードデータ自動 判別方法。 ２．第一の比と第一の所定数とを比較するステップは、さらに、第一の所定数未 満であるか否かを決定するステップを含む請求の範囲第１項記載の方法。 ３，（ｇ）もし第一の比が第一の所定数未満でなければ、第二の所定数未満であ るか否かを比較し、そして （ｈ）もし第一の比が第二の所定数未満であれば、第一の所定のコードタイプで あるものとして、バーコートデータを復号する、各ステップをさらに有する請求 の範囲第２項記載の方法。 ４．（ｉ）もし第一の比が第二の所定数未満でなければ、第三の所定数未満であ るか否かを比較し、そして （ｊ）もし第一の比が第三の所定数未満であれば、第二の所定のコードタイプで あるものとして、バーコードデータを復号する、各ステップをさらに有する請求 の範囲第３項記載の方法。 ５．もし第一の比が第三の所定数未満でなければ、第三の所定のコードタイプで あるものとして、バーコードデータを復号するステップをさらに有する請求の範 囲第４項記載の方法。 ６．第二のスペースとこれに続く第二のバーの幅データをメモリよりフェッチし 、第一の比が第一の所定数未満であるとき第二の比を計算し、前記ステップ（ａ ）以外のステップを繰返し行なうステップをさらに有する請求の範囲第１項から 第５項のいずれかに記載の方法によるバーコードデータ自動判別装置。 ７．第一の所定数が３である請求の範囲第１項記載の方法。 ８．第二の所定数が４である請求の範囲第３項記載の方法。 ９．第三の所定数が６である請求の範囲第４項記載の方法。 １０．第一の所定のコードタイプは、少なくとも、コード１２８とコーダバーコ ードとを含む請求の範囲第４項記載の方法。 １１．第二の所定のコードタイプは、少なくとも、コード１２８とコーダバーコ ードとＵＰＣ／ＥＡＮコードとを含む請求の範囲第４項記載の方法。 １２．割込み駆動測定技術を用いてスペースおよびバーのデータを測定するステ ップをさらに有する請求の範囲第１項記載の方法。 １３．複数個のスペースとバーの幅を示すデジタル信号より成るバーコードデー タを測定し、 測定したバーコードデータをメモリに記憶し、既に記憶されたバーコードデータ の復号にマイクロプロセッサを使用する、各ステップより成るマイクロプロセッ サ使用の自動判別方法であって、バーコードデータを測定する前記ステップは、 デジタルパルス列を生成し、パルス列をマイクロプロセッサの第一の割込みポー トに接続するとともに反転したパルス列を第二の割込みポートに接続し、そして パルス列および反転パルス列の立上りおよび立下がりを用いてマイクロプロセッ サの第一および第二のタイマをトリガして立上りおよび立下り間の幅を計時する ステップより成り、そしてマイクロプロセッサを使用する前記ステップは、既に 測定され記憶されたバーコートデータを立上りおよび立下りの間の時間で復号を 行うのにマイクロプロセッサを使用する、自動判別方法。