DE19734031A1

DE19734031A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Lesen eines aus einer vorgegebenen Anzahl von Codeelementen bestehenden Strichcodes

Info

Publication number: DE19734031A1
Application number: DE19734031A
Authority: DE
Inventors: Juergen Reichenbach; Heinrich Hippenmeyer
Original assignee: Sick AG
Current assignee: Sick AG
Priority date: 1997-08-06
Filing date: 1997-08-06
Publication date: 1999-02-11
Also published as: EP0896290A2; DK0896290T3; US6315201B1; EP0896290B1; ES2226042T3; DE59812145D1; EP0896290A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lesen eines aus einer vorgegebenen Anzahl von Codeelementen bestehenden Strichcodes zur Erzeugung eines binären Signals mit aufeinanderfolgenden High-Low- Phasen, deren Längen den Breiten der aufeinanderfolgenden Codeele mente entsprechen. Weiterhin ist die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens gerichtet.

Verfahren dieser Art werden zusammen mit Strichcodelesern verwendet, wobei der Strichcodeleser einen Abtaststrahl in Richtung des zu erfassen den Strichcodes aussendet. Der Abtaststrahl wird beispielsweise über ein rotierendes Polygonspiegelrad umgelenkt, so daß der Abtaststrahl peri odisch um einen Abtastwinkel verschwenkt wird. Durch den sich bewe genden Abtaststrahl wird dabei auf das den Strichcode tragende Objekt bzw. auf den Strichcode eine Abtastlinie projiziert.

Die meisten bekannten Verfahren erfordern, daß zur erfolgreichen Deco dierung eines Strichcodes dieser über seine gesamte Länge von dem Ab taststrahl überstrichen wird. Diese Bedingung wird jedoch dann nicht mehr erfüllt, wenn der zu erfassende Strichcode gegenüber der Abtast richtung so verkippt ist, daß die auf den Strichcode projizierte Abtastlinie den Strichcode nicht mehr über dessen gesamte Länge überdeckt. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn sich der Strichcode auf ei nem Gepäckstück befindet, das auf einem Förderband transportiert wird. Der Strichcode kann dabei jede beliebige Lage einnehmen, so daß nicht gewährleistet ist, daß ein das Objekt überstreichender Abtaststrahl den Strichcode über seine gesamte Länge überstreicht.

Zur Erhöhung der Decodierwahrscheinlichkeit wurde daher in der DE-A-107 118 73 vorgeschlagen, einen sich schräg zur Abtastrichtung bewegenden Strichcode mehrfach durch denselben Abtaststrahl abzuta sten, so daß aufgrund der Relativbewegung zwischen Strichcode und Ab tastlinie unterschiedliche nebeneinanderliegende Bereiche des Strichcodes von dem Abtaststrahl schräg überstrichen werden.

Die dabei jeweils erfaßten Codesegmente des Strichcodes werden in einem Bildspeicher zu einem vollständigen Strichcode zusammengefaßt, wobei die Zuordnung der jeweils dasselbe Codeelement des Strichcodes bilden den, durch die schräge Abtastung erfaßten Codeelementabschnitte durch Ermittlung des Kippwinkels zwischen der Abtastrichtung und der Längs richtung des Strichcodes, des sogenannten Tiltwinkels, erfolgt. Nachdem der Strichcode im Bildspeicher vollständig aufgebaut ist, wird er mit kon ventionellen Methoden decodiert.

All diesen Verfahren ist gemeinsam, daß für eine erfolgreiche Erfassung und Decodierung des Strichcodes dieser von einem Abtaststrahl eines ein zelnen Strichcodelesers entweder in einem Durchgang oder, bei schräger Abtastung, in mehreren unmittelbar aufeinanderfolgenden Durchgängen entlang paralleler Abtastlinien überstrichen wird.

Problematisch ist dabei, daß Strichcodes, die aus der Richtung des Strich codelesers teilweise nicht lesbar sind, beispielsweise aufgrund einer teil weisen Abdeckung, eines gebogenen oder geknickten Strichcodes, eines ungünstigen Lesewinkels oder eines teilweise zerstörten Strichcodes, mit diesen Verfahren nicht vollständig erfaßbar und somit nicht decodierbar sind.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs ge nannten Art so auszubilden, daß die Erfassungs- und Decodierwahr scheinlichkeit auch bei den genannten problematischen Fällen weiter er höht wird. Weiterhin soll eine Vorrichtung zur Durchführung eines sol chen Verfahrens angegeben werden.

Das die Verfahren betreffende Aufgabe wird ausgehend von einem Verfah ren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Strichcode durch zumindest zwei Abtaststrahlen aus unterschiedlichen Richtungen entlang unterschiedlicher Abtastlinien abgetastet wird, daß zumindest ein Teil der durch einen Abtaststrahl abgetasteten Bereiche des Strichcodes jeweils als Codesegmente erfaßt wird, und daß zumindest ein Teil der erfaßten Codesegmente aufgrund vorgegebener Entscheidungs kriterien ausgewählt und zur Rekonstruktion des abgetasteten Strich codes zusammengefaßt wird.

Eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung umfaßt zumindest zwei Strichcodeleser, die zur Abtastung des Strichcodes entlang unterschiedli cher Abtastlinien einen oder mehrere Abtaststrahlen in unterschiedliche Richtungen aussenden, eine Codesegmenterfassungseinheit zur Erfassung zumindest eines Teils der durch einen Abtaststrahl abgetasteten Bereiche des Strichcodes jeweils als Codesegment und eine zentrale Auswerteein heit zur Überprüfung vorgegebener Entscheidungskriterien für zumindest einen Teil der erfaßten Codesegmente und, abhängig vom Ergebnis der Überprüfung, zur Auswahl und Zusammenfassung eines Teils der über prüften Codesegmente zur Rekonstruktion des abgetasteten Strichcodes.

Durch die Erfindung wird somit die Problematik, daß der Strichcode nicht vollständig, sei es in einem oder in mehreren Abtastungen, durch einen Abtaststrahl überstrichen werden kann, dadurch gelöst, daß mehrere Abtaststrahlen aus unterschiedlichen Richtungen entlang unterschiedli cher Abtastlinien das den Strichcode tragende Objekt überstreichen. Kann der Strichcode aus einer Richtung von dem entsprechenden Abtaststrahl nicht vollständig, d. h. entlang seiner Längsachse oder in mehreren Teilen schräg zu seiner Längsachse, überstrichen werden, so besteht die Mög lichkeit, daß der nicht überstrichene Teil des Strichcodes aus einer ande ren Richtung durch einen der anderen Abtaststrahlen überstrichen wer den kann.

Da es möglich ist, daß sich auf dem den Strichcode tragenden Objekt mehrere, unterschiedliche Strichcodes befinden, werden die erfaßten Codesegmente anhand vorgegebener Entscheidungskriterien daraufhin überprüft, ob sie Segmente des gleichen Strichcodes darstellen, so daß nur zusammengehörige Codesegmente zur Rekonstruktion des abgetaste ten Strichcodes zusammengefaßt werden. Der somit vollständig erfaßte Strichcode kann anschließend durch übliche Verfahren decodiert werden.

Grundsätzlich ist es auch möglich, daß derselbe Strichcode auf dem Ob jekt beispielsweise aus Redundanzgründen mehrfach vorgesehen ist. In diesem Fall ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, ein Codesegment oder mehrere Codesegmente eines abgetasteten Strichcodes mit einem oder mehreren Codesegmenten eines anderen, dieselbe Infor mation tragenden, abgetasteten Strichcode zusammenfassen, um auf die se Weise den an unterschiedlichen Stellen des Objekts vorgesehenen Ge samtstrichcode zu rekonstruieren.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden die Ab taststrahlen von unterschiedlichen, insbesondere räumlich voneinander getrennten Strichcodelesern ausgesandt. Bei dieser Ausführungsform kann eine Vielzahl von Strichcodelesern so im Raum angeordnet sein, daß eine Erfassung des Strichcodes aus im wesentlichen allen relevanten Richtungen erfolgt. Auf diese Weise werden alle möglichen Orientierungen des Strichcodes abgedeckt, so daß jeder Bereich des Strichcodes durch zumindest einen der Abtaststrahlen der Strichcodeleser überstrichen wer den kann.

Es ist jedoch auch möglich, daß die Abtaststrahlen von einem Strichcode leser, insbesondere durch Teilen und/oder Umlenken eines Abtaststrahls, erzeugt und ausgesandt werden. Durch diese spezielle Ausgestaltung ei nes Strichcodelesers, bei dem ein Abtaststrahl beispielsweise über einen oder mehrere halbdurchlässige Spiegel in mehrere Abtaststrahlen geteilt wird, kann die Anzahl der benötigten Strichcodeleser verringert werden. Allerdings ist zum einen ein solcher Strichcodeleser aufwendiger in der Herstellung und zum anderen die Justierung eines solchen Strichcodele sers und eventuell benötigter Umlenkvorrichtungen in der Praxis schwie rig.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die erfaßten Codesegmente einer zentralen Auswerteeinheit zugeführt, durch die die Entscheidungskriterien überprüft und die aufgrund der Überprüfung aus gewählten Codesegmente zusammengefaßt werden. Dabei kann als Aus werteeinheit einer der Strichcodeleser oder eine von den Strichcodelesern getrennt ausgebildete Einheit verwendet werden.

Durch die zentrale Auswerteeinheit können die von den unterschiedlichen Strichcodelesern erfaßte Codesegmente daraufhin überprüft werden, ob sie gemäß den vorgegebenen Entscheidungskriterien Teile desselben Strichcodes sind. Eine aufwendige Kommunikation und Synchronisation zwischen unterschiedlichen Auswerteeinheiten entfällt somit.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden die erfaßten Codesegmente in allen möglichen Kombinationen zusammen gefaßt und jeweils auf Erfüllung der vorgegebenen Entscheidungskriterien hin überprüft. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, daß aufgrund bestimmter Entscheidungskriterien, die für die einzelnen Codesegmente überprüft werden, bestimmte Kombinationen von vornherein ausgeschlos sen werden können. Ebenso kann aufgrund bestimmter Entscheidungs kriterien die Anordnung erfaßter Codesegmente vorgegeben sein.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden für jedes erfaßte Codesegment seine räumliche Position jeweils zum Zeit punkt seiner Abtastung bestimmt und abhängig von den ermittelten Posi tionen Codesegmente als Teile desselben abgetasteten Strichcodes erkannt und zusammengefaßt. Dabei werden insbesondere jeweils die Codeseg mente zusammengefaßt, deren räumliche Positionen innerhalb vorgegebe ner Grenzwerte übereinstimmen.

Auf diese Weise ist gewährleistet, daß großer Wahrscheinlichkeit nur die von den unterschiedlichen Abtaststrahlen überstrichen und von den Strichcodelesern erfaßten Codesegmente zusammengefaßt werden, die Teile desselben Strichcodes darstellen.

Für den Fall, daß zwischen dem Strichcode und dem Strichcodeleser bzw. den Strichcodelesern eine Relativbewegung stattfindet, beispielsweise der Strichcode bevorzugt auf einer Fördereinrichtung bewegt wird, wird nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform bei der Bestimmung bzw. der Auswertung der räumlichen Positionen diese Relativbewegung berück sichtigt. Wird der Strichcode von unterschiedlichen Abtaststrahlen zu unterschiedlichen Zeitpunkten überstrichen, so hat er seine Position im Raum bezüglich des Strichcodelesers bzw. der Strichcodeleser aufgrund der Relativbewegung zwischenzeitlich verändert. Erfindungsgemäß wird diese Veränderung der Raumposition kompensiert, so daß die unter schiedlichen abgetasteten Codesegmente wieder als Teile desselben Strichcodes erkannt werden können.

Bevorzugt wird dabei für jedes erfaßte Codesegment jeweils zum Zeitpunkt seiner Abtastung ein für den ab einem, insbesondere für alle Codeseg mente gleichen Referenzzeitpunkt zurückgelegten Weg des jeweiligen Codesegments repräsentativer Abstandswert ermittelt, der jeweils bei der Bestimmung bzw. der Auswertung der räumlichen Position der Codeseg mente berücksichtigt, insbesondere jeweils von der zur Bewegungsrich tung parallelen Komponente der ermittelten räumlichen Position abgezo gen wird. Durch die Bestimmung dieses Abstandswertes wird der auf grund der Relativbewegung zwischen unterschiedlichen Abtastungen zu rückgelegte Weg des Strichcodes kompensiert, so daß die jeweils kompen sierten Positionen der Codesegmente unmittelbar miteinander verglichen werden können.

Vorteilhaft wird dabei zum Referenzzeitpunkt ein Inkremental-Taktsignal gestartet und als Abstandswert der Inkremental-Zählerstand zum Zeit punkt der Abtastung verwendet. Auf diese Weise kann der Abstandswert durch sehr einfache, technische Mittel bestimmt werden. Die Frequenz des Inkremental-Taktsignals korrespondiert dabei mit der Bewegungsge schwindigkeit des Strichcodes, wobei das Signal bevorzugt binär codiert ist, so daß eine einfache Auswertung möglich ist. Grundsätzlich kann das Inkremental-Taktsignal bereits vor dem Referenzzeitpunkt gestartet wer den, so daß in diesem Fall lediglich ein Offset berücksichtigt werden muß.

Ist die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Strichcode und dem Strich codeleser bzw. den Strichcodelesern konstant, so kann anstelle der Be stimmung des Inkremental-Zählerstandes auch einfach die zwischen den einzelnen Abtastungen verstrichene Zeit bestimmt werden. Aus der ge messenen Zeit kann aufgrund der konstanten Relativgeschwindigkeit dann der während dieser Zeit zurückgelegte Weg des Strichcodes be stimmt werden.

Zur vereinfachten Bestimmung der räumlichen Position des jeweiligen Codesegments werden vorteilhaft drei kartesischen Positionskoordinaten ermittelt, wobei eine der Koordinaten als Hauptkoordinate die Position entlang der Relativbewegung angibt. Die Hauptkoordinate stellt dann denjenigen Wert der räumlichen Position dar, der bezüglich einer Relativ bewegung zwischen Strichcode und Strichcodeleser erfindungsgemäß kompensiert wird.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden aus den erfaßten Codesegmenten jeweils die Codeart bestimmt und dieje nigen Codesegmente mit übereinstimmender Codeart zusammengefaßt. Ist aus den erfaßten Codesegmenten die Bestimmung der Codeart, beispiels weise 2/5 Interleaved, Code 128 usw., möglich, so können Codesegmente, die nicht derselben Codeart angehören von vornherein als nicht zusam mengehörig eingestuft werden.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden diejenige Codesegmente zusammengefaßt, deren Zusammenfassung einen Strich code mit zulässiger Lauflänge bzw. Codeelementanzahl, insbesondere mit der Lauflänge bzw. der Codeelementanzahl des abgetasteten Strichcodes ergibt. Codesegmente, deren Zusammenfassung zu einem Strichcode füh ren würde, dessen Lauflänge bzw. Codeelementanzahl kleiner oder größer der erwarteten Lauflänge bzw. Codeelementanzahl ist, können somit nicht Teile desselben zu erkennenden Strichcodes sein.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden jeweils Codesegmente zusammengefaßt, bei denen die erfaßten Codeele mente zumindest im Endbereich des einen Codesegments mit den erfaß ten Codeelementen zumindest im Anfangsbereich des anderen Codeseg ments übereinstimmen, wobei die Codesegmente so überlappend zusam mengefaßt werden, daß die übereinstimmenden Codeelemente aufeinan derliegen. Hierbei ergibt sich eine um so größere Wahrscheinlichkeit einer korrekten Rekonstruktion des zu erfassenden Strichcodes, je mehr Code elemente der Codesegmente übereinstimmen.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird je des Codesegment durch eine Mehrfachlesung ermittelt, wobei diejenigen Codesegmente zusammengefaßt werden, deren Zusammenfassung einen Strichcode ergibt, bei dem der Wert der Mehrfachlesung für alle Codeele mente einen vorgegebenen Mindestwert überschreitet. Dadurch wird der Tatsache Rechnung getragen, daß die Erkennungswahrscheinlichkeit für Teile des Strichcodes, die benachbart zu einem nicht überstreichbaren Teil angeordnet sind, sinkt, so daß für die in diesem Bereich angeordneten Elemente der Wert der Mehrfachlesung eventuell unter dem vorgegebenen Mindestwert liegt. Bei der Zusammenfassung der entsprechenden Code segmente ergibt sich für die im Überlappungsbereich der Codesegmente zusammenfallenden Codeelemente eine Addition der ermittelten Werte der Mehrfachlesung, so daß die Wahrscheinlichkeit eine erfolgreiche Rekon struktion des Strichcodes erhöht wird.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird für jedes Codesegment sein Segmenttyp bestimmt, insbesondere ob es sich um ein Start-, ein Mitten- oder ein Stopsegment handelt, wobei jeweils die erfaßten Codesegmente, deren Segmenttypen zueinander korrespondieren, zusammengefaßt werden. Wird beispielsweise eine Start- und ein damit korrespondierendes Stopsegment erfaßt, so ist allein durch den jeweiligen Segmenttyp bereits die Anordnung, d. h. die Reihenfolge der Codeseg mente vorgegeben. Andererseits kann bei Erfassung zweier unterschiedli cher Codesegmente vom gleichen Segmenttyp, beispielsweise bei der Er fassung von zwei Start- oder zwei Stopsegmenten, oder bei der Erfassung von nicht miteinander korrespondierenden Start- und Stopsegmenten eine Zusammenfassung von vornherein ausgeschlossen werden.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden diejenigen Codesegmente zusammengefaßt, deren Zusammenfassung ei nen Strichcode mit positiver Prüfzifferbewertung ergibt. Fällt die Prüfzif ferbewertung des erzeugten Strichcodes negativ aus, so handelt es sich nicht um einen gültigen Strichcode, so daß die Zusammenfassung der entsprechenden Codesegmente verworfen wird.

Erfindungsgemäß kann jedes der angegebenen Entscheidungskriterien in Alleinstellung oder in Kombination mit einem oder mehreren der übrigen Entscheidungskriterien dazu verwendet werden, um zwei oder mehrere erfaßte Codesegmente miteinander zu kombinieren und damit eine erfolg reiche Rekonstruktion des abgetasteten Strichcodes zu erhalten.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Un teransprüchen angegeben.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben; in diesen zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte, perspektivische Darstellung eines einen ab zutastenden Strichcode tragenden Objekts an zwei unter schiedlichen Positionen im Raum und

Fig. 2 ein kartesisches Koordinatensystem, in dem die zwei räumli chen Positionen, zu denen jeweils Segmente des Strichcodes nach Fig. 1 erfaßt werden, dargestellt sind.

Fig. 1 zeigt ein Förderband 1, auf dem ein einen Strichcode 2 tragendes Objekt 3 in einer ersten Position angeordnet ist. Das Förderband 1 bewegt sich in Richtung eines Pfeils 4, so daß das Objekt 3 von seiner in Fig. 1 links dargestellten ersten Position in eine in Fig. 1 rechts dargestellte zweite Position transportiert wird. Zum besseren Verständnis werden im folgenden das Objekt 3 sowie der Strichcode 2 jeweils mit 3' bzw. 2' be zeichnet, wenn auf das Objekt in seiner zweiten Position Bezug genommen wird.

Der Strichcode 2 umfaßt eine Vielzahl von aus Balken und Lücken beste henden Codeelementen 5 und ist an einer gekrümmten Oberseite des Ob jekts 3 angeordnet, so daß er sich von einer rückwärtig gelegenen Seite des Objekts 3 über die Krümmung hinweg auf die in Fig. 1 vorne gelegene Seite erstreckt.

Oberhalb des Förderbandes 1 sind zwei Strichcodeleser 6, 7 vorgesehen, wobei der Strichcodeleser 6 in der Zeichnungsebene nach hinten und der Strichcodeleser 7 nach vorne versetzt angeordnet ist. Beide Strichcodele ser 6, 7 sind über elektrische Leitungen 8, 9 mit einer zentralen Auswerte einheit 10 verbunden und überstreichen mit Abtaststrahlen 11, 12 das Förderband 1 in unterschiedlichen Richtungen.

Die Abtaststrahlen 11, 12 werden jeweils innerhalb der Strichcodeleser 6, 7 beispielsweise über ein Polygonspiegelrad um Schwenkwinkel α bzw. β verschwenkt, so daß jeder Abtaststrahl auf dem Förderband 1 bzw. auf einem sich auf dem Förderband befindenden Objekt eine Abtastlinie er zeugt, wie es im weiteren näher beschrieben wird.

Zu einem Zeitpunkt t₁ wird der auf dem Objekt 3 angeordnete Strichcode 2 von dem Abtaststrahl 11 erfaßt und entlang einer Abtastlinie 13 teilwei se überstrichen. Die Abtastlinie 13 überdeckt den Strichcode 2 von sei nem rückwärtig gelegenen Ende bis in seinen vorderen Bereich hinein. Ein vollständiges Überstreichen des Strichcodes 2 durch den Abtaststrahl 11, so daß der Strichcode 2 vollständig von der Abtastlinie 13 überdeckt wird, ist bei der dargestellten Konstellation nicht möglich, da aufgrund der ge krümmten Anordnung des Strichcodes 2 dessen vorderer Bereich von dem im rückwärtigen Bereich des Förderbandes 1 angeordneten Strichcodele sers 6 nicht einsehbar ist.

Zu einem Zeitpunkt t₂ hat sich das Objekt 3 aufgrund der Bewegung des Förderbandes 1 entlang des Pfeils 4 in die zweite Position (Objekt 3') be wegt, in der der Strichcode 2' durch den Abtaststrahl 12 des Strichcodele sers 7 entlang einer Abtastlinie 14 überstrichen wird. Aufgrund der An ordnung des Strichcodelesers 7 im in Fig. 1 vorne gelegenen Bereich des Förderbandes 1 überstreicht der Abtaststrahl 12 entlang der Abtastlinie 14 den zur Vorderseite des Förderbands 1 zeigenden Abschnitt des Strich codes 2', während der rückwärtig gelegene Teil aufgrund der gekrümmten Anordnung des Strichcodes 2' von dem Abtaststrahl 12 nicht erreicht wird.

In Fig. 2 sind stark vereinfacht die räumlichen Positionen der Strichcodes 2, 2' zu den Zeitpunkten t₁ und t₂ dargestellt. Die Position des Strichcodes 2 ist dabei durch das Koordinatentripel (x₁, y₁, z₁) und die Position des Strichcodes 2' durch das Koordinatentripel (x₂, y₂, z₂) in einem kartesi schen Koordiatensystem dargestellt. Dabei ist das kartesische Koordina tensystem so ausgerichtet, daß die x-Achse entlang der durch den Pfeil 4 in Fig. 1 dargestellten Bewegungsrichtung des Förderbandes 1 und damit des Strichcodes 2, 2' entspricht.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß sich die räumliche Lage des Strichcodes 2 in y- und z-Richtung bei der Bewegung aus der ersten Position in die zweite Position nur jeweils geringfügig um die Werte Δy und Δz ändert. Ursache für dieser Änderungen können beispielsweise Ungleichmäßigkeiten in der Höhe des Förderbandes 1 sein. Desweiteren kann bei der Bestimmung der räumlichen Lage des Strichcodes 2 bzw. 2' aufgrund dessen endlicher Abmessungen Unterschiede in der y- und z-Richtung bei der Lageerfas sung entstehen. Wird beispielsweise als z-Wert die Position des ersten von den Abtaststrahlen 11, 13 überstrichenen Codeelements 5 verwendet, so ergeben sich unterschiedliche z-Werte, je nachdem, ob der Strichcode 2 bzw. 2' von oben nach unten oder von unten nach oben überstrichen wird. Da die Strichcodes 2, 2' üblicherweise nur relativ geringe Abmessungen, die im Bereich weniger Zentimeter liegen besitzen, sind die möglichen Ab weichungen in z- und y-Richtung jedoch relativ gering.

Demgegenüber sind die Positionen in x-Richtung des Strichcodes 2 zum Zeitpunkt t₁ und des Strichcodes 2' zum Zeitpunkt t₂ aufgrund der Bewe gung des Förderbands 1 und damit des Strichcodes 2 bzw. 2' deutlich voneinander verschieden. Dabei hängt der Wert der Verschiebung Δx von der Geschwindigkeit des Förderbands 1 und dem seitlichen Abstand Δt = t₂ - t₁ zwischen den beiden Abtastzeitpunkten ab.

Um die zu den beiden verschiedenen Zeitpunkten t₁ und t₂ an unter schiedlichen Orten (x₁, y₁, z₁) und (x₂, y₂, z₂) erfaßten Bereiche des Strich codes 2 bzw. 2' eindeutig demselben Strichcode zuordnen zu können, werden erfindungsgemäß folgende Verfahrensschritte durchgeführt:

Jeder Strichcodeleser 6, 7 ist ausgebildet, die räumliche Position eines ab getasteten Objekts zu bestimmen. Dazu wird beispielsweise vorab für je den Strichcodeleser 6, 7 dessen räumliche Position innerhalb eines vorge gebenen, kartesischen Koordinatensystems sowie seine Ausrichtung be züglich der drei Koordinatenachsen bestimmt. Weiterhin sind die Strich codeleser 6, 7 dazu ausgebildet, den Leseabstand zu einem abgetasteten Objekt zu ermitteln, so daß aus den Positions- und Lagedaten des jeweili gen Strichcodelesers 6, 7 sowie dem ermittelten Leseabstand die räumli che Position eines abgetasteten Objekts innerhalb des vorgegebenen Koor dinatensystems bestimmbar ist.

Weiterhin wird zu einem Referenzzeitpunkt to ein Inkremental-Taktsignal gestartet, dessen Frequenz mit der Bewegungsgeschwindigkeit des För derbandes 1 korrespondiert und das bevorzugt binär codiert wird.

Zum Zeitpunkt t₁ wird der rückwärtige Teil des Strichcodes 2 von dem Abtaststrahl 3 überstrichen, wobei der von der Abtastlinie 13 überstri chene Bereich des Strichcodes 2 als Codesegment 15 erfaßt wird. Gleich zeitig mit der Erfassung wird durch den Strichcodeleser 6 die räumliche Position des erfaßten Codesegments 15 sowie der aktuelle Zählerstand i₁ des Inkremental-Taktsignals zum Zeitpunkt t₁ ermittelt.

Sowohl das erfaßte Codesegment 15 als auch die räumliche Position des Strichcodes 2 sowie der Zählerstand i₁ des Inkremental-Taktsignals wer den von dem Strichcodeleser 6 über die Leitung 8 an die zentrale Aus werteeinheit 10 übermittelt. Dabei können die abgetasteten Codeelemente 5 des Codesegments 15 bereits durch den Strichcodeleser 6 decodiert sein, so daß die decodierten Zeichen an die zentrale Auswerteeinheit 10 übertragen werden. Es ist jedoch auch möglich, den Inhalt des Codeseg ments 15 undecodiert an die Auswerteeinheit 10 zu übertragen. Bei spielsweise können die Lauflängen der abgetasteten Codeelemente 5 oder unmittelbar die Codeelemente als graphische Pixelinformation (Bitmap) übertragen werden.

Zum Zeitpunkt t₂ wird der in Fig. 1 vorne gelegene Bereich des Strich codes 2' von dem Abtaststrahl 12 des Strichcodelesers 7 überstrichen, wobei die von der Abtastlinie 14 überdeckten Codeelemente 5 des Strich codes 2' als Codesegment 16 erfaßt werden. Gleichzeitig mit der Erfassung des Codesegments 16 werden durch den Strichcodeleser 7 die räumliche Position (x₂, y₂, z₂) des Codesegments 16 sowie der Zählerstand i₂ des In kremental-Taktsignals zum Zeitpunkt t₂ ermittelt. Der Inhalt des Code segments 16 sowie dessen Position und der ermittelte Zählerstand i₂ wer den über die Leitung 9 der zentralen Auswerteeinheit 10 übermittelt.

In der zentralen Auswerteeinheit 10 werden zunächst die x-Koordinaten x₁, x₂ der Codesegmente 15, 16 von den durch die Bewegung des Förder bands 1 verursachten Weganteilen durch Bildung der Differenzen x₁ - i₁ und x₂ - i₂ bereinigt. Weichen die x-Komponenten der Positionen der Codesegmente 15, 16 nur aufgrund der Bewegung des Förderbandes 1 voneinander ab, so wird diese Abweichung durch diese Differenzbildungen kompensiert, so daß die sich ergebenden, kompensierten x-Koordinaten im wesentlichen gleich groß sind.

Nach dieser Kompensation werden die bereinigten Positionen der Code segmente 15, 16 miteinander verglichen, indem jeweils die einander ent sprechenden Koordinaten der Positionen beispielsweise einen Komperator zugeführt werden. Stimmen die miteinander verglichenen Koordinaten in nerhalb vorgegebener Grenzwerte überein, so werden die Codesegmente 15, 16 als Teile desselben Strichcodes 2, 2' eingestuft und von der zentra len Auswerteeinheit 10 zu einem Gesamtstrichcode zusammengefaßt.

Um eine möglichst sichere Rekonstruktion des ursprünglichen Strich codes 2 zu ermöglichen, können erfindungsgemäß noch die im folgenden beschriebenen, weiteren Entscheidungskriterien überprüft werden. Dabei kann die Bestimmung der beschriebenen Werte jeweils entweder durch den Strichcodeleser 6, 7 oder durch die zentrale Auswerteeinheit 10 durchgeführt werden. Wird die Bestimmung der beschriebenen Werte durch die Strichcodeleser 6, 7 durchgeführt, so werden die ermittelten Werte an die zentrale Auswerteeinheit 10 übermittelt, wo die weitere Aus wertung dieser Werte erfolgt.

Zur Erhöhung der Decodiersicherheit wird beispielsweise die Codeart (2/5 Interleaved, Code 128 usw.) der erfaßten Codesegmente 15, 16 bestimmt. Nur wenn die Codeart der erfaßten Codesegmente 15, 16 übereinstimmen, können diese Teile desselben ursprünglichen Strichcodes 2 sein, so daß eine solche Übereinstimmung als notwendiges Kriterium zur Rekonstruk tion des Strichcodes überprüft wird.

Weiterhin werden die erfaßten Codesegmente 15, 16 auf identische Berei che, insbesondere Anfangs- und Endbereiche überprüft und bei Erkennen identischer Bereiche so überlappend zusammengefaßt, daß die erkannten identischen Bereiche aufeinander zu liegen kommen. Von dem sich zu er gebenden Strichcode wird die Lauflänge bzw. die Anzahl der Codeelemente bestimmt, die mit der erwarteten Lauflänge bzw. der erwarteten Codeele mentanzahl verglichen wird. Unterscheiden sich die Lauflänge bzw. die Strichcodeanzahl des rekonstruierten Strichcodes von den entsprechen den, erwarteten Werten, so wird der rekonstruierten Strichcode als ungül tig eingestuft.

In einem weiteren Verfahrensschritt wird jeweils der Segmenttyp der er faßten Codesegmente 15, 16 bestimmt, wobei in vorliegendem Fall das Codesegment 15 als Start- und das Codesegment 16 als Stopsegment ein gestuft wird. Falls es sich bei dem in dem Startsegment enthaltenen Start zeichen und dem in dem Stopsegment enthaltenen Stopzeichen um korre spondierende Endekennzeichen handelt, ist eine weitere Bedingung für die Zusammenfassung der Codesegmente 15 und 16 zu einem einheitlichen Strichcode erfüllt.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines Strich codes 2 mit dem Strichcodeinhalt "1234567890" der Codeart 2/5 Interlea ved erläutert:

Bei den Abtastungen durch die Strichcodeleser 6, 7 zu den Zeitpunkten t₁ und t₂ wurden folgende Werte für die Codesegmente 15 und 16 ermittelt:

Die Überprüfung der beschriebenen Entscheidungskriterien ergibt dann folgendes Ergebnis:

1. Die Codeart der Codesegmente 15 und 16 ist identisch.
2. Der Inhalt der Codesegmente umfaßt die identischen Teilbereiche "5, 6, 7, 8". Bei entsprechender überlappender Zusammensetzung ergibt sich eine gesuchte Codelänge "10", die mit der gesuchten Codelänge übereinstimmt.
3. Nach Zusammensetzen der Codesegmente ergibt sich ein Gesamt- Mehrfachlesungsprofil von "5555555334". Somit ist eine geforderte Mehrfachlesung pro Zeichen von mindestens 3 erfüllt.
4. Die Codesegmente enthalten zueinander passende Start- und Stop zeichen.
5. Die von dem Verschiebeweg bereinigte x-Koordinate des Codeseg ments 15 beträgt 400 mm - 200 mm = 200 mm. Die von der Ver schiebeweg bereinigte x-Koordinate des Codesegments 16 beträgt 500 mm - 300 mm = 200 mm. Somit stimmen die kompensierten x-Koordinaten der Codesegmente 15 und 16 überein.
6. Die x-Koordinaten 15 und 16 unterscheiden sich lediglich um 2 mm, so daß die Unterschiede im Toleranzbereich von beispielswei se 5 mm liegen.
7. Die z-Koordinaten der Codesegmente 15 und 16 unterscheiden sich ebenfalls um 2 mm. Auch hier liegt der Unterschied innerhalb des Toleranzbereichs.

Alle vorgegebenen Entscheidungskriterien werden somit positiv bewertet, so daß sich der rekonstruierte Strichcode zu "1234567890" ergibt und ei ne Rekonstruktion somit erfolgreich ist.

Bezugszeichenliste

1

Förderband

2

,

2

' Strichcode

3

,

3

' Objekt

4

Pfeil

5

Codeelemente

6

Strichcodeleser

7

Strichcodeleser

8

Leitung

9

Leitung

10

Auswerteeinheit

11

Abtaststrahl

12

Abtaststrahl

13

Abtastlinie

14

Abtastlinie

15

Codesegment

16

Codesegment

Claims

1. Verfahren zum Lesen eines aus einer vorgegebenen Anzahl von Codeelementen (5) bestehenden Strichcodes (2, 2') zur Erzeugung eines binären Signals mit aufeinanderfolgenden High-Low-Phasen, deren Längen den Breiten der aufeinanderfolgenden Codeelemen te (5) entsprechen, dadurch gekennzeichnet,
daß der Strichcode (2, 2') durch zumindest zwei Abtaststrahlen (11, 12) aus unterschiedlichen Richtungen entlang unterschiedli cher Abtastlinien (13, 14) abgetastet wird,
daß zumindest ein Teil der durch einen Abtaststrahl (11, 12) abge tasteten Bereiche des Strichcodes (2, 2') jeweils als Codesegment (15, 16) erfaßt wird, und
daß zumindest ein Teil der erfaßten Codesegmente (15, 16) aufgrund vorgegebener Entscheidungskriterien ausgewählt und zur Rekon struktion des abgetasteten Strichcodes (2, 2') zusammengefaßt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtaststrahlen (11, 12) von unterschiedlichen, insbesondere räumlich voneinander getrennten Strichcodelesern (6, 7) ausgesandt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtaststrahlen von einem Strichcodeleser, insbesondere durch Teilen und/oder Umlenken eines Abtaststrahls, erzeugt und ausgesandt werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erfaßten Codesegmente (15, 16) einer zentralen Auswerte einheit (10) zugeführt werden, durch die die Entscheidungskriterien überprüft und die aufgrund der Überprüfung ausgewählten Code segmente (15, 16) zusammengefaßt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erfaßten Codesegmente (15, 16) der zentralen Auswerteein heit (10) in Form der dekodierten Zeichen zugeführt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erfaßten Codesegmente (15, 16) der zentralen Auswerteein heit (10) kodiert, insbesondere die Lauflängen der Codeelemente (5) oder in graphischer Form, beispielsweise in Pixeldarstellung, zuge führt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Auswerteeinheit der bzw. einer der Strichcodeleser verwen det wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (10) von dem Strichcodeleser bzw. den Strichcodelesern (6, 7) getrennt ausgebildet ist.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erfaßten Codesegmente (15, 16) in allen möglichen Kombi nationen zusammengefaßt und jeweils auf Erfüllung der vorgegebe nen Entscheidungskriterien hin überprüft werden.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes erfaßte Codesegment (15, 16) seine räumliche Position ((x₁, y₁, z₁), (x₂, y₂, z₂)) jeweils zum Zeitpunkt (t₁, t₂) seiner Abtastung bestimmt und abhängig von den ermittelten Positionen ((x₁, y₁, z₁), (x₂, y₂, z₂)) Codesegmente (15, 16) als Teile desselben abgetasteten Strichcodes erkannt und zusammengefaßt werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die Codesegmente (15, 16) zusammengefaßt werden, de ren räumliche Positionen ((x₁, y₁, z₁), (x₂, y₂, z₂)) innerhalb vorgege bener Grenzwerte übereinstimmen.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Strichcode (2, 2') und dem Strichcodeleser bzw. den Strichcodelesern (6, 7) eine Relativbewegung stattfindet, insbe sondere der Strichcode (2, 2') bevorzugt auf einer Fördereinrichtung (1) bewegt wird, und daß bei der Bestimmung bzw. der Auswertung der räumlichen Positionen ((x₁, y₁, z₁), (x₂, y₂, z₂)) diese Relativbewe gung berücksichtigt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes erfaßte Codesegment (15, 16) jeweils zum Zeitpunkt (t₁, t₂) seiner Abtastung ein für den ab einem, insbesondere für alle Codesegmente (15, 16) gleichen Referenzzeitpunkt zurückgelegten Weg des jeweiligen Codesegments (15, 16) repräsentativer Ab standswert (i₁, i₂) ermittelt wird und daß jeweils bei der Bestimmung bzw. der Auswertung der räumlichen Position ((x₁, y₁, z₁), (x₂, y₂, z₂)) der Codesegmente (15, 16) der Abstandswert (i₁, i₂) berücksichtigt, insbesondere jeweils von der zur Bewegungsrichtung parallelen Komponente (x₁, x₂) der ermittelten räumlichen Position ((x₁, y₁, z₁), (x₂, y₂, z₂)) abgezogen wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zum Referenzzeitpunkt ein Inkremental-Taktsignal gestartet und als Abstandswert (i₁, i₂) der Inkremental-Zählerstand zum Zeit punkt der Abtastung verwendet wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der räumlichen Position drei kartesische Posi tionskoordinaten ((x₁, y₁, z₁), (x₂, y₂, z₂)) ermittelt werden, wobei eine der Koordinaten (x₁, x₂) als Hauptkoordinate die Position entlang der Relativbewegung angibt.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus den erfaßten Codesegmenten (15, 16) jeweils die Codeart bestimmt wird und diejenigen Codesegmente (15, 16) mit überein stimmender Codeart zusammengefaßt werden.

17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Codesegmente (15, 16) zusammengefaßt werden, de ren Zusammenfassung einen Strichcode mit zulässiger Lauflänge bzw. Codeelementanzahl, insbesondere mit der Lauflänge bzw. der Codeelementanzahl des abgetasteten Strichcodes (2, 2') ergibt.

18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils Codesegmente (15, 16) zusammengefaßt werden, bei de nen die erfaßten Codeelemente (5) zumindest im Endbereich des ei nen Codesegments (15) mit den erfaßten Codeelementen (5) zumin dest im Anfangsbereich des anderen Codesegments (16) überein stimmen, wobei die Codesegmente (15, 16) so überlappend zusam mengefaßt werden, daß die übereinstimmenden Codeelemente (5) aufeinanderliegen.

19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Codesegment (15, 16) durch eine Mehrfachlesung ermit telt wird und daß diejenigen Codesegmente (15, 16) zusammenge faßt werden, deren Zusammenfassung einen Strichcode ergibt, bei dem der Wert der Mehrfachlesung für alle Codeelemente (5) einen vorgegebenen Mindestwert überschreitet.

20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Codesegment (15, 16) sein Segmenttyp bestimmt wird, insbesondere ob es sich um ein Start-, ein Mitten- oder ein Stopp segment handelt, und daß jeweils die erfaßten Codesegmente (15, 16), deren Segmenttypen zueinander korrespondieren, zusam mengefaßt werden.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Codesegmente (15, 16) so zur Rekonstruktion des abgeta steten Strichcodes (2, 2') zusammengefaßt werden, daß das Start segment am Anfang, das Mittensegment bzw. die Mittensegmente in der Mitte und das Stoppsegment am Ende des rekonstruierten Strichcodes angeordnet sind.

22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Codesegmente (15, 16) zusammengefaßt werden, de ren Zusammenfassung einen Strichcode mit positiver Prüfzifferbe wertung ergibt.

23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der rekonstruierte Strichcode dekodiert wird.

24. Vorrichtung zum Lesen eines aus einer vorgegebenen Anzahl von Codeelementen (5) bestehenden Strichcodes (2, 2') zur Erzeugung eines binären Signals mit aufeinanderfolgenden High-Low-Phasen, deren Längen den Breiten der aufeinanderfolgenden Codeelemente (5) entsprechen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch,
zumindest zwei Strichcodeleser (6, 7), die zur Abtastung des Strich codes (2, 2') entlang unterschiedlicher Abtastlinien (13, 14) einen oder mehrere Abtaststrahlen (11, 12) in unterschiedliche Richtun gen aussenden,
durch eine Codesegmenterfassungseinheit zur Erfassung zumindest eines Teils der durch einen Abtaststrahl (11, 12) abgetasteten Berei che des Strichcodes (2, 2') jeweils als Codesegment (15, 16), und durch eine zentrale Auswerteeinheit (10) zur Überprüfung vorgege bener Entscheidungskriterien für zumindest einen Teil der erfaßten Codesegmente (15, 16) und, abhängig vom Ergebnis der Überprü fung, zur Auswahl und Zusammenfassung eines Teils der über prüften Codesegmente (15, 16) zur Rekonstruktion des abgetasteten Strichcodes.