CN101080728A - 带有垂直板力检测和补偿的扫描器 - Google Patents

带有垂直板力检测和补偿的扫描器 Download PDF

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CN101080728A CNA2005800435727A CN200580043572A CN101080728A CN 101080728 A CN101080728 A CN 101080728A CN A2005800435727 A CNA2005800435727 A CN A2005800435727A CN 200580043572 A CN200580043572 A CN 200580043572A CN 101080728 A CN101080728 A CN 101080728A
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Abstract

说明的是一种能检测和/或测量置于其垂直板上的重量的多光学扫描器。在一个实施例中，该垂直板的一部分定位在水平板的一部分的下方，以使得施加在垂直板上的力被全部或部分传递至水平板。在替换实施例中，一个或多个传感器与垂直板耦合以用于检测该板上的力。传感器可以与诸如可听信号等报警器耦合以警告操作员读错了重量。

Description

带有垂直板力检测和补偿的扫描器
发明领域
本发明针对数据捕捉设备，尤其涉及能检测和/或测量置于其垂直板上的重量的扫描器。
发明背景
数据形(dataform)可以是以视觉形式对数字和其它信息进行编码的任何标记。另外，能从中提取数据的任何对象、图像等也可以是数据形。能解码数据形的数据捕捉设备已变得非常普遍。一种类型的数据捕捉设备是固定扫描器。这些固定扫描器可包括诸如水平扫描器和垂直扫描器等多个扫描器。这些扫描器被相互垂直地定位并为操作员提供多个扫描角度。各扫描器由用于保护并提供水平表面的板覆盖。这些板具有允许扫描器读取数据形的窗口区域。
在已知的多光学扫描器的一些实施例中，扫描器的水平部分包括用于测量置于该扫描器上的物体的重量的秤。按照它们的重量出售诸如产品等物品的超市使用这些类型的扫描器用于更快地结帐和节省空间。不幸的是，当物品倚靠在扫描器的垂直部分上时，秤可能测不到该物品的全部重量，因为重量中的一些被传递到扫描器的垂直部分。某些已知的扫描器通过使用弯曲以覆盖水平和垂直扫描器两者的单块刚性板来解决这一问题。该板具有水平平面和垂直平面，并且两个平面均包括允许扫描器读取数据形的透明部分。
虽然单块刚性母板解决了物体倚靠在多光学扫描器的垂直部分上的问题，但该母板的单一特性导致了其它问题。例如，单块板限制了能对扫描器进行的修改的量，并且如果板的垂直或水平部分中任何一个存在问题，则必须更换整块板。因此，存在着对在测量和/或检测其垂直部分上的力的同时能解决这些问题的多光学扫描器的需求。
发明概要
如将从本文中的教导显而易见的，在本文中所描述的并要求保护的发明满足这一和其它需求。本发明的一个实施例包括能检测和/或测量置于其垂直板上的重量的秤和扫描器。
根据本发明实现的多光学扫描器的一个实施例包括：扫描模块、耦合至一测力计的水平板以及耦合至该测力计的垂直板。水平板包括定位于从垂直板延伸出的第二延伸件上方的第一延伸件。这些板被定位成使得施加于垂直板的至少某些力能被传递给水平板而剩余的力能通过底盘直接传到测力计。
在一些实施例中，该多光学扫描器还可包括安装在测力计的顶上并支承水平和垂直板的底盘。这些板通过至少一个支承点耦合到底盘，并且这些支撑点中的至少一个可以是铰链。
该多光学扫描器的一个替换实施例包括：扫描模块；包含耦合至测力计的水平板的秤模块；垂直板；耦合至所述垂直板的用于检测所述垂直板上的力的传感器；以及用于警告多光学扫描器操作员的报警器。该报警器可以是发光二极管(LED)、可听警告或是写在屏幕上的消息。该报警器通知操作员可能发生了错误的重量测量以及操作员应调整物品并再次对其进行称量。
结合附图考虑时，从以下的详细说明中，本发明的其它目的和特征将变得显而易见。然而，应理解这些附图只是为说明的目的而不是作为对本发明限定的定义而设计的。
附图简要说明
附图不是按比例绘制的，而仅仅是说明性的，在所有这几幅视图中，相同的标号表示同样的要素。
图1示出根据本发明的一个实施例实现的示例性多光学扫描器。
图2示出本发明的示例性双称量母板实施例。
图3示出本发明的示例性垂直板传感器实施例。
图4示出根据本发明的一个实施例实现的示例性多称量母板方法。
图5示出根据本发明的一个实施例实现的示例性垂直板力检测方法。
示例性实施例的详细说明
现在将结合附图示出和说明多光学扫描器的几个示例性实施例。
如上所述，多光学扫描器可能会不正确地测量倚靠着其垂直板的物体的重量。本发明的一个实施例包括用于将力从垂直板传递至水平板以使得物体的全部重量被测量的多称量母板系统。该多称量母板系统可以调节以满足不同的顾客需要。例如，可以用较轻的刚性较小的材料来代替刚性垂直板或为不想或不需要调节垂直板上的重量的顾客去除刚性垂直板。在一些扫描器中，不使用垂直板，因为已为了防灰而密封了垂直扫描模块。
另外，在本发明的一个替换实施例中，可将传感器与垂直板耦合以检测该垂直板上的力。这些传感器还与诸如LED、扬声器和/或计算机等用于警告扫描器操作员物体倚靠在垂直板上以及应重新称量的报警器耦合。然后，操作员可以调节物体以获取其重量。
图1示出根据本发明实现的一个示例性多光学扫描器100。扫描器100可以是商店中结账柜台的一部分。扫描器100包括：扫描器外壳105、秤模块180、数据捕捉模块130以及扫描模块140。秤模块180包括：垂直板110、水平板120、底盘170以及测力计165。
外壳105为具有水平部分和垂直部分的“L”形。底盘170定位于外壳105的水平部分的顶上并与测力计165耦合。水平板120定位于底盘170的顶上，创建了一个用于放置物体的平台。放在水平板120上的对象的重量通过底盘170传递给测力计165。示例性测力计165对形变敏感，并基于形变量产生一个可测电信号。可以对该电信号进行分析以确定物体的重量。
在本发明的一个实施例中，扫描器100可以具有一个在从顶部看时具有矩形马蹄形状的底盘170。测力计165定位在底盘170的与开放侧相对的中间部分的下方。在其它实施例中，底盘170。在此配置中，扫描器100可包括一个以上测力计165。当有两个测力计165时，各测力计可定位在底盘170的相对侧的下方。
水平板120由刚性材料制成，并包括透明区域或出射窗125。出射窗125允许数据捕捉模块130扫描对象，例如包括数据形的对象。垂直板110还包括扫描模块140所用的出射窗115。根据本发明的实施例，垂直板110可以由刚性材料或刚性低于水平板120的材料制成。虽然垂直板110和水平板120被描绘为正交，但在替换实施例中，板110、120的角距可大于或小于90°。
数据捕捉模块130包括：由总线145耦合在一起的处理模块160、扫描模块155、存储器175以及通信接口150。扫描模块140通过总线145与数据捕捉模块130耦合。数据捕捉模块130的这些模块和其它组件可以被实现为软件、硬件、硬件仿真软件以及可重编程硬件的任意组合。另外，虽然图1将数据捕捉模块130描绘为在外壳105的水平部分中，但数据捕捉模块130的所有或一些模块和组件可以位于外壳105的垂直部分中或在外部。总线145是示出本发明的不同模块的可互操作性的示例性总线。根据设计选择，可以有一条以上的总线，并且在一些实施例中，某些模块可以直接耦合而非耦合至总线145。
在示例性实施例中，处理单元160可以实现为一个或多个中央处理单元(CPU)、现场可编程门阵列(FPGA)等。在一个实施例中，处理单元160可包括用于处理存储在存储器175中的软件和数据的通用CPU。在其它实施例中，处理单元160的模块可以在处理单元160的存储器中预编程序以执行诸如信号处理、接口仿真等功能。在替换实施例中，可以在外部计算机中进行处理。处理单元160可包括上述处理器的任意组合。扫描模块140、155可以实现为例如基于激光的扫描器、图像扫描器或任何其它用于分析数据形的设备。
存储器175可以实现为易失性存储器、非易失性存储器和可重写存储器，诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和/或闪存。存储器120能存储用于操作扫描器100的方法和过程，并且还能用于存储原始和/或已处理的数据。
多光学扫描器100可以实现为用于以各种语言通信的不同设备或系统的模块。因此，数据收集模块100包括用于耦合至外部设备的通信接口150。扫描器可包括用于不同外围设备的许多不同类型的接口。这些设备可包括：计算机、手持式扫描器等。在一些实施例中，附连设备能协助处理，或者附连设备能提供附加的功能。扫描器100还可包括用于与使用不同的计算机语言的外围设备接口的翻译方法。不同的接口包括通用串行总线(USB)、扫描器仿真、IBM键盘口、码元串行接口(SSI)等。
扫描器100还可包括用于管理扫描器100所使用的电源的电源管理系统。在一些实施例中，扫描器100可以在给定时间里检测不到活动时切换至节电模式。节电模式可以将扫描器100完全停机或启动其它节电技术。
图2示出一个示例性双光学扫描器200，包括根据本发明实现的双称量母板系统。双光学扫描器200包括未示出的数据捕捉模块和第二扫描模块。另外，扫描器200包括：外壳205、垂直称量板210、水平称量板220、底盘270以及两个测力计260、265。测力计定位在外壳205的水平部分中，而底盘270定位在测力计260、265上方。在本示例性实施例中，底盘270的顶视图看上去象切去一矩形的矩形。底盘还包括8个支承点。图2示出4个支撑点271到274，而其它4个支承点在所示支撑点的相对侧上(未示出)。
扫描器200的垂直称量板包括：出射窗215、水平延伸件212以及用于与支承点273、274及它们相对的支承点(未示出)耦合的4个支承元件。在本发明的一个实施例中，支承点274及其相对的支承点可以被耦合到垂直称量板210作为铰链。水平延伸件212是从垂直板210的底部向水平方向伸出的构件。水平称量板220包括出射窗225、水平延伸件222以及用于与支承点271、272以及它们的相对支撑点(未示出)耦合的4个支撑元件。水平板220的延伸件222是水平称量板220的延伸，并且长到足以被定位在垂直板210的延伸件212的上方。延伸件220的高度小于水平称量板220的高度，因此当水平板的延伸件222定位在垂直板的延伸件212的上方时，水平板就提供了一个用于称量物体的平坦的平台。在一些实施例中，延伸件可包括结块和/或槽或其它耦合元件以使得这些板被牢固地耦合。
双光学扫描器200的双称量母板系统能测量倚靠在垂直称量母板210上的物品的重量。当物品250倚靠在扫描器200上时，向下的力被施加到水平称量板上并由测力计测得。另外，倚靠着的物品250在垂直板210上产生一个向下的负重和一个向侧面的负重。垂直板210上向下的负重通过支承点273、274传递至底盘270并由测力计测得。垂直板210上向侧面的负重在支承点274处产生一个力矩，该力矩通过力矩臂传递至水平板220，然后由测力计260、265测得。垂直板和水平板由具有足以传递负重的刚性的材料制成。因此，扫描器200测得物品250的全部重量。
某些行业可能需要双光学扫描器但不需要双称量母板系统。本发明的称量母板系统的双重特性允许扫描器可以被配置成适用于这些情形。例如，刚性垂直称量板可以是任选项。在本发明的替换实施例中，作为双称量母板系统的代替，多光学扫描器可包括用于测量垂直板上的负重的传感器。这些传感器可以与诸如LED或扬声器等能警告扫描器操作员测得的重量可能有错、该物品应被重新称量的报警器耦合。
图3示出一个示例性双光学扫描器300，包括用于检测垂直板上的力的传感器系统。除了图1中所述的组件之外，示例性双光学扫描器300还包括：外壳305、垂直板310以及水平板320。水平板320由刚性材料制成并用作称量母板。板320还包括透明区域320，扫描器能通过该区域读取数据形。水平板320由4个支承点定位在底盘370上方，而底盘370定位在两个测力计360、365的上方。当一物体被放在水平板320上时，其重量通过该板和底盘传递至测力计360、365。
垂直板310可以由或可以不由刚性材料制成，并包括用于扫描的透明区域315。另外，称量板310包括在板310的顶部上的水平延伸，用于在长型对象倚靠在板310的顶角上时的情况。垂直板310还与力或位移传感器330、335耦合。这些传感器与诸如发光二极管(LED)345和/或扬声器或其它可听设备等报警设备340耦合。这些报警设备在物体350倚靠在垂直板310上时被激活。报警设备340、345可以与传感器330、335直接耦合，或者报警设备340、345可以通过处理模块160与传感器330、335耦合。另外，扫描器300可以与诸如收银机和/或其它某个计算机等设备耦合。收银机可以被编程为在传感器330、335被激活时使称量结果无效。收银机还能向操作员显示一条调整物体350并对其进行重新称量的警告消息。
图4示出用于测量倚靠在多光学扫描器的垂直板上的物体的重量的方法400的一个示例性实施例。在方法400的说明中参照了扫描器200。方法400以及本文所述的其它方法的步骤是示例性的并且可以根据设计选择重新排列这些步骤的次序。方法400从起始步骤405开始。在一个示例性实施例中，方法400在有物体250倚靠在扫描器200的垂直板210上时开始。
处理从步骤405进行到步骤410，在此由物体250施加在垂直板210上的向侧面的力通过在延伸构件212上产生的力矩臂机械地传递到水平板220，进而传递给测力计260、265。由物体250施加在水平板220和垂直板210上的向下的力也被传递给测力计。因此，在步骤415中，测力计260、265测得物体250的全部重量。方法400在步骤420结束，并且扫描器200准备好接收另一个要扫描和/或测量的物体。
图5示出用于检测倚靠在多光学扫描器的垂直板上的对象的方法500的一个示例性实施例。在方法500的说明中参照了扫描器300。方法500以及本文所述的其它方法的步骤是示例性的，并且可以根据设计选择重新排列这些步骤的次序。方法500从起始步骤505开始。在一个示例性实施例中，方法500在有物体350倚靠在扫描器300的垂直板310上时开始。
处理从步骤505进行到步骤510，在此由传感器330、335检测垂直板310上的力。在一个实施例中，传感器330、335与诸如LED 345和扬声器340等报警器直接耦合。因此，当在步骤510中检测到力之后，处理进行到步骤515，在此向扫描器的操作员警告倚靠着的物体350。LED 345可以是红色的和/或能闪烁的。另外，扬声器340能发出蜂鸣噪声或指示操作员重新称量该对象。
在替换实施例中，传感器330、335与处理模块耦合。处理模块能通过通信接口150向耦合的设备输出警告信号。耦合的设备可以被编程以在步骤515通过使最后的重量测量无效和/或告诉操作员重新称量该物品来警告操作员。在操作员被警告后，方法500在步骤520结束，并且扫描器300准备好重新称量该物体。
虽然已示出，说明和指出了应用于其优选实施例的本发明根本的新颖特征，但必须理解本领域技术人员可以对所公开的发明的形式和细节进行各种省略、替换和变更而不会背离本发明的精神。因此，旨在仅如由所附权利要求的范围所指示地来限定本发明。

Claims (33)

1.一种秤，包括：
耦合至测力计的水平板，所述水平板包括第一延伸件；以及
耦合至所述测力计的垂直板，所述垂直板包括第二延伸件，其中所述第二延伸件定位在所述第一延伸件的下方，且至少一些力能从所述垂直板传递至所述水平板。
2.如权利要求1所述的秤，其特征在于，还包括安装在所述测力计顶上的底盘，并且其中所述底盘支承所述水平板和所述垂直板。
3.一种扫描器，包括：
扫描模块；
耦合至测力计的水平板，所述水平板包括第一延伸件；以及
耦合至所述测力计的垂直板，所述垂直板包括第二延伸件，其中所述第二延伸件定位在所述第一延伸件的下方，并且至少一些力能从所述垂直板传递至所述水平板。
4.如权利要求3所述的扫描器，其特征在于，所述水平板和所述垂直板还包括透明区域。
5.如权利要求3所述的扫描器，其特征在于，还包括分布在所述水平板下方的至少一个附加的测力计。
6.如权利要求3所述的扫描器，其特征在于，还包括至少一个附加扫描模块。
7.如权利要求3所述的扫描器，其特征在于，所述的至少一些力被从所述垂直板机械地传递至所述水平板。
8.如权利要求3所述的扫描器，其特征在于，所述水平板和所述垂直板的刚性足以将施加在所述板上的力传递至所述测力计。
9.如权利要求3所述的扫描器，其特征在于，所述水平板和所述垂直板是联锁的。
10.如权利要求3所述的扫描器，其特征在于，还包括用于检测所述垂直板是否接触到垂直扫描模块和外壳之一的传感器。
11.如权利要求3所述的扫描器，其特征在于，还包括安装在所述测力计顶上的底盘，并且其中所述底盘支承所述水平板和所述垂直板。
12.如权利要求11所述的扫描器，其特征在于，所述水平板和所述垂直板通过至少一个支承点耦合至所述底盘。
13.如权利要求11所述的扫描器，其特征在于，所述垂直板以绞接结构与所述底盘耦合。
14.一种扫描器，包括：
扫描模块；
包括耦合至测力计的水平板的秤模块；
垂直板；
耦合至所述垂直板的传感器，其中所述传感器检测所述垂直板上的力；以及
报警器，其中所述报警器警告扫描器操作员。
15.如权利要求14所述的扫描器，其特征在于，所述水平板和所述垂直板还包括透明部分。
16.如权利要求14所述的扫描器，其特征在于，所述秤模块还包括安装在所述测力计的顶上的底盘，并且所述底盘支承所述水平板。
17.如权利要求14所述的扫描器，其特征在于，还包括分布在所述水平板下方的至少一个附加测力计。
18.如权利要求14所述的扫描器，其特征在于，所述报警器是LED和可听声音中的至少一个。
19.一种测量扫描器上的力的方法，包括：
设置耦合至测力计的水平板，所述水平板包括第一延伸件；以及
将至少一些力从垂直板传递至所述水平板，其中所述垂直板与所述测力计耦合，并且所述垂直板包括第二延伸件，其中所述第二延伸件定位在所述第一延伸件的下方。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述水平板和所述垂直板还包括透明部分。
21.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述水平板与分布在所述板下方的至少一个附加测力计耦合。
22.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述至少一些力被从所述垂直板机械地传递至所述水平板。
23.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述水平板和所述垂直板的刚性足以将施加在所述板上的力传递至所述测力计。
24.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述水平板和所述垂直板是联锁的。
25.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述扫描器还包括传感器，其中所述传感器检测所述垂直板是否接触到垂直扫描模块和外壳之一。
26.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述扫描器还包括安装在所述测力计的顶上的底盘，并且其中所述底盘支承所述水平板和所述垂直板。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述水平板和所述垂直板通过至少一个支承点与所述底盘耦合。
28.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述垂直板以绞接结构与所述底盘耦合。
29.一种检测扫描器的垂直板上的力的方法，包括：
提供包含耦合至测力计的水平板的秤模块；
由耦合至垂直板的传感器检测力；以及
发送信号以向扫描器用户发出警报。
30.如权利要求29所述的方法，其特征在于，所述水平板和所述垂直板还包括透明部分。
31.如权利要求29所述的方法，其特征在于，所述秤模块还包括安装在所述测力计的顶上的底盘，并且其中所述底盘支承所述水平板。
32.如权利要求29所述的方法，其特征在于，所述水平板与分布在所述板下方的至少一个附加测力计耦合。
33.如权利要求30所述的方法，其特征在于，所述报警器是LED和可听声音之一。
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