(57)【要約】固体イメージャは、一次元および二次元印のイメージをキャプチャするために、取引地点ワークステーションに取り付けられ、ターゲットとイメージャ間の相対的な動きによるイメージのぼやけを防ぐために高速で動作される。専用のハードウェア支援および計算リソ−スは、ワークステーションの複数のイメージャからの複数の連続した同時のビデオストリームをデコードするために割り当てられる。ウィンドウを有する固定ワークステーション内に電気光学読取り装置が取り付けられ、その装置はウィンドウを通して複数の走査線としてレーザビームを投射する。
2008508594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取引を処理するための装置であって、
ａ）取引に関係したターゲットが提示されるウィンドウを有する固定ワークステーションと、
ｂ）視界を有し、該ワークステーションに取り付けられた固体イメージャであって、該ターゲットが提示される異なった複数の光収集領域からの異なる視角方向に沿った光をキャプチャするように動作する固体イメージャと
を備える、装置。
【請求項２】
前記イメージャは、電荷結合素子（ＣＣＤ）アレイを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ワークステーションは、５００マイクロ秒未満の期間において前記ターゲットを照明するための照明器を含んでおり、前記イメージャは該期間中のみにおいて前記光をキャプチャする、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記ターゲットは、一次元印および二次元印のうちの一つであり、該印のうちの少なくとも一つは前記取引に関係しており、プロセッサが、電気光学的に読み取られるように該印のうちの少なくとも一つを処理するために、前記イメージャに動作可能なように接続されている、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記イメージャは、前記複数の光収集領域の上にある前記ターゲットからの前記光を前記ウィンドウを介してキャプチャする、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記ウィンドウは水平面に位置しており、前記ワークステーションは該水平面と交差する平面に置かれた直立ウィンドウを有しており、前記イメージャは、該複数の光収集領域の上にある前記ターゲットからの前記光を両方のウィンドウを介してキャプチャする、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記イメージャの前記視界を複数の光収集領域に分割するための固定フィールドミラーをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記イメージャの前記視界が前記光収集領域の一つに向けられる第一の位置と、該イメージャの該視界が該光収集領域の別の領域に向けられる第二の位置との間を移動可能なミラーをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記ワークステーションに取り付けられたさらなる固体イメージャであって、前記ターゲットが提示されるさらなる異なった複数の光収集領域からの光をキャプチャするように動作する固体イメージャをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記ワークステーションは、前記ターゲットを照明するための各イメージャ用の照明器を含み、該イメージャのうちの一つにおける該照明器は、該イメージャのもう一つにおける該照明器の動作とは異なる期間、動作可能である、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
取引を処理するための方法であって、
ａ）固定ワークステーションのウィンドウに、取引に関係したターゲットを提示するステップと、
ｂ）視界を有する固体イメージャを該ワークステーションに取り付け、該ターゲットが提示される異なった複数の光収集領域からの異なる視角方向に沿った光をキャプチャするステップと
を包含する、方法。
【請求項１２】
５００マイクロ秒未満の期間において前記ターゲットを照明するステップをさらに包含し、前記キャプチャステップが、該期間中のみにおいて前記光をキャプチャすることによって実行される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ターゲットは、一次元印および二次元印のうちの一つであり、該印のうちの少なくとも一つは前記取引に関係しており、電気光学的に読み取られるように該印のうちの該少なくとも一つを処理するステップをさらに包含する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記キャプチャするステップは、前記複数の光収集領域の上にある前記ターゲットからの前記光を前記ウィンドウを介してキャプチャすることによって実行される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記ウィンドウを水平面に置くステップと、直立ウィンドウを該水平面と交差する平面に置くステップとをさらに包含し、前記キャプチャするステップは、前記複数の光収集領域の上にある前記ターゲットからの前記光を前記ウィンドウを介してキャプチャすることによって実行される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記イメージャの前記視界を複数の前記光収集領域に分割するステップをさらに包含する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記イメージャの前記視界が前記光収集領域のうちの一つに向けられる第一の位置と、該イメージャの該視界が該光収集領域の別の領域に向けられる第二の位置との間においてミラーを動かすステップをさらに包含する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
さらなる固体イメージャを前記ワークステーションに取り付け、前記ターゲットが提示されるさらなる異なった複数の光収集領域からの光をキャプチャするステップをさらに包含する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
各イメージャと同期して動作可能な照明器で前記ターゲットを照明するステップをさらに包含する、請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
データ集約型取引を処理するための装置であって、
ａ）取引に関係したターゲットからの光をキャプチャし、処理すべき大量のデータを生成するための固体イメージャと、
ｂ）該データを処理するための、デフォルトでプログラムされているフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）と、
ｃ）プロセッサであって、該ＦＰＧＡによって処理されるデータから特徴を抽出し、該プロセッサによって抽出された特徴に基づいてリアルタイムで該ＦＰＧＡを再プログラムする、プロセッサと
を備える、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、印（ｉｎｄｉｃｉａ）を読取るための電気光学読取り装置に関するもので、より特定的には、バーコード記号などの一次元印の読取りのみならず、イメージキャプチャによる二次元印の読取りのための取引地点ワークステーションに関する。
【背景技術】
【０００２】
水平スロットスキャナとしても知られる平床式レーザ読取り装置は、特に統一商品コード（ＵＰＣ）式の一次元バーコード記号の電気光学読取りのために、長年、スーパーマーケット、倉庫室、デパート、およびその他の種類の小売店における取引地点ワークステーションにおいて使用されてきた。特許文献１、特許文献２および特許文献３に例示されているように、一つの水平ウィンドウは、ワークステーションの水平カウンタートップと同じ高さに、その水平カウンタートップに組込まれている。購入される製品は、識別記号が付けられ、代表的には、水平ウィンドウを横切るようにスライドされる。その水平ウィンドウを通して多数の走査線が一般に上方に向かって投射される。走査線のうちの少なくとも一つが製品に関係した記号を掃引したときに、記号は処理され、読取られる。
【０００３】
多数の走査線は、軸の回りをモータによって回転するシャフト上に取り付けられたミラーコンポーネントにおいてレーザビームを発射するレーザを含むスキャンパターン生成器によって、生成される。軸の回りに、複数の固定されたミラーが配置される。ミラーコンポーネントが回転すると、レーザビームは、反射用固定ミラー上に、水平ウィンドウを通して走査線のスキャンパターンとして連続して反射される。
【０００４】
また、取引地点ワークステーションに、ワークステーションのオペレータに面して略垂直ウィンドウを備えることも公知である。略垂直ウィンドウは、水平ウィンドウに直角に向けられるか、またはわずかに後方に傾けられる。ワークステーション内のスキャンパターン生成器もまた、多数の走査線を、垂直ウィンドウを通してオペレータに向けて一般に外側に投射する。垂直ウィンドウ用の生成器は、水平ウィンドウ用の生成器と同じか、または異なり得る。オペレータは、「スワイプ」モードで、製品をウィンドウ上を右から左へまたは左から右へスライドさせる。あるいは、オペレータは、「プレゼンテーション」モードで、製品上の記号を両方のウィンドウの中央に単に提示する。その選択は、オペレータの好みまたはワークステーションの配置による。
【０００５】
時々、垂直ウィンドウは、永久装備としてワークステーションに組み込まれない。代わりに、垂直スロットスキャナは、存在する水平スロットスキャナのカウンタートップ上に置かれるポータブル読取り装置として構成される。
【０００６】
各製品は、オペレータによって、記号がオペレータから離れて両方のウィンドウに直接向くように、向けられなければならない。従って、オペレータは、スキャン時に記号がどこにあるか正確には見えない。代表的な「盲目的照準(ｂｌｉｎｄ−ａｉｍｉｎｇ)」使用法においては、記号がうまく読込まれるまで、オペレータが繰り返し、何度も一つの記号をスワイプまたは提示することはまれなことではなく、それによって、取引処理が遅れ、生産性が低下する。
【０００７】
記号の盲目的照準は、記号の位置および向きが変動するので一層難しくなる。記号は、製品上の低いか高い、または右か左か、またはそれらの間のどこかに位置し得る。記号は、一次元のＵＰＣ記号の細長い並行なバーが垂直な「杭垣」向き、記号バーが水平な「はしご」向き、またはその間のどのような角度の向きであり得る。
【０００８】
そのような環境において、両方のウィンドウに位置し、そこから投射される走査線は、カウンタートップにできるだけ接近し、カウンタートップの上にできるだけ高く、カウンタートップ幅全体にわたってできるだけ広く延びる全スキャンゾーンをカバーすることが重要である。ウィンドウの前の空間に投射されるスキャンパターンは、ウィンドウ上に位置してないが数インチ離れたところにある製品の領域をカバーするために、急速に大きくなる。スキャンゾーンは、スキャンゾーンの全体積内をあらゆるあり得る方法で位置する記号を読取るように向けられる走査線を含まなければならない。
【０００９】
一方向に沿って間隔の空いているバーとスペースの列を各々有する一次元の記号に関係した製品を含む処理取引における、これらの取引地点ワークステーションの有利度合いというのは、ワークステーションが、単一記号における複数列のバー・スペースパターンを垂直に積み重ねるコンセプトを導入したコード４９などの二次元記号を処理出来ないという程度である。コード４９の構造は、特許文献４に記述されている。所定量の表面積上に表されるかまたは記憶されるデータ量を増やすための別の二次元コード構造は、ＰＤＦ４１７として公知であり、特許文献５に記述されている。そのような二次元記号は、一般に、電気光学読取り装置によって読取られ、その読取り装置は、各走査線がそれぞれの列を越えて一方向に延びていてすべての走査線が略垂直方向の二次元記号の高さに沿って間隔の空けられている走査線のラスタとしてレーザビームを投射するように動作する。また、公知のワークステーションにおけるスキャンパターン生成器の回転するミラーコンポーネントは、常時動くことによりすり減る傾向があり、時々交換する必要がある。
【００１０】
しかしながら、上記のコード４９およびＰＤＦ４１７は両方共、レーザスキャナをラスタすることによって走査され得るように特別に設計された二次元記号の特別クラスに属する。ＤａｔａＭａｔｒｉｘなどの二次元記号のより一般的なクラスは、レーザスキャンの助けとなるような方法で設計されていない。
【００１１】
レーザスキャンパターン生成器によって読取れないそれらの二次元記号を含む一次元および二次元記号の両方は、固体イメージャを採用することによって読取られ得る。たとえば、デバイスの視界におけるイメージエレメントまたはピクセルに対応するセルまたは光センサの一次元または二次元のアレイを有するイメージセンサデバイスを採用し得る。そのようなイメージセンサデバイスは、一次元または二次元電荷結合素子（ＣＣＤ）または相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）デバイス、および視界用のピクセル情報の一次元または二次元アレイに対応する電子信号を生成するための関連回路を含み得る。
【００１２】
従って、たとえば特許文献６で開示されている記号のモノクロイメージをキャプチャするための固体デバイスを使用することは公知である。また、たとえば特許文献７で開示されているターゲットの全カラーイメージをキャプチャするための複数の埋込みチャネルを有する固体デバイスを使用することも公知である。他の解像度も可能であるが、ＶＧＡモニタにおいて普通に見られる６４０ｘ４８０解像度の二次元ＣＣＤを提供することは普通である。
【００１３】
しかしながら、公知の取引地点ワークステーションは、二次元記号を読取らないし、電気光学読取りが必要な一次元記号または二次元記号のイメージをキャプチャするための固体イメージャを使用しない。ターゲットイメージを獲得するためには、固体イメージャ（たとえば、消費者ディジタルカメラで実施されているようなイメージャ）は、ターゲットに対して固定位置に保持されなければならない。固体イメージャがターゲット記号に対して固定した位置に保持されているときのみ、記号のイメージは、鮮明にキャプチャおよびデコードされ得、記号にコード化されたデータは、処理のためにホストに送られる。オペレータが記号をウィンドウ上を時には一度、時には何度かスワイプする取引地点ワークステーション、オペレータが記号を、ウィンドウに向けたり、離したりするさらなる成分の移動を用いて提示するワークステーション、およびある場合には、記号がウィンドウ上を移動コンベアで運ばれる場合の取引地点ワークステーションの状況において、記号のイメージは、記号とイメージャの相対的な動きによって、ぼやけ、その結果、イメージは、信頼性をもって、またうまくデコードおよび読取れ得ない。また、一つの固体イメージャの視界は、広範囲ではなく、それによって、カウンタートップにおける全範囲カバー光収集ゾーンを提供する能力を妥協する。
【特許文献１】米国特許第５，０５９，７７９号明細書
【特許文献２】米国特許第５，１２４，５３９号明細書
【特許文献３】米国特許第５，２００，５９９号明細書
【特許文献４】米国特許第４，７９４，２３９号明細書
【特許文献５】米国特許第５，３０４，７８６号明細書
【特許文献６】米国特許第５，７０３，３４９号明細書
【特許文献７】米国特許第４，６１３，８９５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従って、最新の取引地点ワークステーションを一次元および二次元記号の両方を電気光学的に読取るように進化させることが本発明の目的である。
【００１５】
本発明の別の目的は、取引地点ワークステーションにおいてイメージがぼやけることなく一次元および二次元のターゲットイメージを信頼性をもってキャプチャすることである。
【００１６】
本発明のさらに別の目的は、そのようなワークステーションにおいて広範囲な全範囲カバー光収集ゾーンを生成することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
これらの目的および以下に明らかになるその他のことをふまえて、本発明の一つの特徴は、簡単に述べると、取引を処理するための装置であって、取引に関係するターゲットが提示されるウィンドウを有する固定取引地点ワークステーションを備える、装置に存する。例として、ターゲットは、ワークステーションを通過する対象に関係するＵＰＣ記号などの一次元印であり得、または、ターゲットは、同様に対象に関係するＰＤＦ４１７記号などの二次元記号であり得る。好適なアプリケーションにおいて、その対象は消費者によって購入される製品であり、ワークステーションは、スーパーマーケットなどの小売店に設置される。
【００１８】
本発明に従って、一次元および二次元の固体イメージャは、ワークステーションに取り付けられ、ターゲットが提示される異なる複数の光収集領域からの異なる視角方向に沿った光をキャプチャするように動作する。イメージャは、ＣＣＤまたはＣＭＯＳ型である。イメージャは、ワークステーションに固定して取り付けられ、ウィンドウの後に取り付け得る。ワークステーションが直立したウィンドウおよび水平のウィンドウを有する場合、イメージャはどちらのウィンドウの後にも置かれ得、一方または両方のウィンドウを通してターゲットからの光をキャプチャする。二つ以上のイメージャおよび異なる型のイメージャが一つのワークステーションに使用し得る。
【００１９】
イメージャの視界は、固定フィールドミラーによって複数の光収集領域に分割され得る。あるいは、イメージャの視界は、動くミラーによって交互に光収集領域に向けられ得る。
【００２０】
イメージャは、ターゲットのイメージをきわめて短時間、たとえば、５００マイクロ秒以下のオーダーで獲得できるように高速照明器と関連付けられ、その結果、ターゲットイメージは、イメージャとターゲット間の相対的な動きがあっても、ぼやけない。
【００２１】
イメージャは、いつでも一つのイメージャのみが画像を取るように、位相外れの方法で動作するように調整されなければならない。これは、一つのイメージャの照明器が別のイメージャの視界を隠すのを避けるためである。
【００２２】
全体のシステムが、複数の連続および同時のビデオストリ−ムをデコードするに必要な計算帯域を満たし得るように、各イメージャに、専用のハードウェア支援および計算リソースが割り当てられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は、小売商によって使用される二重ウィンドウ取引地点ワークステーション１０を示し、そのワークステーションは、識別記号、代表的には上記の一次元ＵＰＣ記号または二次元ＰＤＦ４１７記号が付いている製品の購入に伴う取引を処理する。ワークステーション１０は、カウンタートップ１４と同じ高さにセットされた水平ウィンドウ１２およびカウンタートップの上に隆起ハウジング１８と同じ高さにセットされた垂直または略垂直な（以下「垂直」または「直立」という）ウィンドウ１６を有する。
【００２４】
本発明に従って、図２に示すように、照明器３２を含むイメージャ３０は、ターゲットが提示される異なる複数の光収集領域からの異なる視角方向に沿った光をキャプチャするために、ワークステーションに取り付けられる。イメージャ３０は、固体リニアまたはエリアアレイであり、ＣＣＤまたはＣＭＯＳアレイが好ましい。イメージャ３０は、ハウジング１８またはカウンタートップ１４上のワークステーションの外に固定して取り付けられ得るが、ウィンドウの少なくとも一つの後ろに取り付けられるのが好ましい。一つ以上のイメージャおよび異なるタイプのイメージャが使用され得る。照明器３２は、さらに下記するように、ターゲットを均一にまた効果的に照明するためにイメージャ３０の回りに環形に、またはワークステーション上の他の種々の有益な場所に配置される複数の光源、たとえば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、であることが好ましい。
【００２５】
二つの固定フィールドミラー３４および３６は、それぞれウィンドウ１２および１６に隣接して配置される。回転ミラー３８は、第一の光収集領域を定める光線４０および４２がフィールドミラー３４に当たり、ミラー３８に向けられ、イメージャ３０へ反射する実線位置と、第二の光収集領域を定める光線４４および４６がフィールドミラー３６に当たり、ミラー３８に向けられ、イメージャ３０へ反射する点線位置との間で回転し得る。
【００２６】
使用時、スーパーマーケットの精算レジで働く人などのオペレータ２４は、ターゲット記号２８が付いた製品２６を、ウィンドウ１２および１６を通過して、上記スワイプモードでそれぞれのウィンドウを横切って製品をスワイプすることによって処理するか、または上記プレゼンテーションモードにおいてそれぞれのウィンドウ上で製品を提示することによって処理する。記号２８が製品の下部にある場合、第一収集領域において記号によって拡散された照明器からの光は水平ウィンドウ１２を通過する。記号２８が製品の側面にある場合、第二収集領域において記号によって拡散された照明器からの光は直立ウィンドウ１６を通過する。異なる視界方向に沿って向けられた複数の光収集領域は、記号がイメージ化され、読取られる広範囲の全範囲カバーゾーンを提供する。
【００２７】
図２の実施形態において、イメージャの視界は、ウィンドウ１２および１６を通して交互に向けられるが、同時ではない。従って、後述するように、各イメージャの視界は分割され、複数の光収収集領域を形成し、その領域は光をキャプチャするように同時に形成されるので、図３〜図５および図６〜図８の実施形態は好ましい。図３〜図５および図６〜図８の実施形態におけるイメージャ用の照明器は、分かりやすくするために省略されているが、照明器は、ワークステーション上の種々の位置、一般にイメージャそれ自体よりワークステーションの表面に近い位置、に置かれるべきであり、照明器から放射する光が効率的にターゲットに向けられるように、分割された視界の各々の方向に沿って放射する。
【００２８】
図４において最も良くわかるように、一対のイメージャ４８および５０は、水平ウィンドウ１２の下に位置する。イメージャ４８は、光線５２および５４によって定められる視界を有する。視界の第一部分Ａは、固定サイドミラー５８に投射する光をキャプチャするように動作する中央ミラー５６によって遮られ、サイドミラー５８は、今度は光線６０および６２によって定められる光収集領域における光をキャプチャする。視界の第二の部分Ｂは、中央ミラー５６を迂回し、固定サイドミラー６４からの光をキャプチャし、サイドミラー６４は、今度は光線６６および６８によって定められる別の光収集領域において光をキャプチャする。
【００２９】
同様に、イメージャ５０は、光線７０および７２によって定められる視界を有する。視界の第一部分Ｃは、固定サイドミラー７４に投射する光をキャプチャするように動作する中央ミラー５６によって遮られ、サイドミラー７４は、今度は光線７６および７８によって定められる光収集領域における光をキャプチャする。視界の第二の部分Ｄは、中央ミラー５６を迂回し、固定サイドミラー８０からの光をキャプチャし、サイドミラー８０は、今度は光線８２および８４によって定められる別の光収集領域において光をキャプチャする。
【００３０】
このように、図３〜図５の実施形態は、二つのイメージャの使用を示し、各々のイメージャは、異なる視界方向に沿って向けられた一対の光収集領域に分割された視界を有し、直立ウィンドウ１６が使用されないので水平スロットスキャナとして使用するのに適している。
【００３１】
図６〜図８の実施形態もまた、二つのイメージャの使用を示し、各々のイメージャは、異なる視界方向に沿って向けられた一対の光収集領域に分割された視界を有し、水平ウィンドウ１２が使用されないので垂直スロットスキャナとして使用するのに適している。もちろん、図３〜図５の実施形態が図６〜図８の実施形態に結合された場合、両方のウィンドウが使用され、二重ウィンドウワークステーションを構成する。
【００３２】
図７において最も良くわかるように、イメージャ８６は、光線８８および９０によって定められる視界を有する。視界の第一部分Ｃは、サイドミラー９４に投射する光をキャプチャするように動作する中央ミラー９２によって遮られ、サイドミラー９４は、今度は光線９６および９８によって定められる光収集領域における光をキャプチャする。視界の第二の部分Ｄは、中央ミラー９２を迂回し、サイドミラー１００からの光をキャプチャし、サイドミラー１００は、今度は光線１０２および１０４によって定められる別の光収集領域において光をキャプチャする。
【００３３】
図８において最も良くわかるように、別のイメージャ１０６は、光線１０８および１１０によって定められる視界を有する。視界の第一部分Ｅは、トップミラー１１２からの光をキャプチャし、今度は光線１１４および１１６によって定められる光収集領域における光をキャプチャする。視界の第二の部分Ｆは、トップミラー１１８からの光をキャプチャし、今度は光線１２０および１２２によって定められる別の光収集領域における光をキャプチャする。
【００３４】
図９ａに示されるように、複数のイメージャ３０およびそれらの照明器３２は、これらのコンポーネントの動作を制御するように動作するマイクロプロセッサ１２４に動作可能に接続される。マイクロプロセッサは、キャプチャされたターゲットイメージを処理するために使用されるものと同じであることが好ましい。
【００３５】
動作時、マイクロプロセッサ１２４は、５００マイクロ秒以下の短期間にＬＥＤにパルスを出すために、各照明器３２にコマンド信号を送り、上記期間内のみターゲットから光を収集するために各イメージャ３０を起動する。この短期間内にターゲットイメージを獲得することによって、ターゲットのイメージは、イメージャとターゲットとの間の相対的な動きが存在してもぼやけない。
【００３６】
各イメージャは、連続イメージ獲得モードで動作する。しかしながら、連続イメージ獲得モード時に生成された連続ビデオストリームは、従来のビデオ処理回路をオーバーロードし得、その結果、ターゲットイメージのいくつかのフレームを落とす原因となる。さらに本発明に従って、高速ビデオ処理回路１２６は、各連続ビデオストリームを受信し、自動識別回路１２８の補助によって、ストリームの中でイメージのどの部分が一次元記号で、イメージのどの部分が二次元記号であるか、およびイメージのどの部分が全く記号ではないかを判定し、選択する。自動識別回路１２８によって行われるそのような選択の後、マイクロプロセッサ１２４は、デコードするための記号を含むイメージの部分に主に注力する。これは、マイクロプロセッサ１２４に対する計算負荷を劇的に減らす。イメージの非記号部分は、ＲＡＭ１３０などのメモリになおも転送される。その理由は、自動識別回路１２８がイメージの記号および非記号部分を正確には区別していなくあり得るか、またはマイクロプロセッサが、照明レベルの変動などの追加情報のために記号部分を囲む領域を必要とし得るからである。一次元および二次元記号間の自動識別のために使用される方法は、米国特許第６，２５０，５５１号に記述され、その全内容は参考のためこの明細書に添付されている。
【００３７】
代わりに、他の自動識別アルゴリズムが使用され得る。自動識別回路は、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）またはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）などのマイクロプロセッサの外にある専用回路コンポーネントにおいて好適にインプリメントされ得る。
【００３８】
図９ａの構成は、すべての連続ビデオストリームを処理しなければならない一つの自動識別システムをなおもオーバーロードし得る。この計算負荷は、各ビデオストリームが自身の自動識別およびデコードリソースに割り当てられれば、さらにバランスがとられ得る。図９ｂに示されるそのようなシステムは、より速いビデオストリーム、より大きいイメージ、およびより高いフレームレートをもって、性能向上となる。その結果のシステムコントローラは、各ビデオストリームからデコードされた（すなわち高度に圧縮された）データのみを受信するので、適度なＣＰＵ計算力しか必要としない。システムコントローラは、異なるビデオストリームからの複数デコードの調整／調停、最終結果のホストへの送信を担う。このことは、異なるビデオストリームからの部分デコード結果をアセンブルすることを含み得る。ローカルの自動識別回路およびデコードＣＰＵは、ローカルのイメージャおよび照明器の制御を担う。計算能力が大幅に改善された場合、図９ｃに示されるように、すべての自動識別およびデコード機能が単一の強力なシステムコントローラに統合され得ることが、考えられる。
【００３９】
記号のイメージをマイクロプロセッサ１２４に転送することに加えて、ビデオ処理回路１２６は、記号の座標および記号のクラスをも転送し得る。ビデオ処理回路１２６からの異なるビデオストリームは、マイクロプロセッサ１２４内にマージされ、マイクロプロセッサ１２４は、一つの回路１２６のみが出力を生成する場合、または二つの回路１２６が共通のデコード結果に関し一致する場合、または二つの回路１２６が一致しないとき、確信レベルに基づき一つが選ばれる場合、または複数の回路１２６からの部分的なデコード結果が結合されて完全なデコード結果を形成し得る場合、デコードの結果をホスト１３２に送るように動作する。
【００４０】
分割視界はフィールドミラーによって実現される必要はなく、プリズムまたはレンズによっても達成され得る。一つのイメージャの視界は、３回以上分割され得、そのような複数の分割は、追加のイメージャ、照明器およびそれらの関連光学系を備えることに関係した費用を節約するために好ましい。
【００４１】
各イメージャは１００万を越えるピクセルを有することが好ましい。ピクセルは、正方形ピッチを有し得る。視界のアスペクト比は、水平ウィンドウ１２を通した視界に関して９：５であることが好ましい。また分割視界は、はしごまたは杭垣向きで記号をカバーすることを可能にするために、ウィンドウに対して約４５度の角度で向けられることもまた好ましい。
【００４２】
各イメージャ、または各視界方向は、それ自身の照明器を備えることが好ましい。ＬＥＤの代わりに、フラッシュランプなどのストロボ光源が使用され得るか、またはイメージャ用に電子シャッタが使用され得る。過度に低速度で照明器をフラッシュさせることは、散光することとなり、その結果、フラッシュが連続照明のように見えるほど速ければ、ベストである。各照明器は、そのイメージャと同期されているべきである。さらに、照明器およびそれに対応するイメージャはすべて、互いに位相外れとなるように同期されなければならない。これは、個々の照明器イメージャコンビネーションが、そのフラッシュで別のイメージャを妨げたり、視界を隠すのを避けるためである。この調整は、図９ｃにあるように直接的に、または図９ｂにあるように間接的にシステムコントローラによって成し遂げられる。
【００４３】
本明細書のイメージャは、大量のデータを生成し、従って、ビデオ処理回路およびマイクロプロセッサは、毎秒１００万バイトを越えるデータを高速で処理しなければならない。米国特許第６，２３７，０５３号に記述されているように、構成可能なオペレーティングシステムは、小型でより力の弱いコンピュータが幅広い種々のアプリケーションを実行できるようにする。入力は多数の入力デバイスから受け付けられ、オペレーティングシステムは、データを適切なアプリケーションに転送する。フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）はコードでロードされ、手元にあるアプリケーションに基づき変換を実行する。
【００４４】
本発明の別の特徴に従って、大量のデータが、ハードウェア／ソフトウェアシステムを使用して処理され得る。そのハードウェア／ソフトウェアシステムは、各ルーチンをインプリメントするために、急速ローディングＦＰＧＡを使用し、ＦＰＧＡルーチンコードをメモリに記憶し、ＦＰＧＡプログラミングコードを信号処理アルゴリズムの異なる相で見られる入力データ特徴に基づきＦＰＧＡにロードし、中央処理装置（ＣＰＵ）または他のデータ転送デバイスを使用してハードウェア処理ユニットを介して入力または中間データを転送する。従って、この特徴の新規性は、信号処理時に見られる特徴に基づいた、リアルタイムでのＦＰＧＡの再プログラミングにある。さらに、データ転送デバイスは、データをハードウェアサブルーティンを介して処理されるように転送する必要がある。
【００４５】
図１０は、この特徴をサポートするアーキテクチャを示す。ＦＰＧＡ１３４は、他の方法では時間がかかるであろうルーチンをインプリメントするために使用される。米国特許第６，２５０，５５１号に記述されているように、そのようなルーチンの例は、自動識別回路１２８によるイメージ統計の計算である。生のイメージは、別の（ＣＳＩ）ポートを介して後の処理のためにセーブされる。図１０は、図９ｂに示される自動識別およびデコード機能の一つのあり得るインプリメンテーションを表す。このルーチンをインプリメントするためのＦＰＧＡコード、および他のあり得る信号処理機能は、ソフトウェアの残りとともに不揮発性メモリ１３６に実際に記憶される。電源投入すると、デフォルトルーチン（この場合統計計算）がＦＰＧＡにロードされる。
【００４６】
トリガイベントが、イメージャ３０からＦＰＧＡへのイメージ転送を起動する場合、デフォルト統計ルーチンは所望のイメージ統計（ここではイメージブロックの表面の方向付け）を計算する。生のイメージおよび計算された統計データベースの両方は、リアルタイムにメモリに転送される。ＣＰＵ１３８はその後、イメージに所望のターゲットが存在するかどうかすばやく推定するために統計データベースを検査し得る。そのようなターゲットが見つかる場合、ターゲットの付近のノイズを抑えるためにフィルタルーチンが必要であり得る。イメージフィルタリングもまた、コンピュータ集約型タスクであり、フィルタをインプリメントするＦＰＧＡコードは、メモリからＦＰＧＡへ転送され得る。生のイメージまたはその一部はその後、ＦＰＧＡを介してメモリから転送され、再び別の場所のメモリへ記憶される。その結果生じた出力イメージはその後、ターゲットの特徴を抽出するために使用され得る。データ獲得環境において、ターゲットは、バーコード記号であり、抽出された特徴は、バーコード記号内に含まれるコード化した情報である。
【００４７】
この特徴の実際の価値は、ハードウェア／ソフトウェアハイブリッド計算システムによって与えられる効率的な信号処理にある。さらに、ハードウェアＦＰＧＡモジュールは、いくつかのルーチンのために再使用され得、これを成し遂げるためのコードは、通常のフソフトウェア開発システムと一緒に管理され得る。しかしながら、ハードウェア／ソフトウェアハイブリッドシステムにおけるタイミング検討は、ソフトウェアのみのシステムより重大であろう。
【００４８】
新規なものとして請求され、特許状によって保護されるように望まれるものは、添付の特許請求の範囲に記述される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は、本発明に従った、一次元印および二次元印を読取るように動作する二重ウィンドウ取引地点ワークステーションの透視図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に従った、図１のワークステーションの部分断面・部分略図である。
【図３】図３〜図５は、本発明の別の実施形態に従った、図１に似たワークステーションの正面図、上面図および側面部分断面図である。
【図４】図３〜図５は、本発明の別の実施形態に従った、図１に似たワークステーションの正面図、上面図および側面部分断面図である。
【図５】図３〜図５は、本発明の別の実施形態に従った、図１に似たワークステーションの正面図、上面図および側面部分断面図である。
【図６】図６〜図８は、本発明のさらに別の実施形態に従った、図３〜図５のワークステーションの正面図、上面図および側面部分断面図である。
【図７】図６〜図８は、本発明のさらに別の実施形態に従った、図３〜図５のワークステーションの正面図、上面図および側面部分断面図である。
【図８】図６〜図８は、本発明のさらに別の実施形態に従った、図３〜図５のワークステーションの正面図、上面図および側面部分断面図である。
【図９ａ】図９ａは、図１のワークステーションの種々のコンポーネントのブロック回路図である。
【図９ｂ】図９ｂは、図９ａのブロック図の変種である。
【図９ｃ】図９ｃは、図９ａのブロック図の別の変種である。
【図１０】図１０は、データ処理のためのシステムアーキテクチャのブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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