DE2216013A1 - Verfahren und Gerät zum optischen Lesen eines Binärkodes - Google Patents
Verfahren und Gerät zum optischen Lesen eines BinärkodesInfo
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- DE2216013A1 DE2216013A1 DE19722216013 DE2216013A DE2216013A1 DE 2216013 A1 DE2216013 A1 DE 2216013A1 DE 19722216013 DE19722216013 DE 19722216013 DE 2216013 A DE2216013 A DE 2216013A DE 2216013 A1 DE2216013 A1 DE 2216013A1
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- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
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- G06K7/10821—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum further details of bar or optical code scanning devices
- G06K7/10881—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum further details of bar or optical code scanning devices constructional details of hand-held scanners
Description
Pitney-Bowes, Inc., Stamford, Staat Connecticut (V.St.A.)
Verfahren rind Gerät zum optischen Lesen eines Binärkodes
Die Erfind'mg bezieht sich auf ein Verfahren oder
ein Gerät r-nrn. optischen Lesen eines binären Strichkodes.
Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einem Binärkode-Lesegerät, das zum Abtasten breitenkodierter
Elemente auf Verkaufszetteln, Warenetiketten und dergleichen für eine rasche und automatische
Verarbeitung von Daten bei der Berechnung oder Bestandsaufnahme mit der Hand bewegt werden kann.
Ein solches Gerät ist insbesondere nützlich in Verbindung mib Geräten, die als Verkaufspunkt-System
(point-of-S'Tle system) bekannt sind, mit deren Hilfe
ein Einzelhändler den Verkauf seiner Waren in zweckmäßiger Weise automatisieren kann. In jüngster Zeit
wurden
Z11
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elektronische Anlagen entwickelt, welche es einem
Kassierer ermöglichen, die Waren kennzeichnende Daten in ein Üatenverarbeitungssystem einzugeben. Das
Datenverarbeitungssystem kann die eingegebenen Daten zur Bestandsaufnahme und zur Revision von Informationen
sowie zur Registrierkassensteuerung ausnutzen, um dem Kuivien einen raschen Service bei der Ausstellung
der Rf^.hnung zu bieten.
Ein krititi'her Schritt bei den Verkaufspunkt-Systemen
besteht in <!er Eingabe der Waren-Identifizierungsdaten in die '»nlage. Ein manuelles Eintasten derartiger
Daten ist nicht hur arbeitsaufwendig, sondern unterliegt auc^ i'lingabefehlern und benötigt zu viel Zeit
an der Registrierkasse. Daher ist die Verkaufspunktanlage
auf vorgedruckte, maschinenlesbare Kodes zur Identifizierung der Waren angewiesen. Der Kode kann
aufeinen an die Waren angehängten Zettel oder auf ein
Warenetikett aufgedruckt sein und die Ware, den Preis und andere Informationen, z.B. über die Größe, den
Großhändler usw. kennzeichnen.
Bei einer bekannten Verkaufspunktanlage ist ein Zettel
bzw. ein Anhänger mit einem abreißbaren Abschnitt versehen, auf dem ein waren-identifizierender Kode in
Form mehrerer maschinenlesbarer Löcher vorgesehen ist. Der Abschnitt wird von dem Zettel bzw. Anhänger durch
den Registrierkassenbediener abgetrennt, der die Abschnitte zur Dateneingabe in die Verkaufspunktanlage
einführen muß.
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Bei einem anderen bekannten Verkaufspunkt-System ist
der WarenzoLfcel bzw. -anhänger mit farbigen Strichen
bedruckt, weiche zur Identifizierung der Ware speziell
kodiert sin-i. Ein optischer Handabtaster wird zum Lesen
des Strichkodes bei der Dateneingabe verwendet. Dieses Kodi'-rschema erfordert extrem kleine bzw.
exakte Tol'-'-anzen für die den Farbkode druckende Anlage.
Demg' maß ist diese Druckeinrichtung außerordentlich kostspielig.
Bei einem l'-i närkode-Lesegerät nach der Erfindung wird
ein Kode, 'i'Gsen Elemente zur Kennzeichnung einer
Binärziffei· breitenkodiert sind, mit Strahlungsfühlern
abget" t;et. Die Fühler-Ausgangssignale werden in einem ana] "."en Sinne verglichen, um ein elektrisches
Ausgangssif.nql mit auf einen Kreuzungs- bzw. Bezugspegel bezor.'-nen Auslenkungen zu erzeugen, welche in
einem quantitativen, d.h. digitalen Sinne den abgetasteten Kodeelementen entsprechen. Das erfindungsgemäße
Binärkode-Lesegerät erzeugt eine einzige Auslenkung
für ein schmales Kodeelement und zwei Auslenkungen bzw. Ausschläge für ein breites Kodeelement.
Das erfindungsgemäße Binärkode-Lesegerät ist in ein Abtastgerät einbezogen, das mit Hand über den gedruckten
Binärko'le geführt werden kann. Ein Vorteil dieses
Lesegerätes liegt darin, daß eine genaue Steuerung der Abtastgeschwindigkeit, die bekanntlich manuell
schwer zu realisieren ist, nicht erforderlich ist.
Ein wesent"i i.ches Element in einem Verkaufspunkt-System
ist der Drurker zum Aufzeichnen des Binärkodes auf
Π 3 -*...;/ 0 S 7 1
BAD ORIOINAL
BAD ORIOINAL
die Begleit .zettel bzw. Etiketten und dergleichen.
Ein Binärkode mit veränderlicher Breite, wie er von dem erfindungsgemäßen Lesegerät zu erfassen ist,
ist vorzugsweise aus Elementen gebildet, zu denen a) parallel zueinander verlaufende rechteckige Marken
oder Strloho und b) die die M»rk·» oder Strloh·
trennenden Abstände gehören. Die Marken und/oder Abstände sinri als schmale oder breite Elemente in binärer
Weise breitenkodiert und stellen je nach Breite "1" oder "O" dar. Bei diesem Kode sind die bezüglich
der Elemeni"nbreite, der Kantenschärfe und der Tintendichte
(ichwärzungsdichte) erforderlichen Toleranzen
erhH.ilich größer, wodurch die Verwendung eines wesentlich einfacher aufgebauten und erheblich billigeren
Kode-Druckers möglich wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform dieses Lesegeräts tastet ein mit der Hand führbarer optischer Abtaster
der in den US-PSn 3 359 405 und 3 417 234 beschriebenen
Art einen Fleck ab, dessen Breite um ein vorgegebenes Maß größer als die Breite eines
schmalen Kodeelements ist, jedoch schmal genug ist, um in ein breites Kodeelement hineinzupassen. Die
Toleranzen sind dabei so gewählt, daß Parallaxen aufgrund unterschiedlicher Winkelorientierungen des
Abtasters zwar zu einer Änderung der effektiven Abtastfläche des Abtastflecks innerhalb gewisser Grenzen
relativ zu den binärkodierten Zeichenelementen führen, ohne jedoch die Zuverlässigkeit der Bestimmung
des Binärkodes zu beeinflussen.
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.,,ν..;,·.·..- BAD ORIGINAL
Die breiten Kodeelemente sind wesentlich breiter als
die schmaleη Kodeelemente, und zwar um ein Maß, das
bei einem breiten Element ein Doppeüausschlagsignal und bei einem schmalen Element ein Einzelausschlägsignal
gewährleistet. Dies wird durch die Verwendung eines Fotodetektorpaars erreicht, weichesauf entsprechende
konzentrische Bereiche des Abtastflecks anspricht. Die Fotodetektoren erzeugen elektrische
Signale, welche die zugehörigen Pegel des einfallenden
Lichts darstellen, und diese Signale werden zur Erzeugung eines analogen Ausgangssignals miteinander
verglichen, das für die Differenz zwischen den Signalen repr inentativ ist. Eine konzentrische Abtastgeometrie
und die Ableitung eines analogen Differenz-Ausgangssignals
wurden bereits früher, z.B. gemäß US-PS 3427 ^62, benutzt, Jedoch nicht zum Zwecke des
Lesens einer, digitalen Datenkodes.
Bei der vorliegenden Erfindung ist das analoge Vergleichssignal auf ein Kreuzungsniveau bzw. eine
Schnittachse bezogen, das gleich demjenigen Niveau ist, welches erreicht wird, wenn sich der Abtastfleck
auf einem allgemein einheitlichen Bereich der Kodeoberfläche befindet. Wenn das Lesegerät daher über
das Binärkodemuster bewegt wird, erreicht das analoge Vergleichssignal den Kreuzungspegel, wenn sich der
Abtastfleck innerhalb eines breiten Kodeelements (schwarz oder weiß) befindet. Wird der Abtastfleck
durch den Rand bzw. die Kante eines Kodeelements halbiert (wenn der Abtastfleck in das Element eintritt),
so schneidet das analoge Vergleichssignal den Kreuzungs·
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pegel und steigt danach zu einem Spitzenwert an. Wenn
das KodeelfMiient ein breites Kodeelement ist, so erreicht
das Vergleichssignal zuerst den Spitzenwert und nimmt danach bis zum Kreuzungspegel ab, wenn der
Abtastfleck ganz in den Bereich des breiten Kodeelements gelangt. Wenn der Abtastfleck daraufhin über
die Hinterkante des breiten Kodeelements austritt, steigt das Vergleichssignal zunächst im Verlauf eines
zweiten Aufschlages über den Kreuzungspegel an und fällt danarh wieder auf den Kreuzungspegel ab, wenn
der AbtastfLeck von der Rückflanke des Elements halbiert
wird.
Das schmalz Kodeelement hat eine geringere Breite als
der Abtast.( leck und kann letzteren daher nicht ganz aufnehmen. Daher wird das schmale Kodeelement im
analogen Ai η gangssignal von nur einer einzigen Auslenkung
bzw. einem Ausschlag zwischen den beiden Kreuzungspunkten auf dem Kreuzungswege dargestellt, wobei
die beiden Kreuzungspunkte diejenigen Stellen kennzeichnen, an denen der Abtastfleck von den Vorder-
und Rückflanken des Kodeelements halbiert wird.
Eine logische Schaltung ist zum Zählen der Anzahl der Auslenkungen bzw. Ausschläge des Vergleichssignals
zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Kreuzungsbzw. Durchlaufpunkten des Kreuzungspegels vorgesehen.
Diese logische Schaltung verwendet eine Bezugsschaltung, welche einen Schwellwertpegel für die Bestimmung
der Ausschläge einstellt.
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Die von dem erfindungsgemaßen Binärkode-Lesegerät erzeugten
Signale mit einer und mit zwei Ausschlägen ermöglichen unabhängig von der Abtastgeschwindigkeit
eine Unterscheidung zwischen breiten und schmalen Kodeelementen. Dadurch wird der erfindungsgemäße Binärkodeleser
für eine manuelle Abtastung ideal geeignet.
Relativ große Abtastflecke können verwendet werden, da die Breibenabmessungen der gedruckten Kodeelemente
nicht quali i,ativ gemessen werden. Ein solcher großer
Abtastflecl? verstärkt den Integriereffekt des optischen
Systems, verringert in vorteilhafter Weise
die Empfindlichkeit gegenüber unsauber gedruckten
Kodeelemenlnn und schafft eine praktisch automatische
Kompensation für Änderungen des Untergrundes der mit dem Kode be-1 ruckten Oberfläche.
Das binäre Lesegerät nach der Erfindung ermöglicht auch eine besonders wirkungsvolle Ausnutzung des Kodes.
So können beispielsweise die weißen Zwischenräume zwischen den schwarzen Marken, ebenso wie die Marken
selbst, breitenkodiert sein. Das analoge Vergleichssignal unterscheidet zwischen Marken und Zwischenräumen,
da die·* Zwischenräume kennzeichnenden Ausschläge
auf der gegenüberliegenden Seite des Kreuzungspegels liegen. Schmale und breite Abstände werden jeweils
durch Einzel- und Dpppelausschläge auf einer Seite des Kreuzungspegels gekennzeichnet, während
schmale und breite Marken jeweils durch Einzel- und Doppelausschläge auf der anderen Seite des Kreuzungspegels gekennzeichnet sind.
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Im folgenden wird die Erfindung beispielsweise anhand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische, teilweise gebrochene Ansicht auf ein Binärkode-Lesegerät
nach der Erfindung, das sich in Bezug auf die binärkodierte Oberfläche
in Lesestellung befindet;
Fig. ?. eine vergrößerte Schemaansicht eines
schmalen Kodeelements, auf das der von dem in Fig. 1 dargestellten Lesegerät
verwendete Abtastfleck projiziert ist;
Fig. 3 die Wellenform eines analogen Vergleichssignals, das beim Abtasten des in Fig.
dargestellten Binärkodemusters von dem Lesegerät erzeugt wird;
Fig. H ein schematisches Blockdiagramm des Lesegeräts
für einen aus breitenkodierten Marken bestehenden Binärkode und eine logische Schaltung zur Bestimmung der Ausschläge
des vom Lesegerät erzeugten Vergleichssignals ;
Fig. 5A eine vergrößerte Schemaansicht eines breiten
Kpdeelements, auf das zur Darstellung der Entwicklung eines Doppelausschlags-Vergleichssignals
eine Wellenform projiziert ist;
Fig. 5B bis 5K Lagediagramme der Stellung des Abtastflecks
relativ zu dem breiten Kodeelement zu verschiedenen Zeiten während des Abtastvorgangs, wobei die Lagediagramme
in Relation zu entsprechenden Punkten auf der Wellenkurve und dem Kodeeleelement
nach der Fig. 5A stehen;
Fig. 6 ein detailliertes schematisches Blockdiagramm einer alternativen Schaltung für
ein Binärkode-Lesegerät, das zur Bestimmung eines aus breitenkodierten Marken und
breitenkodierten Abständen zwischen den Marken bestehenden Binärkodes dient;
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Fig. 7 ein Kurvenschaubild des von dem Binärkode-Leser
mit der Schaltung nach Fig. 6 erzeugten Vergleichssignals mit dem zugehörigen Binärkodemuster aus breitenkodierten
Marken und breitenkodierten Abständen, sowie ein zugehöriges Impulsdiagramm
mit Impulsverlaufen an verschiedenen
Punkten der Schaltung nach Fig. 6;
Fig. 8 ein Blockdiagramm einer Datenverarbeitungsanlage zur Verwendung in Verbindung mit
der Kode-Leseschaltung nach Fig. 6; und
Fig. 9 eine Darstellung einer alternativen Abtastfleckgeometrie,
die bei dem neuen Lesegerät verwendet werden kann.
In Fig. 1 ir;t ein handbedientes Kode-Le se gerät 10 in
einer Lese; Teilung über einer normal weißen oder lichtfarbenen,
mi.t einem Binärkode 14 belegten Oberfläche 12 gezeigt. Der Binärkode 14 besteht aus breitenkodierten
Marken 16, die durch einheitliche Anstände 18 getrennt sind. Die Marken 16 sind vorzugsweise farbige
Elemente und bestehen ans schmalen Strichen bzw«. Streifen
20, 22 und 24 der Breite W1 und breiten Streifen, wie 26 und 28 einer größeren Breite W2.
Das Binärkode-Lesegerät 10 weist ein optisches System 30 auf, dessen optische Achse im wesentlichen normal
zu der den Kode tragenden Oberfläche 12 gerichtet ist. Das optische System 30 ist axial in einer Bohrung 42
eines im wesentlichen zylindrischen Gehäuses 34- angeordnet,
das so geformt und"ausgebildet ist, daß es von einer Bedienungsperson t zum manuellen, Abtasten des
Binärkodes 14 in Richtung des Pfeils 90 leicht gehandhabt werden kann. Eine oder mehrere Lichtquellen 60
beleuchten Faseroptikbündel oder andere Lichtleiter 62, welche zu einer zylindrischen Anordnung um
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eine ObjekUvöffnung 40 aufgefächert sind, um einen
Lichtkonus nuf dem Strichkode 14 zu zeichnen. Dieses
Licht wird nodann vom Kode 14 durch die Öffnung 40
auf das opt;Ische System 30 reflektiert. Ein Abstandshalter
36 springt vom Ende des Gehäuses 34 vor, um
das optische System 30 in einer vorgegebenen Brennweite
vom Kode 14 während eines Abtastvorganges zu halten.
Das optisch»* System weist eine Linse 44 auf, welche
das von eLnom Abtastfleck 46 (d.h. dem für das optische
System "sichtbaren" Gebiet) reflektierte Licht auf eine Bi Ldflache 48 fokussiert. Es kann eine von
vielen vern<;hiedenen Methoden verwendet werden, um
die Bildfläche 48 in bestimmte Abtastzonen zu unterteilen. Bei dem dargestellten besonderen Ausführungsbeispiel ir··; die Bildfläche durch die Enden von Lichtleitern,
z.B. optischen Fasern 50 gebildet. Die Lichtleiter sind so angeordnet, daß sie eine runde Bildfläche
48 ergeben und das abgebildete Licht zu einem Paar von Fotodetektoren 52 und 54 leitet. Die Ausgangssignale
dieser Fotodetektoren werden zu einer Schaltung 55 (genauer in Fig. 4 dargestellt) geleitet.
Die Lichtleiter 50 sind in zwei Bündel 56 und 58 aufgeteilt,
welche die vom Abtastfleck 46 aufgefangene Lichtmenge zwischen den Fotodetektoren 52 und 5^ aufteilen.
Die von der Oberfläche 12 reflektierte und auf die Fotodetektoren 52 und 5^ fallende Lichtmenge
ändert sich entBprechend dem Binärkode, da die weißen
Abstände 18 wesentlich mehr Licht als die dunkel ge-
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färbten Marken 16 reflektieren. Ein zentraler kreisförmiger
Kern von Lichtleitern 56 liefert Licht zum
Fotodetektor 52, und über einen konzentrischen äußeren Ring von Lichtleitern 58 wird Licht zuuFotodetektor
54 geleitet. Im Effekt ist der Abtastfleck 46 in
einen kreisförmigen Innenbereich 64 und einen ringförmigen
Außenbereich 66 aufgeteilt (Fig. 2).
Der ringförmige Bereich 66 ist so bemessen, daß sein Durchmesser 2R2 größer als die Breite W1 des schmalen
Kodeelement·."., z.B. der Marke 20 nach Fig. 1 ist. Daher
paßt wniirend des Abtastvorgangs nur ein Teil des
Abtastfleckö 46 in einen schmalen Kodestreifen, während
der übrige Teil in einem Zwischenraum 18 liegt, so daß ein einziger Signalausschlag 92 erzeugt wird, wie
im folgenden anhand der Fig. 3 und 4 noch im einzelnen erläutrrt wird. Die Größe des Abtastflecks 46
wird durch die Größe der Bildfläche 48, die Brennweite der Linse 44 und den Abstand zwischen dem Ende des
Gehäuses 34 und der Oberfläche 12 (eingestellt durch
den Abstandhalter 36) bestimmt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Binärkode-Lesegeräts 10 haben
der kreisförmige Innenbereich 64 und der ringförmige
Außenbereich 66 gleiche Fläche, sind konzentrisch angeordnet und durch eine ringförmige Totzone 65 voneinander
getrennt.
Die Schaltung 55, welche zur Unterscheidung der schmalen und breiten Kodeelemente dient, ist schematisch in
Fig. 4 dargestellt, wobei die Fotodetektoren 52 und 54
zur verständlicheren Darstellung in ähnlicher Form und
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Größe und konzentrisch zu ihren zugehörigen inneren und äußeren Bereichen des Abtastflecks 46 gezeigt
sind. Diese Fotodetektoren sind über Leitungen 72 und 74 mit; zwei Verstärkern 76 und 78 elektrisch
verbunden. Daher stellt das Signal auf der Leitung 72 die Lichbmenge innerhalb des inneren Abtastbereichs
64 und das Signal auf der Leitung 74 die
Lichtmenge innerhalb des äußeren Abtastbereiches 66 dar.
Die Ausgänge der Verstärker 76 und 78 sind über Spannungsteiler
oder andere zur Pegeleinstellung geeignete herkömmlich0 Schaltungen 82 und 83 mit einem nicht-invertierendou
Eingang 84 bzw. einem invertierenden Eingang 86 eitles hier als Analogvergleicher 80 bezeichneten
Diff<ientialverstärkers gekoppelt. Das Ausgangssignal 88 dos Vergleichers 80 stellt (unter Berücksichtigung
des durch die Spannungsteiler 82 und 83 eingestellten Skalenfaktors) das resultierende Strahlungssignal
dar, das sich ergibt, nachdem die auf den inneren Abtastbereich 64 fallende Strahlung von der
auf den äußeren Abtastbereich 66 fallenden Strahlung subtrahiert ist.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Spannungsteiler 82 und 83 so eingestellt, daß das Vergleichssignal
am Ausgang 88 einen Kreuzungspegel von 0 Volt registriert, wenn der Abtastfleck 46 über
einem Bereich der Oberfläche 12'steht, von dem Licht
entweder einheitlich oderaxialsymmetrisch aufgefangen wird. Mit anderen Worten, wenn der Abtastfleck ganz
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in einen Zwischenraum 18 oder in eine Marke 16 fällt, so befindet; sich das Vergleichs signal auf dem Kreuzungspegel.
Wenn der Abtastfleck 46 axialsymmetrisch von einer Kante oder Flanke einer Marke 16 (Fig. 2)
geteilt wird, ist das Vergleichssignal ebenfalls auf dem Kreuzunpjspegel. Während eines Abtastvorgangs des
Binärkodemu!!ters 14 in Hichtung des Pfeils 90 der
Fig. 1 wird ein analoges Vergleichssignal mit der in Fig. 1 dargestellten Wellenform 88' erzeugt.
Die Vergleί -vhskurve nach Fig. 1 ist durch Ausschläge
bzw. Auslenkungen 92 bis 104 gekennzeichnet, welche auftreten, wenn der Abtastfleck 46 über die schmalen
und breiten Kodemarken 20, 26, 22 und 24 bewegt wird. Es ergeben nich positive Ausschläge 92, 94,- 96, 98,
100, 102 und 104 auf der einen Seite des Kreuzungspegels, während sich negative Ausschläge, z.B. 93?
95, 97, 99 und 101 (welche den Abständen 18 entsprechen) auf der anderen Seite des Kreuzungspegels ergeben.
Aus nachfolgend noch im einzelnen zu erläuternden Gründen wird Jede schmale Kodemarke 20, 22
und 24 durch einen Einzelausschlag 92, 96 oder 98 dargestellt, während breite Kodemarken 26 und 28
durch Ausschlagspaare 94, 96 und 100, 102 gekennzeichnet sind. Es ist zu beachten, daß jedes der Paare
94, 96 oder 102, 104 "konsekutiv" in dem Sinne ist, daß sie nicht durch einen positiv verlaufenden.,Durchlauf
des Kreuzungspegels getrennt sind.
Die Erkennung der Ausschläge am Ausgang 88 des Vergleichers erfolgt mit Hilfe eines Ausschlags-Bestim-
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mungsnetzwerkes 110, das dem Ausgang 88 des Vergleichers
80 in der in Fig. 4 dargestellten Weise nachgeschaltet ist. Der Ausschlagdetektor 110 stellt
fest, wann der Ausschlag des Vergleichssignals einen Schwellwertpegel übersteigt. Ein Kreuzungsdetektor
114- ist ebenfalls dem Ausgang 88 des Vergleichers 80 nachgeschaltet; er erzeugt jedesmal dann einen
Ausgangsimpuls, wenn das Vergleichssignal den Kreuzungspegel
schneidet. Sowohl der Ausschlagsdetektor 110 als auch der Kreuzungsdetektor 114 können als
herkömmlich·! Schmitt-Triggerschaltungen ausgebildet sein, die jowfjils so eingestellt sind, daß sich ihre
Ausgangszustände ändern, wenn die Eingangsspannungen
gleich dem '»chwellwert bzw. dem Kreuzungspunktpegel sind.
Ein Aussch]ngszähler 118 ist mit dem Ausschlagsdetektor
110 verbunden und dient zur Bestimmung der Zahl der zwischen den Durchläufen des Kreuzungspegels auftretenden
Ausschläge. Wenn der Kreuzungdetektor 114 einen positiv verlaufenden Durchlauf feststellt, wird
der Ausschlagszähler durch einen über eine Ausgangsleitung
120 zugeführten Impuls zurückgesetzt. Daher kennzeichnet die Zählung eines einzigen Ausschlages
im Zähler 118 ein schmales Kodeelement 20, 22 oder 24, während die Zählung von zwei "konsekutiven" Ausschlägen
ein breites Kodeelement 26 oder 28 kennzeichnet. Eins Datenverarbeitungsanlage 122, welche
mit dem Zähler 118 und dem Ausgang 120 des Kreuzungsdetektors 114 verbunden ist, kann dann die Binärinformation
im Zähler zum Dekodieren der im Streifen - kode 14 enthaltenen Information verwenden.
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Die Unterst-'-oidung nach Doppel- und Ein ze laus "Lenkungen
zwischen breiten und schmalen Kodeelementen ergibt
den wesentlichen Vorteil des neuen Binärkode-Lesegeräts.
Die Bestimmung des Kodes wird dadurch tatsächlich unabhängig von der Abtastgeschwindigkeit.
Dies ergibt oich aus der nachfolgenden Erläuterung der Entwich ιung der Doppelausschlagskurve für ein
breites Kori-'olement. In Fig. 5 ist; ein breites Kodeelement
13p -!er Breite W2 in vergrößertem Maßstab
gezeigt, WiJ rend die Fig. 5B bis 5K den Abtastfleck
46 in verschiedenen Stellungen in Bezug auf die Vorder-
und Ri'1 ^flanken des Kodeelements I30 zeigen.
Das Signal "i Eingang 84 des Vergleichers 80 (Fig. 4)
stellt die <chtmenge dar, welche vom äußeren Abtastbereich
">6 abgeleitet ist; dieses Signal ist in Fig. 5A "arch die gestrichelte Linie 84' dargestellt.
Dar= Jignal am Eingang 86 des Vergleichers (Fig. 4), wlches die Lichtmenge aus dem inneren Abtasfbereich
64 darstellt, ist mit der gestrichelten
Linie 86' bezeichnet. Die Differenz zwischen den Signalen 84' und 86', d.h. das Vergleichssignal am
Ausgang 88, wird durch die Kurve 88' dargestellt. Alle drei Kurven 84', 86· und 88' sind Punkt für
Punkt auf des Kodeelement I30 in Fig. 5 sowie auf
die Darste]Lungen in den Fig. 5B bis JK bezogen.
Wenn sich d^r Abtastfleck 46 zunächst am äußeren linken
Ende der Marke I30 (Fig. 5B) befindet und gerade die
Vorderflanke 134 der Marke berührt, so ist das
Vergleicher-Ausgangssignal 88' auf 0 Volt (Punkt B
auf der Kurve), da die Signale 84' und 86' gleich sind.
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Sobald der Abtastfleck 46 in den Bereich der Marke 130 eintritt, so sinkt das Ausgangssignal 88' des
Vergleichers unter den Kreuzungspegel (Kurvenast 138),
da das Signal 84·, welches die Lichtmenge vom ringförmigen
Abtastbereich 66 darstellt, unter dem Einfluß der nicht-reflektierenden Marke I3O verringert
wird. Wenn die Vorderflanke 134 der Marke I30 tangential
am inneren Abtastbereich 64 liegt (Fig. 5C) so ist der negative Spitzen- bzw. Scheitelwert (Punkt
C) des VerpLeicher-Ausgangssignals 88' erreicht. Eine
weitere Bewegung des Abtastflecks 46 über die Marke 130 ist von einem aufwärts gerichteten Kurvenast 140
des Vergleicher-Ausgangssignals 88* begleitet.
Eine weitere Bewegung des Abtastflecks 46 über die Marke I30 bringt die Vorderflanke I34 in die in Fig.
5D gezeigt« Stellung, bei der der Abtastfleck 46 von der Vorderflanke halbiert wird. Diese gleichmäßige
Teilung des Abtastflecks führt zu gleicher Bestrahlung der Fotodetektoren 52 und 54 und bewirkt einen
weiteren Durchlauf des Vergleicher-Ausgangssignals 88' durch den Kreuzungspegel (Punkt D). Wenn der
Abtastfleck 46 die in Fig. 5E dargestellte Stellung erreicht, befindet sich der gesamte innere Abtastbereich
64 innerhalb der Marke I30, während ein
kleiner Teil des äußeren Abtastbereichs 66 noch innerhalb des reflektierenden Zwischenraums 18 liegt. Daher
hat das Vergleicher-Ausgangssignal 88' einen ersten positiven Scheitelwert E erreicht. Danach
nimmt das Vergleicher-Ausgangssignal 88' bis zum Kreuzungs- oder 0 Volt-Pegel (Punkt F) ab, wenn der
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gesamte Abbnstfleck 46 in die Marke I30 (Pig. 5P)
fällt.
Das Vergleichssignal 88' bleibt bis zum Punkt G auf
dem Kreuzunyspegel; an diesem Punkt beginnt der Abtastfleck 4G über die Rückflanke I50 aus dem Bereich
der Marke T'Q auszutreten (Pig. 5G-) · Danach könnte
zunächst der- äußere Abtastbereich 66 in den Zwischenraum 18' eintreten und bewirkt, daß die Kurve 88'
in einem Ap f. 154 auf einen zweiten positiven Scheitel
wert H ansteigt, der dann erreicht ist, wenn der Abtastfleck
f-i'-'- sich auf der in Pig. 5H dargestellten
Stelle befindet. Das Vergleichssignal 88* kehrt danach (Kur-'*jnast 160) zum Kreuzungspegel am Punkt I
zurück, wenn die Rückflanke I5O den Abtastfleck 46
in der in Ki ς. 5E dargestellten Weise halbiert. Der
Teil des Vn-gleichssignals 88', der nach dem Verlassen
der Rückflaiike 140 gebildet wird, ist ein Spiegelbild
der beim Annähern an die Vorderflanke 134 entwickelten Wellenform. Daher wird ein negativer Scheitelwert J erzeugt, wenn sich der Abtastfleck 46 an der
in Pig. 5J dargestellten Stelle befindet, worauf die
Kurve längs eines Astes 164 in Richtung des Kreuzungsniveaus zurückfällt; das Kreuzungsniveau wird erneut
am Punkt K erreicht, wenn sich der gesamte Abtastfleck 46 im Zwischenraum 18· befindet (Pig. 5K).
Eine Analyse des bei einem schmalen Kodeelement erzeugten Signalverlaufs ist in jeder Hinsicht ähnlich
derjenigen nach Pig. 5, mit der Ausnahme, daß die
kleineren Abmessungen in horizontaler Richtung zum Zu-
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sammenfall'Mi der Punkte E bis H des Kurvenverlaufs
führen, wodurch der Zwischenbereich E, Ft G1 H zwischen
den boiden Scheitelwerten fortfällt und sich ein Signalverlauf mit nur einem Scheitelwert ergibt.
Die Vielsei higkeit des neuen Binärkode-Lesegeräts
ergibt sich bei Betrachtung der für die Breiten W2 und W1 (Fip, 1 bis 3) der breiten und schmalen Kodeelemente
erforderlichen Toleranzen. Die breiten Kodeelemente sollten vorzugsweise wenigstens so breit
wie der Maximaldurchmesser 2R2 (Fig. 2) des Abtastflecks
46 F»>in. Dies gewährleistet ein Doppelausschlagsveriflten
in der anhand der Fig. 5 beschriebenen Weise. Bei einer rauscharmen Anordnung kann ein
Doppelaussrhlag jedoch selbst bei kleineren Breiten definiert V··stimmt werden, sofern die Breite größer
als etwa 0A-1/^ des Maximaldurchmessers 2R2 des Abtastflecks
ist. Es ist jedoch wünschenswert, daß die breiten Kodeelemente ausreichend breit bemessen sind,
um dem Vergleichssignal 88' (Fig. 5) die Möglichkeit zu geben, zur definierteren Trennung der Scheitelwerte E bzw. H unter den Schwellenwert abzusinken.
Da es keine|Maximalbreite W2 für ein breites Element
gibt, gilt für seine Breitenabmessung nur die auf den Abtastfleck 46 bezogene Mindestbedingung. Jede
Überschreitung der Breite vergrößert nur den Zeitabstand zwischen Scheiteln E und H.
Die Breite W1 eines schmalen Kodeelements sollte dagegen nicht so groß sein, daß zwei Scheitelpunkte hervorgerufen
werden. Die Minimalbreite des schmalen
209842/087
Elementes sollte ausreichend groß gewählt sein, damit ein Einselausschlag mit für die Bestimmung ausreichender
Amplitude gewährleistet ist. Wenn die Sollbreite W1 eines schmalen Kodeelements gleich dem
Mäximalradius R2 (Fig. 2) des Abtastflecks gewählt
wird, so sollte seine Maximalbreite in der Regel nicht größer als «bwa 80% des Durchmessers 2R2 in Fig. 2
und seine Mi iiimalbreite wenigstens etwa 20% des Maximaldurchin«ssers
2R2 des Abtastflecks sein.
Die Höhe sowohl der breiten als auch der schmalen Kodeelemente sollte wenigstens so groß gewählt sein, daß
in der Praxis Gewähr dafür besteht, daß das Lesegerät
beim Al·' nisten nicht vertikal aus der Kodespur herausgeführt; wird. Größere Höhen können die EntschlüsseLunRMoperation
nicht ungünstig beeinflussen.
Die Mi«imalbreite der gleichmäßig weißen Abstände
18, welche die Kodestreifen 16 trennen, ist etwa gleich derjenigen der schmalen Kodestreifen. Das einzige
Erfordernis besteht darin, daß eine klar definierte negative Auslenkung zur eindeutigen Trennung
zwischen den Kodestreifen entwickelt wird. Größere Abstände 18 können die Entschlüsselung nicht ungünstig
beeinträchtigen,dehnen Jedoch den Zeitmaßstab des Ausgangssignals 88'. Wenn daher ein einfach kodiertes
Format der in Fig. 1 gezeigten Art verwendet wird, d.h. breitenkodierte Striche, welche durch nicht-kodierte
Zwischenräume getrennt sind, oder breitenkodierte Zwischenräume, getrennt durch nicht-kodierte
Striche, sollten die nicht-kodierten Elemente im Interesse
2098A2/0871
BAD CRfGINAt
einer maxim" l.en Informationsdichte minimale Breiten
haben.
Innerhalb dieser angegebenen allgemeinen Grenzen für
den gedruckten Kode gibt es in Bezug auf den Aufbau und die Anordnung des Kode-Druckers ein hohes Naß an
Flexibilität, und hierin liegt einer der wesentlichen
Vorteile der Erfindung im Vergleich zu bekannten Färbkode-AnordiTingen,
welche beim Drucken extrem enge Toleranzen '■ rf ordern.
Die kreisf■"■ migen Grenzen der Bereiche 64-, 66 des Abtsstflecks
'urden nur aus Zweckmäßigkeitsgründen für die Konstruktion des optischen Systems 30 gewählt.
Was das Ent ~,hlüsseln anbelangt, kann die Kreisform
durch irgendeine andere Form ersetzt werden, so z.B.
durch die Jm Fig. 9 dargestellte Form, bei der ein
rechteckiger· Innenbereich 64- der Breite 2R1 an beiden
Seiten von rechteckigen Bereichen 66' flankiert ist, deren gesamte Breite 2R2 ist, wobei die Höhe h1 der
rechteckigen Bereiche 64-', 66' übereinstimmend und nicht größer ist als die Höhe der Kodestriche16. Die
kreisförmig-konzentrische Anordnung ist also nicht wesentlich, sondern nur die vor- und nacheilende
Beziehung der äußeren Gebiete 66 oder 66' in Bezug auf das innere Gebiet 64- oder 64', wobei diese Beziehung
entweder aus der konzentrischen kreisförmigen Geometrie bei der Ausführungsform nach Fig. 2 oder
aus der flankierenden Geometrie bei der rechteckigen Ausführungs.rorm nach Fig. 9 resultiert.
Aus dieser Erläuterung ergibt sich, daß der Einzel-
? Π r) H /♦ 2 / Q 8 1
c;a*i BAD ORIGINAL
oder Doppelncheitel des analogen Vergleichssignals
aus der räumlichen Trennung resultiert, um die die Bereiche 66 oder 66' den Mittelbereichen 64 oder 64'
vor- bzw. nncheilen. Experimentelle Ergebnisse haben
gezeigt, daß die Funktionsweise dadurch verbessert werden kann, daß eine zusätzliche Trennung in Form
eines "toten Baumes" 65 zwischen den Bereichen 64
und 66 oder ahnliche Toträume 65' zwischen den Bereichen
64' und 66' vorgesehen werden. Der wünschenswerte
Totra'nn kann dadurch erhalten werden, daß ein geeigneter Teil der Bildfläche 48 abgedeckt wird.
Mit der aH ■ rnativen Logikschaltung 200 gemäß Fig.
kann das an -Loge Signal am Vergleicherausgang 88
sowohl kodi'T'te Zwischenräume 18 als auch kodierte Marken 16 darstellen, welche in der folgenden Weise
bestimmt wet-len. Zwei als Schmitt-Trigger ausgebildete
Ausschtagsdetektoren STP und STN sprechen auf das Vergleichssignal am Vergleicherausgang 88 an.
Der Detektor STN bestimmt negative Ausschläge (z.B. diejenigen unterhalb des Kreuzungspegels) und der
Detektor STP bestimmt positive Ausschläge (diejenigen
t oberhalb des Kreuzungspegels). Im folgenden wird
auf das Kurvendiagramm gemäß Fig. 7 Bezug genommen, welches den Verlauf des auf der Leitung 88 anstehen-
' den analogen Vergleichssignals 88" und zugehörige Zeitdiagramme darstellt. Der Detektor STN erzeugt
einen positiv verlaufenden Ausgangsimpuls, der jeweils
dann beginnt, wenn das Signal 88" unter den negativen "Ein" -Pegel in Fig. 7 absinkt, und jeweils
dann endet, wenn das Signal 88" zu einem negativen
209842/0871
BAD ORtGiNAl.
BAD ORtGiNAl.
"Aus" -Peg·-1 (Fig. 7) zurückkehrt. Der positive Detektor
STP er/.ougt einen Ausgangsimpuls, der jedesmal
dann beginnt, wenn das Signal 88" einen positiven "Ein"
-Pegel übersteigt, und endet, wenn das Signal bis zu einem ponitiven "Aus" -Pegel zurückkehrt. Die Schmitt-Trigger
STP und STN entsprechen jeweils für positive bzw. negatjve Ausschläge dem Ausschlagsdetektor
gemäß Ausfuhrungsform nach Fig. 4.
Der Ausgang des Scheiteldetektors STP ist mit dem Rücksetzteingau»;
R eines Flipflops verbunden, und der Ausgang den negativen Detektors STN ist mit dem Setzeingang
S <i"sselben Flipflops 222 verbunden. Beide Flipflop-Eingänge werden an den ansteigenden Flanken
ihrer Eing:<ngsimpulse getriggert. Die Ausgänge beider Detekt'M'en sind mit einer Schaltung 0R1 verbunden.
Die at-fallende Flanke des Ausgangssignals von 0R1 steuert den Takteingang CK eines Flipflops an. Der
Q-Ausgang dieses Flipflops ist mit einem Verknüpfungsglied
"&0" verbunden, das binäre O-Ausgangsimpulse
durchläßt, und der Q-Ausgang ist mit einem Verknüpfungsglied "&1" verbunden, welches die Binär 1-Ausgangsimpulse
durchläßt, und zwar jeweils zu Ausblendzeiten, welche von den Ausgängen eines Verknüpfungsgliedes
"0R2" bestimmt sind.
Das zuletzt genannte Verknüpfungsglied spricht auf zwei monostabile Multivibratoren OSN (für negative
Ausschläge) und OSP (für positive Ausschläge des analogen Vergleichssignals 88") an. Der Multivibrator
OSN wird von der abfallenden Flanke des Q-Impulses
2098U/Q87 1
des RS-Flipilops getriggert und der Multivibrator
OSP von der abfallenden Flanke des Q -Ausgangssignals. Ein weiterer monostabiler Multivibrator OSC treibt
den Löscheingang C des Flipflops, wenn die Multivibratoren
OSfJ und OSP das Verknüpfungsglied 0R2 ansteuern. D»r "RS"-Flipflop, die monostabilen Multivibratoren
<>oN, OSP und OSC und das Verknüpfungsglied 0R2 entsprechen zusammen dem Kreuzungsdetektor
114 bei der Ausführungsform nach Fig. 4. Das "D"-Flipflop ent spricht dem Ausschlagszähler 118 nach
Fig. 4 und ι at ein Zweierteiler zur Unterscheidung
von Einzel- und Doppelausschlägen. Tatsächlich ändert des "J<
"''-Flipflop seinen Zustand jedesmal dann, wenn das an- löge Vergleichssignal 88" den Kreuzungspegel schnfHet, und setzt dann den Ausschlagszähler
("D"-Flipfi φ) zurück.
Binäre Ausg^ngsimpulse, welche die ermittelten breiten
Kodeelemente darstellen, werden erzeugt, indem der Ausschlngszähler ("D"-Flipflop) gleichzeitig
mit jedem "UR2"-Ausgangsimpuls, d.h. bei jedem Schneiden
des Kreuzungspegels getastet wird. Wenn das "D"-Flipflop geoetzt ist, wird ein Binär 0-Ausgangsimpuls
zur Kennzeichnung eines schmalen Kodeelements ausgeblendet. Im anderen Falle wird ein Binär 1-Impuls
ausgeblendet, der ein breites Kodeelement darstellt.
Die Funktionsweise der in Fig. 6 dargestellten Schaltung läßt sich am besten unter Bezugnahme auf das in
Fig. 7 dargestellte Vergleichssignal 88" erläutern, das durch Abtasten des dargestellten Binärkodes entwickelt
wur-ie, wobei schmale Marken 20, 22 und 24 und schmale Abstände 18.1 und 18.2 jeweils eine 0
und breite Harken 26 und 28 sowie breite Abstände 18.3 und 1P.4 jeweils binäre Einsen kennzeichnen. Es
sei angenommen, daß die Abtastung nach Fig. 7 von links nach rechte- erfolgt, obwohl auch in der entgegengesetzten
Ri'iitung abgetastet werden könnte. Bei Beginn
des AMastvorgangs durchläuft das Vergleichssignal 88" .unächst einen negativen Einzelausschlag
300, der al r? Zwischenzeichenimpuls interpretiert wird. Nach -lern negativen Ausschlag 300 durchläuft
das Vergle M-lissignal 88" einen positiven Einzelausschlag
302, der als eine Binär 0 interpretiert wird. Danach setvi: sich das Vergleichssignal 88" im ersten
Ausscblag von zwei aufeinanderfolgenden negativen
Ausschlägen 304 und 306 fort, welche zusammen eine Binär-1 darstellen. Es ist zu beachten, daß jeder
"OSN"-Impuls einen Durchlauf durch den Kreuzungspegel nach einem oder zwei negativen Ausschlägen
kennzeichnet und daß jeder "OSP"-Impuls einen Durchlauf nach einem oder zwei positiven Ausschlägen kennzeichnet.
Daher stellt jeder Ausgangsimpuls des 0R2 das Ende eines Bits dar, unabhängig davon, ob
es positiv oder negativ, eine 1 oder eine 0 ist und gibt dio Abtastzeit des Ausschlagzählers ("D"-Flipflop)
an. Wenn das Ergebnis der Ausschlagszählung bei der Abtastzeit eine 1 ist, so befindet sich
das "D"-Flipflop in seinem oberen Zustand (Zählung eines Ausschlages), der bedeutet, daß das Bit eine
209842/0871
221R013
Binär-0 ist. Venn die Ausschlagszählung 2 ist, so
befindet sich das "D"-Flipflop in seinem unteren Zustand
(Zählprig von zwei Ausschlägen), und das Bit ist
eine Binär-I. Die folgenden Ausschläge des Signals 88" werden in derselben Weise interpretiert. Sodann endet
der Wellenzug des Signals 88" in einem weiteren Zwischenzeichen impuls 328.
Bei einem typischen doppelkodierten Beleg wurden für die Marken und Zwischenräume die folgenden Breiten
verwendet:
Toleranzen
schmal" Marke | o, | 2 mm | +0,1 mm | -0,05 | mm |
schmaler Zwischen | o, | 25mm | 0,05mm | 0,1 | mm |
raum | |||||
breite Marke | 0, | 53mm | +0,1 mm | -0,05 | mm |
breiter Zwischen- | o, | 58mm | +0,05mm | -0,1 | mm |
raum
Die Höhe der Marke beträgt in typischer Ausführungsform überall zwischen 6,35 mm bis 25,4- mm oder mehr.
Fig. 8 zeigt eine Datenverarbeitungsanlage, welche die "1" und "O"-Ausgangssignale der Anordnung nach
Fig. 6 verwendet. Der Einfachheit halber sei angenommen, daß diese Schaltung nur einen Startkode,
einen Stoppkode und die zehn Dezimalzahlen 0 bis 9 in binärkodierter Form zu bestimmen hat, wozu nur
fünf Binärbibs erforderlich sind; selbstverständlich kann die zu beschreibende Methode leicht auf alle
209842/0871
alphanumerischen Zeichen ausgedehnt werden, wobei
geeignete Maßnahmen zu treffen sind, um größere Zahlen von ßinärbits zu verarbeiten. Jeder Zettel
oder jedes Etikett, das mit dieser Anlage zu lesen ist, weist eine Einzelnachricht oder ein "Wort" in
Form von blockförmigen Strichen und dazwischenliegenden
weil'en Abständen auf, von denen die eine oder
beide Gruppen in der zuvor beschriebenen Weise breitenkodiert sein kann. Das Wort enthält eine vorgegebene
An;MhI von Zeichen, einschließlich eines
Startzeichens bei Beginn, eines Stoppzeichens am Ende und dazwischenliegende Daten, bestehend aus
einer Vie] »ahl von Dezimal zahlen. Jedes Zeichen besteht
aus fünf Kodebits, welche durch fünf kodierte Elemente auf dem Papier dargestellt werden. Außerdem
sind bevorzugt Zwischenzeichenelemente vorgesehen,
um einen Abstand von einem Bit zwischen den Zeichen zu schaffen.
Die binären Nullen und Einsen aus der Anordnung nach Fig. 6 werden über ein Verknüpfungsglied OR5 zum
Vorrücken eines Wortlängen-Schieberegisters um ein Bit pro gelesenem Kodeelement übertragen. Die binären
Einsen werden direkt zum Dateneingabeeingang des Registers geleitet. Es sind Maßnahmen getroffen, um
das Abtasten der Kodefolge auf dem Etikett in beiden Richtungen zu ermöglichen. Wenn die Abtastung in Vorwärtsrichtung
erfolgt, so führt eine Datenleitung 400, die mit der letzten Zelle des Registers verbunden
ist, nach dem Einschieben des gesamten Wortes
209842/087 1
MAl
in das Register das erste Zeichen des Wortes, und
dieses Zeichen ist ein Startzeichen. Ein Datenkabel 402, das mil· der ersten Zeichenzelle verbunden ist,
führt das letzte Zeichen, und dieses Zeichen ist ein
Stoppzeichen. Diese beiden Zeichen werden von Schaltungen 404 '1Zw. 406 entschlüsselt und die Koinzidenzbedingung
ό.<-ν beiden entschlüsselten Zeichen steuert
ein Verknüpfungsglied "&2" durch, das einen Betriebszyklus einer Schiebe-Steuerschaltung einleitet. Bei
Tastung übfi· das Verknüpfungsglied "&2" verschiebt
die Verscbi"be-Steuerschaltung Daten aus dem Register
in Vorwärt^richtung. Dadurch überträgt ein Datenkabel
408, d'T· mit der vorletzten Datenzelle des Registers
verb1!ιHen ist, eine Zeichenfolge, vom ersten
bis zum lei, ben Zeichen, zum Verknüpfungsglied 0R4.
Diesem Verknüpfungsglied ist ein Dezimalzahlentschlüsseler
410 nachgeschaltet, welcher die Dekodierung
vornimmt und die numerischen Daten zur Registrierkasse überträgt.
Waren die Daten ursprünglich rückwärts gelesen und in das Schieberegister eingespeichert, so entschlüsseln
die Schaltungen 412 und 414 die auf den Kabeln 402 bzw. 400 liegenden Start- bzw. Stoppzeichen,
worauf das Verknüpfungsglied "&5" die Verschiebe-Gteuerschaltung zum Ausschieben der Daten
aus dem Register in umgekehrter Reihenfolge veranlaßt. Godann überträgt das mit der zweiten Datenzelle
den Schieberegisters verbundene Kabel 416 die Datenfolge zum Verknüpfungsglied 0R4 und über
den Dezimalentschlüsseler 410 zur Registrierkasse.
2 ο
BAD OBiGINAL
Jede Datenzeile des Schieberegisters umfaßt sechs Bits. Die Vorschiebe-Steuerschaltung ist eine mit
eigenem Takt.geber versehene Einrichtung, welche sechs Bits gleichzeitig in einer Richtung ausschiebt
und das Register um ein Zeichen (fünf Bits) sowie ein Zwischenzeichenbit gleichzeitig vorrückt. Sodann
betätigt es -len Dezimalentschlüsseier 410 mit einem
Ausblendzeichen oder Entschlüsselungs-Befehlsimpuls, worauf es den gesamten Vorgang solange wiederholtt
bis das gesinnte Wort ausgeschoben ist. Danach ist der Betriebezyklus der Verschiebe-Steuerschaltung
beendet.
Zusammenfassung
Aus den vor;-behenden Erläuterungen wird klar, daß die Erfindung einen Weg zum Handabtasten eines breitenkodierten
Kodes angibt, wobei die Kode-Entschlüsselung unabhängig von der Abtastgeschwindigkeit ist,
eine übliche Druckeinrichtung verwendet werden kann und eine genügend große öffnung benutzt wird, um
einige, der üblichen Druckqualität anhaftende Fehler zu integrieren.
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Claims (10)
- AnsprücheVerfahren zum Lesen "binär kodiert er Zeichen mit in gegenseitigem Abstand angeordneten schmalen bzw. breiten Kod<ic3lementen, die' entgegengesetzte Binärziffern dar;.bellen, dadurch gekennzeichnet, daß Strahlung von ersten und zweiten Bereichen, deren gemeinsame Preite größer als diejenige der schmalen Elemente un-l kleiner als diejenige der breiten Elemente ist, t-eobachtet wird; daß die beobachteten Bereiche gemeinsam über die Breitenabmessung der Elemente abgetastet werden; daß die Strahlung von dem ersten Bereich von der Strahlung von dem zweiten Bereich subtrahiert wird, um ein Vergleichssignal zu erzeugen, das durch einen Kreuzungspegel entsprechend der Stellung der ersten und zweiten Bereiche über einer Zone einheitlicher Strahlung gekennzeichnet ist; daß die ersten und zweiten Bereiche relativ zueinander so angeordnet sind, daß das aus ihnen abgeleitete Vergleichssignal den Kreuzungspegel schneidet, wenn die Bereiche während des Abtastvorganges eine Kante bzw. Flanke eines Kodeelements überstreichen; und daß die Zahl der Aus-209842/0871
BADschläge de:> Vergleichssignals, die zwischen den Kreuzungspegel schnittstellen vorhanden sind, gezählt wird, um zwischen den schmalen und breiten Kodeelementen zu unterscheiden. - 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Strahlungsbeobachtung die ersten und zweiten Bi-roiche so angeordnet werden, daß einer von ihnen den πäderen in der Abtastrichtung auf beiden Seiten
- 3. Verfahr*η nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ernten und zweiten Bereiche im wesentlichen gleich grol' sind.
- 4. Verfahi'"ii zum Lesen von binärkodierten Zeichen auf einer Ober(lache, die aus Binärziffern darstellenden schmalen bzw. breiten Kodeelementen bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Binärkode mit einem Fleck abgetastet wird, der breiter als die schmalen Kodeelemente und ebenso breit oder schmaler als die breiten Kodeelemente ist, so daß er bei einer transversalen Abtastung in ein breites Kodeelement vollständig hineinpaßt; daß die von unterschiedlichen Bereichen des Abtastflecks abgestrahlte Strahlung zwischen einem ersten Strahlungsfühler und einem zweiten Strahlungsfühler aufgeteilt wird; daß die Signale der Strahlungsfühler voneinander abgezogen werden, um ein Vergleichssignal zu bilden, das durch einen Kreuzungspegel charakterisiert ist, welcher die Stellung des Abtastflecks über einer einheitlich strahlenden Fläche der binärkodierten Oberfläche und die Überquerung209842/.0 871einer Kante bzw. Flanke eines Kodeelements durch den Abtaststrahl anzeigt; daß die Ausschläge des Vergleichssignols über einen Schwellwertpegel hinaus bestimmt werden, während der Abtastfleck ein Kodeelement überquert; und daß zur Identifizierung des Binärkodes ein Ausgangssignal erzeugt wird, welches die Zahl der Ausschläge des Vergleichssignals während der Abtastung der Kodeelemente darstellt.
- 5. Verfahren, nach Anspruch 4-, wobei die Kodeelemente aus Marken und Zwischenräumen in wechselnder Folge bestehen, d .'"lurch gekennzeichnet, daß bei der Ausschlagsbestίmmung die über einen Zwischenraum bezogenen Schwo i Lwertpegel hinausgehenden Ausschläge des Vergleichst'finals während des Abtastens eines Zwischenraumes und die über einen markenbezogenen Schwellwertpegel hinausgehenden Ausschläge des Vergleichssignals während des Abtastens eines Markenelements festgestellt werden; und daß bei der Erzeugung des Ausgangssignals sowohl zwischenraumbezogene Auslenkungen als auch markenbezogene Auslenkungen darstellende Ausgangssignale entwickelt werden, so daß der aus Marken und Zwischenräumen bestehende Binärkode entschlüsselt wird.
- 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtnstfleck in Bezug auf die Binärkodeelemente so gewählt ist, daß das breite Kodeelement in der Abtastrichtung eine Breite hat, welche größer als etwa 90% der Breite des Abtastflecks in dieser Richtung ist und daß das schmale Kodeelament in dieser Richtung209842/0871 BAD ORIGINALkleiner als etwa 80% der Breite des Abtastflecks ist.
- 7. Gerät zum Lesen eines Binärkodes, der aus Binärziffern darstellenden schmalen und breiten Kodeelementen besteht, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (10) zum Abtasten eines Flecks (14) auf dem Kode, wobei der Abtastfleck größer als die Breite der schmalen Kodeelemente (20, 22, 24) und schmaler als die Breite von breiten Kodeelementen (26, 28) ist; auf vom Abtastfleck (14) einfallende Strahlung ansprechende Strahlungsdetektoren (52, 54), die von zugehörigen ausgewählten Teilen (64, 66) des Abtastfleckr! jeweils auf sie einfallende Strahlungsmenge darstellende erste bzw. zweite Eingangssignale erzeugen; eine auf die ersten und zweiten Eingangssignale ansprechende Einrichtung (80) zur Erzeugung eines VergleLchssignals, dessen Amplitude die Differenz zwischen den auf die Detektoren (52, 54) einfallenden Strahlungsmengen darstellt, wobei das Vergleichssignal durch einen Kreuzungspegel gekennzeichnet ist, der der Stellung des Abtastflecks auf einer einheitlich strahlenden Zone der binärkodierten Oberfläche (12) oder auf einer Kante bzw. Flanke (16) eines Kodeelements (20, 22, 24, 26, 28) entspricht; und eine von dem Vergleichssignal gesteuerte Einrichtung (110) zur Bestimmung der einen vorgegebenen Schwellwertpegel übersteigenden Signalausschläge, wobei Ausgangssignale erzeugt werden, welche den Binärkode darstellen. ..-.·■209842/0871
- 8. Gerät nach Anspruch 7» dadurch, gekennzeichnet, daß der Ver^leichereinrichtung (80) ein Kreuzungsdetektor (1 -!'+) zur Bestimmung der Kreuzungspegeldurchläufe des Vergleichssignals nachgeschaltet ist; und daß eine von den Ausgangssignalen der Ausschlagsund Kreuzun^sdetektoren (110, 114) gesteuerte Einrichtung (118) vorgesehen ist, welche die Zahl der Ausschläge wischen aufeinanderfolgenden Durchläufen des Vernleichssignals durch den Kreuzungspegel bestimmt und ein erstes binäres Ausgangssignal bei Vorhandensein eines Einzelausschlages zwischen aufeinanderfolgenden Durchläufen und ein zweites binäres Ausgangssignal bei Vorhandensein eines Ausschlagpaars zwischen aufeinanderfolgenden Durchläufen erzeugt.
- 9. Gerät zur Bestimmung eines aus· schmalen und breiten Kodeelementen bestehenden Binärkodes, wobei die Breite der Kodeelemente Binärbits darstellt, gekennzeichnet durch eine Vergleichseinrichtung (80) zum Vergleichen der von ausgewählten ersten und zweiten Abtastbereichen imitierten Strahlungsenergie, wobei die Größe der Abtastbereiche in Abtastrichtung so gewählt ist, daß sie in ein breites Kodeelement aber 'nicht in ein schmales Kodeelement hineinpassen, und wobei die Vergleichseinrichtung (80) ein für die Differenz zwischen den von dem ersten (64; 64') und dem zweiten (66; 66') Abtastbereich abgestrahlten Energien repräsentatives Vergleiohssignql (88') erzeugt, das durch Auslenkungen in Bezug auf einen209 84 2/Q871 BAD ORfetNALKreuzungspr^el bei der Relativbewegung der Elemente und der Abtastbereiche gekennzeichnet ist, wobei der Kreuzungspegel der Stellung der beiden Abtastbereiche über einem einheitlichen, energiestrahlenden Teil der Oberfläche (12) oder über einer Kante (16) eines Kodeelements entspricht; ferner durch eine Oetektoreinrichtung (114), welche bei Gleichheit zwischen dem Kreuzungspegel und dem Vergleichssiginl (88') ein Signal entwickelt; und durch eine die Z^IiI der über einen vorgegebenen Schwellwertpegel ]i Lnausgehenden Auslenkungen des Vergleichssignals (8iV) zwischen aufeinanderfolgenden Kreuzungspege]'i'irchläufen des Vergleichssignals (88') bestimmende Einrichtung (110, 118) welche eine den Binärkode angebendes binäres Ausgangssignal erzeugt.
- 10. Gerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bestimmung der Anzahl von Ausschlägen des Vergleichssignals (88') einen der Vergleichseinrichtung (80) nachgeschalteten Ausschlagsdetektor (110), der bei Überschreiten des vorgegebenen Schwellwerts durch das Vergleichssignal Ausschlagssignale erzeugt, und einen die Zahl der Aμsschlagssignale zählenden Zähler (118) aufweist, und daß ein der Vergleichseinrichtung (80) nachgeschaltetet Kreuzungsdetektor (114) vorgesehen ist, der ein Kreuzungssignal erzeugt, wenn das Vergleichssighäl den Kreuzungspegel schneidet, und das Kreuzungssignal an den Zähler (118) zu dessen Rücksetzung anlegt.209842/087 1Leerseite
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