专利名称：可改变工作范围的条形码译码器及其译码方法
技术领域：
本发明涉及条形码译码方法和条形码译码器。在译码器中先用条形码扫描器取得的数据判定被扫描的条形码是否在条形码扫描器可接受的工作范围之内。更详细地说，发明的主要内容是条形码译码的一种方法和条形码译码器，其中的条形码扫描器的工作范围的改变是可以选定的。在本发明的方法中和条形码译码器中如果确定出扫描距离太远，在软件中设置一个标志阻止新的译码进行，但仍保持译码的中间结果存于存贮器中，以表示条形码符号仍在扫描器视野之内。
过去生产的条形码扫描器和译码器一般用在固定的工作范围之内。某些产品的典型工作范围是从接触到七或八英寸。在一些运行情况下，条形码位于扫描器的临界距离的远端时，例如，在七或八英寸处，对同一个条形码会产生错误的译码结果或几个不同的译码结果，由于会产生错误的输入数据所以显然是不能接受的。
所以，本发明的主要目的是提供一个条形码符号的译码方法和一个条形码译码器，使用由扫描条形码符号得到的数据判定被扫描的条形码符号是否在条形码扫描器的工作范围之内。
本发明的另一个目的是提供一个条形码符号译码方法和一个条形码译码器，其中的条形码扫描器的工作范围的改变是可选择的。
本发明进一步的目的是提供一个条形码符号的译码方法和一个所描述的条形码扫描器，其中包括能将条形码扫描器得到的数据进行处理的软件，在软件中设置一个标志，如果对条形码的扫描距离太远，则可以阻止从记录到的数据产生新的译码结果。但使中间译码结果仍保留在存贮器中显示出条形码符号仍在扫描器的视野之中。
根据这里所讲的内容，本发明提供一个条形码符号的译码方法和一个条形码译码器，译码器先用条形码扫描器得到的数据来判定是否被扫描的条形码符号中条纹与间隙的宽度太小，太小表示条形码距扫描器太远并已超出了扫描器的工作范围。一般来说，当条形码符号远离扫描器时，则测得的被扫描的条形码符号中条纹和间隙的时间宽度将减少。反过来说，当条形码符号移近扫描器时，被扫描的条形码符号中条纹和间隙的时间宽度将增加。检测出来的被扫描的条形码符号中条纹和间隙的时间宽度可与一个阈值相比较，以确定条形码符号是否处于条形码扫描器的工作范围之内。对所得到的数据还要进行第二个判定以确定受检测的条形码符号是否是一个有效的条形码符号，它具有条形码的所有特性，或者被译出的条形码符号是一个无效的符号，它不具有有效条形码符号的所有特性。所得到的数据在被接受为一个所要计算的条形码之前必须既要通过第一个判定(条形码不太远)，又要通过第二个判定(有效条形码符)。
此装置最好包括像工作缓冲存贮器那样的存贮器和一个递减计时器，代表检测到的被扫描的条形码符号的条纹和间隙宽度的数字数据存储在存贮器中。每次成功的扫描之后，递减计时器的计数都初始化为零。如果对一个有效条形码符号的判定显示为有效符号，则递减计时器的计数置到一个给定值T1，在T1时间内如果得到第二个码译结果与先前存在于存贮器中的译码结果相同，则将第二个译码结果舍弃。此外，如果对一个有效条形码符号的判定表明是一个有效符号，并且在确定所扫描的条形码符号是否在条形码扫描器的工作范围之内的判定被核对之外，被扫描的条形码符号就作为一个待给出报告的条形码符号被接受下来。否则，则需进行另一次扫描操作。
另外，根据选择可以容易地改换阈值，方法是扫描一个条形码菜单条形码，该条形码表示一个具体的阈值数值。如果有效条形码符号的判定表明是一个有效符号，则要核对被扫描的条形码是否是一个菜单条形码，如果是，则阈值改换到菜单条形码所示的一个新的阈值。所以，阈值是可以选择的，并且容易更换，这种更换取决于对所用条形码的扫描的使用要求。
本发明的优点是条形码译码器工作范围可以改变。该装置相关的附图如下，图中相同的元件在几个视图中用相同的标记数码标注。其中
图1是本发明运行原理的软件实现的逻辑流程图。本发明包括条形码译码方法和一个可改变工作范围的条形码译码器。
图2是一个高度简化了的具体装置，这个装置是条形码阅读器/扫描器的一种型式，可用来对本发明进行讲述。
详细地参照附图，图1说明本发明运行原理的软件实现的逻辑流程图。本发明包括一个条形码符号的译码方法和一个可改变工作范围的条形码译码器。[起动]10是一个标准的初始化程序，在[起动]10运行之后[进行扫描]12示出条形码扫描器读到的条形码的一次扫描并向工作缓冲存贮器输出检测出来的条形码数据。这个数据表示检测到的被扫描的条纹和间隙的宽度，它是一串二进制数。其次是[置T＝0]14，[置T＝0]示出预置为零的递减计时器的读数。计时器最好是选用软件实现。在第一次成功的译码运行之后，递减计时器的读数T总置为常数T1，与此完全相同，如果第二个译码结果在T1期间内得出，则对第二个译码结果将不予考虑。期间T1是一个选定的时间段，在T1期间内由于可能是再次扫描同一条形码图形得到的结果，所以第二个相同的译码结果应被舍弃(例如，在零售商品的地方每次被扫描的物品应该记录下来，而且只计一次)。
再下一个是[译码]16，它示出对在缓冲存贮器中的条形码数据进行译码。这个程序使用标准译码软件，但在包含一个过远校核这一点上与标准软件不同。过远校核是核对所测条纹与间隙的宽度是否比预先选定的符长(代表符号长度)值更窄。如果是太窄则表示条形码距扫描器太远，在软件中设置太远等于1的标志。使用校核条纹与间隙检测时间宽度的方法可以大致确定扫描器到所扫描的条形码图形的距离，因为当距条形码图形的距离增加时检测时间宽度将减少。
因此，将条形码扫描器的外限设为一个最小检测宽度(符-长)。如果检测宽度小于该最小值，则可得到结论认为被扫描的条形码图形超出了条形码扫描器最大可接受的工作范围。按照条形码扫描应用的不同要求选用不同的符-长值，这样就改变了扫描器的工作范围。
再下面是[成功？]18，[成功？]示出判定出来的结果。用以确定是否是一个有效条形码符号。即，译出的条形码符号具有有效条形码所有的特性(例如，一个被检测的条形码可以具有一系列的条纹和间隙宽度，但不符号可接受的条形码符号的分类方法，则应舍弃)。如果不成功，即没有指示出是一个有效条形码，则软件程序回到[进行扫描]12去，去获取条形码数据的另一次扫描。否则，如果成功了，即，指示出获得了一个有效条形码符号，则软件程序继续作下面的[条形码菜单？]20，[条形码菜单？]校核条形码符号以确定它是否来自条形码菜单，条形码菜单条形码其实就是给系统一个指令，诸如去设置或改变存贮器中的符-长值。如果“是”，改变被[译码]16所使用的存贮器中的符-长值，软件程序回到[取得扫描]12以获得条形码数据的另一次扫描。如果“否”，则软件程序开始进行[T＝0？]22，[T＝0？]校对递减计时器以确定它是否已经延迟过了。
在上述校对之后，不论递减计时器中的计数延迟过没有，递减计时器的计数T总是由程序[T＝T1]24或24'复位到固定值T1。像上面解释的那样，T1是一个选定时间长度，在这段时间内舍弃相同的译码结果。因此，如果计数T尚未达到规定的延迟，则程序开始进行[相同？]26，[相同？]示出校核译码的结果以确定译码结果是否完全与前面的译码结果相同。如果两个译码结果完全相同，则将新的译码结果舍弃，同时程序返回[取得扫描]12以获取另一次条形码数据扫描。如果两译码结果不相同，则软件程序开始进行[太远？]28。还有，如果递减计时器的计数T已延迟过了，则程序通过程序[T＝T1]24’开始进行判定块[太远？]28，[太远？]校核太远标志，如果标志示出被扫描的条形码图形太远，则舍弃新的译码结果并且程序返回[取得扫描]12，以获得另一次条形码数据的扫描。否则，程度开始进行程序块[已完成]26。[已完成]表示译出的条形码扫描已被接收，它既是有效的，也不太远，因而是算数的。
以下进一步详细描述，关于递减计时器，如果T置于T1值，则每一个单位时间，T将减少一个计数，直到T＝0，在一次成功的译码之后，当条形码菜单不再出现，T总是被复位到固定值T1。T1也是可以编程的，诸如用一个条形码菜单条形码，但也可能在软件中执行一个错误的T1值(例如800毫秒)。如果在时间T1内得到另一个译码结果与前面的译码结果完全相同，则第二个译码应舍去。计时器重新复位(再置位于T＝T1)。
因为计时器T已复位，所以即使一个条形码在扫描器的视场中出现，一个较长的时间内也不会报告新的译码结果。而每次成功的译码都使计时器再次复位。
总之，在译码过程这段时间里如果所检测的符号距扫描器太远，则软件中设置一个标志，是否太远，要用被检测条纹和间隙的时间宽度与一个预先选定的符-长值比较来确定。通常，当条形码移向远离扫描器时条纹与间隙的时间宽度将减小，而当条形码移近扫描器时，条纹与间隙的时间宽度将增加。选用不同的符-长值可得到不同的工作范围以适应不同的要求和环境。
在符号与扫描器之间的距离处于临界值时，这种情况常被考虑为太远，因而不会报告出新的译码结果。如果符号移近扫描器使距离小于临界译码情况，则译码通常是稳定的，会产生一个成功的译码。一旦报告出一个成功的译码，则由于一个稳定的译码要保持到时间T的复位，所以不会再出现另外的译码。
图2示出过去一种型式的条形码阅读器的高度简化的装置，并示出了其中的主要部件，阅读器是在手提式扫描器中实现的，但也可用于其它装置中，例如检查输出结果的计数扫描器或在这里所描述的扫描器。在选中的具体装置中，部件安装在外罩155之内，155包括一个出口156，通过它输出一个激光束151照射到并横向扫描过位于罩外的符号170。
图2中手提式装置是发表在美国颁发给Swartz等人专利号为4，760，248的普通式样或美国专利号为4896026给予符号技术有限公司的普通式样和类似于商用的符号技术有限公司的条形码阅读器的零件号为LS8100或LS2000的结构。另一方面，或者另外，还有颁发给Swartz等人美国专利号为4，387，297或颁发给Shepard等人美国专利号为4409470的装置。这些专利都给予了符号技术有限公司。这些专利都可用来构做图2中的条形码阅读单元。专利4760248，4896026和4409470都作为参考资料编排在这里。但对这种装置的通用设计将做简要的描述作为参考。
如图2所示，在阅读器100中通常用激光二极管或类似的器件产生向外射出的光束151，光束对准条形码符号照射，条形码符号安排在阅读器单元之前几英寸处的一个靶子上。向外射出的光束151以一个扫描图形进行扫描。使用者控制手提式单元的位置使得这个扫描图形横穿过被阅读的符号。从符号反射或散射的光152被阅读器中的光敏器件158所检测，产生串行的有待处理和译码的电信号，以再现条形码代表的数据。在这里以后用“反射光”一词是指反射光和/或散射光。
在选定的装置中阅读器单元100是一个枪形的装置，具有一个手枪握型式手柄153。当使用者控制装置的位置使对准被阅读的符号时，可移动的触发器用来允许使用者起动光束151和检测器电路。一个重量轻的塑料外壳155内含有激光光源146、检测器158、光学部件157、147、159，还有包括一个CPU140和电源或蓄电池组162的信号处理电路。在外壳155前端光的传输窗口156使外出的光束151射出及输入的反射光152进入。使用者从阅读器100距符号一定的距离处用阅读器100描准条形码符号，即阅读器不接触或越过该符号，一般，这种手提式条形码阅读器规定工作在大约几英寸的范围内。
阅读器100也可作为便携式计算机终端并包括一个键盘148和显示器149，如同在前面所说的美国专利4409470描述的那样。
在图2中进一步说明，透镜157(或多透镜系统)用来将扫描光束在一个适当的参考平面内聚焦到条形码符号上。例如一个半导体激光二极管的光源146位于发射光束到透镜157的轴上。光束通过部分镀银的镜子147和其它所需要的透镜或形成光束的结构以及一个摇摆的镜子159，159贴附在一个扫描电动机160上，当触发器引发时起动该电动机。如果由光源146产生的光是不可见的，则在光学系统中要包括一个瞄准光，如果需要的话，瞄准光产生一个可见光点，这个光点可以象激光束那样是固定的或扫描的。在引发触发器154之前使用者利用这个可见光使阅读器单元瞄准(条形码)符号。
虽然本发明被描述为用来对一维或二维的条形码进行阅读，但它并不限于此，它也可用于对更复杂的标记进行扫描。本发明还可以用于各种计算机视觉或光学字形识别。在这些应用中信息来自其它型式的标记，例如文字或被扫描物体的表面特性。
在所有各种不同的实施例中，扫描器的元件可组装成一个非常紧凑的装置，使得扫描器可以做成一块单一的印刷电路板或集成电路组件。这样的组件可具有互换性地用于各种不同型式的数据采集系统作为激光扫描元件，例如这个组件可相互替换地用于手提式扫描器中和台式扫描器中。台式扫描器可安装在挠性臂上或安装在桌面上或桌面的底面或者作为更复杂的数据采集系统的分部件或分组合体。
组件最好包括安装在支架上的一个激光/光学子装置、一个扫描元件，例如一个旋转的或往复运动的镜子和一个光检测器元件。数据线控制和这些元部件都连接到一个电气接插件上。电气接插件安装在组件的侧面或外表面以使组件能与一个配套接插件连同数据采集系统的其它元件用电的方法连接起来。
单独的组件可具有特定的扫描或译码特性，例如，在一定的工作距离内的可运行性或对一个特定符号逻辑或印刷密度的可运行性。特性可通过对组件有关的控制开关的手动整定来确定。使用者还可修改数据采集系统去扫描不同型式物体，或者为了不同的应用通过使用简单的电气接插件，用更换数据采集系统组件的方法去修改系统。
上面描述的扫描组件也可以在一个自含式的数据采集系统中实现。这个系统包括一个或多个元件如键盘、显示器、打印机、数据存贮器、应用软件和数据库。这样的系统还可能包括通讯接口以使此数据采集系统能与地区网络或电话交换网络进行通讯。通讯可用调制解调器或一个综合业务数字网络(ISDN)接口或从便携式终端到一个固定的接收器，由低功率射频传送进行。
虽然在此详细地描述了本发明所选用的具体装置和几种可改变工作范围的条形码译码器，很明显，本发明的揭示和说明可启发那些精通此技艺的人去做许多不同的设计。
权利要求
1.一种条形码译码的方法，其特征在于，包括a、用条形码扫描器扫描一个条形码符号；b、将被检测的条形码符号变为数字数据，此数字数据表示被扫描的条形码符号中条纹和间隙的测得的宽度；c、判定数字数据以确定测得的被扫描的条形码符号的条纹和间隙的宽度是否太小；宽度太小表示条形码符号太远并超出了条形码扫描器的工作范围；用被扫描的条形码符号中条纹和间隙的测得宽度与一个阈值相比较以确定是否被扫描条形码符号中条纹和间隙的测得的宽度大于阈值；d、如果被扫描条形码符号中条纹和间隙的测得的宽度大于阈值，则接受为被检测的条形码符号。
2.如权利要求1所述的条形码译码方法进一步包括依据具体的条形码扫描应用的要求选用上述阈值的步骤。
3.如权利要求1所述的条形码译码方法进一步包括使用扫描条形码菜单条形码来改变上述阈值的步骤，菜单中的条形码示出阈值的一个具体数值。
4.如权利要求1所述的条形码译码方法包括用激光扫描束进行上述扫描的步骤。
5.如权利要求1所述的条形码译码方法包括上述使激光束对准一个旋转的或摇摆的扫描镜的扫描步骤。
6.如权利要求1所述的条形码译码方法进一步包括第二次判定数字数据以确定被检测的条形码符号是否是一个有效的条形码符号，如果通过上述判定步骤和上述的第二个判定步骤的两个步骤，则接受此被检测的条形码符号作为一个将要报告的条形码符号。
7.如权利要求6所述的条形码译码方法进一步包括a、在存贮器中的数字数据代表检测到的被扫描的条形码符号的条纹和间隙的宽度;b、在上述扫描步骤之后，将递减计时器的计数初始化为零;c、如果上述第二个判定步骤示出是一个有效条形码符号则将递减计时器的计数设置为给定值T1，在T1时间内如果得到的第二个译码结果与存储在存贮器中先前的结果完全相同则舍弃第二个译码结果;d、如果上述第二个判定步骤示出是一个有效条形码符号，核对上述判定步骤的结果以确定是否被扫描的条形码符号处于条形码扫描器的工作范围之内，如果“是”，则接受此被扫描的条形码符号作为一个将要报告的条形码符号，如果“否”，则重复上述扫描步骤。
8.如权利要求7所述的条形码译码方法进一步包括a、如果上述的第二个判定步骤中示出是一个有效条形码符号，核对被扫描的条形码符号以确定其是否是一个菜单条形码，如果“是”，则把上述阈值改换为上述菜单条形码示出的新的阈值，并重复上述扫描步骤。
9.如权利要求6所述的条形码译码方法进一步包括a、如果上述的第二个判定步骤中示出是一个有效条形码符号，核对被扫描的条形码符号以确定其是否是一个菜单条形码，如果“是”，则把上述阈值改换为上述菜单条形码示出的新的阈值，并重复上述扫描步骤。
10.如权利要求6所述的条形码译码方法进一步包括根据具体的条形码扫描应用的要求，选择上述阈值的步骤。
11.如权利要求6所述的条形码译码方法进一步包括用扫描条形码菜单条形码来改变阈值的步骤，该菜单条形码示出阈值的一个具体值。
12.如权利要求6所述的条形码译码方法包括用激光扫描束进行上述扫描的步骤。
13.如权利要求12所述的条形码方法，其中包括使激光束对准旋转的或摇摆的扫描镜的方法进行上述扫描的步骤。
14.一种条形码译码器，其特征在于，包括a、用来扫描条形码符号的一个条形码扫描器;b、把检测到的条形码符号转换为数字数据的装置，该数字数据代表被扫描的条形码符号的条纹和间隙的检测宽度;c、判定数字数据的装置，用以确定被扫描的条形码符号的条纹和间隙检测宽度是否太小，该宽度太小表示条形码符号距扫描器太远，已超过了扫描器的工作范围。检测到的被扫描的条形码符号的条纹与间隙的宽度与一个阈值相比较，以确定被扫描的条形码符号的条纹和间隙的检测宽度是否大于该阈值，如果上述判定步骤指示出被扫描的条形码答的条纹和间隙的检测宽度大于上述的阈值则被检测的条形码便被接收并将给出报告。
15.如权利要求14所述的条形码译器进一步包括示出阈值具体数值的条形码菜单条形码，及使用条形码扫描器扫描条形码菜单条形码以改换上述阈值的装置。
16.如权利要求14所述的条形码译码器进一步包括判定数字数据的第二个装置用以确定条形码符号是否是一个有效的条形码符号;如果上述第二个判定装置示出条形码符号是一个有效的条形码符号，则被检测的条形码符号被接受为一个被报告的条形码符号。
17.如权利要求16所述的条形码译码器进一步包括a、存储数字数据的存储装置、该数据代表被扫描的条形码符号的条纹和间隙的检测宽度;b、一个递减计时器，并于条形码扫描器扫描条形码符号后递减计时器的计数被初始化为零;c、当上述第二个判定装置指示出是一个有效条形码符号时，递减计数器的计数即置为给定值T1，在T1期间内如果得到第二个译码结果与先前存储在存储器中的结果完全相同，则将第二个译码结果舍弃;d、当上述第二个判定装置指示出是一个有效条形码符号，校核上述判定步骤的结果以确定扫描条形码符号是否在条形码扫描器的工作范围之内，如果“是”，则被扫描的条形码符号作为一个将被报告的条形码符号，如果“否”，则起动上述条形码扫描器去再次扫描。
18.如权利要求16所述的条形码译码器，其中a、当上述第二个判定装置指示出是一个有效的条形码符号，校核被扫描的条形码符号以确定它是否是一个菜单条形码。如果“是”，则上述阈值改换为上述菜单条形码所示出的新阈值，并且上述条形码扫描器起动以获得另一次扫描。
19.如权利要求14所述的条形码译码器，其中所说的条形码扫描器包括产生激光扫描束的激光装置。
20.专利申请19中所申请的条形码译码器，其中所说的条形码扫描器包括一个激光束对准的、来回摆动的扫描镜。
全文摘要
本装置是一个用于条形码符号的译码装置，用条形码扫描器扫描条形码符号得到数据，对数据进行判定以确定被扫描的条形码符号是否处于扫描器的工作范围之内。另外，条形码扫描器的工作范围是可以选定和加以改变的，改变的方法是改变阈值。本装置包括处理用的软件，以处理从条形码扫描器所得到的数据，如果数据显示出到条形码的扫描距离太远，则在软件中设置一个标志以阻止记录新的译码结果。
文档编号G06K9/48GK1081009SQ93105530
公开日1994年1月19日 申请日期1993年5月11日 优先权日1993年5月11日
发明者蔡祖光, 罗伯特·斯坦, 格伦·S·斯皮茨, 爱德华·巴坎, 罗伯特·桑德斯 申请人:欧林巴斯光学工业股份有限公司