DE2310412C3 - Verfahren zum Lesen von Codes und Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Lesen von Codes, der im Oberbegriff von Anspruch 1 bezeichneten Gattung, also beim Auftreten einer Relativbewegung zwischen dem Code und einem Codeleser. Diese Relativbewegung ergibt sich z. B. dann, wenn Körper, die mit dem Code gekennzeichnet sind, wie Kartons, Pakete, Briefe von einem Fördermittel unter einem Codeleser entlangbewegt werden. Die Relativbewegung kann aber auch dadurch zustande kommen, daß der Codeleser gegenüber dem Code bewegt wird, z. B. dann, wenn es sich um sperrige Güter handelt, oder durch eine Überlagerung der Bewegungen von Code und Codeleser.

Bei einem bekannten Leseverfahren wurde eine Leseoptik verwendet, die in der Lage ist, Codeelemente, z. B. dicke und dünne Codebalken, nach ihrer Breite zu unterscheiden. Soll bei verschiedenen oder sich ändernden Relativgeschwindigkeiten gelesen werden können, so läßt sich das nur mit einer umfangreichen, kostspieligen Optik erreichen. Ändert sich gelegentlich die Codear· oder die Codebalkenbreite, so muß der teure Lesekopf der Optik durch einen anderen ausgetauscht werden.

Aus der DE-OS 21 51 106 sind bereits Verfahren und Vorrichtungen zum Lesen von Balkencodes bekanntgeworden, die in ihrer Leserichtung durch Zwischenräume voneinander getrennte Codeelemente mindestens zweier unterschiedlicher Balkenbreite haben, wobei zwischen einem Codeträger und einem ein Codesignal abgebenden Codeleser durch eine Relativbewegung in Leserichtung gesorgt wird. Diese ältere Schrift versucht auch bereits, Fehlermöglichkeiten auszuschalten, die sich aufgrund unterschiedlicher Lesegeschwindigkeiten des Codes ergeben könnten. Bei dem in dieser älteren Schrift unter den Fig.4—8 dargestellten Ausführungsbeispiel ist auch tatsächlich die Unabhängigkeit von der Lesegeschwindigkeit gegeben, bei den unter den F i g. 1 —3 und 9—13 dargestellten Beispielen allerdings nur bis zu einem gewissen Grade.

Bei den letztgenannten Beispielen erfolgt während der Zeit der Abtastung von Balken einer bestimmten »Farbe« eine zeitabhängige Aufladung eines Kondensators oder eines anderen Speicherelements oder auch das zeitabhängige Aufwärtszählen von Taktimpulsen, während in der Zeit der Abtastung der Zwischenräume zwischen diesen Balken eine ebenso zeitabhängige Entladung oder Rückwärtszählung stattfindet Dieses Vorgehen setzt jedoch eine bestimmte Art der Codierung voraus, bei der jeweils ein breiter Balken und ein darauffolgender kurzer Zwischenraum zusammen die Bedeutung eines von zwei Binärwerten, ein kurzer Balken und ein darauffolgender breiter Zwischenraum zusammen die Bedeutung des anderen Binärwerts haben soll. Ferner ist bei diesen Beispielen der Fig. 1—3 und 9—13 dieser älteren Schrift eine Unabhängigkeit von der Ablesegeschwindigkeit nur insoweit gegeben, als die dafür angegebene Voraussetzung zutrifft, daß die Geschwindigkeit, mit der aufeinanderfolgende funkle und helle Elemente abgetastet werden, im wesentlichen gleich isL Die Praxis zeigt jedoch, daß Geschwindigkeitssprünge selbst während der Abtastung eines Codes nicht ausgeschlossen werden können.

Das Beispiel der Fig.4-8 der DE-OS 21 51 106 arbeitet dagegen unabhängig von der Ablesegeschwindigkeit Es bedient sich hierzu aber nicht der Auf- oder Entladung eines Kondensators oder anderen Speicherelements und auch nicht der Zählung von Taktimpulsen für die Bestimmung der einzelnen Balkenbreiten des Codes. Vielmehr wird ein Abtaster mit zwei Detektoren über das Codezeichen weggeführt und die Gleich- oder Verschiedenwertigkeit der von den beiden Detektoren abgegebenen Signale festgestellt. Bei Gleichwertigkeit wird das Vorliegen eines von zwei Binärwerten, bei Verschiedenartigkeit das Vorliegen des anderen Binärwertes signalisiert. Effektiv kann damit also ein Balken bestimmter »Farbe« oder Zwischenraum zwischen Balken dieser Farbe nur entdeckt werden, wenn dieser Balken bzw. Zwischenraum die durch den Abstand der beiden Detektoren vorgegebene Breite überschreitet. Kleinere Balken oder kleinere Zwischenräume können damit nicht festgestellt werden. Auch ist eine Unterscheidung von Uberbreiten nicht möglich. Damit hat dieses Beispiel den gleichen Nachteil wie die schon zuvor beschriebenen Beispiele der gleichen Schrift, daß es nämlich ganz eng an die in dieser Schrift beschriebene ganz spezielle Art der Codierung gebunden ist, bei der stets auf einem breiten Balken ein kurzer Zwischenraum und auf einen kurzen Balken ein breiter Zwischenraum folgt Überdies kann es bei nicht ganz sajberer Druckausführung des Codezeichens zu Fehlablesungen kommen. Liegt z. B. ein kleinerer Farbklecks in einem solchen Abstand von einem Balken, daß der Farbklecks von dem einen Detektor und der Balken noch vom anderen Detektor erfaßt wird, so wird ein erneutes Auftreten eines (breiten) Balkens an einer Stelle signalisiert, an der ein solcher nicht vorhanden ist.

Aus der Zeitschrift IBM Technical Disclosure Bulletin, Dezember 1972, Seiten 2190-2191, is', es schon bekanntgeworden, ein der Relativgeschwindigkeit eines Codeträgers proportionales Taktimpulssignal dadurch zu erzeugen, daß c!cr Codeträger aufgrund seiner Beweg mg durch eine Aufzeichnungseinrichtung, mit der auch Leseköpfe kombiniert sein können, eine

Scheibe mit Taktimpulsmarkierungen reibungsschlüssig mitnimmt. Diese ältere Schrift beschreibt, daß die Taktimpulstnarkierungen zur Erzeugung von Taktimpulsen dienen, die ihrerseits die Entnahme von Daten aus einem Register zwecks Aufzeichnung auf dem durchlaufenden Codeträger steuern. Diese Schrift gibt jedoch nicht einmal einen Hinweis darauf, daß die so erzeugten Taktimpulse in irgendeinem Zusammenhang mit der Auslesung von Daten vom Codeträger Verwendung finden sollen, geschweige denn einen Hinweis, wie bei einer solchen Ablesung vom bewegten Codeträger unterschiedliche Balkenbreiten auch unter Berücksichtigung gewisser Toleranzen der Balkenbreiten und dor Sauberkeit der Aufzeichnung sicher unterschieden werden können. ι s

Die Erfindung hat sich demgegenüber die Aufgabe gestellt, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie eine einfache Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, bei denen die Nachteile bekannter Verfahren und Vorrichtungen vermieden sind und eine in jedem Fall geschwindigkeitsunabhängige sichere Unterscheidung von abgestuften Codebalken-Breiten selbst dann möglich ist, wenn die Codebalken selbst gewisse Breitentoleranzen und ihr Umfeld gewisse Sauberkeitstoleranzen ausschöpfen, wobei das Verfahren unabhängig von einem bestimmten Spezialcode universell verwendbar sein soll. Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch I gelöst.

Unabhängig von der Größe der Relativgeschwindigkeit wird beim Durchlauf eines Codeelenvjnts einer bestimmten Breite vom Relativgeschwindigkeits-Meßfühler immer ein Geschwindigkeitssignal einer bestimmten Größe abgegeben, so daß man durch Summieren dieses Signals feststellen kann, ob es sich z. B. um einen schmalen oder einen breiten Codebalken handelt.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Anspruch 2 gekennzeichnet. Hiernach entfällt auf einen Codebalken einer bestimmten Breite immer eine bestimmte Anzahl von Taktimpulsen, gleichgültig wie groß die Relativgeschwindigkeit ist. Die Taktimpulse je Codebalken werden gezählt Ein Diskriminator entscheidet dann durch Vergleich mit vorgegebenen Grenzwerten, ob es sich um einen schmalen oder breiteren Codebalken handelt.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Anspruch 3 gekennzeichnet Hier wird während des Durchlaufs eines Codebalkens eine geschwindigkeitsproportionale Gleichspannung abgegeben, die dann in einem Integrator integriert wird, wobei wiederum ein Diskriminator entscheidet, ob der Integralwert einem schmalen oder breiten Balken zuzuordnen ist

Das Leseverfahren nach der Erfindung dürfte hauptsächlich zum Lesen von Balkencodes mit Baiken von nur zwei verschiedenen Breiten angewendet werden, so daß man für die Balkenbreiten nur zwei verschiedene Ausgangssignale benötigt, die den Ziffern L und 0 des Binärcodes entsprechen. Prinzipiell läßt sich die Erfindung aber auch auf Codes mit mehr als zwei fto unterschiedlichen Balkenbreiten anwenden, wobei dann mehr als zwei verschiedene Baikenbreitensignale abgegeben werden.

Durch vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung nach den Ansprüchen 6 bis 10 wird außerdem dafür gesorgt, daß nur während des Durchlaufs eines Codes gelesen wird, die Lesevorrichtung aber im übrigen unwirksam gemacht wird. Zu diesem Zweck werden besondere Signale gewonnen, die den Wortanfang und das Wortende bedeuten, wobei unter »Wort« jeweils ein vollständiger aus mehreren Elementen bestehender Code verstanden werden soll.

In vorteilhafter Weiterbildung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 11 können Taktmarken, die zur Erzeugung der Taktsignale dienen, in verschiedener Weise angebracht werden, jedoch immer so, daß sich zwischen den Taktmarken gleiche Abstände befinden und die Taktmarken entweder mit dem Code gemeinsam oder mit einer hierzu proportionalen Geschwindigkeit oder Drehzahl bewegt werden.

Die Taktmarken und die Codeelemente werden im allgemeinen optisch abgelesen werden. Die Erfindung soll jedoch auch andere Ableseverfahren einschließen, z. B. elektrische Ablesung mit Hilfe von Bürsten oder dergleichen, wenn die Codeelemente und Taktmarken elektrisch leitfähig sind, oder eine rein mechanische Ablesung mit Hilfe von Fühlern, wenn die Codeelemente oder Taktmarken erhaben ausgebildet sind.

In Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 14 kann ein Tacho-Gleichstromgenerator verwendet werden, der eine zur Relativgeschwindigkeit streng proportionale Gleichspannung erzeugt, die dann zur Bildung von Codebreitenmaßen integriert wird.

In Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 15 kann an Stelle eines Tachogleichstromgenerators eine Vorrichtung zur berührungslosen Messung eir;cr Relativgeschwindigkeit verwendet werden.

In beiden Fällen können die der Relativgeschwindigkeit proportionalen Ausgangsgleichspannungen durch eine Vorrichtung nach Anspruch 16 ausgewertet werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben:

Fig. 1 ist eine Prinzipdarstellung und Prinzipschaltung einer mit einem Taktgeber arbeitenden Vorrichtung zur Lesung eines Balkencodes;

Fig. 2 ist eine Darstellung der in der Schaltung auftretenden Signale;

Fig.3 zeigt im einzelnen die Schaltung einer Vorrichtung nach Fig. 1;

F i g. 4 ist eine Prinzipdarstellung und Schaltung einer mit einem Tacho-Generator arbeitenden Vorrichtung zur Lesung von Balkencodes;

F i g. 5 ist eine Darstellung der in dieser Vorrichtung auftretenden Signale.

F i g. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer Leseanordnung, die unter Anwendung von Taktsignalen arbeitet. Auf einem Förderband 1, das um eine Walze 3 umläuft wird eine Packung 5 gefördert, die einen Balkencode 7 trägt. Dieser Code ist aus dicken und dünnen Codebalken aufgebaut Es sind nur Balken zweier verschiedener Breiten vorgesehen.

Ein optisch-elektronischer Codeleser 9 tastet den Balkencode in Leserichtung, d. h. längs einer gedachten Geraden 10, ab und gibt während des Durchlaufs jedes Codebalkens ein elektrisches Codesignal in eine Leitung 12 ab.

An der Stirnseite der Walze 3 sind unter gleichen Winkelabständen Taktmarken 14 angebracht die von einem optisch-elektronischen Taktgeber 16 längs einer gedachten Kreislinie abgetastet werden. Der Taktgeber 6 gibt beim Durchlauf jedes Taktsignals einen Taktimpuls ab, der über eine Leitung 18 einem Digitalzähler 20 zugeführt wird. Dem Digitalzähler wird außerdem vom Codeleser 19 über eine Leitung 22 ein

Steuersignal zugeführt, das bewirkt, daß der Digitalzähler nur so lange zählt, wie ein Codebalken abgetastet wird. Der Digitalzähler ermittelt somit die Summe der Taktimpulse, die während des Durchlaufs jedes Codebalkens auftritt, und führt über eine Leitung 24 eine Information über diese Summe einem Balkenbreiten-Diskriminator 26 zu. Dieser unterscheidet nun nach der Anzahl der summierten Taktimpulse, ob es sich um einer, dünnen oder einen dicken Codebalken handelt. Zum Beispiel gibt er beim Auftreten der Summe 2 oder 3 ein Ausgangssignal über eine Leitung 28 und beim Auftreten der Summen 5 bis 9 über eine Leitung 30.

Ferner ist ein Wortlängen-Diskriminator32 vorgesehen, der vom Codeleser über die Leitung 12 gespeist wird sowie vom Digitalzähler über eine Leitung 34. Er gibt über Leitungen 36 und 38 Ausgangssignale für einen Wortanfang bzw. ein Wortende ab, d. h. Anfang und Ende eines Codes. Außerdem ist durch eine Querverbindung durch Leitung 40 dafür gesorgt, daß der Balkenbreiten-Diskriminator 26 nur nach einem echten Wortanfang in Tätigkeit tritt.

F i g. 2 zeigt die bei einem Lesevorgang auftretenden Signale. In /eile I ist das vom Codeleser 9 abgegebene Codesignal Cdargestellt, nämlich kürzere oder längere Impulse, je nach der Balkenbreite. Zeile 2 zeigt die vom Taktgeber 16 abgegebenen Taktsignale T, nämlich eine Reihe kurzer aufeinanderfolgender Impulse, wobei dafür gesorgt ist, daß auf jedes Codesignal mehrere Taktimpulse entfallen. (Es sind also wesentlich mehr Taktmarken 14 vorgesehen als in F i g. 1 dargestellt ist.) Durch einen markanten Breiten-Unterschied Codebalken ist ferner dafür gesorgt, daß ein markanter Unterschied in der Zahl der Taktimpulse je Codesignal auftritt. Die Anordnung ist so getroffen, daß ein Ausgangssignal für einen schmalen Codebalken immer dann gegeben wird, wenn während des Durchlaufs eines Codebalkens zwei oder drei Taktimpulse auftreten und ein Ausgangssignal für einen breiten Codebalken dann, wenn fünf bis neun Taktimpulse auftreten. Hierdurch wird einerseits Breitenschwankungen der Codebalken Rechnung getragen und außerdem eine sichere Unterscheidung dadurch gewährleistet, daß beim Auftreten von vier Takten je Codebalken überhaupt kein Signal ausgegeben wird.

Man sieht, daß eine Schwankung der Relativgeschwindigkeit zwischen Balkencode und Codeleser ohne Einfluß bleibt, da sich im gleichen Maße auch die Relativgeschwindigkeit der Taktmarken 14 gegenüber dem Taktgeber 16 ändert. Unabhängig von der Relativgeschwindigkeit entfällt immer die gleiche Anzahl von Takten auf einen Codebalken. Es ist auch unerheblich, an welcher Stelle innerhalb der Folge von Taktimpulsen ein Codesignal beginnt.

Der Längenunterschieci der beiden verschiedenen Codesignale und der Abstand zwischen den Codesignalen sind so gewählt, daß sie sich leicht digital-elektronisch auflösen lassen.

Durch später zu beschreibende Schaltungsteile werden die in den Zeilen drei und vier wiedergegebenen Signale BA und BE für den Balkenanfang und das Balkenende erzeugt. Die Takte werden jeweils zwischen dem Auftreten der Signale BA und BEsummiert

Zeile 5 zeigt ein Wortlängensignal WL, das von einem Schaltungsteil vom Beginn des ersten Balkens eines Codes an abgegeben wird und andauert bis der Zähler nach dem Auftreten des letzten Balkens eine so große Anzahl von Takten gezählt hat daß der ganze Code durchgelaufen sein muß.

Hieraus werden die in den Zeilen 6 und 7 wiedergegebenen Signale WA und WE für Wortanfang und Wortende hergeleitet.

Zeilen 8 und 9 zeigen schließlich die Signale, die über Leitungen 28 bzw. 30 für einen dünnen bzw. dicken Balken abgegeben werden. Sie treten jeweils am Ende des zugehörigen Codeimpulses nach Zeile 1 auf.

Fig.3 zeigt eine Schaltung, die dem Blockschaltbild nach F i g. 1 entspricht.

ίο Vom Taktgeber 16 wird das Taktsignal T dem Digitalzähler 20 zugeführt, der aus vier Flip-Flops aufgebaut ist, d. h. bistabilen Kippgliedern mit Speicherverhalten, die mit Zl bis Z 4 bezeichnet sind. Jedes Flip-Flop hat eine Grundstellung, die durch den schraffierten Abschnitt im rechten Feld unten gekennzeichnet ist. In dieser Grundstellung hat der unten rechts gezeichnete Ausgang den Zustand L Das rechte Feld hat ganz rechts oben einen statischen Eingang. Die statischen Eingänge aller Flip-Flops sind mit einer

ίο gemeinsamen Leitung 42 verbunden. Außerdem hat jedes der beiden Felder einen vorbereitenden Eingang, kenntlich gemacht durch das Kästchen 44 (nur bei Z1 angedeutet; alle Flip-Flops sind jedoch in gleicher Weise geschaltet). Durch eine Leitung 46 wird das Ausgangssignal des rechten Feldes als vorbereitendes Signal dem linken Feld zugeführt. Durch eine Leitung 48 wird das Ausgangssignal des linken Feldes als vorbereitendes Eingangssignal dem rechten Feld zugeführt. Außerdem ist ein auf beide Felder wirkender dynamischer Eingang 50 vorgesehen, der durch eine vollschwarze Pfeilspitze dargestellt ist. (Sollte die Pfeilspitze innen weiß erscheinen, so ist dies nur auf das Kopie- oder Druckverfahren zurückzuführen.) Dieser dynamische Eingang 50 übt seine Wirkung beim

is Übergang des Eingangssignals von L auf 0 aus, also an der Hinterflanke jedes Taktimpulses T.

Das Codesignal C des Codelesers 9 -vird über eine Leitung 22' dem einen Feld eines monostabilen Kippgliedes BA zugeführt. Hierdurch gibt es aus seinem linken Feld ein kurzes Signal ab, das ebenfalls mit BA bezeichnet ist und den Balkenanfang bedeutet. Dieses Signal wird auf Leitung 42 gegeben und stellt damit zu Beginn jedes Zählvorganges den ganzen Zähler auf Null. Wird nun vom Taktgeber 16 ein Taktimpuls Tuber die Leitung 18 dem Flip-Flop ZS zugeführt, so schaltet dieses um und gibt ein stetiges Signal Zl ab, das zunächst nur die Wirkung hat daß jetzt das Feld des Flip-Flops Zl ein vorbereitendes Eingangssignal erhält, während es auf das Flip-Flop Z2 noch nicht einwirkt,

so denn dessen dynamischer Eingang 50 wird ja erst beim Aufhören des Signals Z1 wirksam.

Das nächste Taktsignal schaltet das Flip-Flop Zl w-eder nach rechts um. Hierbei wird auch das Flip-Flop Z2 umgeschaltet, und zwar nach links und so fort. Der Digitalspeicher 20 kann durch seine vier Flip-Flops in sechzehn verschiedene Zustände Gebracht werden, slsc abgesehen vom Zustand Null fünfzehn Taktimpulse zählen.

Das Codesignal C wird außerdem einem Negator 52

zugeführt Dessen negiertes Ausgangssignal C wird einem monostabilen Kippglied BEzugeführt, das somit ein Signal für das Balkenende, also das Ende jedes Codeimpulses, gibt Dieses Signal ist ebenfalls mit BE bezeichnet

fts Der Wortlängendiskriminator 32 ist aufgebaut aus einem UND-Glied 54, das von den linken Feldern der vier Flip-Flops Zl bis Z4 angesteuert wird und seinerseits den rechten, der Grundstellung entsprechen-

den Eingang eines Flip-Flops WL ansteuert. Ferner gehören zum Wortlängendiskriminator zwei monostabile Kippglieder WA und WE, die durch die Ausgangssignale der beiden Felder des Flip-Flops WL angesteuert werden. Vom Codeleser 9 wird zu Beginn eines Wortes, nämlich zu Beginn des ersten Codeimpulses, dem Flip-Flop WL das Signal C über Leitung 12 zugeführt, so daß sein linkes Feld ein stetiges Ausgangssignal WL an das monostabile Kippglied WA gibt. Dieses gibt ein kurzes Ausgangssignal WA für den Wortanfang ab und kehrt dann wieder in seinen durch den Pfeil gekennzeichneten Ruhezustand zurück. Ein Signal für Wortende wird dadurch gewonnen, daß das UND-Glied 54 ein Ausgangssignal gibt, sobald fünfzehn Takte gezählt sind. Hierdurch wird das Flip-Flop WL auf sein rechtes Feld umgeschaltet, so daß es nun mit einem Ausgangssignal WL das monostabile Kippglied WE ansteuert, das ein kurzes Ausgangssignal WE für das Wortende gibt. Damit liegt das Wortendesignal filnfiehn Takte nach ripm Rpoinn rip« |pt7tpn Cntip'impulses, da ja zu Beginn jedes Codeimpulses der Zähler vom Kippglied BA her auf Null gestellt wird.

Der Balkenbreitendiskriminator 26 ist hauptsächlich aus drei UND-Gliedern 56, 58 und 60 sowie zwei ODER-Gliedern 62 und 64 aufgebaut. Allen UND-Gliedern wird vom Flip-Flop WL her das Signal WL zugeführt, denn es sollen ja nicht irgendwelche Takte ausgewählt werden, sondern nur solche, die nach einem Wortanfang auftreten. Ferner wird allen drei UND-Gliedern vom monostabilen Kippglied BE her im Moment eines Balkenendes, also am Ende eines Codeimpulses, das kurze Signal SE zugeführt. In diesem Augenblick soll festgestellt werden, wieviel Takte auf einen Codebalken entfallen sind und dementsprechend ein Ausgangssignal für einen dünnen oder dicken Balken gegeben werden.

Dies geschieht durch die dargestellte Schaltung der UND- und ODER-Glieder, so wie es die folgende Wahrheitstabelle veranschaulicht:

Wahrheitstabelle

7.4

Zi

Zl

Takt-Anzahl

Zustand

	I)	0	0	0
	0	0	0	L
	0	0	L	0
56	0	0	L	L
	0	L	0	0
	0	L	0	L
58,	0	L	L	0
	0	L	L	j
	L	0	0	0
60	L	0	0	L

L
L
L
L
L
L

0
0
L
L
L
L

L
L
0
0
L
L

0
L
0
L
0
L

0
1

2\

.11
4

5
6

10

11

12

13

14

15

keine

Aussage

dünner

Balken

keine

Aussage

dicker
Balken

keine
Aussage

Beim Auftreten von zwei oder drei Takter, je Codeifüpüis wird ein Ausgangssignai über Leitung 28 für einen dünnen Codebalken abgegeben, währtiid beim Auftreten von fünf bis neun Takten je Codeimpuls ein Ausgangssignal über Leitung 30 für einen dicken Codebalken abgegeben wird.

Das UND-Glied 56 gibt immer dann ein Ausgangssignal ab, wenn beim Auftreten der Signale WL und BE das Signal Z 2 auftritt und wenn die Signale Z 3 und Z 4 beide nicht auftreten. Diese Bedingung ist nur für die Taktanzahlen 2 und 3 erfüllt.

Entsprechendes gilt für die Taktanzahlen 5 bis 9, was man durch Vergleich der Wahrheitstabelle mit den übrigen UND- und ODER-Gliedern ermitteln kann. In der Wahrheitstabelle ist durch Kästchen mit Bezugszeichen angedeutet, welche der UND- und ODER-Glieder bei bestimmten Zuständen Codebalkensignale geben.

Bei null Takten wird schon deshalb kein Ausgangssignal abgegeben, weil dann das Codesignal Cund damit das Signal WL fehlt. Bei einem Takt reicht das Signal Zi zur Betätigung keines der UND-Glieder aus. Bei vier Takten je Codeimpuls tritt vom Zähler her nur das Signal /M auf. was zur Betätigung keines der UN D-Glieder ausreicht. Bei zehn bis fünfzehn Takten je Codeimpuls tritt immer das Signal Z 4 auf, also könnte ein Ausgangssignal nur vom UND-Glied 60 abgegeben werden. Dies ist aber nicht möglich, weil bei diesen Zuständen nicht gleichzeitig die Signale ZI und Z3 Null sind.

Die Zustände »keine Aussage« dienen der Sicherheit der Zeichenerkennung. Wird kein einziger Takt gezählt, so darf selbstverständlich kein Balkenbreitensignal abgegeben werden. Wird nur ein Takt je Codeimpuls gezählt, so soll kein Balkenbreitensignal abgegeben werden, damit man nicht durch kleine Druckkleckse, Farbspritzer und dergleichen ein Fehlsignal erhält. Zwischen den Aussagen »dünner Codebalken« und »dicker Codebalken« liefert sicherheitshalber der Zustand mit vier Takten keine Aussage, damit man bei Breitenschwankungen der Codebalken keine Fehlanzeigen erhält. Die Zählerzustände von zehn bis fünfzehn dienen nicht mehr zur Anzeige von Codebalkenbreiten, sondern lediglich zur Ermittlung des Wortendes, nämlich fünfzehn Takte nach dem Anfang des letzten Codeimpulses.

Zweckmäßigerweise werden die Codes so gedruckt, daß die breiten Balken etwa die dreifache Breite der dünnen haben. Die Drucktoleranzen werden so festgelegt, daß der am breitesten ausfallende dünne Codebalken und der am dünnsten ausfallende breite Codebalken immer noch um eine Taktbreite auseinander liegen.

Dadurch, daß Wortanfang und Wortende vom Balkencode selbst abgelesen werden, erübrigt sich das Aufbringen besonderer Codes für Wortanfang und Wortende, und die Lage des Codes am Codeträger in Richtung der Transportbewegung wird unbedeutend. Dies wäre nicht der Fall, wenn z. B. eine Kante des Codeträgers eine information für die Wortiänge darstellen würde.

Fig.4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der nicht ein Taktsignal erzeugt und summiert wird wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform, sondern von einem Tacho-Gleichstromgenerator (Generator) 70 eine Gleichspannung erzeugt wird, die dann zur Zeitmessung in einem Integrator /1 integriert wird, wobei das Signal C des Codelesers 9 den Integrator steuert, so daß er nur während der Durchlaufzeit eines Codebalkens integriert. Betrachtet man die vom Generator 70 über Leitung 71 abgegebene Spannung i/als Eingangsspan-

nung U; der Integratorschaltung, so ergibt sich für deren Ausgangsspannung U,

ÄC

Hierin bedeuten Äund Ceinen Widerstand und einen Kondensator einer integrierenden Verstärkerschaltung, wie sie z. B. dargestellt und beschrieben ist in Davis — Weed »Grundlagen der Elektronik«, 2. deutsche Auflage (1964), Berliner Union Stuttgart, Seiten 516 und 517. T ist die Durchlaufzeit eines Codebalkens, über die integriert wird.

Die Ausgangsspannung U, ist der Codebalkenbreite streng proportional, unabhängig davon, welche Relativgeschwindigkeit zwischen Code und Codeleser herrscht, auch dann, wenn sich die Geschwindigkeit während der Abtastung eines Codebalkens ändert Der Generator 70 «it7t auf einer Welle 72 Her Walze .1. die mit dem Förderband 1 ohne Schlupf umläuft. Damit ist die Ausgangsspan,.ung U des Generators 70 streng proportional der Geschwindigkeit des Förderbandes und damit eines einen Code tragenden Körpers 5, der von dem Förderband ohne Schlupf gefördert wird.

Fig.5 zeigt die hier auftretenden Spannungen und Signale. In Zeile 1 ist wiederum das Codesignal C des Codelesers 9 dargestellt Zeile 2 zeigt die Ausgangsspannung U, des Integrators /1, der, durch das Codesignal Cgesteuert, nur während der Durchlaufdauer eines Codebalkens integriert Man sieht, daß die Ausgangsspannungen U, während der Dauer der in Zeile 1 dargestellten Codebreitensignale linear ansteigen und beim Ende des Codebreitensignals steil abfallen.

Das Ausgangssignal U, des Integrators /1 wird drei Komparatoren Ki, K 2 und K 3 zugeführt, die auf verschieden hohe Ansprechschwellen eingestellt sind, wie es Zeile 2 in F i g. 5 zeigt Die Ansprechschwelle von K 1 liegt so hoch, daß der Komparator nicht mehr auf kleine Verunreinigungen, Spritzpartikelchen und ähnliches anspricht, sondern erst auf Codebalken von einer bestimmten Mindestbreite. Die Ansprechschwelle des (Comparators K 2 stellt die Selektionsgrenze zwischen dünnen und dicken Codebalken dar. Wird diese Schwelle überschritten, so liegt ein Zeichen vor, das breiter ist als ein dünner Codebalken. Die Ansprechschwelle des dritten Komparator K 3 grenzt dicke Codebalken von längeren Aufdrucken ab.

Die Ausgänge der Komparatoren K1 und K 2 sind mit den Eingängen von UND-Gliedern 74 und 76 verbunden. Die Ausgänge des Komparators K 3 und des UND-Glieds 76 sind über je einen Negator 78 bzw. 80 mit je einem Eingang der UND-Glieder 76 bzw. 74 verbunden, wie es F i g. 4 im einzelnen zeigt

Wie in Zeile 3 in Fig.5 dargestellt, liefert der Komparator K1 bei dem Auftreten jedes der Codebalken einen Ausgangsimpuls, der beginnt, -venn die Schwelle Ki überschritten ist und mit dem Ausgangssignal des Integrators /1 endet Der Komparator K 2 (Zeile 4) liefert nur beim Auftreten eines dicken Codebalkens ein Ausgangssignal, das erst mit dem Überschreiten der Schwelle K 2 beginnt Der Komparator K 3 (Zeile 5) liefert im vorliegenden Falle kein Ausgangssignal, da kein Signal, das breiter ist als ein breiter Codeba'ken, auftritt

Durch die soweit beschriebene Schaltung wird durch Ausgangssignaie der UND-Glieder 74 und 76 und des Komparators K3 folgende Information gegeben:

1. Beim Überschreiten keiner der Schaltschwellen wird kein Signal gegeben.

2. Beim Überschreiten der Schaltschwelle nur von K 1 wird vom UND-Glied 74 ein Signal für einen dünnen Codebalken gegeben.

3. Beim Überschreiten der Schaltschwellen von K i und K 2, jedoch nicht von K 3, wird vom UND-Glied 76 ein Signal für einen dicken Codebalken, jedoch vom UND-Glied 74 kein

ι ο Signal gegeben.

4. Beim Überschreiten der Schaltschwellen von Ki, K 2 und K 3 wird weder ein Signal für einen dünnen noch für einen dicken Codebalken gegeben, sondern vom Komparator K 3 ein Signal für das

ι ^ Wortende.

Die Ausgänge der UND-Glieder 74 und 76 sind mit je einem vorbereitenden Eingang je eines monostabilen Kippgliedes Q\ bzw. Q 2 verbunden. Dagegen ist der

in CoHeleser C über eine !.eitiing 82 mit je einem dynamischen Eingang dieser Kippglieder verbunden, wobei die Aurlösung jeweils an der Hinterflanke jedes Impulses C erfolgt Die Ausgangsleitungen der Kippglieder Qi und Q 2 sind wieder mit 28 und 30 bezeichnet und erhalten je einen Impuls beim Auftreten eines dünnen bzw. dicken Codebalkens (vgl. Zeilen 6 und 7inFig.5).

Es muß verhindert werden, daß beim Umschalten der Kippglieder Qi und Q2, also an der Hinterflanke des Impulses C, auch das Ausgangssignal des Integrators /1 Null wird, weil dann von Qi oder Q 2 kein Ausgangssignal gegeben werden könnte. Daher wird der Integrator mit einem Zeitgiied ausgestattet, das sein Ausgangssignal noch eine kurze Zeit nach Aufhören des Impulses C aufrechterhält Entsprechendes gilt für den unten zu beschreibenden Integrator 12.

Wichtig für die Auswertung des abgelesenen Codes ist eine Information über Wortanfang und Wortende. Diese Information wird dem Ausgang eines Flip-Flops oder bistabilen Kippgliedes WL entnommen, das wie folgt gesteuert wird: Ein integrator /2 integriert ebenfalls die Ausgangsspannung des Generators 70 auf, jedoch jeweils nach Ende eines Impulses C des Codelesers (Zeile 8). Zu diesem Zweck wird der Integrator /2 über einen Negator 84 vom Codeltür 9 gesteuert. Das Ausgangssignal des Integrators /2 wird über einen Komparator K 4 einem ODER-Glied 86 zugeführt, dessen Ausgang mit dem einen Feld des Flip-Flops WL verbunden ist Die Ansprechschwelle des Komparators K 4 liegt so hoch, daß ein Ausgangssignal nur beim Überschreiten des höchstmöglichen Abstandes zwischen zwei Codebalken gegeben wird (Zeile 8). Ein weiterer Eingang des ODER-Gliedes 86 ist mit dem Ausgang des Komparators K 3 verbunden. Schließlich wird das andere Feld des Flip-Flops WL über ein ODER-Glied 88 angesteuert, dessen beide Eingänge mit den Leitungen 28 bzw. 30 verbunden sind.

F i g. 5 zeigt in Zelle 10 das Signal des Flip-Flops WL, das selbst ebenfalls mit WL bezeichnet ist. Beim Auftreten eines Impulses in den Leitungen 28 und 30, d. h. am Ende eines kurzen oder langen Codeimpulses C, entsprechend einem dünnen oder dicken Balken, wird der Flip-Flop auf das rechte Feld umgeschaltet, und sein Ausgangssignal WL beginnt Wird die Schwelle K 3 überschritten, so wird das Flip-Flop WL über das ODER-Glied 86 auf sein linkes Feld umgeschaltet, so daß das Signal WL endet Außerdem wird für das Enden des Signals WL auch noch durch den Integrator /2

gesorgt Überschreitet dessen Ausgangssignal nach dem Ende des letzten Codebalkens die Schwelle des !Comparators K 4, so spricht dieser an und führt von diesem Zeitpunkt an dem ODER-Glied 86 ein Signal zu, so daß das Flip-Flop WL auf sein linkes Feld umgeschaltet wird, sofern dies nicht schon vom Komparator K 3 Iier geschehen ist

Der Unterschied zwischen den Aussagen der Komparatoren K3 und KA liegt in folgendem: K3 spricht an, wenn ein übermäßig breiter Balken, also eine übermäßig breite dunkle Stelle, auftritt KA spricht dagegen bei einem übermäßig langen Zwischenraum, also einer übermäßig breiten hellen Stelle, an.

Wünscht man zwischen mehr als zwei verschiedenen Codebalkenbreiten zu unterscheiden, so läßt sich dies durch die Einführung einer größeren Anzahl von Komparatoren erreichen.

Will man vermeiden, daß fälschlich Ausgangssignale für einen dünnen oder dicken Codebalken durch die Kante eines Körpers oder durch andere dicht aufeinanderfolgende Aufdrucke oder Verunreinigungen erzeugt werden, so läßt sich dies dadurch erreichen, daß zunächst eine gewisse Anzahl von Codeimpulsen gespeichert und gezählt wird und erst nach dem Auftreten einer bestimmten Mindestanzahl, von z. B. 12 Codeimpulsen, das Flip-Flop WL auf den Beginn des Wortlängensignals geschaltet wird, daß der Speicherinhalt erst dann gelesen und Ausgangssignale für dünne und dicke Codebalken mit einer gewissen Verzögerung gegeben werden. Dies gilt auch für das erstgenannte Ausführungsbeispiel.

Statt Informationen für Wortanfang und Wortende in

der beschriebenen Weise zu bilden, kann ein besonderer Meßwertfühler vorgesehen sein, der auf besondere Signale anspricht Dies können Vorder- und Hinterkante eines Körpers sein, auf dem der Code angebracht ist

5 oder besondere Marken, die quer zur Leserichtung gegenüber dem eigentlichen Balkencode versetzt sein können, so daß sie nicht den Codeleser beeinflussen und umgekehrt nicht die Codesignale den Meßwertfühler für die Marken für Wortanfang und Wortende beeinflussen.

,o Wie F i g. 6 zeigt kann an Stelle tfcs Tachogleichstromgenerators 70 (Fig.4) eine Vorrichtung 90 bekannter Art verwendet werden, die geeignet ist, die Fortbewegungsgeschwindigkeit des Körpers 5 berührungslos zu messen. Berücksichtigt werden von dieser

τ 5 Vorrichtung entweder Oberflächenunregelmäßigkeiten des Körpers 5 oder durchlaufende Kanten des Körpers oder sprunghafte Helligkeitsunterschiede von Aufdrukken, Aufklebern oder dergleichen.

Es wird ein durch die Unregelmäßigkeiten bedingtes

optisches Muster auf eine mit Rasterstrichen versehene Blende geworfen, das durch die Blende gelangende Licht in einen Fotoempfänger gelenkt und dessen Ausgangssignal zur Erzeugung der geschwindigkeitsproportionalen Gleichspannung ausgewertet Vorrichtungen dieser Art sind bekannt aus »Instrument and Control Systems«. 1-966, Seiten 99 bis 102, und DE-AS 15 23 218. Eine Verbesserung derartiger Vorrichtungen wurde von der Anmdderin in der deutschen Patentanmeldung P 21 40 129.6 vorgeschlagen.

3c An eine Vorrichtung nach Fig.6 kann sich die Schaltung nach F i g. 4 unverändert anschließen.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (18)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Lesen von Codes (Balkencodes), die in ihrer Leserichtung durch Zwischenräume voneinander getrennte Codeelemente mindestens zweier unterschiedlicher Ausdehnungen (Balkenbreiten) haben und wobei zwischen einem Codeträger und einem ein Codesignal abgebenden Codeleser für eine Relativbewegung in Leserichtung ι ο gesorgt wird, dadurch gekennzeichnet, daß von einem Relativgeschwindigkeits-Meßfühler (16, 70, 90) ein der Relativgeschwindigkeit proportionales Signal (Geschwindigkeitssignal T, U) erzeugt und über die Durchlaufdauer (Codesignal-Dauer) jedes vom Codeleser (9) erkannten Codeelements summiert wird, daß die Summe mit vorgegebenen Grenzwerten verglichen und eines von mindestens zwei möglichen Ausgangssignalen (Balkenbreitensignale) erzeugt wird, je nachdem, zwisehen welch«, der Grenzwerte die Summe Fällt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Geschwindigkeitssignal (T) eine Folge von Taktimpulsen aufweist, daß die Taktimpuls-Frequenz der Relativgeschwindigkeit proportional ist und daß zur Summenbüdung die Zahl der Taktimpulse während der Durchlaufzeit jedes Codeelements gezählt wird.

3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Geschwindigkeitssignal eine elektrische Gleichspannung (U) ist, die der Relativgeschwindighei: proportional ist, und daß die Gleichspannung zur Summenbüdung während der Durchlaufzeit jedes Codeelements integriert wird.

4. Verfahren nach ei nein der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeic.net, daß die Codeelemente zur sicheren Auswertung markant unterschiedliche Breiten haben.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Auftreten des ersten Codesignals (C) ein Signal (WA, WL) erzeugt wird, das eine Information für den Wortanfang beinhaltet

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Codesignale (C) und die Geschwindigkeitssignale (T, U) jedes Wortes zunächst in Zwischenspeicher gegeben werden und daß erst nach dem Auftreten einer vorgegebenen Anzahl von Codesignalen unter Auslesen der Zwischenspeicher Ausgangssignale für die Codebalkenbreite und den Wortanfang gegeben werden.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Abstände zwischen je zwei Codeelementen kleiner sind als ein bestimmter Grenzwert, daß durch Zählen oder Integrieren der Ausgangssignale des Relativgeschwindigkeits-Meßfühlers (16, 70) zwischen den Codeelementen und nach dem letzten Codeelement festgestellt wird, wann der Grenzwert deutlich überschritten ist, und dann eine Information für das Wortende wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1—4, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationen »Wortanfang« und »Wortende« von mindestens einem zusätzlichen Meßwertfühler gegeben werden, der auf die Überschreitung besonderer Merkmale anspricht, die an dem Informationsträger oder einem mit diesem versehenen Körper vorhanden sind.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Merkmale das vordere und hintere Ende des Körpers dienen.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Merkmale Marken dienen, die am Körper oder dem Informationsträger angebracht sind.

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1,2 oder 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Körper \S), der mit dem Code (7) versehen ist oder an einem mit dem Körper gemeinsam bewegten Fördermittel (1) oder Rotationskörper (3) eine in Bewegungsrichtung verlaufende Reihe von Taktmarken (14) vorgesehen ist, die unter gleichen gegenseitigen Abständen angeordnet sind, daß der Relativgeschwindigkeits-Meßfühler eine Vorrichtung (Taktgeber 16) zur Wahrnehmung der Taktmarken und zur Abgabe des Geschwindigkeitssignals in Form von Taktimpulsen aufweist, und daß dem Taktgeber ein Digiialzähler (20) und diesem ein Diskriminator (Balkenbreiten-Diskriminator 26) für die Balkenbreiten, entsprechend unterschiedlichen Summen von Taktimpulsen, nachgeschaltet ist

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Codeleser (9) und dem Digitalzähler (20) ein weiterer Diskriminator (Wortlängen-Diskriminator 32) zur Feststellung des Wortendes, entsprechend einer Mindestsumme von Taktimpulsen ab Wortanfang, nachgeschaltet ist

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Takimarken (14) sich vom Untergrund durch Hell-Dunkel- oder Farbunterschiede abheben und daß der Relativgeschwindigkeits-Meßfühler (16) ein optischer Leser ist, der elektrische Taktimpulse (T) abgibt

14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der gescbwindigkeitsproportionalen Gleichspannung ein Tacho-Gleichstromgenerator (Generator 70) vorgesehen ist, der in Antriebsverbindung mit einem Rotationskörper (3) steht, der seinerseits in Antriebsverbindung steht

entweder mit einem Fördermittel (1) für mit Balkencodes (7) versehene Körper (5),
oder mit einer Vorrichtung zur gemeinsamen Verschiebung des Generators (70) und des Codelesers (9) gegenüber einem mit einem Balkencode versehenen Körper.

15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der geschwindigkeitsproportionalen Gleichspannung eine Vorrichtung zur berührungslosen Geschwindigkeitsmessung eines Gegenstandes mit natürlichen Oberflächenunregelmäßigkeiten dient, bei der ein durch die Oberflächenunregelmäßigkeiten bedingtes optisches Muster auf einer mit Rasterstrichen versehenen Blende erzeugt, das durch die Blende gelangen· de Licht in mindestens einen Fotoempfänger gelenkt und dessen Ausgangssignal zur Bildung der geschwindigkeitsproportionalen Gleichspannung ausgewertet wird, und daß die Vorrichtung (90) gegenüber dem Codeleser (9) unbeweglich und so angeordnet ist, daß sie mit Balkencodes (7) versehene Körper (5) abtastet, insbesondere längs

einer Geraden außerhalb des Balkencodes.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der' Ausgang des Generators (70) mit einem elektrischen Integrator (/1) verbunden ist, daß der Codeleser (9) während s der Durchlaufdauer der Codebalken je ein Codesignal (C) erzeugt, daß das Codesignal dem Integrator (71) zur Begrenzung seiner Integrationszeit zugeführt wird, derart, daß er nur während der Dauer des Codesignals arbeitet, und daß der Ausgang des ₍₀ Integrators mit einem Diskriminator (Balkenbreiten-Diskriminator K\ bis K3), zur Bildung der Ballcenbreitensignale entsprechend den Größen der Integrale, verbunden ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Balkenbreiten-Diskriminator weitere Ausgänge zur Bildung einer Wortanfangsinformation (über 88) und einer Wortendeinformation (über 86) hat.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Generators (70) mit einem weiteren elektrischen Integrator (I2) verbunden ist, der vom CocV:Ieser (9) so gesteuert wird, daß er am Ende jedes Codesignals zu integrieren beginnt, und daß der Ausgang dieses Integrators mit einem weiteren Komparator (K 4) zur Bildung einer Wortendeinformation verbunden ist