JP2500859B2 - バ−コ−ド読取装置 - Google Patents

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），（ｂ），（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、太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、太バーと細バー
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。ここで、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、前述のしきい値が本来定めら
れるべき値にならず、本来太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
太バーと判定してしまい、後の本来の太バーを細バーと
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），（ｂ），（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2of5、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
取装置の信頼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
頼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位置を提供し、バ
ーコード読取装置の読取結果の信頼性を向上しようとす
るものである。

〔問題点を解決するための手段〕

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、 複数のバーと該バーとバーとの隙間にできた複数のス
ペースとによって構成されたバーコードを、各バーの幅
と各スペースの幅とに応じた電気信号に変換する光電変
換手段と、 前記電気信号に変換された前記各バーの幅と前記各ス
ペースの幅とに応じて、前記バーコードを解読する読取
手段とを備えるバーコード読取装置において、 前記電気信号によって示される最小幅のバーの幅を求
め、この幅より若干大きい値を第１のしきい値とする演
算を行い、前記電気信号によって示されるスペースの幅
から第２のしきい値を演算する演算手段と、 前記第１のしきい値と比較して、第１のしきい値以下
の幅を有する前記バーの本数を検出する第１の検出手段
と、 前記第２のしきい値と比較して、第２のしきい値以上
の幅を有する前記スペースの本数を検出する第２の検出
手段と、 前記第１の検出手段及び前記第２の検出手段で検出さ
れた前記各本数が、バーコードの特定の規格に基づいて
設定された基準となる本数と一致するか否かを判定し、
前記各本数が共に前記基準となる本数と一致するとき前
記読取手段にて前記バーコードを解読させ、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（PO
S）などと呼ばれるものがあり、それぞれ異なる体系で
ある。

本発明の構成を、第１図に示し、その作用を説明す
る。

本発明は、読取手段にて解読する前に、例えば従来技
術で述べたように、本来のバー幅より太いバーとしてノ
イズが検出されることによる読取不良を低減すべく、光
電変換手段からの電気信号のうち、上記ノイズを含まな
い最小幅のバーのみから第１のしきい値を演算により求
め、さらに、この第１のしきい値と比較して、第１のし
きい値以下の幅を有するバーの本数を検出し、この本数
がバーコードの特定の規格に基づいて設定された本数と
一致するか否かを判定する。これにより、バーが１本で
も本来の幅より太く検出されれば、それが読取不良の原
因となるノイズと判定して解読しないため、読取精度は
確実に向上する。

また一方で、バーとバーとの隙間にできたスペースに
関しても、スペースの電気信号から第２のしきい値を演
算により求め、この第２のしきい値と比較して、第２の
しきい値以上の幅を有する本数を検出して、これが特定
の規格に基づいて設定された本数と一致するか否かを判
定し解読の可否を判断する。そのため、読取精度はさら
に向上する。

〔効果〕

以上述べたように本発明によれば、光電変換手段から
の電気信号中に本来のバー、スペースの幅と異なるバ
ー、スペースを示すような電気信号が誤って含まれたと
しても、読取性能を向上させることができるという優れ
た効果がある。

〔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（2of7）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、7bit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。この太細の比率は、約1:2.5程度である。

数字キャラクタは、7bit中2bit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ビットの分
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ｂ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る。

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L₁からL₂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），（ｂ），（ｃ）から、ラベル
4aとシール4bとの境界でイメージセンサ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、7bit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。

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と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） TS＝｛（S1,S2,S3）max＋（S1,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、NB3本とWB1本と、NS2本とWS1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）/3≒20.6 …（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“1000010"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
142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T1,T2を演算する。

T1＝（B1,B2,B3,B4）min×1.6＋２ …（３） 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、T1以
下のＢの本数を検出し、C1とする。（３）式とステップ
142−２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以上の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、W
S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142−
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T1
は、下記の（３′）式となり T1＝（38,6,5,13）min×1.6＝８ …（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142
−６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、一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
TB,TSと、本数チェックのためのしきい値T1,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T1,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（POS）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（ｂ）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,11……信号処理部,12……２値化回路,13
……マイクロコンピュータ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のバーと該バーとバーとの隙間にでき
   た複数のスペースとによって構成されたバーコードを、
   各バーの幅と各スペースの幅とに応じた電気信号に変換
   する光電変換手段と、 前記電気信号に変換された前記各バーの幅と前記各スペ
   ースの幅とに応じて、前記バーコードを解読する読取手
   段とを備えるバーコード読取装置において、 前記電気信号によって示される最小幅のバーの幅を求
   め、この幅より若干大きい値を第１のしきい値とする演
   算を行い、前記電気信号によって示されるスペースの幅
   から第２のしきい値を演算する演算手段と、 前記第１のしきい値と比較して、第１のしきい値以下の
   幅を有する前記バーの本数を検出する第１の検出手段
   と、 前記第２のしきい値と比較して、第２のしきい値以上の
   幅を有する前記スペースの本数を検出する第２の検出手
   段と、 前記第１の検出手段及び前記第２の検出手段で検出され
   た前記各本数が、バーコードの特定の規格に基づいて設
   定された基準となる本数と一致するか否かを判定し、前
   記各本数が共に前記基準となる本数と一致するとき前記
   読取手段にて前記バーコードを解読させ、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。