Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Herauslesen von Information aus einem Informationsträger von z.B. jener Art, wie sie in Kaufläden oder anderen Warenumschlagstellen zur Identifizierung von Waren verwendet werden.
Es sind Vorrichtungen bekannt geworden, die das Automatisieren von Prüf- und Zähleinrichtungen in Supermärkten, Warenhäusern, usw. bezwecken.
Eine derartige Vorrichtung ist im USA-Patent 3 622 758 beschrieben, bei welcher binär kodierte Etiketten benutzt werden. die an Gegenständen angebracht sind und die Preise dieser Gegenstände kennzeichnen. Die Gegenstände bzw. die kodierten Etiketten werden optisch durch eine Abtasteinrichtung abgetastet, welche kodierte Signale erzeugt, die nach Dekodierung die Preise der Gegenstände liefern. Mit Hilfe dieser Vorrichtung kann der gesamte Kaufpreis ermittelt werden ohne dass es notwendig ist, dass Kassenpersonal die Preise von den Etiketten abliest und in eine Registrierkasse eintippt. Eine solche Vorrichtung liefert aber keine Angaben über die Art der Gegenstände, sodass keine Kontrolle des lnventars möglich ist.
Um einen Artikel in einem modernen Warenhaus, Supermarkt, usw. zu identifizieren, ist es notwendig, dass eine Etikette mit einer grossen Zahl von Informationsdaten versehen wird, damit es möglich ist, jeden von vielen Zehntausenden von Artikeln eines Warenhauses zu kennzeichnen. Soll eine relativ kleine Etikette eine grosse Menge von Informationen ftir die Identifizierung enthalten, so muss ein geeigneter Code gewählt werden, der die Steuerung der Abtasteinrichtung durch die von der Etikette gelieferten Informationen ermöglicht, und die Etikette selbst von ihrer Umgebung auf der Oberfläche des Gegenstandes unterscheidet.
Im genannten US-Patent wird dargelegt, dass es wünschenswert ist, ein sich selbst steuerndes Ablesesystem zu verwenden, damit die der Einrichtung zur Erfassung und Decodierung zugeleiteten Signale möglichst weitgehend direkt von der Information auf dem Informationsträger hergeleitet werden.
Da das Abtasten mit einer verhältnismässig konstanten Geschwindigkeit vor sich geht, und, da die Breite des die Information enthaltenden Teiles der Etikette verhältnismässig konstant gehalten werden kann, ist es verständlich, dass die optische Information, welche in der Form von Bereichen erster und zweiter Helligkeitswerte vorliegt, widergebenden Signale heim sequentiellen Abtasten von Bereichen unterschiedlicher Helligkeit erzeugt werden, durch ein Intervall At, oder ein ganzzahliges Vielfaches davon, getrennt werden können. In der Praxis ist es ueblich eine. die Taktfolge simulierende Schaltung vorzusehen, die durch Signale einer ersten Einrichtung gesteuert wird. Diese Einrichtung erzeugt für jeden der ermittelten Helligkeitsübergänge ein Signal, und liefert somit bei aufeinanderfolgender Abtastung einer ganzen Reihe von Ühergängen ganze Folgen von Signalen.
Wird für die Information auf den Etiketten ein Code verwendet, bei dem bei nebeneinanderliegenden Bits die Helligkeit nicht ändert, so können keine Zeittaktimpulse erzeugt werden, da ja auch keine Übergänge auftreten. Versucht man diese Schwierigkeit dadurch zu umgehen, dass die Zeittakt-Impulsschaltung frei schwingt, und durch die Übergänge synchronisiert wird. so kann es durch Änderung der Frequenz der freien Eigenschwingung zum Auftreten von Störimpulsen kommen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin. eine Einrichtung zum Herauslesen von Information aus einem Informationsträger zu schaffen, der längs eines abzutastenden Abschnittes abwechselnd Zonen mit zwei verschiedenen Helligkeitswerten aufweist, wobei die jeweilige Helligkeit einer Zone den Wert der in dieser Zone dargestellten Binärbits darstellt, die Länge jeder Zone der Anzahl Bits in dieser Zone proportional ist und einer Strecke entspricht, die ein ganzzahliges Vielfaches einer Streckeneinheit N ist, und Mittel zum Abtasten des Informationsträgers und Erzeugen eines Ausgangssignals beim Feststellen eines Wechsels der Helligkeit vom einen Wert auf den anderen vorgesehen sind.
Die erfin dungsgemässe Einrichtung ist gekennzeichnet durch eine Vorrichtung. die auf zwei Ausgangssignale anspricht, welche durch einen zeitlichen Abstand voneinander getrennt sind, der kürzer ist als die Zeit zum Abtasten einer Streckeneinheit N auf dem Informationsträger. um das Vorliegen von Störaufzeichnungen neben den Nutzinformationen zu ermitteln.
Der Erfindungsgegenstand wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zur Identifizierung eines Gegenstandes durch Ablesen einer Information von einer Etikette; Fig. 2a, 2b Details einer typischen Etikette zur Verwendung in einer Einrichtung gemäss Fig. 1, und
Fig. 3 eine zum Lesen von Etiketten nach Fig. 2 verwendbare logische Schaltung.
In Fig. 1 bezeichnet 24 eine Lesestation für auf Gegenständen aufgeklebte Etiketten einer Anordnung für die Prüfung dieser Gegenstände. Diese Anordnung kann zum Beispiel ein Kontrollpult 12 enthalten. an welchem ein beweglicher Kontrollaufsatz 14 für den Transport der Gegenstände 16 zu einer Abtastöffnung oder einem Abtastschlitz 18 aufgebaut ist.
Der Kontrollaufsatz 14 kann zum Beispiel ein Paar Förderbänder 20 und 22 enthalten, welche bis zum Schlitz 18 reichen und diesen begrenzen. Alternativ kann, so wie gezeigt, der Schlitz in einer stationären Platte 15, welche den Abstand zwischen den Förderbändern überbrückt, ausgebildet sein. Die Förderbänder 20 und 22 transportieren die Gegenstände am Schlitz 18 vorbei und von diesem weg. Der Schlitz 18 kann z. B.
ca 6,5 mm breit und ca 150 mm lang sein. Für das Beispiel nach Fig. 1 wurde eine Länge von 152 mm angenommen. Um die Darstellung zu vereinfachen sind die übrigen Teile des Kontrollaufsatzes 14 und dessen Seitenführungsschienen in Fig. 1 nicht dargestellt. Der Schlitz 18 ist so dimensioniert, dass gewährleistet wird, dass ein Gegenstand 16 durch die unterhalb des Kontrollaufsatzes 14 angeordnete optische Lesestation abgetastet werden kann.
Die Lesestation 24 enthält weiter eine Lichtquelle 26, welche ein Laser oder eine andere Lichtquelle sein kann, um einen Lichtstrahl 28 im sichtbaren oder nahe dem sichtbaren Spektrum zu emittieren, welcher durch eine Fokussierungslinse 30 zu einem dünnen Lichtstrahl fokussiert wird. Der Lichtstrahl 28 wird auf einen mehrflächigen Spiegel 32 geworfen und von diesem auf den Schlitz 18 reflektiert. Die Lichtquelle 26 kann zum Beispiel ein Helium-Neon-Laser sein, der optisch gepumpt ist, um einen kontinuierlichen Laserstrahl mit einfarbigem, rotem Licht mit einer Wellenlänge von etwa 6328 Angström zu erzeugen.
Der Spiegel 32 ist so montiert, dass er mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit durch einen Motor 34 um eine Achse 38 gedreht werden kann und ist im Pfad des Lichtstrahles 28 derart angeordnet, dass er den Strahl 28 durch den Schlitz 18 im Kontrollaufsatz 14 projiziert. Der drehbare Spiegel 32 kann zum Schlitz 18 versetzt angeordnet werden, sodass Schmutz usw., welcher durch den Schlitz 18 fällt, nicht auf den Spiegel 32 auftrifft. Die Drehung des Spiegels 32 bewirkt eine Folge von Lichtstrahlabtastungen durch den Schlitz 18. deren jede eine im allgemeinen quer zur Bewegungsrichtung des Gegenstandes 16 verlaufende Richtung hat.
Die Anzahl und die Grösse der Flächen des Spiegels 32 sind so gewählt, dass zu irgendeiner Zeit nur ein einziger Abtastpunkt auf der Unterseite des Gegenstandes 16 beleuchtet wird.
Jeder Gegenstand 16 trägt auf der Unterseite oder auf seinem Boden ein codiertes Kennzeichen, welches in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben wird. Das codierte Kennzeichen 36 kann zum Beispiel eine durch ein Klebemittel 39 an den Gegenstand 16 aufgeklebte Etikette sein. Alternativ kann das Kennzeichen 36 auf den Gegenstand 16 aufgedruckt sein. In der vorliegenden Beschreibung wird das Kennzeichen 36 stets als eine Papieretikette mit einer codierten Information beschrieben.
Die Lesestation 24 enthält auch ein optisches Filter 40 und eine lichtempfindliche Empfangseinrichtung, wie etwa eine Fotovervielfacherröhre 42, die zueinander in Serie angeordnet und gegenüber dem Schlitz 18 versetzt sind. Ihr Zweck besteht darin, diffuses Licht aufzufangen, das vom Kennzeichen 36 reflektiert wird. Diffuses Licht ist eher als gebündeltes Licht geeignet, denn bei gerichteter Reflexion besteht die Gefahr, dass das Kennzeichen unleserlich wird. Das optische Filter 40 ist zweckmässig dem von der Lichtquelle 26 ausgestrahlten monochromatischen Licht angepasst, (falls eine monochromatische Quelle verwendet wird) und filtert Umgebungslicht heraus, dessen Wellenlänge nicht im Durchlassbereich des
Filters 40 liegt.
Die Fotovervielfacherröhre 42 wandelt das diffuse Licht in ein elektrisches Signal um, wobei die Amplitude dieses Signals der Menge des von der Etikette reflektierten Lichtes entspricht. Die Röhre 42 ist mit einem Verstärker 44 zum Zwecke der Verstärkung dieses elektrischen Signals verbunden, und der Verstärker 44 ist an eine in Fig. 3 detailliert dargestellten Auserteinrichtung 45 angeschlossen.
Fig. 2a zeigt die maschinell lesbare Etikette im Grundriss 36, welche zur Identifizierung von Gegenständen verwendet wird. Solche Etiketten sind besonders zu Verwendung in Supermärkten geeignet, wobei die Etikette auf den zum Verkauf angebotenen Gegenständen befestigt oder auf diese Gegenstände aufgedruckt ist. Die Etikette kann codierte Informationen enthalten, die den Preis, das Gewicht, den Hersteller oder eine einheitliche Zahl für jeden Markennamen, die Art oder Grösse des Gegenstandes oder irgendwelche Kombinationen davon darstellten. Die Etikette kann eine runde Form haben, damit es der optischen Lesestation nach Fig. 1 ermöglicht wird, sie längs der gestrichelten Linie 1-1 ohne Rücksicht auf ihre Orientierung zu lesen . Die Etikette enthält einen einheitlichen allgemeinen Teil 42, einen Datenabschnitt 44 und einen Endabschnitt 46.
Der Datenabschnitt 44 kann eine grosse Anzahl von binär codierten Zahlen in den Ringen mit ersten und zweiten Helligkeitswerten enthalten. Zum Beispiel kann ein schwarzer Datenring eine binäre Eins darstellen, während ein weisser Datenring eine binäre Null darstellen kann. Es können irgenwelche zwei beliebige Farben ausgewählt werden, welche von der für das Lesen der Etiketten verwendeten optischen Abtasteinrichtung her gesehen, wesentlich unterschiedliche Helligkeitswerte besitzen. Der Datenabschnitt enthält eine Anzahl von Datenringen, welche eine vorgegebene einheitliche Breite in radialer Richtung wie etwa längs der Linie 1-1 besitzen. Zum Beispiel kann als einheitliche Ringbreite eine solche von 1,3 mm gewählt werden. Dann stellt ein 2,6 mm breiter schwarzer Datenring 50 zwei benachbarte Eins -Bits dar.
Ein weisser Datenring 52 mit einer Breite von 1,3 mm (d. h. mit der Breite eines einzigen Datenrings) stellt ein einzelnes Null -Bit dar. Die Abtasteinrichtung sendet einen punktförmigen Lichtstrahl über die Etikette. Das reflektierte Licht wird erfasst und in ein elektrisches Signal umgewandelt.
Da die Bewegungsgeschwindigkeit des Lichtpunktes bekannt ist, so ist die Zeit zwischen den Übergängen von schwarz auf weiss oder von weiss auf schwarz ein Mass für die Breite eines weissen oder eines schwarzen Gebietes und der Anzahl von Eins - und Null -Bits, die von der Abtasteinrichtung während des Decodierungsvorganges verarbeitet wird.
Der Datenabschnitt kann in Gruppen unterteilt werden, deren jede vier benachbarte Bänder umfasst, und wobei jede Gruppe eine Dezimalzahl darstellt. Es kann eine beliebige Anzahl von solchen Gruppen vorhanden sein. Zum Beispiel ist in Fig. 2b ein Datenabschnitt mit fünf Dezimalzahlen dargestellt, die in binärdezimaler Form codiert sind und die Zahl 64626 darstellen. In der Figur sind der Einfachheit halber anstelle von Ringen Balken dargestellt worden. Die Skalenlinien 54 beziehungsweise 56 geben die Grenzen zwischen benachbarten Bitpositionen beziehungsweise zwischen benachbarten Stellen von Dezimalzahlen an. Es ist möglich, dass ein Dateninformationsmuster erstellt werden kann, in welchem mehrere benachbarte Bänder die gleiche Farbe haben.
Dadurch ergeben sich für die optische Abtasteinrichtung keine Probleme, vorausgesetzt, dass die Breite jedes Datenbandes genau eingehalten wird und die Etikette sich immer in einem bekannten, festen Abstand zur Leseeinrichtung befindet.
In der Praxis trifft jedoch keine der oben angegebenen Bedingungen zu. Der Aufdruck auf der Etikette ist nicht fehlerfrei. Ferner kann sich die Etikette auf einer ebenen Oberfläche direkt über dem Schlitz 18 befinden oder sie kann zum Beispiel auf dem konkaven Boden einer Ärosoldose angebracht sein. Die Etikette muss daher mit Taktmarkierungen versehen sein. Dies kann dadurch erzielt werden, dass die Anzahl aufeinanderfolgender Eins - und Null -Bits (das heisst schwarze oder weisse Bänder) in einer Dezimalzahl beschränkt wird.
Tabelle I Dezimalzahl 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Bit-Stelle
0 0 0 0 0 1 1 1 1 1
22 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 Binäre Be- 21 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 zeichnung 20 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
In Tabelle 1 ist das Schema eines Codes dargestellt, in welchem nicht mehr als zwei benachbarte Eins -Bits oder Null -Bits für irgendeine der zehn Dezimalzahlen verwendet werden. Deshalb können bei zwei benachbarten Dezimalzahlen nie mehr als vier benachbarte Bits, die den gleichen Wert haben, auftreten. Oder auf andere Art ausgedrückt: es wird nach nicht mehr als vier Bändern ein Übergang von weiss auf schwarz oder von schwarz auf weiss stattfinden. Es wurde gefunden, dass es möglich ist, eine derartige Abtasteinrichtung zu konstruieren, welche einwandfrei bei allen zu erwartenden Toleranzen in vier benachbarten Bändern einer gegebenen Farbe arbeitet.
Die Einrichtung kann so konstruiert werden, dass sie jedesmal dann, wenn ein Übergang von weiss auf schwarz oder von schwarz auf weiss stattfindet, ein Signal liefert oder die Polarität ändert.
Da jeder Code, der nicht mehr als n aufeinanderfolgende Eins -Bits oder Null -Bits (n = 2 in dem angegebenen Beispiel) enthält, ein befriedigendes Arbeiten der Einrichtung nach Fig. 1 ergibt, ist der in Tabelle 1 angegebene Code besonders brauchbar. Er kann mit Hilfe einer festverdrahteten Logik oder eines Computerprogrammes, unter Beachtung der beiden nachfolgend angegebenen Regeln, sehr leicht in einen herkömmlichen Binärcode umgewandelt werden: Wenn das 23 Bit eine 0 ist, ist die Dezimalzahl 2 in binärer Form von dem in Tabelle 1 angegebenen Wert zu subtrahieren, um den herkömmlichen binären Wert zu erhalten. Wenn das 23-Bit eine 1 ist, ist die Dezimalzahl 4 in binärer Form zu subtrahieren.
Wird wieder auf Fig. 2a Bezug genommen, so ist ersichtlich, dass der einheitliche allgemeine Teil 42 dem Datenabschnitt 44 vorangeht und der Endabschnitt 46 dem Datenabschnitt 44 nachfolgt. Der einheitliche allgemeine Teil 42 besteht aus einer grossen Anzahl, wie etwa aus fünf benachbarten Bändern gleicher Helligkeit, wobei ersterer vom Datenabschnitt durch ein eine Einheit breites Band mit einer anderen Helligkeit getrennt wird. In Fig. 2a ist ein äusserer schwarzer Datenring und ein benachbarter innerer weisser Datenring dargestellt, aber es könnten auch die entgegengesetzten Farben gewählt werden und die Einrichtung würde gleich gut funktionieren.
Der äussere Datenring hat eine Breite von mindestens fünf Einheiten, damit ihn die optische Abtastvorrichtung nicht mit Informationen verwechseln kann, bei denen die Bänder gleicher Helligkeit nicht mehr als vier Einheiten breit sein können. Durch das eine Einheit breite innere Band unterschiedlicher Helligkeit wird ein Übergang bewirkt, und somit der Zeittakt für die optische Abtasteinrichtung ausgelöst, durch welchen die Zeitzählung beim Abtasten der nachfolgenden Daten ausgelöst wird.
Der Endabschnitt 46 in Figur 2a enthält ein weisses Band, das dem letzten Datenband folgt, ein schwarzes Band, ein weisses Band und einen mittleren Zentralkreis 58 mit mindestens sieben schwarzen Bändern bis zum Zentrum. Der Durchmesser des Zentralkreises 58 muss eine genügende Anzahl von Einheitsbreiten haben, um sicher zu gehen, dass die Abtasteinrichtung darübertastet, während der Behälter 16 und die darauf befestigte Etikette über die Abtasteinrichtung in einer Richtung quer zur Abtasteinrichtung darüberwandern. Es wurde gefunden, dass ein Zentralkreis von mindestens sieben Bandbreiten ein befriedigendes Arbeiten der Abtasteinrichtung ergibt.
Das den Zentralkreis umgebende Band von einer Einheitsbreite und entgegengestzter Helligkeit erzeugt ein Über- gangssignal, wenn die optische Abtasteinrichtung von den Datenringen auf den Zentralkreis oder vom Zentralkreis auf die Datenringe tastet.
Ein Problem entsteht dadurch, dass es möglich ist, dass die Abtastspur parallel zur Durchmesserlinie, aber nicht durch das Zentrum verläuft. Tatsächlich kann, wenn für einen bestimmten Code das Abtasten in einem bestimmten Abstand von der Durchmesserlinie erfolgt, beim Decodieren ein Fehler entstehen. Beispielsweise scheint es, wenn das letzte Informationsband schwarz ist und die Abtastspur durch dieses Band aber nicht durch das nächste Band und das Zentrum läuft, als ob dieses letzte schwarze Informationsband das Zentrum wäre.
Eine fehlerhafterweise nicht durch das Zentrum verlaufende Tastspur könnte theoretisch dadurch erfasst werden, dass die Anzahl von Bändern mit festen und variablen Informationen gezählt wird. Dieses Zählen ist jedoch ungenügend, um Fehler zu entdecken, und zwar wegen des Umstandes, dass einige nahe dem Zentrum verlaufende Informationsbänder zufolge der nicht durch das Zentrum verlaufenden Abtastspur gestreckt erscheinen können, so dass es scheint, als wenn zusätzliche Datenbänder hinzugefügt worden wären. Es ist eine Tatsache, dass es möglich ist, dass eine derartige ausserhalb des Zentrums verlaufende Abtastspur genau gleich wie eine durch das Zentrum einer Etikette, die für eine andere Zahl codiert ist, verlaufende aussieht.
Um ein derartiges irrtümliches Decodieren zu verhindern, ist ein festes Muster voneinander abwechselnden Datenbändern, die eine Einheit breit sind, in der Nähe des Zentrums der Etikette vorgesehen, sodass ein Fehler in der Zeitzählung, bewirkt durch eine nicht durch das Zentrum laufende Abtastspur, entdeckt und nicht ausgewertet wird. Dieses Muster kann ein weisses Band, ein schwarzes Band, ein weisses Band und dann den mittigen Zentralkreis enthalten. Erscheint, wie noch eingehender beschrieben werden wird, der Abtasteinrichtung irgendeines der Bänder als Doppelband, so muss eine nicht durch das Zentrum verlaufende Abtastspur vorliegen und die Auswerteeinrichtung wird dadurch blockiert.
Die in Fig. 3 dargestellte logische Schaltung führt eine Anzahl von Überprüfungsvorgängen bezüglich der von der Etikette 36 (Fig. 2) abgelesenen Informationen aus, um sicherzustellen, dass: (1) eine Etikette und nicht der Untergrund des Gegenstandes auf welchem die Etikette befestigt ist, abgelesen wird, und (2), dass die Abtastung durch oder fast durch das Zentrum der Etikette erfolgt. Die Einrichtung umfasst auch einen Zeitimpulskreis, welcher durch die von der Etikette 36 abgetasteten Daten synchronisiert wird.
In Fig. 3 ist die Ausgangsklemme der optischen Abtasteinrichtung 10 (welche die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung bis und mit dem Verstärker 44 einschliesst) mit den Eingangsleitungen zu zwei Übergangsdetektoren 60 und 62 verbunden.
Der innerhalb der Abtasteinrichtung 10 liegende Verstärker 44 (Fig. 1) kann die Wellenform 64 erzeugen, wenn der Strahl 28 die Etikette 36 abtastet. Das bedeutet, dass er eine relativ hohe Spannung erzeugen kann, die z. B. als eine binäre Eins bezeichnet wird, und zwar in dem Falle, wenn der Strahl 28 über einen schwarzen Ring läuft, und dass er eine relativ kleine Spannung erzeugen kann, die z. B. als eine binäre Null bezeichnet wird, und zwar in dem Falle, wenn der Strahl 28 über einen weissen Ring läuft. Der in seinem Aufbau bekannte Übergangsdetektor 60 erzeugt jedesmal dann einen kurzzeitigen Impuls, wenn ein Übergang von weiss auf schwarz stattfindet. Der Übergangsdetektor 62 hat einen gleichartigen Aufbau und ist so ausgebildet, dass er jedesmal dann einen kurzzeitigen Impuls erzeugt, wenn ein Übergang von schwarz auf weiss stattfindet.
Die von den Übergangsdetektoren 60 und 62 erzeugten Signale werden den Setz- bzw. Rückstelleingängen (S) bzw. (R) eines ersten Flip-Flops 66 zugeführt. Die Übergangsdetektoren sind auch mit einem ODER-Tor 68 verbunden, welches jedesmal dann einen Impuls erzeugt, wenn ein Übergang von schwarz auf weiss oder von weiss auf schwarz folgt.
Die 1-Ausgangsklemme des Flip-Flops 66 ist mit der Dateneingangsklemme eines umsteuerbaren Schieberegisters 70 verbunden. Dieses Schieberegister herkömmlicher Art schiebt bei jedem Schiebeimpuls seine Daten nach links oder nach rechts und zwar in Abhängigkeit vom Wert des gerade an ihn angelegten Steuersignals. Das Schieberegister 70 muss ein genügend grosse Aufnahmevermögen besitzen, damit sowohl der gesamte von der Etikette 36 abgelesene Datenabschnitt als auch gewisse Informationsbits der Daten des einheitlichen allgemeinen Teiles des Endabschnittes der Information aufgenommen werden können.
Die 1-Ausgangsklemme des Flip-Flops 66 ist auch mit den UND-Toren 72 und 74 verbunden. Jedes der UND-Tore 72 und 74 hat drei normale Eingangsklemmen und eine Sperrklemme (diese ist durch einen kleinen Kreis gekennzeichnet).
Ein derartiges Tor erzeugt am Ausgang nur dann eine 1 (eine hohe Spannung), wenn es an allen seinen drei normalen Eingangsklemmen eine 1 und an seiner Sperreingangsklemme eine 0 (eine niedrige Spannung) hat. An die zwei normalen Eingangsklemmen des UND-Tores 72 wird ein Prüf-Signal, das Ausgangs-Signal des Schieberegisters und ein Steuersignal und an seine Sperrklemme wird ein Signal vom Flip-Flop 66 angelegt. An das UND-Tor 74 werden an seinen drei normalen Eingangsklemmen ein Prüf-Signal, ein Signal vom Flip-Flop 66 und ein Steuersignal, an seine Sperreingangsklemme wird ein Ausgangssignal des Schieberegisters gelegt.
Die ersten sechs Speicherzellen des Schieberegisters 70 sind mit bestimmten UND-Toren und anderen Elementen verbunden, damit die Überprüfung für bestimmte Gruppen von Informationsbits durchgeführt werden kann. Zum Beispiel sind die ersten sechs Bit-Speicherzellen des Schieberegisters 70 mit dem UND-Tor 78 verbunden. Die übrigen Speicherzellen sind mit normalen Eingangsklemmen dieses UND-Tores verbunden. Die Aufgabe dieses Tores besteht in der Überprüfung des einheitlichen allgemeinen Teiles der Information der Etikette, welche wie vorher festgelegt wurde, aus mindestens fünf 1-Bits (5 schwarze Bänder) gefolgt von einem 0-Bit (ein weisses Band) besteht.
Die ersten vier Bit-Speicherzellen des Schieberegisters 70 sind mit den Eingängen eines 4:16 Decodierers 80 verbunden.
Dies ist ein herkömmlicher Decodierer, welcher einen Vier Bit-Code in einen 1 aus 16-Code umformt (eine von den sechzehn Ausgangsklemmen hat eine hohe Ausgangsspannung, die übrigen fünfzehn haben eine niedrige). Zehn der Ausgangsleitungen des Decodierers 80, welche den zehn zulässigen von den sechzehn möglichen Vier-Bit-Kombinationen, so wie in Tabelle 1 gezeigt, entsprechen, sind mit den zehn Eingängen des ODER-Tores 82 verbunden. Das ODER-Tor 82 ist mit einer Sperrklemme des UND-Tores 84 verbunden.
Die ersten vier Bit-Speicherzellen des Schieberegisters 70 sind auch mit der Logikeinheit 86 verbunden. Die Logikeinheit 86 ist so geschaltet, dass sie freigegeben wird, wenn in den Bit Speicherzellen 4, 3, 2 und 1 des Schieberegisters 70 der Endabschnitt 46 bis und mit dem ersten schwarzen Band des Zentralkreises 58, das heisst die Information 0101, vorhanden ist.
Der Ausgang des ODER-Tores 68 ist mit einem der Eingänge des UND-Tores 88 und mit einer 500 Nanosekunden verzögerten Kippeinheit 89 verbunden. Eine verzögerte Kippeinheit ist ein monostabiler Multivibrator. Der dargestellte hat normalerweise eine 0 (niedrige Spannung) an seiner Q Ausgangsklemme und eine 1 (hohe Spannung) an seiner Ausgangsklemme. Kurz nachdem die verzögerte Kippeinheit einen Impuls vom ODER-Tor 68 erhalten hat, erzeugt sie an ihrer Q-Klemme eine 1 (hohe Spannung) und dieser Ausgang bleibt auf 1 während der Verzögerungszeit, in diesem Falle während 500 Nanosekunden. Diese Zeitverzögerung wurde so gewählt, dass sie kleiner ist, als die Zeit, die der Lichtstrahl 28 (Fig. 1) benötigt, um ein Band der Etikette abzutasten.
Während des Betriebes wird durch einen Impuls das UND Tor 88 vorbereitet, aber nach einer gewissen Zeit wechselt das Ausgangssignal der verzögerten Kippeinheit auf eine 1, sodass der Impuls beendet und das Tor 88 nicht freigegeben wird.
Jedesmal jedoch, wenn innerhalb von 500 Nanosekunden zwei aufeinanderfolgende Übergänge stattfinden, wird der zweite Impuls auf die Leitung 88a zu einer Zeit gegeben, während der die Leitung 88b hohe Spannung führt, sodass das UND-Tor 88 freigegeben wird und, wie später noch beschrieben wird, die Logikschaltung nach Fig. 3 zurückstellt. Dieser zweite Impuls wird, wenn er in einer Zeit, die kürzer als 500 Nanosekunden auftritt, als Störimpuls interpretiert. Wenn der zweite Übergang nach mehr als 500 Nanosekunden nach dem ersten stattfindet, dann verbleibt das UND-Tor 88 im nicht freigegebenen Zustand. Die Leitung 88 hat eine niedrige Spannung, aber während dieser Zeit ist die verzögerte Kippschaltung in ihren Ausgangszustand zurückgekippt, sodass Leitung 88b niedrige Spannung führt.
Die Ausgangsklemme des ODER-Tores 68 ist auch mit einer Eingangsleitung des ODER-Tores 90, welches Teil eines Zeittaktkreises 91 bildet, verbunden. Das Ausgangssignal des ODER-Tores 90 gelangt an den monostabilen Multivibrator 92 und an die 100 Nanosekunden-Zeitverzögerungseinheit 94.
Der Ausgang des monostabilen Multivibrators 92 ist mit einer 900 Nanosekunden-Zeitverzögerungseinheit 93 und einer 400 Nanosekunden verzögerten Kippschaltung 95 verbunden. Die 900 Nanosekunden-Zeitverzögerung wurde unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit gewählt mit welcher der Lichtstrahl 28 (Fig. 1) die Etikette 36 abtastet; und zwar ist diese Zeit etwas länger als jene Zeit gewählt, die der Lichtstrahl benötigt, um entlang der Mittellinie 1-1 (Fig. 2) die Strecke von einer Bandbreite zurückzulegen. Die 400 Nanosekunden Verzögerung ist so gewählt, dass sie die Differenz zwischen den Verzögerungszeiten der Zeitverzögerungseinheit 93 und der verzögerten Kippschaltung 89 nachbildet und zwar aus Gründen, die in Zusammenhang mit der Beschreibung der Arbeitsweise des Kreises klar werden.
Die Ausgangsklemmen der Zeitverzögerungseinheit 93 und die Q-Ausgangsklemmen der verzögerten Kippschaltung 95 sind je mit einer Eingangsklemme des UND-Tores 96 verbunden. Die Ausgangsklemme des UND-Tores 96 ist mit der zweiten Eingangsklemme des ODER-Tores 90 rückverbunden. Das Ausgangssignal der Zeitverzögerungseinheit 94 ist ein ZEITTAKT-Signal. Das ZEITTAKT-Signal ist an die 150 Nanosekunden-Zeitverzögerungseinheit 98 gelegt. Das von dieser Zeitverzögerungseinheit erzeugte Ausgangssignal ist ein Prüf-Signal. Jede der Zeitverzögerungseinheiten 93, 94 und 98 umfasst, gemäss normaler Praxis, die notwendigen Impulsform- und Verstärkungsschaltungen, damit Signale geeigneter Spannung, Leistung und Impulsform, so wie sie von den Logikkreisen mit denen sie verbunden sind, benötigt werden, abgegeben werden.
Das ZEITTAKT-Signal wird dazu verwendet, um im Schieberegister 70 die Bits in den Speicherzellen des Schieberegisters vorwärtszuschieben. Weiter ändert das an die S-Eingangsklemme des Zählers 100 angelegte ZEITTAKT-Signal jedesmal die Zählung um eins.
Jedesmal, wenn der Zeittaktkreis 91 einen Impuls vom ODER-Tor 68 erhält, erzeugt er einen ZEITI'AKT- und ein Prüf-Signal. Derart erzeugt dieser Kreis jedesmal dann Impulse, wenn ein Übergang von schwarz auf weiss oder von weiss auf schwarz festgestellt wird. Die Zeitverzögerungseinheit 92 veranlasst somit alle 900 Nanosekunden zwischen den Schwarz-Weiss-Übergängen ZEITTAKT- und Prüf-Impulse.
Wie bereits vorher in Zusammenhang mit Fig. 2 erwähnt, wird der Zeittaktkreis 91 bei Abtastung der Etikette durch das Bandmuster veranlasst, dass bei einem Helligkeits-Übergang mindestens alle 4 Bandbreiten synchronisiert wird.
Das Prüf-Signal wird an jedes der UND-Tore 72, 74, 78, 84 und 86 angelegt.
Der Zähler 100, an dessen Eingang auch das ZEITI'AKT- Signal liegt, ist ein herkömmlicher Binärzähler, der bei Anlegen eines geeigneten Steuersignals vorwärts oder rückwärts zählen kann. Der Zähler ist mit zwei weiteren Decodierern, 101 und 102 verbunden. Jedesmal wenn der Zähler bis zu einem ganzzahligen Vielfachen der Zahl 4 gezählt hat, erzeugt der Decodierer 101 einen mit Z4n bezeichneten Impuls. Jedesmal, wenn der Zähler bis 24 gezählt hat, erzeugt der Decodierer ein mit Z24 bezeichnetes Signal. Diese Zahl entspricht der Anzahl von Datenbändern (5 Zahlen, 4 Bänder pro Zahl) plus den ersten vier Bändern des Endabschnittes 46 der Etikette 36. Ein mit UE bezeichnetes Übertragsignal erscheint dann, wenn der Zähler auf Null steht und ihm ein weiterer Dekrementimpuls zugeführt wird.
Das Z4n-Signal dient als Eingangssignal für das UND-Tor 84. Das Z24-Signal wird der Logikeinheit 86 und den UND Toren 113 und 104 zugeführt, wobei der Ausgang des letzteren UND-Tores mit der S-Eingangsklemme des Flip-Flops 105 verbunden ist. Die 1-Ausgangsklemme des Flip-Flops 105 ist mit dem Zähler 100 verbunden, wodurch dieser so gesteuert wird, dass er entweder vorwärts oder rückwärts zählt. Die 1 Ausgangsklemme des Flip-Flops 105 ist auch mit dem Schieberegister 70 verbunden und steuert dessen Schieberichtung, d. h.
er entscheidet, ob der Inhalt des Schieberegisters bei Eintreffen eines Schiebeimpulses nach rechts oder nach links verschoben wird. Wird der Flip-Flop 105 zurückgestellt, so ist die Verschieberichtung des Schieberegisters nach rechts und der Zähler zählt vorwärts. Ist der Flip-Flop 105 gesetzt, so ist die Verschieberichtung des Schieberegisters nach links und der Zähler zählt rückwärts. Schliesslich ist diel-Ausgangsklemme des Flip-Flops 105 mit jedem der UND-Tore 72 und 74 verbunden, damit diese Tore gesperrt werden, wenn das Schieberegister nach rechts schiebt.
Die 0-Ausgangsklemme des Flip-Flop 105 ist mit dem UND-Tor 84 verbunden und sperrt dieses, wenn der Zähler rückwärts zählt. Die Signale UE und Z24 sind Eingangssignale des UND-Tores 106. Das Ausgangssignal dieses Tores und das
Prüf-Signal sind Eingangssignale des UND-Tores 108, dessen
Ausgang mit dem S-Eingang des Flip-Flops 110 verbunden ist.
Die 0-Eingangsklemme des Flip-Flops 110 ist mit dem UND Tor 96 verbunden, um zu verhindern, dass das UND-Tor jedesmal dann, wenn das Flip-Flop 110 gesetzt wird, freigegeben wird. Ein Übergangsimpuis des ODER-Tores 68 wird der R
Eingangsklemme des Flip-Flops 110 zwecks Rückstellung zugeführt.
Die I-Ausgangsklemme des Flip-Flops 110 ist mit einem monostabilen Multivibrator 11 verbunden, der jedesmal dann, wenn das Flip-Flop gesetzt wird, einen kurzzeitigen Impuls erzeugt, und auch mit einer Eingangsklemme des UND-Tores
112 verbunden. Das Ausgangssignal des monostabilen Multivi brators wird jedem der UND-Tore 113 und 114 zugeführt. Die anderen Eingangsklemmen dieser UND-Tore erhalten die
Signale Z24 beziehungsweise UE zugeführt. Die von den
UND-Toren 113 und 114 erzeugten Ausgangssignale werden den zeitverzögerten Kippschaltungen 116 und 118 zugeführt.
Die zeitverzögerte Kippschaltung 116 hat normalerweise an ihrer Q-Ausgangsklemme eine 0 und bei Erhalt einer 1 vom
UND-Tor 113 entsteht während einer Zeit von 6 Mikrosekunden eine 1 am Q-Ausgang. Wenn der monostabile Multivibrator 111 während jener Zeit, während der der Zähler 100 die Zählung 24 enthält (Z24 = 1), einen Impuls abgibt, erzeugt das UND-Tor 113 eine 1. Dies ist stets dann der Fall, wenn der Lichtstrahl 28 den Zentralkreis der Etikette 36 erreicht. Wenn der Lichtstrahl über den Zentralkreis der Etikette läuft oder in dessen Nähe vorbeiläuft, (d. h. nahe der Linie 1-1 Fig. 2a), ergibt sich kein Übergang von weiss auf schwarz oder von schwarz auf weiss während jener Zeit, während welcher die zeitverzögerte Kippschaltung 116 gesetzt ist. Sollte während dieser Zeit ein Übergang auftreten, so wird, wie noch beschrieben wird, eine Fehlerschaltung angesteuert.
Die verzögerte Kippschaltung 118 liefert an ihrem Q
Ausgang normalerweise eine 0, und sie liefert, falls sie vom
UND-Tor 114 eine 1 erhält, während einer Zeit von 3,2 Mikro sekunden an ihrem Ausgang eine 1. Ist UE= 1, so wird durch das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators das UND Tor freigegeben. Das Signal UE hat den Wert 1, wenn beim
Zähler ein Übergang von der Zählung 0 auf die Zählung -1 auftritt, was dann passiert, wenn der Lichtstrahl die Etikette 28 abgetastet hat und bis zum breiten äusseren schwarzen Ring geiangt ist. Wie im Zusammenhang mit der zeitverzögerten
Kippschaltung 116 beschrieben wurde, sollte kein Übergang während 3,2 Mikrosekunden stattfinden.
Das an der Q-Klemme der verzögerten Kippschaltung 116 erzeugte 1-Ausgangssignal und das an der Q-Klemme der verzögerten Kippschaltung 118 erzeugte Ausgangssignal werden zum ODER-Tor 119 geleitet. Die von den ODER Toren 119 und 68 erzeugten Signale werden dem UND-Tor
120 zugeführt. Die Q-Ausgangsklemme der verzögerten Kippschaltung 118 ist mit dem monostabilen Multivibrator 121 verbunden, welcher immer dann einen kurzzeitigen Impuls erzeugt, wenn die zeitverzögerte Kippschaltung in ihren stabilen Zustand zurückkippt (am Ende der 3,2 Mikrosekunden - Zeitverzögerung). Das vom monostabilen Multivibrator 121 erzeugte Ausgangssignal wird als zweites Eingangssignal dem UND-Tor 112 zugeführt. Das als GÜLTIGE ABLESUNG bezeichnete und vom UND-Tor 112 erzeugte Ausgangssignal wird dem Steuerkreis 130 zugeführt.
Die von jedem der UND Tore 72, 74, 84, 88, 112 und 120 erzeugten Ausgangssignale werden an die Eingangsklemmen des ODER-Tores 122 gegeben. Das ODER-Tor 122 ist mit der R-Eingangsklemme des Flip-Flops 79 verbunden. Die 0-Ausgangsklemme des Flip Flops 79 ist mit der Rückstellklemme des Flip-Flops 105 und mit dem Zähler 100 verbunden. Solange das Flip-Flop 105 rückgestellt ist, zählt der Zähler 100 nicht.
Im Zusammenhang mit der nachfolgenden Beschreibung der Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 3 werden folgende Voraussetzungen angenommen. Eingangs-Signale werden einem Element von links oder von oben zugeführt. Ausgangssignale eines Elementes laufen von links nach rechts oder von oben nach unten. Ausnahmen von dieser Voraussetzung werden durch Pfeile gekennzeichnet. Ein Signal relativ hoher Spannung, das auch 1 genannt wird, entspricht der Abtastung eines schwarzen Bandes der Etikette 36, während ein Signal relativ niedriger Spannung, das auch 0 genannt wird, der Abtastung eines weissen Bandes der Etikette entspricht. Ein ODER-Tor erzeugt am Ausgang eine hohe Spannung (einen 1 Ausgang), wenn eines oder mehrere seiner Eingangssignale hohe Spannung (1) führen.
Ein UND-Tor liefert am Ausgang nur dann eine hohe Spannung (einen 1-Ausgang), wenn alle seine Eingangssignale hohe Spannung (1) führen. Ein Signal niedriger Spannung an einem mit einem kleinen Kreis bezeichneten Eingang eines ODER- oder eines UND-Tores angelegt, bewirkt, dass es vom betreffenden Tor wie ein Signal hoher Spannung gewertet wird. Flip-Flops werden immer durch Signale hoher Spannung gesetzt oder zurückgestellt. Ist ein Flip-Flop gesetzt, so liefert es ein Signal hoher Spannung an seinem 1-Ausgang und ein Signal niedriger Spannung an seinem 0-Ausgang.
In der Beschreibung der Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 3 wird angenommen, dass die Flip-Flops 79, 105 und 110 anfänglich rückgestellt sind und dass der Zähler 100 die Zählung null enthält. Dann werden, sobald die optische Abtasteinrichtung 10 über den Gegenstand 16 (Fig. 1) tastet, vom Verstärker 44 eine Reihe von Signalen von abwechselnd hoher und niedriger Spannung entsprechend dem Wechsel der Helligkeit beim Tasten desLichtstrahls28über den Gegenstand 16 abgegeben. Dieser Helligkeitswechsel kann dadurch bewirkt werden, dass der Lichtstrahl über Abbildungen, Symbole oder Beschriftungstexte oder die Etikette 36 eines Gegenstandes tastet.
Deshalb erzeugen die Übergangsdetektoren 60 und 62 dauernd, aber unperiodisch, Impulse, die einem Wechsel von relativ hellen Flächenteilen des Gegenstandes 16 zu relativ dunklen Flächenabschnitten des Gegenstandes entsprechen.
Ein Impuls von einem jeden dieser Detektoren gibt das ODER-Tor 68 und das ODER-Tor 90 frei, damit dieses den monostabilen Multivibrator 92 und die Zeitverzögerungseinheit 94 anstartet. Der, zufolge eines vom ODER-Tor 90 empfangenen Impulses vom monostabilen Multivibrator 92 erzeugte Impuls wird an den Eingang der Verzögerungseinheit 93 gelegt und setzt die verzögerte Kippschaltung 95. Während der Zeit (400 Nanosekunden), während der die verzögerte Kippschaltung 95 gesetzt ist, blockiert der auf niedriger Spannung befindliche Q-Ausgang das UND-Tor 96. 900 Nanosekunden nachdem der Impuls des monostabilen Multivibrators 92 an die Verzögerungseinheit 93 gelegt worden ist, tritt er am Ausgang dieser Verzögerungseinheit auf.
Ist zu dieser Zeit die verzögerte Kippschaltung 95 nicht gesetzt, wird das UND-Tor 96 freigegeben, das ODER-Tor 90 freigegeben, der monostabile Multivibrator 92 in Betrieb gesetzt und der Zyklus wiederholt sich. Es wird nun angenommen, dass zur Zeit t ein Übergang festgestellt wird, und zur Zeit t1 ein zweiter, wobei tl eine zwischen to + 500 Nanosekunden und to + 900 Nanosekunden liegende Zeit ist. Dann erscheint (bei Vernachlässigung der Verzögerungszeiten des ODER-Tores 90 und des monostabilen Multivibrators 92) am Eingang der Verzögerungseinheit 93 ein Impuls, die verzögerte Kippschaltung 95 wird gesetzt und das Tor 96 blockiert. Nach der Zeit to + 400 Nanosekunden wird die verzögerte Kippschaltung zurückgestellt und das UND-Tor 96 ist wieder vorbereitet.
Dann tritt zur Zeit t, ein zweiter Impuls am Eingang der Verzögerungseinheit 93 auf und setzt die verzögerte Kippschaltung 95, wobei wiederum das UND-Tor 96 während 400 Nanosekunden gesperrt wird. Deshalb wird zur Zeit to + 900 Nanosekunden, wenn der erste Impuls, d. h. jener der am Eingang der Verzögerungseinheit zur Zeit to eintraf, die Verzögerungseinheit durchlaufen hat, das UND-Tor 96 blockiert werden. Dies ist erwünscht, da vom UND-Tor 96 gelieferte Impulse nur dann erwünscht sind, wenn während der letzten 900 Nanosekunden kein wirklicher Übergang festgestellt worden ist. Jedoch ist in dem angeführten Beispiel zur Zeit tl, also einer Zeit, die innerhalb von 900 Nanosekunden des zur Zeit t0 aufgetretenen
Impulses liegt, ein Impuls aufgetreten. Deshalb ist vom UND Tor kein Impuls erwünscht.
Es muss daran erinnert werden, dass kein Auftreten eines zweiten Impulses innerhalb von 500 Nanosekunden nach der
Zeit t0 das UND-Tor 88 freigegeben und die Schaltung zurückgestellt wird.
Da die Verzögerungseinheit 93 über das UND-Tor 96 an das ODER-Tor 90 rückgekoppelt ist, wird durch das ODER Tor 90 mit Sicherheit mindestens alle 900 Nanosekunden ein
Impuls gegeben, ohne Rücksicht darauf, ob von einem der Übergangsdetektoren 60 oder 62 ein Übergangs-Impuls erhalten wurde, jedoch, vorausgesetzt, dass das UND-Tor 96 durch das Flip-Flop 110 und die verzögerte Kippschaltung 95 vorbereitet ist. Es wird daran erinnert, dass die 900 Nanosekunden deshalb gewählt wurden, da sie die maximale Zeit darstellen, welche der Abtastlichtstrahl 28 (Fig. 1) braucht, um ein Band der Etikette 36 abzutasten. Nach einer kurzen Zeitverzögerung von 100 Nanosekunden wird durch die Verzögerungseinheit 94 ein ZEITTAKT-Impuls erzeugt.
Der Zweck der kurzen Verzögerungszeit besteht darin, es dem von der optischen Abtasteinrichtung 10 erzeugten Signal zu ermöglichen sich zu stabilisieren, bevor es verarbeitet wird. Der ZEITTAKT-Impuls bewirkt im Schieberegister 70 eine Verschiebung nach rechts und das Einschieben eines neuen Informationsbits vom Daten-Flip-Flop 66. In Abhängigkeit davon, welcher der beiden Übergangsdetektoren 60 oder 62 zuletzt einen Impuls geliefert hat, wird dieses Flip-Flop gesetzt oder zurückgestellt. Das Setzen des Flip-Flops zeigt an, dass, wenn das Flip-Flop gesetzt ist, ein schwarzes oder relativ dunkles Datenband von der Abtasteinrichtung 10 gelesen wurde, und, wenn das Flip-Flop zurückgestellt wurde, zeigt dies an, dass ein relativ helles oder weisses Datenband von der Abtasteinrichtung 10 gelesen wurde.
Sobald sich die Daten im Schieberegister 70 befinden, werden sie dauernd vom UND-Tor 78 überwacht. Dieses UND-Tor wird durch das Prüf-Signal eine kurze Zeit (150 Nanosekunden) nach jedem Einschieben von Daten in das Schieberegister 70 durch einen ZEITTAKT-Impuls geöffent.
Jedesmal, wenn die ersten sechs Speicherzellen des Schieberegisters 70 Daten enthalten, die fünf schwarzen Bändern, gefolgt von einem weissen Band, (d. h. in den Speicherzellen zwei bis sechs des Schieberegisters sind Einer enthalten, während die Speicherzelle eins des Schieberegisters eine Null enthält) entsprechen, wird angenommen, dass die Abtasteinrichtung den einheitlichen allgemeinen Teil 42 der Information der Etikette 36 abgetastet hat. Es wird dann, wenn von der Verzögerungseinheit 98 das PRÜF-Signal abgegeben worden ist, das UND-Tor 78 freigegeben und das Flip-Flop 79 gesetzt.
Ist das UND-Tor 78 freigegeben und deshalb das Flip-Flop 79 gesetzt, so kann das eine Anzeige dafür sein, dass die Abtasteinrichtung den einheitlichen allgemeinen Teil der Information der Etikette abgetastet hat. Weitere Prüfungen bestätigen diese Annahme oder widerlegen sie. Ist das Flip Flop 79 gesetzt, so bewirkt das an seiner 0-Klemme auftretende Ausgangssignal niedriger Spannung, dass das Rückstellsignal vom Zähler 100 weggenommen wird. Dadurch wird es dem Zähler ermöglicht, bei jedem an seiner S-Eingangsklemme erscheinenden ZEITTAKT-Signal nach vorne zu rücken.
Angenommen, dass die Abtasteinrichtung tatsächlich eine Etikette abtastet, werden die dem einheitlichen allgemeinen Teil der Information folgenden Datenbits bei jedem ZEIT TAKT-Impuls Bit für Bit in das Schieberegister 70 eingeschoben. Während dieses Abtastvorganges wird der Zeittaktkreis 91 durch die Datenübergänge welche, wie schon besprochen, durch eine passende Wahl des Datenbit-Musters, nach nicht mehr als 4 ZEITTAKT-Impulsen stattfinden müssen, periodisch wieder synchronisiert. Erreicht der Zähler die Zählung vier, was anzeigt, dass die ersten vier Datenbits eingelangt sind, so wird das UND-Tor 84 durch das PRÜF-Signal geöffnet.
Wenn die ersten vier Speicherzellen des Schieberegisters irgendeine der zehn gemäss Tabelle 1 gültigen Bitkombinationen enthalten, kommt der Ausgang des ODER-Tores 82 auf hohe Spannung und das UND-Tor 84 wird deshalb gesperrt.
Tritt im Schieberegister irgendeine der anderen Kombinationen der vier Bits auf, was wahrscheinlich dann passiert, wenn der Lichtstrahl nicht die Etikette, sondern deren Umgebung oder einen von der Mitte der Etikette genügend weit entfernten Teil von dieser abtastet, wo wird am Ausgang des ODER-Tores 82 eine niedrige Spannung erscheinen und das UND-Tor 84 wird freigegeben werden. Ist das UND-Tor 84 freigegeben, so wird die dadurch am Ausgang des ODER-Tores 122 entstehende hohe Spannung, das Flip-Flop 79, welches seinerseits den Zähler 100 zurückstellt, zurückstellen. Ist das Flip-Flop 79 zurückgestellt, so wird jedesmal dann, wenn eine als einheitlicher allgemeiner Teil der Information gedeutete Bitkombination auftritt, das Tor 78 wieder freigegeben und dadurch bewirkt, dass das Flip-Flop 79 gesetzt wird.
Ist im Zähler 100 die Zählung acht, das heisst, vier mal zwei erreicht, so wird das UND-Tor 84 wieder leitend. Enthalten, wie vorher beschrieben wurde, die ersten vier Speicherzellen des Schieberegisters 70 eine laut Tabelle 1 gültige Kombination von Bits, so wird das Tor 84 gesperrt. Andernfalls wird das Tor freigegeben und das Flip-Flop 79 zurückgestellt. Dieser Vorgang setzt sich so lange fort, bis dass der Zähler die Zählung 24 erreicht.
Die Zählung 24 ist aus drei Gründen von Bedeutung.
Erstens zeigt jede von null verschiedene Zählung an, dass der einheitliche allgemeine Teil der Information erkannt worden ist. Zweitens zeigt sie an, dass fünf Gruppen zu je vier Datenbits gelesen worden sind und als gültige Kombinationen von vier Bits erkannt worden sind. Drittens zeigt sie an, dass die ersten vier Speicherzellen des Schieberegisters Signale enthalten sollten, die weissen, schwarzen, weissen, schwarzen Datenbändern entsprechen, oder in anderen Worten gesagt, den ersten vier Bändern des Endabschnittes 46 der Etikette 36 entsprechen. Ist bei einer Zählung 24 und gleichzeitigem Auftreten des PRÜF-Signals an der Logikeinheit 86, diese Kombination nicht vorhanden, so liefert die Logikeinheit 86 ein Ausgangssignal.
In einer von ihren vielen möglichen Ausführungsformen kann die Logikeinheit 86 als erstes ein Vier-Eingangs-UND Tor mit zwei normalen Eingängen, welche den Bit-Speicherzellen 1 und 3 des Schieberegisters 70 verbunden sind und zwei Sperreingängen, verbunden mit den Bit-Speicherzellen 2 und 4 des Schieberegisters 70, enthalten. Weiter könnte eine solche Logikeinheit 86 ein zweites UND-Tor mit zwei normalen Eingängen, die mit dem PRÜF- und Zählung 24 -Signal verbunden sind, und einen Sperreingang der mit dem Ausgang des oben erwähnten ersten UND-Tores verbunden ist, enthalten.
Mit diesen oder anderen möglichen Kombinationen von Torschaltungen erzeugt die Logikeinheit 86 an ihrem Ausgang: (1) ein Signal hoher Spannung, wenn sie an ihren Eingängen (a) das PRÜF- und das Zählung 24 -Signal (b) irgendeine von der Signalkombination hohe, niedrige, hohe, niedrige Spannung der Bitspeicherzellen 1, 2, 3 und 4 des Schieberegisters 70 abweichende Kombination erhält; und (2) ein Signal niedriger Spannung in allen anderen Fällen. Das an der Logikeinheit 86 entstehende Signal hoher Spannung wird über das UND-Tor
122 das Flip-Flop 79 zurückstellen, welches seinerseits den Zähler 100 auf die Zählung Null rückstellt, wodurch es erforderlich wird, dass der ganze Vorgang wieder von vorne beginnt.
Es wurde gefunden, dass bei Ausführung der Schaltung nach Fig. 3 ohne die oben beschriebene Logikeinheit 86 und damit Wegfall der zuletzt beschriebenen Gültigkeitskontrolle durchzuführen, es möglich war, dass bestimmte, beim Abtasten längs der Linie 2-2 (Fig. 2a) abgelesene Datenkombinationen trotz aller bisher beschriebenen Gültigkeitsprüfungen falsche Ablesungen von der Etikette ergaben. Es ist ersichtlich, dass, wenn die Schaltung die Logikeinheit 86 umfasst und die Logikeinheit 86 während des Abtastens nicht freigegeben wird, dies ein sehr starkes Beweismittel dafür ist, dass eine Etikette abgetastet wird und das Abtasten durch das Zentrum der
Etikette erfolgt.
Das am ODER-Tor 106 auftretende Z24-Signal gibt in Kombiantionen mit dem PRÜF-Signal am UND-Tor 108 das UND-Tor 108, welches bewirkt, dass das Flip-Flop 110 gesetzt wird, frei. Ist das Flip-Flop 110 gesetzt, so sperrt das dadurch an seinem 0-Ausgang entstehende Signal niedriger Spannung das UND-Tor 96. Dies verhindert, dass die Verzögerungsein heit 92 ZEITTAKT- und PRÜF-Signale bildet. Es verhindert aber nicht, dass bei Übergängen auf den Datenbändern, die ein
Signal hoher Spannung am Ausgang des ODER-Tores 68 bewirken, das ZEITTAKT- und das PRÜF-Signal erzeugt wird. Ist am 1-Ausgang des Flip-Flops 110 eine hohe Span nung, so wird vom monostabilen Multivibrator 111 ein Signal hoher Spannung erzeugt, welches über das freigegebene UND Tor 113 die verzögerte Kippschaltung 116 auslöst.
Wenn die
Abtastung des Lichtstrahls wirklich durch das Zentrum der
Etikette erfolgt, sollte es während mindestens sechs Mikro sekunden nachdem die verzögerte Kippschaltung 116 gesetzt wurde, keinen Übergang geben. Ein jeder solcher vor sechs
Mikrosekunden erfolgender Übergang gibt das durch die verzögerte Kippschaltung 116 über das UND-Tor 119 vorbe reitete UND-Tor 120 frei. Das freigegebene UND-Tor gibt das
ODER-Tor 122 frei, welches bewirkt, dass das Flip-Flop 79, das, wie früher beschrieben wurde, den Abtastvorgang wieder ganz von vorne anstartet, zurückgestellt wird.
Wie schon früher erwähnt, wird durch die Abgabe des Zählungs 24 -Impulses durch den Zähler 100 (und das gleichzeitig auftretende PRÜF-Signal aus der Zeittaktschaltung 91) markiert, dass fünf Sätze von Datenbits erfolgreich im Schieberegister 70 gespeichert wurden. Unter der Annahme, dass das Erscheinen des Endabschnittes (des Zentralkreises) der Etikette erfolgreich abgetastet wurde, ist die Schaltung gemäss Fig. 3 nun dafür vorbereitet, Daten aus der anderen Hälfte der Etikette zu empfangen. (Dieser Empfang findet statt, wenn die Abtastung über die andere Hälfte der Etikette fortgesetzt wird).
In Übereinstimmung damit bewirkt die 1 Ausgangsklemme des Flip-Flops 105, welche mit der Steuereingangsklemme des Schieberegisters 70 und mit dem Zähler 100 verbunden ist, dass das Schieberegister, wenn es ZEIT TAKT-Impulse erhält, seinen Inhalt von rechts nach links schiebt, und dass der Zähler, wenn er ZEITTAKT-Impulse erhält, rückwärts statt vorwärts zählt.
Der Übergang vom schwarzen Zentrumskreis auf das umgebende weisse Band bewirkt, falls er nicht als zu früh festgestellt wird, dass ein Impuls durch den Übergangsdetektor 62 erzeugt wird, welcher seinerseits die Erzeugung eines ZEITTAKT- und PRÜF-Impulses bewirkt und das Flip-Flop 110 zurückstellt, wodurch die ZEITTAKT-Schaltung wieder beginnt in zeitlichen Abständen ZEITTAKT- und PRÜF Impulssignale auszusenden. Sobald die Abtasteinrichtung über die rechte Hälfte der Etikette tastet, wird in den UND-Toren 72 und 74 die abgetastete Information mit der im Schieberegister 70 gespeicherten verglichen. (Es ist zu beachten, dass, wenn die Bits im Schieberegister 70 nach links geschoben werden, ein jedes von der Speicherzelle 1 des Schieberegisters 70 abgelesene Bit auch an die Speicherzelle mit dem höchsten Stellenwert angelegt wird.
Die Folge davon ist, dass es zu einem Umlaufen der Bits im Register 70 kommt). Tritt zwischen den im Schieberegister enthaltenen Daten und den am Flip-Flop eintreffenden Daten ein Unterschied auf, so wird entweder das UND-Tor 72 oder das UND-Tor 74 freigegeben. Die dadurch am Ausgang des ODER-Tores 122 entstehende hohe Spannung bewirkt, dass das Flip-Flop 79 zurückgestellt und der ganze Vorgang der Verarbeitung der Abtastinformationen wieder in der bereits beschriebenen Art neu angestartet wird.
Der Zähler erreicht die Zählung Null, wenn der Strahl 28 beim Überstreichen der Etikette das einzelne weisse Band des einheitlichen allgemeinen Teiles der Information erreicht. Die zu diesem Zeitpunkt auftretende Zählung Null ist ein Indiz dafür, dass die im Schieberegister 70 gespeicherte Information (d. h. die Information auf der linken Seite der Etikette 36) mit der Information auf der rechten Seite der Etikette übereinstimmt. Wenn der Strahl den äusseren schwarzen Ring abtastet, bewirkt das dabei entstehende ZEITTAKT-Signal eine Subtraktion vom Inhalt des Zählers 100, wodurch dieser ein UE Signal erzeugt. Dies ist ein wesentliches Kennzeichen dafür, dass eine Etikette abgetastet und richtig gelesen wurde. Es verbleibt jedoch noch ein letzter Prüfvorgang.
Über das ODER-Tor 106 gibt das UE-Signal in Kombination mit dem PRÜF-Signal das UND-Tor 108 frei und setzt den Flip-Flop 110. Das an der 0-Klemme des Flip-Flops 110 auftretende Signal niedriger Spannung sperrt das Tor 96, wodurch die ZEITTAKT- und die PRÜF-Impulse blockiert werden. Das an der 1-Ausgangsklemme des Flip-Flops 110 auftretende Signal löst über den monostabilenMultivibrator 111 und das freigegebeneUND-Tor 114 die verzögerte Kippschaltung 118 aus. Das an der Q-Ausgangsklemme der verzögerten Kippschaltung vorhandene Ausgangssignal hoher Spannung bereitet über das ODER-Tor 119 das UND-Tor 120 vor. Wird ein Übergang festgestellt bevor die verzögerte Kippschaltung
118 zurückfällt, so gibt das am ODER-Tor 68 entstehende Signal hoher Spannung das Tor 120 frei, welches das Rückstellsignal für das Tor 122 erzeugt.
Die 3,2 Mikrosekunden Zeitverzögerung der verzögerten Kippschaltung 118 ist kürzer als die Zeit, die der Lichtstrahl 28 benötigt, um den äusseren, schwarzen Ring der Etikette 36 abzutasten. Deshalb zeigt ein Übergang während der Zeit, in der die verzögerte Kippschaltung gesetzt ist, an, dass die Etikette entweder fehlerhaft war, oder dass das Abtasten über irgend etwas anderem, aber nicht über die Etikette, erfolgte.
Wenn die verzögerte Kippschaltung 118 zurückfällt, geben das dabei entstehende Ausgangssignal am monostabilen Multivibrator 121 und der 1-Ausgang am Flip-Flop 110 in ihrer Kombination das UND-Tor 112 frei, und bewirken ein Rückstellsignal am ODER-Tor 122 und ein Signal GÜLTIGE ABLESUNG . Dieses Signal kann auf verschiedene Art und Weise verwendet werden. Zum Beispiel kann es einem (nicht dargestellten) Computer zugeleitet werden, wobei die im Schieberegister 70 gespeicherte Information herausgeschoben, an den Computer geleitet wird, oder in ein anderes Speicher Schieberegister zur anderweitigen Verarbeitung eingeschoben wird.
Zusammengefasst wurde eine Serie von Prüfvorgängen beschrieben, welche während des Abtastens einer Etikette 36 (Fig. 2) ausgeführt werden. Als erstes wird dauernd an einem UND-Tor 88 eine Prüfung durchgeführt, um sicher zu gehen, dass nicht zwei zu nahe beieinander liegende Übergänge erfolgen. Sodann wird dauernd an einem UND-Tor 78 eine Prüfung durchgeführt, um festzustellen, ob der einheitliche allgemeine Teil der Information einer Etikette abgetastet wurde. Als nächstes wird, sobald vier aufeinanderfolgende Informationsbits im Schieberegister 70 eingespeichert sind, am UND-Tor 84 eine Prüfung durchgeführt, um festzustellen, ob diese Bits eine der zehn zulässigen Datenkombinationen gemäss Tabelle 1 darstellen.
Erreicht der Zähler eine Zählung, die anzeigt, dass der Abtast-Lichtstrahl das erste Band des Zentrumkreises der Etikette erreicht haben sollte, so wird an der Logikeinheit 86 eine Prüfung durchgeführt, um zu ermitteln, ob ein eindeutiges Weiss-Schwarz-Weiss-Schwarz-Muster im Schieberegister eingespeichert wurde. Es wird auch am UND Tor 120 eine Prüfung durchgeführt, um festzustellen, ob der Abtastlichtstrahl durch, oder fast durch die Mitte der Etikette gelaufen ist und zwar dadurch, dass man feststellt, dass keine Übergänge im Zentralkreisteil der Etikette sich ereignen. Dann wird an den UND-Toren 72 und 74 eine Prüfung durchgeführt, um sich zu vergewissern, dass die von aussen her gegen das Zentrum der Etikette abgelesenen Daten Bit für Bit mit den vom Zentrum der Etikette nach aussen hin abgelesenen Daten übereinstimmen.
Schliesslich wird am UND-Tor 120 eine Prüfung durchgeführt, um sich zu vergewissern, dass der Lichtstrahl durch den äusseren schwarzen Ring der Etikette läuft.