JPH05282477A - バーコード検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バ−コ−ドの誤読み取りを防止するととも
に、ノイズの影響がない読み取り精度の高いバーコード
検出装置を提供する。 【構成】 バ−コ−ド３を走査して得られた反射光を光
センサー４により電気信号に変換し、その電気信号を増
幅回路５によって増幅したアナログ信号Ａの振幅を振幅
検出回路６によって判定し、そのアナログ信号Ａの振幅
の大きさに応じて選択回路９によって浮動２値化回路７
とエンベロ−プ２値化回路８の２値化された出力のどち
らかを選択して出力する。 【効果】 バーコード検出の初期状態におけるバーコー
ドの誤読み取りとノイズの影響を防止し、アナログ信号
Ａの振幅が過大の状態においても、鏡面反射などによる
ノイズの影響を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＰＯＳ、物流管理、生
産管理などで利用されているバ−コ−ド検出装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】黒と白で表されたバ−コ−ド情報を光セ
ンサ−で読み取る場合に、光スポットがバーコード上を
走査してバーコードを電気信号に変換したアナログ信号
には、バ−コ−ド表面の光学的不均一性や染みや付着物
の影響を受け、バーコード情報以外の電気信号が混入す
ることがあり、バ−コ−ド情報のみを識別するための種
々の試みがなされている。一般には、アナログ信号を増
幅し、適正な前処理を施したのちに２値化回路により２
値化が行われる。それらの２値化回路には、適用分野に
応じた前処理部分を含めると多くの種類がある。したが
って、それらの２値化回路の長所と短所と使用条件を考
慮して、前処理回路と２値化回路を選択し信頼性を確保
することが行われている。

【０００３】従来の２値化回路の代表例としては、図３
に示す浮動２値化回路と、図５に示すエンベロ−プ２値
化回路とがある。

【０００４】図３に示す浮動２値化回路の場合、図３に
おける２個の特性の等しいダイオ−ドＤ１とＤ２を使用
すると、コンデンサＣ１の端子電圧はアナログ信号Ａの
山からダイオ−ドの電圧降下分（約０．６Ｖ程度）だけ
低い電圧か、またはアナログ信号Ａの谷からダイオ−ド
の電圧降下分だけ高い電圧となるので、この電圧値をし
きい値Ｇとしてアナログ入力信号Ａを２値化して出力Ｃ
を得ている。その結果、図３に示す浮動２値化回路が適
正な振幅の入力で動作しているときには、浮動２値化回
路の各部には図４（ａ）に示す電圧波形が現れる。図４
（ａ）において、最上段の３はバーコードを示し、３ａ
はバーコードの白地部分に付着した汚れを示している。
Ａはアナログ入力信号、Ｇはしきい値、Ｃは浮動２値化
回路の出力を示しており、アナログ入力信号Ａに対して
正しい２値化出力Ｃが得られている。

【０００５】一方、図５に示すエンベロープ２値化回路
の場合、図５におけるコンデンサＣ２がアナログ入力信
号Ａの黒レベル（バーコードの黒の部分に対応する入力
レベル）に相当する正のピ−ク値の電圧を保持して、正
のエンベロ−プ信号Ｈを形成し、同じくコンデンサＣ３
がアナログ信号Ａの白レベル（バーコードの白の部分に
対応する入力レベル）に相当する負のボトム値の電圧を
保持して負のエンベロ−プ信号Ｉを形成するので、この
正と負のエンベロ−プ信号を合成した中間値をしきい値
Ｊとしていた。エンベロ−プ２値化回路においては、こ
のしきい値Ｊを基準にアナログ入力信号Ａの山の高さお
よび谷の深さを電気的に測定し、２値化信号Ｄを出力す
る。すなわち、図５に示すエンベロ−プ２値化回路の動
作時には、エンベロ−プ２値化回路の各部には、図６に
示すような電圧波形が現れる。

【０００６】図６において、最上段の３はバーコードで
あり、３ａはバーコード３の白地部分に付着した汚れで
ある。Ａはアナログ入力信号であり、Ｈはそのアナログ
信号Ａに対応した正のエンベロープ信号、Ｉはアナログ
信号Ａに対応した負のエンベロープ信号、Ｊは正と負の
エンベロ−プ信号を合成した中間値であるしきい値、Ｄ
はエンベロープ２値化回路の出力を示している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記浮動２値
化回路においては、使用環境条件の影響などにより、図
４（ｂ）に示すようにナログ入力信号Ａの振幅が過大と
なった場合、例えば図４（ｂ）に示すように鏡面反射に
よるノイズＡａがあるアナログ信号Ａを２値化すると
き、バ−コ−ドの白レベルと黒レベルの差が大きく、し
きい値の振幅も増大し、鏡面反射によるノイズＡａの影
響によりアナログ入力信号Ａとしきい値の交差位置が変
動し、バ−コ−ドのバー幅の読み間違いを起こすことが
ある。すなわち、図４（ｂ）においては、２値化出力Ｃ
の３番目のパルスＣ３の幅に異常が生じている。またバ
−コ−ドの白地部分の汚れ３ａや染みなどによるアナロ
グ信号Ａの波形の変動が増大し、しきい値と交差して、
図４（ｂ）における２値化出力Ｃの３番目のパルスＣ３
と４番目のパルスＣ４との間に生じたパルスのように、
バ−コ−ドの白地部分の汚れ３ａや染みなどもバ−コ−
ドとして読み取るなどの、誤った読み取りが起こるとい
う問題があった。

【０００８】また、エンベロ−プ２値化回路の場合は、
バ−コ−ドを読み取る前の状態、すなわちスタ−トマ−
ジンの範囲においては、正のエンベロープＨと負のエン
ベロープＩとの差が小さく、しきい値とアナログ信号Ａ
が接近しているため、図６に示すように最初のバ−コ−
ドの検出前に、ノイズＡａがしきい値Ｊと交差し、ノイ
ズＡａをバーコードとして誤読する危険性があった。ま
た、図６において、最初のバーに続く白地部分に対応す
るアナログ信号Ａの山Ａｃのように、ピークがしきい値
Ｇに達せず、本来２つのパルスであるべきパルスＤ１と
Ｄ２が、１つのパルスとして出力されているように、最
初のバーを誤って読み取るという問題があった。

【０００９】本発明は、これら従来の技術が持つ種々の
問題を解決して、バーコード読み取りの初期段階におい
ても誤った読み取りがなく、またアナログ信号の振幅に
左右されることのない、ノイズに強く、読み取りの信頼
性の高いバ−コ−ド検出装置を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のバ−コ−ド検出装置は、２値化回路として種
類の異なる複数の２値化回路、例えば浮動２値化回路と
エンベロ−プ２値化回路を並行して使用し、アナログ入
力信号の振幅を検出する振幅検出回路を設け、その振幅
検出回路の出力値が一定電圧未満のときは浮動２値化回
路の出力値を選択し、振幅検出回路の出力値が一定電圧
以上のときはエンベロ−プ２値化回路の出力値を選択す
る選択回路をバ−コ−ド検出装置に装備したものであ
る。

【００１１】

【作用】上記構成のように２種類の２値化回路、すなわ
ち浮動２値化回路およびエンベロ−プ２値化回路に振幅
検出回路と選択回路を付加する構成により、アナログ信
号の振幅が小さい初期の段階では、浮動２値化回路を使
用することにより、アナログ信号の波形の山に対しては
ピーク値より一定値低い電圧値をしきい値としアナログ
入力信号の波形の谷に対してはピーク値より一定値高い
電圧値をしきい値としているので、アナログ入力信号の
山と谷の間では必ずしきい値と交差することになり最初
のバーを誤って読み取るという問題を除くことができ
る。また、スタートマージンの範囲においても、アナロ
グ信号に対してしきい値は一定値低い電圧値となってい
るので、混入するノイズによるアナログ信号の歪部分が
しきい値と交差することがなく、ノイズをバーコードと
誤って読み取ることはない。

【００１２】次に、アナログ信号の振幅が基準電圧に達
したあとは、エンベロ−プ２値化回路を使用することに
より、エンベロ−プ２値化回路がアナログ入力信号の正
のエンベロープと負のエンベロープとの中間値をしきい
値としているので、鏡面反射によるノイズとバ−コ−ド
の白地部分の汚れや染みなどによるノイズが原因となる
アナログ信号の歪部分がしきい値と交差することがない
ため、２値化出力のパルスの幅に異常が生じることがな
く、さらにバ−コ−ドの白地部分の汚れや染みなどによ
る誤った読み取りが起こることを防止することができ
る。

【００１３】

【実施例】本発明のバーコード検出装置の実施例を図を
参照しながら説明する。図１は複数の２値化回路を用い
た本発明のバーコード検出装置の一実施例を示すブロッ
ク図であり、図２は上記実施例の動作状態を説明する各
部の信号波形と、本発明のバーコード検出装置を構成す
る浮動２値化回路およびエンベロープ２値化回路の個々
の出力波形と、本発明のバーコード検出装置の出力波形
を示す特性図である。

【００１４】図１において、半導体レ−ザー（発光波長
６７０ｎｍ）とレンズ系からなるレーザーダイオードユ
ニット１から出射されたレ−ザ−ビ−ム１ａが、６００
０ｒｐｍで回転するポリゴン・ミラ−２により反射され
てバ−コ−ド３上を走査する。バ−コ−ド３からの反射
光はＰＩＮフォトダイオ−ドによって構成されるセンサ
−４によってアナログ信号として検出される。検出され
たアナログ信号は、いったん増幅回路５によって増幅さ
れ、ＤＣ成分を除去されたアナログ入力信号Ａとなる。
振幅検出回路６はアナログ入力信号Ａの振幅を検出して
振幅信号Ｂを出力する。浮動２値化回路７はアナログ入
力信号Ａを２値化して浮動２値化信号Ｃとし、エンベロ
−プ２値化回路８はアナログ入力信号Ａを２値化してエ
ンベロ−プ２値化信号Ｄを出力する。このとき、浮動２
値化回路７の動作しきい値は、アナログ入力信号の山に
対してはピ−ク値より図３に示すダイオードＤ１の電圧
降下分の約０．６Ｖ低い電圧値となり、アナログ入力信
号Ａの谷に対してはボトム値より図３に示すダイオード
Ｄ２の電圧降下分の約０．６Ｖ高い電圧値となる。エン
ベロ−プ２値化回路８の動作しきい値はアナログ入力信
号Ａの正のエンベロ−プと負のエンベロ−プの中間値を
用いる。選択回路９は振幅信号Ｂをあらかじめ設定した
基準電圧Ｆと比較し、振幅信号Ｂが基準電圧より低い場
合は浮動２値化回路７の２値化信号Ｃを２値化信号Ｅと
して出力し、振幅信号Ｂが基準電圧より高い場合はエン
ベロ−プ２値化回路８の２値化信号Ｄを２値化信号Ｅと
して出力するように選択を行う。最後にデコ−ド回路１
０によって、それぞれ選択された２値化信号Ｅはバ−コ
−ド信号としてホストコンピュ−タに送信する。

【００１５】次に本発明のバ−コ−ド検出装置の動作を
図２を用い２値化回路の各部の信号波形によって説明す
る。図２において、最上段の３はバーコードを示してお
り、３ａはバーコードの白地部分にある汚れを示してい
る。Ａはアナログ入力信号であり、鏡面反射によるノイ
ズＡａとバーコードの白地部分の汚れによるノイズＡｂ
を含んでいる。Ｂはアナログ信号の振幅を示す振幅信号
であり、スタ−トマ−ジンを含む走査開始時には小さ
く、走査によってバ−の黒レベルを検出し始めると徐々
に出力が大きくなり、次第にある一定の値に安定する。
この振幅信号Ｂがあらかじめ設定された基準電圧Ｆに達
すると、浮動２値化回路７からエンベロープ２値化回路
８への切り換えが行われる。この切り換えにより、浮動
２値化回路７の出力Ｃからエンベロープ２値化回路８の
出力Ｄへの切り換えが行われ、選択回路９からの出力Ｅ
が得られる。２値化回路を選択する基準電圧Ｆを上記の
安定した値より小さい電圧値に設定することにより、ス
タ−トマ−ジンを考慮して走査開始時の最初のバ−の検
出においては浮動２値化回路７の出力Ｃを選択し、引き
続いて検出される他のアナログ信号Ａに対してはエンベ
ロ−プ２値化回路８の出力Ｄを選択する。

【００１６】以上のように、本発明のバーコード検出装
置によれば、２種類の２値化回路を備え、アナログ入力
信号Ａの振幅値に応じて２種類の２値化回路を切り換え
て用いるので、スタ−トマ−ジンを含む走査開始時にお
ける誤った読み取りがなく、またアナログ信号Ａの振幅
値と関係なく２値化信号の検出精度を上げることがで
き、鏡面反射やノイズなどの外乱に強い２値化回路を構
成することができる。

【００１７】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
のバーコード検出装置によれば、異なる２種類の２値化
回路と、アナログ信号の振幅検出回路とを備え、バーコ
ード読み取りの初期段階では、読み取りの初期段階で読
み取りの信頼性の高い浮動２値化回路を選択してアナロ
グ信号の２値化を行い、初期段階を過ぎてアナログ信号
振幅が大きくなる範囲では、アナログ信号の振幅の影響
とノイズの影響を受けないエンベロープ２値化回路によ
りアナログ信号の２値化を行うため、バーコードの検出
の開始から終了に至る全ての範囲において、バーコード
の誤った読み取りがなく、またノイズの影響を受けるこ
とがなく、高い信頼性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバ−コ−ド検出装置の一実施例の構成
を示すブロック図

【図２】同装置における各部の波形図

【図３】浮動２値化回路の回路構成図

【図４】（ａ）はアナログ入力信号の振幅が適正な場合
の浮動２値化回路の各部の波形図 （ｂ）はアナログ入力信号の振幅が過大の場合の浮動２
値化回路の各部の波形図

【図５】エンベロ−プ２値化回路の回路構成図

【図６】エンベロ−プ２値化回路の各部の波形特性図

【符号の説明】

４ 光センサ− ６ 振幅検出回路 ７ 浮動２値化回路（２値化回路） ８ エンベロ−プ２値化回路（２値化回路） ９ 選択回路 Ａ アナログ信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 檀 政宏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光センサ−と、その光センサ−の出力で
   あるアナログ信号を２値化する２値化回路を備えたバ−
   コ−ド検出装置であって、前記２値化回路を種類の異な
   る複数の２値化回路によって構成したバ−コ−ド検出装
   置。
2. 【請求項２】 入力のアナログ信号の振幅を検出する振
   幅検出回路と、その振幅検出回路の出力値のレベルから
   複数の２値化回路のうち１つを選択する選択回路とを備
   えた請求項１記載のバ−コ−ド検出装置。
3. 【請求項３】 複数の２値化回路が、アナログ信号の波
   形の山に対してはピーク値より一定値低い電圧値をしき
   い値としアナログ信号の波形の谷に対してはピーク値よ
   り一定値高い電圧値をしきい値とする浮動２値化回路
   と、アナログ入力信号の正のエンベロープと負のエンベ
   ロープとの中間値をしきい値とするエンベロープ２値化
   回路である請求項１記載のバ-コ-ド検出装置。
4. 【請求項４】 光センサーと、アナログ入力信号の波形
   の山に対してはピーク値より一定値低い電圧値をしきい
   値としアナログ入力信号の波形の谷に対してはピーク値
   より一定値高い電圧値をしきい値とする前記光センサー
   のアナログ出力信号を２値化する浮動２値化回路と、ア
   ナログ入力信号の正のエンベロープとアナログ入力信号
   の負のエンベロープとの中間値をしきい値とする同じく
   光センサーのアナログ出力信号を２値化するエンベロー
   プ２値化回路と、光センサーのアナログ出力信号の振幅
   を検出する振幅検出回路と、その振幅検出回路の出力が
   あらかじめ設定された電圧値未満のときは前記浮動２値
   化回路の出力値を選択し振幅検出回路の出力があらかじ
   め設定された電圧値以上のときは前記エンベロープ２値
   化回路の出力値を選択する選択回路とを備えたバーコー
   ド検出装置。