(57)【要約】【課題】バーコードの大きさ、バーコードの種類、バーコードの印字密度、あるいはバーコード読取装置とバーコードとの距離等に依らず、バーコード信号成分を正確に取り出すことができるバーコード読取装置を提供する。【解決手段】バーコード読取装置は、バーコード４１にレーザダイオード１１から走査光を照射し、走査光の反射光を光電変換部２１で受光することにより得られるバーコード信号から、バーコード４１が含んでいる情報を読み取るように構成されている。バーコード読取装置は、それぞれ異なる複数の遮断周波数を有するローパスフィルタ３３と、それら複数の遮断周波数の中からバーコード信号の信号周波数に応じた遮断周波数を選択して、ローパスフィルタ３３の遮断周波数をその選択した遮断周波数に設定するフィルタ特性制御部３７とを有している。【選択図】  図１
2005004511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーコードに走査光を照射し、該走査光の反射光を受光することにより得られるバーコード信号から、前記バーコードが含んでいる情報を読み取るバーコード読取装置において、
それぞれ異なる複数の遮断周波数を有するフィルタ手段と、
前記複数の遮断周波数の中から前記バーコード信号の信号周波数に応じた遮断周波数を選択して、前記フィルタ手段の遮断周波数を該選択した遮断周波数に設定するフィルタ特性制御手段とを有することを特徴とするバーコード読取装置。
【請求項２】
前記バーコード信号を前記バーコードのバーとスペースとに対応する２値化信号に２値化する２値化手段と、
前記２値化信号を所定のクロックでカウントしてバー幅の数値に変換するとともに、変換して得られた各々の前記バー幅の数値を平均して平均バー幅値を得るバー幅カウント手段とをさらに有する、請求項１に記載のバーコード読取装置。
【請求項３】
前記フィルタ特性制御手段は、標準とする信号周波数に対応する標準平均バー幅値と標準遮断周波数とを記憶しており、
前記標準平均バー幅値と前記平均バー幅値とを比較し、前記平均バー幅値が前記標準平均バー幅値よりも小さい場合は、前記バーコード信号の信号周波数が標準信号周波数よりも高いと判断して、前記フィルタ手段の遮断周波数を前記標準遮断周波数よりも高い遮断周波数に設定し、前記平均バー幅値が前記標準平均バー幅値よりも大きい場合は、前記バーコード信号の信号周波数が標準信号周波数よりも低いと判断して、前記フィルタ手段の遮断周波数を前記標準遮断周波数よりも低い遮断周波数に設定するように構成されている、請求項２に記載のバーコード読取装置。
【請求項４】
前記バーコード信号をデコードして前記バーコードが含んでいる情報を解読するデコード手段を有し、
前記フィルタ特性制御手段は、前記デコード手段による前記情報の解読が不可能であった場合に前記フィルタ手段の遮断周波数を変更するように動作する、請求項１から３のいずれか１項に記載のバーコード読取装置。
【請求項５】
前記フィルタ手段は、それぞれ異なる複数の遮断周波数が予め記憶されたディジタルフィルタからなり、前記フィルタ特性制御手段によって、前記複数の遮断周波数の中から前記バーコード信号の信号周波数に応じた遮断周波数が選択されるように構成されている、請求項１から４のいずれか１項に記載のバーコード読取装置。
【請求項６】
前記フィルタ手段はディジタルフィルタからなり、前記フィルタ特性制御手段によって、前記バーコード信号の信号周波数に対応する遮断周波数が前記バーコード信号の信号周波数に応じて線形的に選択されるように構成されている、請求項１から４のいずれか１項に記載のバーコード読取装置。
【請求項７】
前記フィルタ手段は、遮断周波数がそれぞれ異なる複数のフィルタからなり、前記フィルタ特性制御手段によって、前記複数のフィルタの中から前記バーコード信号の信号周波数に応じた遮断周波数を有するフィルタが選択されるように構成されている、請求項１から４のいずれか１項に記載のバーコード読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バーコードに走査光を照射してバーコード情報を読み取るバーコード読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、バーコードに走査光を照射してバーコードからの反射光を受光し、光電変換したバーコード信号を２値化してデコードを行うことで、バーコードに含まれた情報を読み取るバーコード読取装置が知られている。このようなバーコード読取装置では、バーコード上に存在するゴミにより生じる散乱光や、外乱光、あるいは外部若しくは装置内部からの電気的なノイズ等の様々な要因が影響して、読み取られて電気信号に変換された本来のバーコード信号に不要なノイズ成分が含まれてしまうことがある。これらの不要なノイズ成分は、信号をバーコード情報として再生する際の妨げになるため、バーコード読取装置には本来の必要な信号のみを抽出する手段を設ける必要があった。
【０００３】
このような手段を備えたバーコード読取装置としては、例えば特許文献１に開示されたバーコード読取装置がある。図３は、特許文献１に開示された従来のバーコード読取装置の構成を示すブロック図である。
【０００４】
特許文献１に開示されたバーコード読取装置は、バーコードが読取装置から離れてもバーコード信号を正確に抽出することを目的とするものである。このバーコード読取装置では、バーコード読取装置１３０からバーコード１１０ａまでの距離が距離測定部１０８によって測定され、この距離信号がフィルタ部１０９に入力される。フィルタ部１０９では、フィルタ部１０９で設定されている数種類のフィルタ１，２，・・・ｎの中から、入力された距離信号に応じた最適のカットオフ周波数が選択され、バーコード信号成分のみが取り出される。これにより、受光部１０２が出力する信号からバーコード信号成分のみが正確に取り出される。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−１６２２４６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、バーコードの大きさ、バーコードの種類、バーコードの印字密度、あるいはバーコード読取装置とバーコードとの距離が異なると、取り扱う信号の周波数成分も異なる。これは、バーコード読取装置が読み取ったバーコード信号を処理して生成されるバー幅の値がバーコード読取装置とバーコードとの距離に応じて異なり、バー幅値の逆数として得られる信号周波数もそれに伴って異なるためである。したがって、バーコード信号成分を正確に取り出すために選択されるべき最適なカットオフ周波数も、バーコード読取装置とバーコードとの距離に応じて異なる。
【０００７】
ところが、上述した従来のバーコード読取装置は、バーコード読取装置からバーコードまでの距離のみに基づいて最適なカットオフ周波数を選択する構成であるため、バーコード読取装置とバーコードとの距離が異なる場合にはバーコード信号成分を正確に取り出すことができるものの、その他の場合（例えば、バーコードの大きさ、バーコードの種類、あるいはバーコードの印字密度が異なる場合）には最適なカットオフ周波数が選択されず、バーコード信号成分を正確に取り出すことはできない。
【０００８】
そこで本発明は、バーコードの大きさ、バーコードの種類、バーコードの印字密度、あるいはバーコード読取装置とバーコードとの距離等に依らず、バーコード信号成分を正確に取り出すことができるバーコード読取装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のバーコード読取装置は、バーコードに走査光を照射し、該走査光の反射光を受光することにより得られるバーコード信号から、前記バーコードが含んでいる情報を読み取るバーコード読取装置において、それぞれ異なる複数の遮断周波数を有するフィルタ手段と、前記複数の遮断周波数の中から前記バーコード信号の信号周波数に応じた遮断周波数を選択して、前記フィルタ手段の遮断周波数を該選択した遮断周波数に設定するフィルタ特性制御手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
上記本発明のバーコード読取装置によれば、フィルタ手段の遮断周波数がバーコード信号の信号周波数に応じた遮断周波数に選択されるので、バーコードの大きさ、バーコードの種類、バーコードの印字密度、あるいはバーコード読取装置とバーコードとの距離等に依らず、バーコード信号成分を正確に取り出すことが可能になる。
【００１１】
また、前記バーコード信号を前記バーコードのバーとスペースとに対応する２値化信号に２値化する２値化手段と、前記２値化信号を所定のクロックでカウントしてバー幅の数値に変換するとともに、変換して得られた各々の前記バー幅の数値を平均して平均バー幅値を得るバー幅カウント手段とをさらに有する構成としてもよい。この構成によれば、バーコード信号の信号周波数が平均バー幅値の逆数として得られ、遮断周波数制御手段は、平均バー幅値をバーコード信号の信号周波数の指標として用いて、フィルタ手段の遮断周波数を選択して設定することが可能になる。
【００１２】
さらに、前記フィルタ特性制御手段は、標準とする信号周波数に対応する標準平均バー幅値と標準遮断周波数とを記憶しており、前記標準平均バー幅値と前記平均バー幅値とを比較し、前記平均バー幅値が前記標準平均バー幅値よりも小さい場合は、前記バーコード信号の信号周波数が標準信号周波数よりも高いと判断して、前記フィルタ手段の遮断周波数を前記標準遮断周波数よりも高い遮断周波数に設定し、前記平均バー幅値が前記標準平均バー幅値よりも大きい場合は、前記バーコード信号の信号周波数が標準信号周波数よりも低いと判断して、前記フィルタ手段の遮断周波数を前記標準遮断周波数よりも低い遮断周波数に設定するように構成されていてもよい。
【００１３】
さらには、前記バーコード信号をデコードして前記バーコードが含んでいる情報を解読するデコード手段を有し、前記フィルタ特性制御手段は、前記デコード手段による前記情報の解読が不可能であった場合に前記フィルタ手段の遮断周波数を変更するように動作する構成としてもよい。
【００１４】
また、前記フィルタ手段は、それぞれ異なる複数の遮断周波数が予め記憶されたディジタルフィルタからなり、前記フィルタ特性制御手段によって、前記複数の遮断周波数の中から前記バーコード信号の信号周波数に応じた遮断周波数が選択されるように構成されていてもよい。
【００１５】
あるいは、前記フィルタ手段はディジタルフィルタからなり、前記フィルタ特性制御手段によって、前記バーコード信号の信号周波数に対応する遮断周波数が前記バーコード信号の信号周波数に応じて線形的に選択されるように構成されていてもよい。
【００１６】
あるいは、前記フィルタ手段は、遮断周波数がそれぞれ異なる複数のフィルタからなり、前記フィルタ特性制御手段によって、前記複数のフィルタの中から前記バーコード信号の信号周波数に応じた遮断周波数を有するフィルタが選択されるように構成されていてもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明のバーコード読取装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態のバーコード読取装置は、モータ等の駆動手段を用いてレーザ光ａａを走査してバーコード４１にレーザ光ａａを照射するレーザダイオード１１と、レーザダイオード１１からバーコード４１に照射されたレーザ光ａａの反射光ｂｂを受光して、反射光ｂｂが含んでいる光信号を電気信号ｃｃに変換するフォトダイオード等からなる光電変換部２１と、光電変換部２１で変換された電気信号ｃｃから、バーコード４１に記録されている情報（バーコード情報）を解読するマイクロコンピュータ３１とを有している。なお、バーコード４１は、一般にはバーコードラベル上に印刷されている。
【００２０】
マイクロコンピュータ３１は、光電変換部２１で光電変換された電気信号ｃｃをディジタル信号ｅｅに変換するＡ／Ｄコンバータ３２と、このディジタル信号ｅｅから不要ノイズを除去した信号ｆｆを生成するローパスフィルタ３３と、その信号ｆｆをバーコード４１のバー（黒い部分）とスペース（白い部分）とに対応する２値の電圧レベル信号ｇｇに２値化する２値化処理部３４と、２値化信号ｇｇを所定のクロックでカウントしてバー幅数値ｈｈに変換するとともに、変換して得られた各々のバー幅数値ｈｈを記憶してこれらを平均した平均バー幅値ｙｙ’を計算し、自身のレジスタ（不図示）にその平均バー幅値ｙｙ’を記憶するバー幅カウンタ３５と、バー幅数値ｈｈに基づいてバーコード情報を解読するデコーダ３６とを有している。本実施形態におけるローパスフィルタ３３は、対象信号から目的とする信号成分を取り出す機能を有するディジタル信号処理システムである、いわゆるディジタルフィルタとして構成されている。
【００２１】
さらに、このマイクロコンピュータ３１は、デコーダ３６による解読の可否の結果と、バー幅カウンタ３５によって得られた平均バー幅値ｙｙとに基づいて、ローパスフィルタ３３の遮断周波数を変更するフィードバックループ制御を行うフィルタ特性制御部３７を有している。
【００２２】
次に、バーコード４１にレーザ光ａａを照射してバーコード情報を解読する（バーコードを読み取る）までの動作を、図１および図２を参照して説明する。図２は、図１に示したローパスフィルタの、信号周波数に対するゲイン特性を示すグラフである。
【００２３】
まず、レーザダイオード１１から、モータ等の駆動手段を用いてレーザ光ａａを走査してバーコード４１にレーザ光ａａを照射し、その反射光ｂｂを光電変換部２１で受光する。そして、光電変換部２１によって、反射光ｂｂが含んでいる光信号を電気信号ｃｃに変換する。
【００２４】
次に、マイクロコンピュータ３１のＡ／Ｄコンバータ３２によって、光電変換部２１で光電変換された電気信号ｃｃをディジタル信号ｅｅに変換する。このディジタル信号ｅｅはローパスフィルタ３３にかけられ、このディジタル信号ｅｅから不要ノイズを除去した信号ｆｆが生成される。
【００２５】
ここで、図２に示すように、本実施形態におけるローパスフィルタ３３は、バーコードへ照射される照射光の周波数に対して通常用いられる標準的な遮断周波数ｘｘ−０と、その標準的な遮断周波数ｘｘ−０よりも高い遮断周波数ｘｘ−１と、標準的な遮断周波数ｘｘ−０よりも低い遮断周波数ｘｘ−２とが設定値として容易されている。フィルタ特性制御部３７は、バーコード信号の信号周波数に合わせて、これらの中からローパスフィルタ３３の遮断周波数を選択して設定する。
【００２６】
なお、本実施形態のローパスフィルタ３３は上述したようにディジタルフィルタで構成されているので、これらの遮断周波数の設定値は容易に変更することができる。
【００２７】
動作の説明に戻ると、ローパスフィルタ３３で不要ノイズを除去して生成された信号ｆｆは、次に２値化処理部３４によって、バーコード４１のバー（黒い部分）とスペース（白い部分）とに対応する２値の電圧レベル信号ｇｇに２値化される。２値化処理部３４で２値化された２値化信号ｇｇは、バー幅カウンタ３５で所定のクロックでカウントされてバー幅数値ｈｈに変換される。また、バー幅カウンタ３５は、２値化信号ｇｇをバー幅数値ｈｈに変換する一方で、変換して得られた各々のバー幅数値ｈｈを記憶してこれらを平均した平均バー幅値ｙｙ’を計算し、バー幅カウンタ３５が有するレジスタ（不図示）にその平均バー幅値ｙｙ’を記憶する。
【００２８】
平均バー幅値ｙｙ’の逆数はバーコード信号の信号周波数ｙｙを表すので、平均バー幅値ｙｙ’はバーコード信号の信号周波数ｙｙの指標として用いられる。
本実施形態では、図２に示すように、標準的な遮断周波数ｘｘ−０に対応する信号周波数をｙｙ−０とし、比較的高い遮断周波数ｘｘ−１に対応する信号周波数をｙｙ−１とし、比較的低い遮断周波数ｘｘ−２に対応する信号周波数をｙｙ−２としている。
【００２９】
バー幅カウンタ３５で２値化信号ｇｇから変換されたバー幅数値ｈｈは、次にデコーダ３６に入力される。バー幅数値ｈｈが必要な情報信号のみで構成されている場合、換言すれば、ローパスフィルタ３３で不要ノイズが除去されており、バー幅数値ｈｈが不要ノイズを含んでいない場合には、デコーダ３６によるバーコード情報の解読作業が成功し、デコーダ３６は文字や数字等からなる情報信号ｉｉを出力する。
【００３０】
一方、デコーダ３６によるバーコード情報の解読作業が不可能であった場合には、デコーダ３６からフィルタ特性制御部３７に解読不能信号ｚｚが送られる。
デコーダ３６からフィルタ特性制御部３７にこの解読不能信号ｚｚが送られて来た場合には、フィルタ特性制御部３７は、バー幅カウンタ３５のレジスタに記憶されている平均バー幅値ｙｙ’に基づいて、ローパスフィルタ３３の遮断周波数ｘｘを決定し、その遮断周波数ｘｘを次の読み取り動作におけるローパスフィルタ３３の遮断周波数として設定する。
【００３１】
ここで、平均バー幅値ｙｙ’に基づいてローパスフィルタ３３の遮断周波数ｘｘを決定する際の判断過程について主に図２を参照して説明すると、フィルタ特性制御部３７は、標準平均バー幅値ｙｙ’−０（標準信号周波数ｙｙ−０に対応）と平均バー幅値ｙｙ’（バーコード信号の信号周波数ｙｙに対応）とを比較し、平均バー幅値ｙｙ’が標準平均バー幅値ｙｙ’−０よりも小さい場合は、バーコード信号の信号周波数ｙｙが標準信号周波数ｙｙ−０よりも高い（ｙｙ−１）と判断し、ローパスフィルタ３３の遮断周波数を比較的高い遮断周波数ｘｘ−１に設定する。これに対し、平均バー幅値ｙｙ’が標準平均バー幅値ｙｙ’−０よりも大きい場合は、バーコード信号の信号周波数ｙｙが標準信号周波数ｙｙ−０よりも低い（ｙｙ−２）と判断し、ローパスフィルタ３３の遮断周波数を比較的低い遮断周波数ｘｘ−２に設定する。
【００３２】
このように、本実施形態のバーコード読取装置は、２値化したバーコード信号をバー幅カウンタ３５で所定のクロックでカウントして得られたバー幅数値ｈｈから、信号周波数ｙｙの指標として用いる平均バー幅値ｙｙ’を計算し、フィルタ特性制御部３７によって、この平均バー幅値ｙｙ’に基づいてローパスフィルタ３３の遮断周波数ｘｘを変更するように構成されている。そのため、バーコードの大きさ、バーコードの種類、バーコードの印字密度、あるいはバーコード読取装置とバーコードとの距離が異なるためにバーコード信号の信号周波数が異なる場合であっても、ローパスフィルタ３３の遮断周波数がバーコード信号の信号周波数に応じて自動的に設定されるので、上記のような要因に関係なくバーコードを安定して読み取ることができる。
【００３３】
より具体的には、読み取ったバーコード信号の信号周波数が比較的低い場合（ｙｙ−２）には、ローパスフィルタ３３の遮断周波数が比較的低い遮断周波数ｘｘ−２に設定されるため、より広い周波数範囲について高周波ノイズが除去されることとなる。このように、読み取った実際のバーコード信号の信号周波数に合致した周波数範囲でノイズ除去が行われるため、バーコードの読み取りが安定して行われる。
【００３４】
また、読み取ったバーコード信号の信号周波数が比較的高い場合（ｙｙ−１）には、ローパスフィルタ３３の遮断周波数が比較的高い遮断周波数ｘｘ−１に設定されるため、比較的高い周波数成分がローパスフィルタ３３によって遮断されてしまうことでバーコード信号の比較的高い周波数成分が劣化してしまうことが防止される。そのため、信号を２値化する際に誤差が生じることが抑えられるので、デコーダ３６によるバーコード情報の解読が安定して行われる。
【００３５】
なお、上述した例ではローパスフィルタ３３をディジタルフィルタで構成し、フィルタ特性制御部３７によって、信号周波数に合わせて、ディジタルフィルタに設定されたいくつかの遮断周波数の中からローパスフィルタ３３の遮断周波数が選択されるように構成されているが、フィルタ特性制御部３７は、ディジタルフィルタの遮断周波数を信号周波数に合わせて線形的に設定するように構成されていてもよい。
【００３６】
あるいは、遮断周波数が異なる複数のローパスフィルタ３３を抵抗、キャパシタ、コイルその他の素子によって構成し、フィルタ特性制御部３７が、信号周波数に応じた最適な遮断周波数を有するローパスフィルタ３３を選択するように構成されていてもよい。
【００３７】
また、上述した例では、光源にレーザダイオード１１を用い、光電変換部２１の受光素子にフォトダイオードを用いたが、本実施形態のバーコード読取装置に適用できる光源および受光素子はこれらに限られず、例えば光源にＬＥＤを用い、受光素子にＣＣＤ（固体撮像素子）を用いても、上記と同様の処理を行うことができる。
【００３８】
また、マイクロコンピュータ３１は、ハードウェアロジックやＤＳＰ（ディジタル・シグナル・プロセッサ）等で構成することも可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のバーコード読取装置は、それぞれ異なる複数の遮断周波数を有するフィルタ手段と、複数の遮断周波数の中からバーコード信号の信号周波数に応じた遮断周波数を選択して、フィルタ手段の遮断周波数をその選択した遮断周波数に設定するフィルタ特性制御手段とを有するので、バーコードの大きさ、バーコードの種類、バーコードの印字密度、あるいはバーコード読取装置とバーコードとの距離等に依らず、バーコード信号成分を正確に取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバーコード読取装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示したローパスフィルタの、信号周波数に対するゲイン特性を示すグラフである。
【図３】従来のバーコード読取装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１１    レーザダイオード
２１    光電変換部
３１    マイクロコンピュータ
３２    Ａ／Ｄコンバータ
３３    ローパスフィルタ
３４    ２値化処理部
３５    バー幅カウンタ
３６    デコーダ
３７    フィルタ特性制御部
４１    バーコード
【図１】
2005004511.tif 000003
【図２】
2005004511.tif 000004
【図３】
2005004511.tif 000005