JPS63115282A - バ−コ−ド読取装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は所定の記号を符号化し、光学反射率の異なる線
分を交互に並べ、各線分の幅の組合せで記録したバーコ
ードを読取るバーコード読取装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、光の反射率が異なる線分、例えば黒線と白線
とを交互に並べ、各黒線、白線の幅を変えて、その組合
せにより、符号化された記号を記録したバーコードなる
ものが一般に知られている。

そして、このバーコードを電子走査型や、手動走査型、
レーザースキャン型などの読取センサによって、そのバ
ーコードの各バーの反射率と幅とに応じた電気信号に変
換し、この電気信号を処理することで、バーコードに記
録されている符号を読取るバーコード読取装置も一般に
知られている。

このようなものの例として、ＮＷ−７と一般にいわれる
バーコード体系について述べる。ＮＷ−７では、特殊な
例として、第４図（ａ）に示すようにスタートコードの
後のキャラクタ間に、任意長さの空白を許容するセパレ
ートタイプのものがある。

これはスタートコード以後のデータコードを、新たなデ
ータコードを印刷したシールを貼付することで任意に替
えることができるように考慮されたものである。第４図
（ａ）の破線のようにシール４ｂを貼付すると、そのシ
ール４ｂの反射率が、シールを貼られた表面の反射率よ
り低いと、読取センサの出力波形、およびこれを２値化
した波形は、それぞれ第４図（ｂ）、　（Ｃ）のように
なる。

第４図（ａ）、（ハ）、（Ｃ）に示す如く、シール上の
最初の細黒バーが、ラベルの境界もしくは途中から始ま
るような２値化波形が得られている。

つまり、本来細黒バーとして検出されるべきところを、
大黒バーとして検出してしまうのである。

さて、従来のバーコード読取装置で、大バーと細バーと
の識別のためのしきい値は、２値化波形から得られる各
バーの幅のデータのうち、ひとつのキャラクタを表す本
数のデータと、あらかじめ定められた比率とに基づいて
しきい値を定めている。ココテ、第４図（ａ）、　（ｂ
）、　（ｃ）に示すように、１本のバーが異常に太いも
のとして検出されると、前述のしきい値が木来定められ
るべき値にならず、本来大バーとして認識されるべきバ
ーを細バーとして認識してしまうことがある。

ＮＷ−７の場合、特殊文字および数字のコード化はあら
かじめ、決められている。このうち、数字を表わすバー
コードの先頭のバーが前述の理由から異常に太くなると
、従来の幅認識のしきい値では、先頭の黒バーのみを大
バーと判定してしまい、後の本来の大バーを細バーと判
定してしまう。

このしきい値で、各バーの幅をデコードすると、本来の
数字とは異なる数字と対応するコードとなってしまう。

例えば、第４図（ａ）、建）、　（Ｃ）の場合、本来は
、先頭バーが細バーで“０００００１１”となり、数字
の“０゛と対応しているが、先頭バーが異常に太いバー
となると、“１００００１０”とデコードしてしまい、
数字の５゛と対応してしまう。

このような例は、ＮＷ−７に限らず、他のバーコード体
系についても起こることである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述の従来の技術では、ＮＷ−７といわれるバーコード
体系のしかもセパレートタイプについて述べた。しかし
、ラベルを貼付したり、ラベルが汚れたりして、本来の
バー幅より太いバーとして電気信号化され、読取不良と
なることは、ＮＷ−７に限らず、他のバーコード体系、
例えば２０ｆ５．３ｏｆ９、ＪＡＮなどでも起こり得る
ことである。

つまり、通常のバーコード体系では、スタートコードと
ストップコードとが定められており、これらが認識され
なければ読取不良と判定される。

しかし、従来の技術で述べたように、セパレートタイプ
や、ラベルの貼替えなどのように、バーコードの使用法
が多様化するにつれ、読取不良が発生することがある。

前述の従来の技術で述べたように、本来記録されている
数字と異なる数字が認識されることは、バーコード読取
装置の信親性を著しく低下させると共に、このバーコー
ド読取装置により、データ入力を行なうシステムの信軌
性をも低下させてしまう。

本発明は、このような読取不良による問題点に鑑み、本
来バー幅より太く検出されてしまうという原因に着目し
て、この原因から発生する読取不良を充分な確かさで検
出することができるバーコード読取装置を捉供し、バー
コード読取装置の読取結果の信転性を向上しようとする
ものである。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明は、前述の目的を達成するために、第１図にその
構成を示すように、 所定の記号を符号化し、この符号を交互に並べられた光
学反射率が異なるバーの、複数の種類の幅によって記録
したバーコードを、各バーの幅に応じた電気信号に変換
する変換手段と、この電気信号で示される各バーの幅に
応じて、前記バーの幅の種類を識別し、この種類に応じ
て前記符号を復号する復号手段とを備えるバーコード読
取装置において、 前記バーの幅の所定の種類を識別するためのしきい値を
、前記電気信号によって示される最も小さい幅に基づい
て演算する演算手段と、前記しきい値に基づいて、前記
電気信号から前記所定の種類のバーの本数を検出する検
出手段と、この検出手段で検出された前記本数が、前記
バーコードの符号化体系によりあらかじめ定められた前
記所定の種類のバーの本数と一致するか否かを判定し、
否のとき読取不良信号を出力する判定手段とを備えると
いう技術的手段を採用する。

〔作用〕

まず、バーコードは、あらかじめ定められた体系により
、そのバーの本数、バーの幅の種類、バーの幅の比率、
記号の符号化、符号と対応するバーの種類、および、幅
の種類の本数などが決められている。例えば、従来周知
のものとしては、２ｏｆ５、ＮＷ−７（２ｏｆ７）　、
ｃｏｄｅ３９　（３ｏｆ９）、ＪＡＮ　（ＰＯ３）など
と呼ばれるものがあり、それぞれが異なる体系である。

本発明の構成を、第１図に示し、その作用を説明する。

変換手段は、このバーコードを構成する各バーの光学反
射率の違いによって、このバーコードを各バーの幅に応
じた電気信号に変換する。

復号手段は、バーコード体系であらかじめ定められたバ
ーの幅の比率などによって、電気信号で示されるバーの
幅の種類を識別し、バーコード体系であらかじめ定めら
れたバーの幅の種類と符号との対応に基づいて、電気信
号から符号を復号する。

演算手段は、変換手段から出力された電気信号のうち、
最も小さい幅に基づいて、バーコード体系にあらかじめ
定められたバーの幅の所定の種類を識別するためのしき
い値を演算する。

検出手段は、演算手段で演算されたしきい値に基づいて
、変換手段から出力される電気信号から所定の種類のバ
ーの本数を検出する。

判定手段は、検出手段により電気信号から検出された所
定の種類のバーの本数と、記録媒体に記録されたバーコ
ードに含まれるべき、所定の種類のバーの本数とが一致
するか否かを判定し、否のとき、変換手段から出力され
た電気信号は誤りであることを示す読取不良信号を出力
する。

本発明は、本来のバー幅より太いバーとして検出される
という原因で発生する。読取不良を低減すべく、変換手
段から出力される電気信号のうち、最も小さいバーの幅
に基づいて、所定の種類のバーを識別するためのしきい
値を演算する。これにより、本来のバーより太く検出さ
れた幅に基づいてしきい値を演算するより、正確な種類
識別のためのしきい値を得ている。

そして、このしきい値により、所定の種類のバーの本数
を検出し、バーコード体系であらかじめ定められた所定
の種類のバーの本数と一致するか否かを判定する。

これにより、その所定の種類のバーの１本でも、本来の
幅より太く検出されていれば、そのことが判定される。

〔実施例〕

以下、本発明を適用した一実施例について説明する。

本実施例は、ＮＷ　−７（２ｏｆ　７　）といわれるバ
ーコード体系のバーコードを読取るバーコード読取装置
であり、しかも、スタートコードとストップコードとの
間の、キャラクタコードの間に、任意の長さの空白部を
許すセパレートタイプをも読取るものである。

ＮＷ−７と呼ばれるバーコード体系では、０〜９の数字
の他、スタート、ストップコードとなる文字や、いくつ
かの特殊文字をキャラクタとして扱う。ひとつのキャラ
クタは、７　ｂｉｔのバイナリコードに符号化され、奇
数ｂｉｔにはバー（Ｂ）が偶数ビットはスペース（Ｓ）
が割当てられ、“０°”は細く　（Ｎ）、“１°゛は太
く　（Ｗ）記録される。

この大綱の比率は、約１：２．５程度である。

数字キャラクタは、７　ｂｉｔ中２　ｂｉｔを“′１”
として符号化され、太いバー（ＷＢ）は１本、細いバー
（ＮＢ）は３本、太いスペース（ＷＳ）は１本、細いス
ペース（ＮＳ）は２本で記録される。

そして、各キャラクタの間には、細いスペース（ＮＳ）
あるいは、太いスペース（ＷＳ）のキャラクタギャップ
が設けられる。

なお、以下の説明の中で、バーコードを構成するバーと
スペース、およびそれぞれの細いと太いは、上記の括弧
内の記号で述べる。

なお、この実施例では、バーコードを構成するバーは、
上記のＢとＳとの双方である。

以下、実施例の構成を図面に基づいて説明する。

第２図は手持ち式のバーコード読取装置のセンサ部の構
成と、信号処理の流れとを示す構成図である。

１はセンサ部であり、以下に述べる構成を備える。２は
光源に使用する高輝度の１０個の赤色発光ダイオードか
らなる照明光源である。３は光散乱材で、赤色発光ダイ
オード２よりの照明光を散乱させて所定範囲にわたって
均一化している。４は記録媒体のラベルで、光学的情報
のバーコード５を印刷したものである。

６は平面反射鏡で、バーコードラベル４よりの反射光を
反射して方向を変えるものである。７はレンズでバーコ
ードラベル４からの反射光を集光し、絞り部材８を通っ
て所定位置にバーコード映像を結像させている。９は読
取センサとしてのシリコン系のイメージセンサで、多数
のフォト素子を線状に並べた一次元の２０４８ビツトの
分解能を有しており、照明光源２の発光スペクトル付近
に分光感度のピーク領域をもつものである。１０は手持
ちケースであり、その内部と外部との各種電気信号の授
受を行なう信号ケーブルを介して信号処理部１１に接続
している。信号処理部１１は２値化回路１２と、マイク
ロコンピュータ１３とから成り、イメージセンサ９の出
力波形ａを２値化回路１２により２値化出力すに整形し
、マイクロコンピュータ１３で所定の処理、読取不良判
定などを行って、デジタル信号Ｃとして出力する。

この実施例では、マイクロコンピュータ１３はバーコー
ドから読取ったキャラクタを、ＡＳＣＩＩコードに変換
してデジタル信号Ｃとして出力する。

第３図に、２値化回路１２の構成を示す。１２ａは、イ
メージセンサ９からの出力を、若干遅延し、減衰させる
遅延減衰部であり、１２ｂはこの遅延減衰部１２ａの出
力と、イメージセンサ９の出力とを比較し、これらが交
差したことをもって出力を反転するコンパレータである
。

第４図（ａ）にセパレートタイプのＮＷ−７バーコード
の一例を示す。バーコード５ａがあらかじめ印刷された
ラベル４ａの上に、バーコード５ｂが印刷されたシール
４ｂを貼付した場合を示していシール４ｂの白地の反射
率は、その紙質の違いによりラベル４ａより若干低い。

このバーコードの上に、Ｌに示すようにイメージセンサ
９の読取線が掛かるとする。

この読取線上のり、からし２までのイメージセンサ９の
出力波形（実線）と遅延減衰回路１２ａの出力（破線）
とを同図（ｂ）に、２値化回路１２の出力を同図（Ｃ）
）に示す。

これらの第４図（ａ）、（ロ）、（Ｃ）から、ラベル４
ａとで・。

シール４ｂとの境界イメージセンサ９の出力波形△ が落込み、Ａ点から２値化出力が立上がってしまってい
ることがわかる。このため、本来のＮＢが検出されるべ
きＢ点では、すでに、２値化出力は黒レベルとなってお
り、ＮＢが異常に太いＢとして検出されていることがわ
かる。

次に、本実施例の作動を、図面に基づいて説明する。

第５図に、マイクロコンピュータ１３によるバーコード
読取作動のフローチャートを示す。

まず、ステップ１１０では、イメージセンサ９の１回の
読取作動から得られた、２値化出力から、ＢおよびＳの
幅をデータとして、マイクロコンピュータ１３に内蔵さ
れたメモリに格納する。

ステップ１２０では、所定値以上のＳであるレフトマー
ジンを検出する。

ステップ１３０では、レフトマージンのＳの次のＢから
スタートコードを検出する。このスタートコードはあら
かじめ決められており、第４図（ａ）の場合、キャラク
タ“′ａ”が用いられている。ステップ１２０とステッ
プ１３０とで、レフトマージンとスタートコードとが検
出されると、次のキャラクタギャップであるＳに続いて
、データキャラクタが記録されていることがわかる。

ステップ１４０では、このデータキャラクタをデータコ
ードにデコードする。

この作動は後でさらに詳述する。

ステップ１５０では、ストップコードの検出を行い、デ
ータコードが終了したことを確認する。

ステップ１６０では、所定値以上の長さのＳであるライ
トマージンの検出を行なう。

ステップ１７０では、ステップ１４０でデコードされた
データコードに対応するキャラクタをＡＳＣＩＩコード
に変換して、出力する。

これで、バーコードの一連の読取作動を終了し、操作者
に読取終了を知らせる。これらステップ１１０からステ
ップ１７０の処理を終えると、再びイメージセンサ９の
読取作動を指令し、ステップ１１０からステップ１７０
の処理を繰り返す。

第１表に、第４図（ａ）に示すバーコードを読取ったと
きのメモリ内での格納状態を示す。

第１表は、各データを光学反射率のちがい、つまり２値
化出力のレベルのちがいで交互に並べ、７　ｂｉｔ毎に
整理したものを示しており、マイクロコンピュータ１３
のステップ１２０の作動により、所定値以上のＳはレフ
トマージンとして並べられている。

（以下余白） （Ｉ７） 第６図に、第５図に示したステップ１４０のさらに詳細
なフローチャートを示す。

ステップ１４１では、キャラクタひとつ分、つまりＮＷ
−７では、Ｂ、Ｓあわせて７本分のデータをメモリから
読出す。

ステップ１４２では、Ｂ、Ｓの本数チェックを行なう。

このステップは、本発明の要部であり、さらに後述する
。

ステップ１４３では、下記の（１）式、および（２）式
からＮＢ、ｌ！：ＷＢ、ＮＳとＷＳを識別するしきい値
ＴＢ、ＴＳを演算する。

ステップ１４４では、ステップ１４３で求めたしきい値
に基づいて、ＮとＷを識別し、バイナリコードに変換す
る。そして、ＮＷ−７のバーコード体系に従ってキャラ
クタと対応をとり、ＡＳＣＩＩコードに変換する。この
ＡＳＣＩＩコードをメモリに記憶して、ステップ１７０
でデータコードとして出力するのである。

このステップ１４４で、デコードしたバイナリコードが
、ストップコードであれば、ステップ１４５でＹＥＳに
分岐し、ステップ１５０に進む。

ストップコードでなければ、ステップ１４１からステッ
プ１４５の作動を繰り返す。

ＴＢ＝　（Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３＋Ｂ４）　／３　　　　　
　・・・　（１）Ｔ　Ｓ　＝　　（（３１，Ｓ２．Ｓ３
）ｍａｘ　　＋（ＳＬ、Ｓ２．Ｓ３）ｍｉｎ　　）　　
／２−（２）なお、（１）、　（２）式において１／３
　、１／２の係数はＮＷ−７のＮとＷとの比率がほぼ１
：２．５であり、数字キャラクタは、Ｎ８３本とＷＢ２
本と、ＮＳ２本とＷＳ２本とからバーコード化されてい
ることなどを考慮して、導いた値である。

第１表のバーデータの３段目を例にとると、ＴＢ＝　（
３８＋６＋５＋１３）／３ζ２０．６　　・・・（１′
）ＴＳ＝　（１３＋３）／２−８　　　　　　・・・（
２′）となり、このＴＢ、ＴＳより大なる値を１”、小
なる値を０゛とすると、バイナリコードは“１００００
１０”°となり、ＮＷ−７の場合は、数字キャラクタの
′５”となる。

しかし、本来この部分のバーコードは“０′”という数
字キャラクタを表わしており、第４図のような誤った２
値化により“０”が′５°゛として読まれてしまう。つ
まり、ステップ１４３とステップ１４４との処理のみで
は、ＮＢをＷＢとして認識してしまい、ＷＢをＮＢとし
て認識してしまっている。

そこでこの実施例では、本発明の要部であるステップ１
４２の処理を追加した。第７図に、ステップ１４２のさ
らに詳細なフローチャートを示す。

ステップ１４２−１では、下記の（３）式、（４）式に
よって、しきい値ＴＩ、Ｔ２を演算する。

Ｔ　１　＝　（Ｂｌ、Ｂ２．Ｂ３．Ｂ４）ｍｉｎ　Ｘｌ
、６　＋　２−　　（３）６へ なお、＋２という定数は、Ｂが若干細く検出されること
の補正である。

ステップ１４２−２では、しきい値Ｔ１に基づいて、Ｔ
１以下のＢの本数を検出し、Ｃ１とする。

（３）式とステップ１４１−２とによって、そのキャラ
クタを構成するＢのうちＮＢの本数を、最も小さい幅の
Ｂから検出しているのである。つまり、ひとつのキャラ
クタの中には２本以上のＮＢが含まれており、そのうち
１本は正しく検出されていることが前提となっている。

ステップ１４２−３では、しきい値Ｔ２以下のＳの本数
を検出し、Ｃ２とする。（４）式とステップ１４２−３
とによって、そのキャラクタを構成するＳのうちＷＳの
本数を最も太い幅のＳから検出しているのである。

ステップ１４２−４では、ＮＷ−７の数字キャラクタは
ＮＢが３本であるので、Ｃ１が３と等しいか否かを判定
し、等しければ、ステップ１４２−５へ、否であればス
テップ１４２−６へ進む。

ステップ１４２−５では、ＮＷ−７の数字キャラクタは
、ＷＳが１本であるので、Ｃ２が１と等しいか否かを判
定し、等しければ、ステップ１４３に、否であればステ
ップ１４１−６へ進む。

ステップ１４２−６では、読取不良対策の処理を行なう
。この実施例ではステップ１１０で入力したすべてのバ
ーデータをキャンセルし、イメージセンサ９に再び読取
作動を指令し、ステップ１１０からの作動を再開する。

これらの第７図に示したフローチャートにより、第４図
のように誤った２値化がされたことを検出できる。

つまり、第４図の例の場合、（３）式のしきい値Ｔｌは
、下記の（３′）式となり ＴＩ＝　（３８，６，５，１３）　ｍｉｎ　ｘｌ、６　
＝８＋Ｈ（３’　）ステップ１４２−２の処理により、
Ｃ１＝２となるから、ステップ１４２−４の処理によっ
て、ステップ１４２−６に分岐し、読取不良対策処理が
行われる。

（４）式、ステップ１４２−３、ステップ１４２−５に
よるＳの本数チェックは、ラベル４ａに印刷されたバー
コードがシール４ｂを透かしてイメージセンサ９の出力
に現われた場合に有効となる。

以上に説明した構成および作動により、本実施例はバー
コードを正しく読取るのである。

以上に説明した実施例では、ラベル４ａに貼付されたシ
ール４ｂの光学反射率による問題についてのみ述べたが
、シール４ｂが薄いものであれば、ラベル４ａに印刷さ
れていたバーコードが透けるために、上述の実施例で述
べた如き問題点が発生することもある。しかし、本実施
例ではこの場合にも読取不良を検出することができる。

また、前述の実施例でステップ１４２−６に示した読取
不良対策処理としては、種々のものが考えられる。例え
ば、本実施例で述べたように、先頭のＮＢが太く検出さ
れたことのみが問題となるのであれば、このステップ１
４１６で、先頭のＢをＮＢと見做すような処理を行って
、ステップ１４３、ステップ１４４でデコードするよう
に構成してもよい。こうすれば、読取不良を訂正できる
ため、再びイメージセンサ９の読取作動から再開する必
要がなく、読取作業の効率が向上する。

さらに、すべての種類のバーについて本数チェックを行
なうことで、どの種類のバーが誤って検出されたかを特
定することもできる。

また、前述の実施例では、セパレートタイプのバーコー
ドを読取る場合のデータコードについてのみ、本発明に
よる読取不良判定を述べた。しかし、シールにスタート
コードからストップコードまでが印刷されている場合、
同様に先頭のバーがより太く検出されることが起こる。

この場合は、スタートコードはあらかじめ決められてい
るため、デコード結果がそのスタートコードと一致しな
ければ、読取不良対策処理がされる。しかし、もしその
デコード結果がそのバーコード体系のスタートコード、
ストップコードと偶然に一致することが起り得る。そこ
でスタートコード、ストップコードについても本数チェ
ックを行ってもよく、この結果から読取不良の訂正をし
てもよい。

また、前述の実施例は曲面のバーコードや、キャラクタ
毎の大きさが異なるバーコードを読取るために、各キャ
ラクタ毎に本数チェックを行なうものについて述べた。

しかし、本数チェックをスタートコードからストップコ
ードまでの全体について、−括して行ってもよい。

また、前述の実施例では、デコードのためのしきい値Ｔ
Ｂ、ＴＳと、本数チェックのためのしきい値ＴＩ、Ｔ２
とを演算した。しかし、しきい値ＴＢ、ＴＳに本数チェ
ックのためのしきい値ＴＩ。

Ｔ２を用いてもよい。

また、前述の実施例ではＮＷ−７と呼ばれる２種（Ｎ、
Ｗ）の幅をもつバーコード体系について説明した。しか
し、ＪＡＮ　（ＰＯ３）と呼ばれるバーコード体系では
、４種の幅をもっている。この場合に本発明を適用し、
最も小さい幅のＢに基づいてしきい値を演算するように
してもよい。

また、前述の実施例では、白地に黒いＢを印刷したが、
黒地に白いＢを印刷してもよい。

以上に述べたような実施例では、本来のバーより太く検
出されてしまって生じる読取不良を発見することができ
、この読取不良のデータは出力しないため、バーコード
読取装置の読取結果の信頼性を向上することができる。

さらに、このバーコード読取装置からデータを入力され
るシステム、例えば在庫管理システムや、売上管理シス
テムの信頼性をも向上することができ、これらを操作す
る者への負担を著しく軽減できる。さらに、この実施例
では、Ｂのみならず、Ｓについても本数チェックを行な
うため、信頼性がさらに向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のブロック構成図、第２図は一実施例
であるバーコード読取装置の構成図、第３図は一実施例
の２値化回路の構成図、第４図（ａ）はバーコードの一
例を示す平面図、第４図（ト））はイメージセンサの出
力波形図、第４図（Ｃ）は２値化回路の出力波形図、第
５図、第６図、第７図はマイクロコンピュータの作動を
示すフローチャートである。 １・・・センサ部、２・・・照明光源、３・・・光散乱
材。 ４・・・バーコードラベル、５・・・バーコード、６・
・・平面反射鏡、７・・・レンズ、８・・・絞り部材、
９・・・イメージセンサ、１０・・・手持ちケース、１
１・・・信号処理部、１２・・・２値化回路、１３・・
・マイクロコンピュータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 所定の記号を符号化し、この符号を交互に並べられた光
   学反射率が異なるバーの、複数の種類の幅によって記録
   したバーコードを、各バーの幅に応じた電気信号に変換
   する変換手段と、 この電気信号で示される各バーの幅に応じて、前記バー
   の幅の種類を識別し、この種類に応じて前記符号を復号
   する復号手段とを備えるバーコード読取装置において、 前記バーの幅の所定の種類を識別するためのしきい値を
   、前記電気信号によって示される最も小さい幅に基づい
   て演算する演算手段と、 前記しきい値に基づいて、前記電気信号から前記所定の
   種類のバーの本数を検出する検出手段と、この検出手段
   で検出された前記本数が、前記バーコードの符号化体系
   によりあらかじめ定められた前記所定の種類のバーの本
   数と一致するか否かを判定し、否のとき読取不良信号を
   出力する判定手段とを備えることを特徴とするバーコー
   ド読取装置。