JPH08235300A - バーコード読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バーコード読取装置においては、バーコード
とともにバーコードの周囲部分が読み取られるが、バー
コード部分を正確に検出してからデコードを行う。 【構成】 レーザーモジュール１がバーコード及びバー
コード周囲の反射光の明暗示を読み取り、電気信号とし
て出力する。タイマ２が上記電気信号の明部と暗部との
時間幅を測定する。この時間幅を幅データとしてＲＡＭ
４上に展開する。ＣＰＵ３がこの幅データからバーコー
ドのクワイエットゾーンとスタートもしくはストップコ
ードの一部とから構成されるパターンの位置を検出す
る。従って、バーコード及びバーコード周囲の反射光の
明暗示すデータからバーコード部分を正確に検出でき
る。検出した位置以降の幅データがデコーダ５に送ら
れ、デコーダ５がバーコードを文字列に変換する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バーコードを読み取る
とともに文字列に変換するバーコード読取装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、情報を幅が変化する平行かつ長
方形のバー（濃色、黒）とスペース（淡色、空白）との
配列にコード化するバーコードが知られている。また、
バーコードシンボルは、その前部の所定幅のスペースか
らなるクワイエットゾーン（マージン）と、その次のス
タートキャラクタ（スタートコード）と、その次のチェ
ックデジットを含むデータキャラクタと、その次のスト
ップキャラクタ（ストップコード）と、最後部のクワイ
エットゾーンとから構成されている。

【０００３】そして、各キャラクタは、幅の異なるバー
とスペースとの組み合わせで構成されている。また、上
記スタートコード及びストップコードは、バーコードの
始点と終点と示すものである。

【０００４】また、データキャラクタは、文字列をコー
ド化したものであり、バーコードの規格の種類により、
コード化できる文字列が、数値だけのものや、これにア
ルファベットや記号を加えたものなどがある。

【０００５】従来、バーコード読取装置は、バーコード
部分に投光するための光源部と、集光レンズ等からなる
光学部と、反射光の明暗を検知して反射光の明暗を示す
アナログ電気信号を出力する受光素子と、上記アナログ
電気信号を増幅するアナログ増幅回路と、増幅されたア
ナログ電気信号をデジタル信号に変換するアナログデジ
タル変換回路と、上記デジタル信号を文字列に変換する
デコード処理部（デコーダ）とからなるものである。

【０００６】上記アナログデジタル変換回路において
は、アナログ電気信号を変換するに際し、例えば、アナ
ログ電気信号のバーコードのスペースからの明るい反射
光を示す部分を”ＨＩ”とし、バーコードのバーからの
暗い反射光を示す部分を”ＬＯ”とするとともに、それ
ぞれの部分の時間幅を計測して、バーコードのスペース
とバーとの交互の配列を時間幅（幅データ）とし、スペ
ースとバーとに対応して順番に配列された幅データをデ
ジタル信号として出力するようになっている。

【０００７】そして、デコーダにおいて、上記デジタル
信号が示すバーコードのスペースとバーとからの配列パ
ターンを、バーコードの規格に基づいて文字列に変換す
るとともに、バーコード中に挿入されたチェック用のコ
ードにより、バーコードが正しく変換されたか否かを確
認するようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、バーコード
読取装置は、バーコードの幅よりも広いスキャン幅を有
し、特にレーザースキャン方式のバーコード読取装置の
スキャン幅は、バーコード幅に比較してかなり広いもの
となっている。

【０００９】従って、上記受光素子やアナログデジタル
変換回路から出力される信号は、バーコードに対応する
信号とともに、そのバーコードの周囲の部分からの反射
光の情報も含まれることになる。この場合に、バーコー
ドの周囲には、模様や文字等が印刷されている可能性が
高く、上記デジタル信号のバーコード以外の部分も”Ｈ
Ｉ”と”ＬＯ”とを組み合わせた信号となり、デジタル
信号のどの部分がバーコードかを判定することが困難に
なる。

【００１０】そこで、バーコードの各規格においては、
バーコードの前後に上記クワイエットゾーンを配置して
いる。そして、上記従来のバーコード読取装置において
は、上記デジタル信号上の上記バーコードシンボルのク
ワイエットゾーンを示す所定幅以上の空白（ＨＩ）部分
を認識し、このクワイエットゾーンから後の部分をデコ
ーダに入力してデコードするようになっている。

【００１１】しかし、バーコード読取装置にスキャンさ
れたデジタル信号のバーコード以外の部分に、所定幅以
上の”ＨＩ”部分が存在する可能性は高く、結果的にデ
コーダにデコード不可能なデジタル信号が入力される場
合が多いという問題があった。そして、デジタル信号の
バーコード以外の部分で何回もデコードを行った場合に
は、デコード処理を大きく遅延させることになる。

【００１２】本発明の課題は、バーコードを読み取るこ
とにより得られたデジタル信号をデコードするに際し
て、デジタル信号のバーコード以外の部分においてデコ
ードを開始することを防止できるようにすることであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記請求項１記載の本発
明のバーコード読取装置は、反射光の明暗を電気信号に
変換して出力する受光手段と、該受光手段から出力され
る明暗を示す電気信号を該電気信号の明部及び暗部の時
間幅を測定することで幅データに変換して出力する変換
手段と、該変換手段から出力される幅データを順次記憶
する記憶手段と、該記憶手段に順次記憶された幅データ
のうちのバーコードに含まれる明部と暗部とからなる所
定のパターン部分を検出してその位置を出力する検出手
段と、該検出手段から出力された位置に対応する部分か
ら幅データを文字列に変換するデコード手段とを具備し
てなることを特徴とする。

【００１４】また、上記構成に加えて上記請求項２記載
の本発明のバーコード読取装置は、上記検出手段が、バ
ーコードの前部もしくは後部に配置された空白部分から
なるクワイエットゾーンと、該クワイエットゾーンの内
側に配置されたスタートコードもしくはストップコード
の少なくとも一部とにより生じる反射光の明暗の幅デー
タのパターンを検出することを特徴とする。

【００１５】

【作用】上記請求項１記載の構成によれば、受光手段に
より読み取られるとともに変換手段により変換されて記
憶手段に記憶されたバーコードを示す幅データをデコー
ド手段によりデコードするに際して、検出手段が検出し
た幅データのうちの所定のパターン部分に対応する部分
からデコードを開始する。

【００１６】現在使用されているバーコードのほとんど
の規格においては、バーとスペースとからなる一つの所
定パターン（例えば、スタートコードやストップコー
ド）が全てのバーコードに使用されているか、もしくは
複数の所定パターンのうちの一つの所定パターンが必ず
バーコードに使用されるようになっており、この所定パ
ターン部分を認識するようにすれば、単にデジタル信号
のクワイエットゾーンを認識することによりバーコード
部分を検出した場合に比較して、極めて高い確率で、デ
ジタル信号からバーコード部分を検出することができ
る。

【００１７】また、上記請求項２記載の構成によれば、
上記検出手段が検出する所定パターンを、バーコードの
前部もしくは後部のクワイエットゾーンと、該クワイエ
ットゾーンの内側に配置されたスタートコードもしくは
ストップコードの少なくとも一部とによる生じるの反射
光の明暗の幅データのパターンとしている。

【００１８】現在使用されているバーコードの各規格に
おいては、上記クワイエットゾーンとスタートコードと
ストップコードとが含まれている。また、スタートコー
ド及びストップコードは、規格により異なるとともに同
一の規格において複数のスタートコード及びストップコ
ードを使い分ける場合もあるが、スタートコードの最初
の一部とストップコードの最後の一部とにおけるバーと
スペースとのパターンは、ほとんどの規格において、そ
れほど大きな変化はなく、数種のパターンもしくはある
程度の許容範囲を有する一つのパターンを認識できるよ
うにしておけば、バーコードの多くの規格において共通
して使用することが可能である。

【００１９】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を図面を参照して
説明する。図１は、この実施例のバーコード読取装置を
示すブロック図である。図１に示すように、この実施例
のバーコード読取装置は、図示しないレーザー光線の光
源、受光素子、増幅回路等を有してバーコードからの反
射光の明暗を検出することによりアナログ電気信号を出
力するレーザーモジュール１と、このレーザーモジュー
ル１からのアナログ信号を明部と暗部との時間幅を示す
幅データ（デジタル信号）に変換する際に、時間幅を計
測するためのタイマ２と、上記レーザーモジュール１や
タイマ２等を制御するとともに、上記デジタル信号のデ
コードの開始位置を判定するＣＰＵ３と、上記幅データ
を記憶するためのＲＡＭ（random access memory）４
と、上記幅データをバーコードの規格に基づいて文字に
変換するデコーダ５とを有するものである。

【００２０】上記レーザーモジュール１は、周知のレー
ザースキャン方式のバーコード読取装置に用いられるも
のであり、レーザー光線を図示しない走査部によりバー
コード上に走査させ、その反射光の明暗を検出するもの
である。なお、上記レーザーモジュール１においては、
基本的に、バーコードの配列に対して順方向と逆方向と
を繰り返して走査するようになっている。

【００２１】従って、レーザーモジュール１から出力さ
れるアナログ電気信号は、バーコードに対して順方向の
信号の場合と逆方向の信号の場合とがある。上記タイマ
２は、レーザーモジュール１から出力されたアナログ電
気信号の明部と暗部との間に生じるエッジが検出された
際に、エッジからエッジまでの時間を順次カウントし、
このカウント値を幅データとしてアナログ電気信号の順
番にＲＡＭ４上に展開するものである。

【００２２】上記ＣＰＵ３は、レーザーモジュール１に
よるバーコードの読み取り、タイマ２によるバーコード
のスペースとバーの幅（時間幅）の測定を制御するとと
もに、タイマ２により測定された幅データを解析してレ
ーザーモジュール１により読み取られた全ての幅データ
からバーコード部分の位置を検出するものである。

【００２３】また、上記ＣＰＵ３は、信号順に並べられ
た幅データからバーコード部分を検出するに際し、ま
ず、バーコードシンボルのクワイエットゾーンの可能性
がある所定幅以上のスペースを検出し、次いで、このク
ワイエットゾーンの後に、バーコードシンボルのスター
トコードの先端部分もしくはストップコードの後端部分
のバー及びスペースに対応する所定のパターンを検出す
るようになっている。

【００２４】上記デコーダ５は、ＲＡＭ４上の幅データ
のうちの上記ＣＰＵ１に指示されたスタートコードもし
くはストップコードの位置からストップコードもしくは
スタートコードの位置までの幅データを読み込みこれを
文字列にデコードするようになっている。

【００２５】なお、ストップコードから読み込んだ場合
には、データの配列を逆にしてデコードを行うようにな
っている。次に、以上のような構成のバーコード読取装
置におけるバーコードの読み取り方法について、図２の
フローチャートを参照して説明する。

【００２６】まず、バーコードを読み込むに際しては、
レーザーモジュール１をバーコードに向け、レーザー光
線を走査してバーコードに沿ってレーザーを照射してい
くとともに、反射光を検出する。そして、反射光の明暗
に対応して出力されたアナログ電気信号における反射光
の明部と暗部との時間幅をタイマ２により計測して幅デ
ータに変換し、これを信号順にＲＡＭ４上に展開する
（ステップＳ１）。

【００２７】そして、ＲＡＭ４上においては、図３に示
すように幅データ（１）（２）（３）…が展開されてい
る。なお、幅データ（１）（２）（３）…においては、
バーコードのスペースを示す部分とバーを示す部分が交
互に配置されている。

【００２８】次に、ＣＰＵ３は、幅データ（１）（２）
（３）…の最初のスペースを示す幅データ（１）にポイ
ンタを設定し、最初の幅データから順次所定幅を有する
クワイエットゾーンを検出していく。

【００２９】バーコードの規格においてクワイエットゾ
ーンは、例えば、バーコードのバーやスペースの基準と
なる長さのｎ倍以上とするか、上記基準長さのｎ倍もし
くは所定長さのうちの長い方より長くするといった方法
で規定されている。

【００３０】従って、クワイエットゾーンを時間幅で見
る場合は、例えば、クワイエットゾーンの次にくるバー
の幅データとクワイエットゾーンの幅データとを比較し
（ステップＳ２）、クワイエットゾーンが次のバーに対
して予め設定された整数倍以上あるかどうかを判定する
ことにより、クワイエットゾーンの可能性がある幅デー
タを検出することができる。

【００３１】そして、この実施例においては、ポインタ
の位置の幅データ（１）が次の幅データ（２）の例えば
６倍以上か否かを判定することにより、幅データ（１）
がクワイエットゾーンか否かを判定している。

【００３２】そして、ポインタの位置の幅データ（１）
がクワイエットゾーンの可能性がある幅データでなけれ
ば、ポインタを二つ先の幅データに進め、上述の処理を
繰り返し行うようになっている。

【００３３】そして、ポインタの位置の幅データ（１）
が次の幅データ（２）の６倍以上となるまで、ポインタ
を２データ（次のスペースまで）分ずつ進め、６倍以上
となる幅データが検出された場合にこれを仮のクワイエ
ットゾーンとする（ステップＳ３）。

【００３４】次に、このクワイエットゾーンの後の幅デ
ータにおいて、スタートコードの先頭部分もしくはスト
ップコードの後尾部分を以下のように検出することにな
る。

【００３５】ここで、図４に示す図表は、現在使用され
ている以下のバーコードの規格におけるスタートコード
及びストップコードを示すものである。

【００３６】１、ＮＷ７（ＣＯＤＡＢＡＲ） ２、ＣＯＤＥ３９ ３、ＣＯＤＥ９３ ４、ＣＯＤＥ１２８ ５、ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ ２ＯＦ５（ＩＮＤ ２Ｏ
Ｆ５） ６、ＩＮＴＥＲＬＥＡＶＥＤ ２ＯＦ５（ＩＮＴ ２Ｏ
Ｆ５） ７、ＷＰＣ（ＪＡＮ、ＥＡＮ、ＵＰＣ−Ａ／Ｂ／Ｅ） ８、ＭＳＩ また、上記図表において、黒がバーを示し、白がスペー
スを示している。また、各数字がバーもしくはスペース
の幅の比率を示すものであるとともに、１がバーもしく
はスペースの幅の基準となる最小幅を示すものである。

【００３７】なお、バーコードの規格の中には、バーも
しくはスペースの幅の種類が、細いものと太いものとの
二種類だけのものがあり、このような規格においては、
細バーもしくは細スペースと太バーもしくは太スペース
との比率が１対３まで許容されるものがあるが、図表中
においては、細バーもしくは細スペースを１とし、太バ
ーもしくは太スペースを２としている。

【００３８】ここで、図表中におけるスタートコードの
最初から一番目（バー）の幅と二番目（スペース）の幅
との比率と、ストップコードの最後から一番目（バー）
の幅と二番目（スペース）の幅との比率に注目すると以
下のようなものとなる。

【００３９】１、１：１ ２、１：２ ３、２：１ ４、２：２ すなわち、二番目（スペース）の幅に対して、一番目
（バー）の幅は、２倍以下で１／２以上となっている。

【００４０】なお、実際には、上述のように１：２とさ
れていても、１：３まで許容範囲とされる場合があると
ともに、印刷誤差等の誤差があるので、二番目（スペー
ス）の幅に対する一番目（バー）の幅の条件は、一番目
の幅データをＡとし、二番目の幅データをＢとした場合
に以下の式に表されるものとなる。

【００４１】Ｙ＝Ｂ＊４ ｚ＝Ｂ／４ Ｚ＜Ａ＜Ｙ そこで、上述のようにクワイエットゾーンを検出した後
に、ポインタを一つ進めることにより、ポインタの位置
の一番目の幅データ（１）をＡとし、ポインタから二番
目の幅データ（２）をＢとして、上記の条件を満たすか
否かを判定することにより、クワイエットゾーン以降の
幅データのパターンと所定パターンとを比較している
（ステップＳ４）。

【００４２】なお、上記条件を用いることにより、少な
くとも上記８つのバーコードの規格において、バーコー
ド読取装置により読み取られたバーコード部分を含む信
号からバーコード部分を検出することができる。

【００４３】そして、上記条件を満たしている場合に
は、クワイエットゾーンの後にスタートコードもしくは
ストップコードを検出したものとし（ステップＳ５）、
上記ポインタの位置から幅データ（１）（２）（３）…
をデコーダ５に送り、デコーダ５において幅データから
なるバーコードの情報を文字列に変換する（ステップＳ
６）。

【００４４】一方、幅データ（１）と幅データ（２）が
上記条件を満たさなかった場合には、スタートコードも
しくはストップコードが検出できなかったものとして、
ポインタを一つ進めてステップ２に戻り、再びポインタ
の位置からクワイエットゾーンの検出を行う。

【００４５】そして、最終的にスタートコードもしくは
ストップコードを検出してデコードを行った後には、デ
コーダ５において変換された文字列をチェックデジット
等によりチェックすることでデコードが成功か失敗かを
判定し（ステップＳ７）、成功した場合にはデコードし
た文字列を出力して正常終了し（ステップＳ８）、失敗
した場合にはバーコードの読み取りを失敗したことを告
知して異常終了とする（ステップＳ９）。

【００４６】以上のように、この実施例のバーコード読
取装置によれば、バーコードとバーコードの周囲におけ
る反射光の明暗を示すデジタル信号（幅データ）から、
バーコードを検出するに際して、バーコードシンボルの
クワイエットゾーンと、クワイエットゾーンの内側に配
置されたスタートコードもしくはストップコードの少な
くとも一部のバーとスペースとからなる所定のパターン
とを検出することにより、バーコードの開始位置を特定
し、上記デジタル信号のうちの上記開始位置以降のデー
タをデコーダ５に送ってデコード処理を行っているの
で、単にクワイエットゾーンを検出することにより、バ
ーコードの開始位置を特定した場合に比較して高い確率
でバーコードの位置を検出することができる。

【００４７】従って、デコーダ５に、デジタル信号のバ
ーコード以外のデコードが不可能な部分が入力されるこ
とがなく、デコーダにおける処理の迅速化を図ることが
できるとともに、バーコード読取装置における読み取り
率の向上を図ることができる。

【００４８】なお、上記実施例において、スタートコー
ド及びストップコードにおける一番目と二番目との幅デ
ータの比率の条件を１／４倍より大きく４倍より小さい
ものとしたが、印刷誤差やその他の要因を無視すれば、
１／３倍以上３倍以下でも良い。また、１／３倍以上３
倍以下より広い範囲の条件ならばどのような倍率でも良
い。しかし、あまり範囲を広くしてしまうと、バーコー
ドの検出確率が低下することになる。

【００４９】また、スタートコード及びストップコード
の一番目の幅データと二番目の幅データとの比率は、上
述のように四パターンあるので、各パターンにおいて個
別のもっと精密な条件を設定し、これらの条件のうちの
一つの条件を満たす場合に、スタートコードもしくはス
トップコードを検出したものとしても良いまた、スター
トコード及びストップコードを検出するのに、必ずしも
一番目と二番目との幅データを使用する必要はなく、二
つ以上の幅データのパターンを認識するのとしたり、一
番目と二番目との組み合わせ以外の組み合わせを用いて
も良い。

【００５０】例えば、スタートコードの最初から二番目
と三番目の幅データもしくはストップコードの最後から
二番目と三番目の幅データを用いる場合には、以下のよ
うにスタートコード及びストップコードの検出条件を設
定することができる。まず、上記図４の図表からバーコ
ードの各規格における二番目と三番目との幅データの比
率を抽出すると以下のようなものとなる。

【００５１】１、１：１ ２、１：２ ３、２：１ ４、２：２ ４、１：４ そして、二番目と三番目の幅データを用いた場合には、
上記実施例には無かった１：４の比率が存在することに
なる。

【００５２】上記１：４は、ＣＯＤＥ９３で用いられる
ものであるが、この規格は、二つより多くの幅データを
有する規格であり、上述の細い幅と太い幅との二つしか
幅データが無い規格に比較してバーの幅がより精密に設
定されている。

【００５３】従って、印刷等の誤差を見込まない最も狭
い範囲条件は、二番目の幅データをＢとし、三番目の幅
データをＣとした場合に、以下の式となる。

【００５４】Ｙ＝Ｃ＊３ Ｚ＝Ｃ／４ Ｚ≦Ｂ≦Ｙ すなわち、１／４倍以上３倍以下となる。なお、実際に
この条件を使用する際には、誤差を見込んで少し広い範
囲とする必要がある。

【００５５】また、上記実施例においては、バーコード
読取装置をレーザースキャン方式としたが、本発明のバ
ーコード読取装置はレーザースキャン方式に限定される
ものではなく、バーコードとともにバーコード以外の部
分を読み込む可能性のあるバーコード読取装置において
使用することができる。

【００５６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明の請求
項１記載のバーコード読取装置によれば、バーコードと
バーコードの周囲とからの反射光の明暗を示す電気信号
を変換して得られた明部と暗部との幅を示す幅データを
バーコードに変換するに際し、バーコードに含まれる所
定パターンを検出し、その所定パターンの位置に対応す
る部分から幅データを文字列に変化しているので、単に
バーコードの所定幅以上のスペースからなるクワイエッ
トゾーンを検出し、その位置をバーコードの位置とした
場合に比較して、極めて高い確率で幅データ中のバーコ
ードの位置を検出することができる。

【００５７】従って、幅データのバーコード以外の部分
でデコードを開始する可能性を大幅に低減することがで
きるので、バーコードのデコード処理の迅速化及びバー
コードの読み取り率の向上を図ることができる。

【００５８】また、本発明の請求項２記載のバーコード
読取装置によれば、上記所定パターンとしてバーコード
シンボルに含まれるクワイエットゾーンとスタートコー
ドもしくはストップコードの少なくとも一部を用いてい
るが、スタートコードの先頭部分もしくはストップコー
ドの後尾部分は、どのバーコードの規格においても比較
的近似したパターンとなっているので、上記所定パター
ンとして数種のパターンもしくは有る程度の許容範囲を
有する一つのパターンを認識できるようにしておけば、
多くのバーコードの規格においてそのまま本発明のバー
コード読取装置によるバーコードの位置を検出する機能
を使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のバーコード読取装置の概略
構成を示すブロック図である。

【図２】上記実施例のバーコード読取装置によるバーコ
ードの読み取り方法を説明するためのフローチャートで
ある。

【図３】上記バーコード読取装置のメモリにおけるバー
コードを示す幅データの記憶領域を示す図面である。

【図４】上記バーコード読取装置により読み取られるバ
ーコードのスタートコード及びストップコードを説明す
るための図面である。

【符号の説明】

１ レーザーモジュール（受光手段） ３ ＣＰＵ（変換手段、検出手段） ４ ＲＡＭ（記憶手段） ５ デーコーダ（デコード手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 反射光の明暗を電気信号に変換して出力
   する受光手段と、 該受光手段から出力される明暗を示す電気信号を該電気
   信号の明部及び暗部の時間幅を測定することで幅データ
   に変換して出力する変換手段と、 該変換手段から出力される幅データを順次記憶する記憶
   手段と、 該記憶手段に順次記憶された幅データのうちのバーコー
   ドに含まれる明部と暗部とからなる所定のパターン部分
   を検出してその位置を出力する検出手段と、 該検出手段から出力された位置に対応する部分から幅デ
   ータを文字列に変換するデコード手段とを具備してなる
   ことを特徴とするバーコード読取装置。
2. 【請求項２】 上記検出手段は、バーコードの前部もし
   くは後部に配置された空白部分からなるクワイエットゾ
   ーンと、該クワイエットゾーンの内側に配置されたスタ
   ートコードもしくはストップコードの少なくとも一部と
   により生じる反射光の明暗の幅データのパターンを検出
   することを特徴とする請求項１記載のバーコード読取装
   置。