(57)【要約】【課題】コンベア等で物品を搬送し、その物品の仕分け先等の物品情報を２次元コードリーダで読み取る場合、読み取りが不調に終わった原因がわからなかった。【解決手段】２次元コードの情報を解読する解読部にて解読エラーとなった場合に、解読エラーの要因情報を外部機器に送信することができる２次元コードリーダを提供する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元コードの像をイメージセンサ上に結像する受光レンズと、前記２次元コードの像を電気信号に変換するイメージセンサと、前記イメージセンサの出力信号をデジタル信号へ変換するＡ／Ｄ変換部と、前記Ａ／Ｄ変換部出力信号を記憶する画像メモリと、前記画像メモリ内の情報を処理し前記２次元コードの情報を解読する解読部と、前記解読部の解読情報を外部機器へ送信する通信部から構成し、前記解読部が前記２次元コードの情報を解読出来ず解読エラーとなった場合、前記通信部から解読エラーの要因情報を外部機器へ送信する２次元コードリーダ。
【請求項２】
２次元コードの像をイメージセンサ上に結像する受光レンズと、前記２次元コードの像を電気信号に変換するイメージセンサと前記イメージセンサの出力信号をデジタル信号へ変換するＡ／Ｄ変換部と、前記Ａ／Ｄ変換部出力信号を記憶する画像メモリと前記画像メモリ内の情報を処理し前記２次元コードの情報を解読するデコーダと、前記デコーダの解読情報を外部機器へ送信する通信部から構成し、前記デコーダの前記２次元コードの情報を解読時、前記２次元コードを構成する所定の位置の明部と暗部のパターンのコントラスト値を前記２次元コードの解読情報とともに前記通信部より外部機器へ送信する２次元コードリーダ。
【請求項３】
コントラスト値をあらかじめ設定した値と比較し、前記比較結果が所定の値より小さい場合、外部機器へ表示する表示機能を備えた請求項２に記載の２次元コードリーダ。
【請求項４】
コントラスト値をあらかじめ設定した値と比較し、この比較結果が所定の値より小さい場合、前記通信部より、外部機器へ警告情報を送信する機能を備えた請求項２に記載の２次元コードリーダ。
【請求項５】
２次元コードの像をイメージセンサ上に結像する受光レンズと、前記２次元コードの像を電気信号に変換するイメージセンサと前記イメージセンサの出力信号をデジタル信号へ変換するＡ／Ｄ変換部と、前記回路部出力信号を記憶する画像メモリと前記画像メモリ内の情報を処理し前記２次元コードの情報を解読するデコーダと、前記デコーダの解読情報を外部機器へ送信する通信部から構成し、前記デコーダの前記２次元コードの情報を解読時に算出する誤り訂正情報を、前記２次元コードの解読情報と共に前記通信部より外部機器へ送信する２次元コードリーダ。
【請求項６】
誤り訂正情報をあらかじめ設定した値と比較し、この比較結果が所定の値より大きい場合、外部機器へ表示する表示機能を備えた請求項５に記載の２次元コードリーダ。
【請求項７】
誤り訂正情報をあらかじめ設定した値と比較し、この比較結果が所定の値より大きい場合、前記通信部より、外部機器へ警告情報を送信する機能を備えた請求項５に記載の２次元コードリーダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はイメージセンサを用い２次元コードを読み取る２次元コードリーダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
今日バーコードは、コンピュータへの情報入力手段として広く利用されているが、近年バーコードに比べ数十倍の情報記録密度を有する２次元コードが工場内の生産管理システムや物流管理システムをはじめ様々な用途で利用されはじめている。現在、２次元コードは国際標準規格化が進められており、今後一層の普及が予想される。
【０００３】
図５にバーコード（ａ）と２次元コード（ｂ）の例を示す。同図に示すように２次元コード（ｂ）は、バーコード（ａ）がＸ方向だけに情報を記録するのに比べ、Ｘ、Ｙ方向に情報を記録するため前述のように情報記録密度を向上する事が出来る。このように２次元コードは、エリアで情報を記録するため、コードを読み取るセンサもエリアのイメージセンサが使用される。図６に２次元コードリーダの構成例を示す。同図の１は、２次元コード、２は２次元コード１の像をイメージセンサ３上に結像させる受光レンズ、３は２次元コード１の像を電気信号に変換するイメージセンサ、４はイメージセンサ３の出力信号をデジタル信号へ変換する回路部、５は回路部４の出力信号を記憶する画像メモリ、６は画像メモリ５の記憶情報をもとに２次元コード１の情報を解読するマイクロプロセッサ、７はマイクロプロセッサ６の解読情報を外部機器へ送信する通信部、８はイメージセンサ３でとらえた画像を外部の画像モニタへ送信するためのモニタインターフェースである。９は解読完了等の情報を外部に表示する外部表示部で、ＬＥＤやブザーで構成する。図７は、図６に示した２次元コードリーダを生産現場に設置した例で、１０１は２次元コード１を印字した生産加工品。１１は２次元コード１を照明する照明光源。１０は２次元コードリーダ。１２は、２次元コードリーダ１０内のイメージセンサ３でとらえた画像を表示する画像モニタ。１３は２次元コードリーダ１０からの解読情報等を処理する情報端末でパソコンやシーケンサが用いられている。図７に示すように、２次元リーダ１０を生産現場へ設置する場合、図７の画像モニタ１２で２次元コード１の画像を確認しながら、受光レンズ２のピントや絞りの調整、照明光源１１の光量や照射角度の調整を行い、設置調整する方法が一般的に行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし画像モニタ１２を用いた設置・調整では、２次元コードが読み取れない場合、解読エラーの要因解明に時間を費やしてしまうことや、設置時に読み取りが可能であった場合でも、読み取りの裕度が不明であるため、設置後ちょっとした条件の変化、例えば２次元コード１の印字濃度のバラツキで、読み取り不良が多発する可能性がある。また、設置後の稼働時においても、２次元コードを印字するマーカやラベルプリンタの経時変化による、印字品質悪化や、照明光源９の光量低下による、画像コントラスト悪化で、稼働中に読み取り率が低下する現象が発生する。
【０００５】
本発明はこのような課題を解決するために２次元コードリーダの解読処理の状況を外部機器に送信すること、あるいは解読処理の状況を外部に表示することにより、設置時の調整作業をより正確に行うとともに、コードを印字するマーカ、ラベルプリンタの経時変化や、照明光源の劣化に対しても対応することが出来る２次元コードリーダを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するため本発明第１の２次元コードリーダは、２次元コードの像をイメージセンサ上に結像する受光レンズと、前記２次元コードの像を電気信号に変換するイメージセンサと前記イメージセンサの出力信号をデジタル信号へ変換するＡ／Ｄ変換部と、前記Ａ／Ｄ変換部出力信号を記憶する画像メモリと前記画像メモリ内の情報を処理し前記２次元コードの情報を解読するデコーダと、前記デコーダの解読情報を外部機器へ送信する通信部から構成し、前記デコーダが前記２次元コードの情報を解読出来ず解読エラーとなった場合、前記通信部から解読エラーの要因情報を外部機器へ送信するものである。
【０００７】
本発明第２の２次元コードリーダは、２次元コードの像をイメージセンサ上に結像する受光レンズと、前記２次元コードの像を電気信号に変換するイメージセンサと前記イメージセンサの出力信号をデジタル信号へ変換するＡ／Ｄ変換部と、前記Ａ／Ｄ変換部出力信号を記憶する画像メモリと前記画像メモリ内の情報を処理し前記２次元コードの情報を解読するデコーダと、前記デコーダの解読情報を外部機器へ送信する通信部から構成し、前記デコーダの前記２次元コードの情報を解読時、前記２次元コードを構成する所定の位置の明部と暗部のパターンのコントラスト値を前記２次元コードの解読情報とともに前記通信部より外部機器へ送信するものである。
【０００８】
本発明第３の２次元コードリーダは、前記コントラスト値をあらかじめ設定した値と比較し、前記比較結果が所定の値より小さい場合、外部機器へ表示する表示機能を備えたものである。
【０００９】
本発明第４の２次元コードリーダは、前記コントラスト値をあらかじめ設定した値と比較し、前記比較結果が所定の値より小さい場合、前記通信部より、外部機器へ警告情報を送信する機能を備えたものである。
【００１０】
本発明第５の２次元コードリーダは、２次元コードの像をイメージセンサ上に結像する受光レンズと、前記２次元コードの像を電気信号に変換するイメージセンサと前記イメージセンサの出力信号をデジタル信号へ変換するＡ／Ｄ変換部と、前記Ａ／Ｄ変換部出力信号を記憶する画像メモリと前記画像メモリ内の情報を処理し前記２次元コードの情報を解読するデコーダと、前記デコーダの解読情報を外部機器へ送信する通信部から構成し、前記デコーダの前記２次元コードの情報を解読時に算出する誤り訂正情報を、前記２次元コードの解読情報と共に前記通信部より外部機器へ送信するものである。
【００１１】
本発明第６の２次元コードリーダは、前記誤り訂正情報をあらかじめ設定した値と比較し、前記比較結果が所定の値より大きい場合、外部機器へ表示する表示機能を備えたものである。
【００１２】
本発明第７の２次元コードリーダは、前記誤り訂正情報をあらかじめ設定した値と比較し、前記比較結果が所定の値より大きい場合、前記通信部より、外部機器へ警告情報を送信する機能を備えたものである。
【００１３】
上記の構成に示すように本発明第１の２次元コードリーダでは、解読エラー時に解読処理を行ったデコーダのエラー判定内容を外部機器へ送信するため、エラーを引き起こした要因が、印字品質であるか、または照明光源や受光レンズの調整であるかの推定を容易にすることが出来る。
【００１４】
また、本発明第２、第５の２次元コードリーダでは、解読時の明部と暗部のパターンのコントラスト値あるいは解読時の誤り訂正情報を解読情報とともに外部機器へ送信するため、読み取り時の裕度確認が可能となり、より正確な設置調整が行える。
【００１５】
本発明の第３、第４、第６、第７の２次元コードリーダでは、解読処理時の２次元コードの明部と暗部のコントラスト値あるいは誤り訂正情報の裕度を解読処理毎に比較判定し、その結果を外部機器へ通信あるいは表示警告するため、稼働時の読み取り率低下を事前に防止することが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施の形態の２次元コードリーダを図１、２、３、４を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は、本発明第１の２次元コードリーダの一実施例を示すフローである。マイクロプロセッサ６は、画像メモリ５に記憶された画像情報を処理し、画像情報を明部と暗部に分離する２値化処理を行う（処理ア）。明部と暗部の判定が行えず２値化エラーとなった場合は、２値化エラー情報を外部機器へ送信し処理を完了する（処理イ、ウ）。２値化が正常に行えた場合は、２次元コードの位置検出処理を行う（処理イ、エ）。２次元コードの位置検出処理は、例えば図２に示す２次元コードの例では、四角形をした３ヵ所の位置検出パターンを検出する処理である。位置検出が出来なかった場合は、位置検出エラー情報を外部機器に送信して処理を完了する（処理エ、オ）。位置検出が正常に行えた場合、リードソロモン符号を用いた誤り訂正処理を行う（処理エ、カ）。誤り訂正処理がエラーとなった場合は、誤り訂正処理エラー情報を外部機器へ送信し処理を完了する（処理カ、キ）。誤り訂正処理が正常に行えた場合（処理カ）、２次元コード情報を解読し（処理ク）、解読結果を外部機器に送信して（処理ケ）、解読処理を正常完了する。以上の処理により、例えば図７に示すような２次元コードリーダ１０を現場に設置する場合、２次元コードリーダ１０に接続された情報処理端末１３に送信されたエラー情報を参考に設置が行える。例えば、２値化エラーが送信された場合は、外部照明光源１１の輝度や受光レンズ２の調整不良の可能性高く、誤り訂正処理エラーが送信された場合は、２次元コード１自体の印字不良の可能性が高いと推定できるため、画像モニタ１２だけの設置作業に比べ作業の効率化が図れる。
【００１８】
図３は、本発明の第２、第３、第４の２次元コードリーダの一実施例を示すフローである。マイクロプロセッサ６は、２次元コード情報を解読した後（処理ク）、２次元コードを構成する明、暗パターン（セル）に対し、所定の位置における明部、暗部の輝度差（コントラスト値）を算出する（処理コ）。本実施の形態では、図２に示すように２次元コードのＸ方向、Ｙ方向の中心部（走査線ａ、ｂ）の位置の明部パターン（セル）と暗部パターン（セル）のそれぞれの平均値の差分をもとめ、コントラスト値とした。本実施の形態では、走査線ａ、ｂの２本としたが、走査線本数を増やしてコントラスト値や、２次元コードの中心部（走査線ａ、ｂの交点近傍）のエリアでコントラスト値を計算することも可能である。また、コントラスト値算出結果と解読結果情報を外部機器に送信して解読処理を完了する（処理ス、セ）。
【００１９】
さらには、コントラスト値算出結果を所定の値と比較し（処理サ）、比較結果が所定の値より小さい場合、外部表示部９より警告表示を行い（処理シ）、解読結果を外部機器に送信し処理を完了する（処理セ）。本実施の形態では、外部表示部９で赤色ＬＥＤの点灯を行った。
【００２０】
また、本発明の実施の形態において、警告情報を解読結果情報と共に外部機器へ送信し処理を完了する（処理セ、ソ）。本実施の形態では、外部表示部９で警告表示は行わなかったが、警告情報を送信すると共に警告表示９も点灯することも可能である。
【００２１】
図４は、本発明の第５、第６、第７の２次元コードリーダの一実施の形態を示すフローである。マイクロプロセッサ６は、２次元コード情報を解読した後（処理ク）、誤り訂正処理情報を算出処理を行う（処理タ）。国際規格化が進められている主要な２次元コードでは、リードソロモン符号による誤り訂正機能が用いられている。リードソロモン符号は、２次元コードのデータ表示エリアの中にデータ修復のために配置され、解読処理のなかで、数字的に処理することにより、汚れ等で欠落したデータを修復する事ができる。このデータ修復の計算課程で誤り位置多項式を生成するが、その多項式の次数を検出することにより、解読処理を行っているコードの誤り個数を検出することができる。本実施の形態では、解読情報に対する誤り個数の割合を算出し、誤り訂正情報としている。本発明の第５の２次元コードリーダでは、解読結果と共に誤り訂正情報を外部機器へ送信し解読処理を完了する（処理テ、ト）。
【００２２】
また、本実施の形態では誤り訂正情報算出結果を所定の値と比較し（処理チ）、比較結果が所定の値より大きい場合、外部表示部９より警告表示を行い（処理ツ）、解読結果を外部機器に送信し処理を完了する（処理ト）。本実施例では、外部表示部９で赤色ＬＥＤの点灯を行った。
【００２３】
さらに本実施の形態では、警告情報を解読結果情報と共に外部機器へ送信し処理を完了する（処理ト、ナ）。本実施例では、外部表示部９で警告表示は行わなかったが、警告情報を送信すると共に警告表示９も点灯することも可能である。
【００２４】
以上の実施の形態で示すようにコントラスト値あるいは誤り訂正情報を外部機器に送信すること、または、所定の値と比較し、比較結果が所定の範囲を超えている場合、外部に警告情報を表示あるいは送信することにより、コードの印字品質の変化や照明光源の輝度変化を検出することができ、例えば生産ライン稼働中の読み取り率低下を事前に防止することができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の２次元コードリーダでは、生産現場等への設置が容易に行えると共に、稼働中の印字品質の変化や照明光源の輝度低下に対し、事前に警告表示を行うため読み取り率を低下させる前に、対策をとることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の２次元コードリーダの一実施の形態の処理フローを示す図
【図２】本発明の２次元コードリーダの一実施の形態によるコントラスト値算出処理を説明するための図
【図３】本発明の２次元コードリーダの一実施の形態の処理フローを示す図
【図４】本発明の２次元コードリーダの一実施の形態の処理フローを示す図
【図５】バーコードと２次元コードの例を示す図
【図６】本発明の２次元コードリーダの構成例を示す図
【図７】本発明の２次元コードリーダの生産現場での設置例を示す図
【符号の説明】
１　　２次元コード
２　　受光レンズ
３　　イメージセンサ
４　　回路部
５　　画像メモリ
６　　マイクロプロセッサ
７　　通信部
８　　モニタインターフェース
９　　外部表示部
１０　２次元コードリーダ
１１　照明光源
１２　画像モニタ
１３　情報処理端末
【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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