CN105185000A - 自适应销售点（pos）设备 - Google Patents

Abstract

销售点(POS)设备(400)探测其操作环境中的设备产生的振动。当POS设备(400)被用于改进POS设备(400)的精确度时，识别振动并产生一个或多个滤波器以消除振动。

Description

自适应销售点（POS）设备

技术领域

本发明涉及自适应销售点(POS)设备。

背景技术

销售点(POS)设备通常包括各种整合式设备，例如扫描器、衡器、配备衡器的整合式扫描器、带屏幕签名功能的读卡器，以及类似设备。

典型安装的衡器(配备衡器的整合式扫描器的组件)通常会受到操作环境导致的机械振动的影响。例如，在结账台(一种POS设备)，产品取接带和电动转盘是机械振动的常见原因和故障来源。机械振动影响磅秤的操作，使得实测重量值因振动而出现波动。这些重量波动导致衡器结算性能低下、无法进行秤重结算、衡器重量不足问题，及重量错误问题。

在扫描器/衡器的典型操作环境中遇到的机械振动大致上可区分为周期和非周期两种。多数非周期振动的原因是结账过程中客户和收银员的活动。将物品放在称重板上，以及从称重板取走物品是非周期振动的两个重要来源。非周期振动是间歇性及发生时间无法预测的振动，可将其合理视作客户、收银员和POS设备之间的互动的必要部分。非周期振动还具有在收银员和客户等待衡器确定刚放在称重板上的物品的稳定重量期间强度减少的特性。因此，与客户和收银员活动有关的非周期振动并非磅秤问题的重要来源。

与此相反，多数周期机械振动主要来自环境内不同来源的电动振动的机械传导。POS结账台中的周期机械振动的示例来源是将产品传送给收银员然后从收银员处将产品移开的传送带。电动机和齿轮传动链产生与其不同组件的转动速度有关的振动频率。根据结账台的设计，扫描器/衡器会感觉到这些振动频率，并且，已安装的磅秤和结账台之间的机械式联轴器会放大振动频率。虽然扫描器/衡器预期无法预测它被装于其中的振动环境的种类，一旦安装，振动环境将具备更多可预测特性。当衡器被用于此类环境时，需要使用具有特定抗扰性的衡器，或对特定环境中出现的振动量进行一定程度的调整。

发明内容

在不同实施例中，提供用于自适应环境调整的方法和POS设备。

根据一个实施例，提供用于POS设备自适应调整的方法。具体而言，识别称重传感器产生的频率，并作为噪音识别频率。接着，动态调整称重传感器，以便在存在频率时，从称重传感器产生的信号删除频率。

根据本发明的第一个方面，本发明提供一种方法，包括：识别称重传感器产生的频率；作为噪音识别频率；并调整称重传感器，以便在存在频率时，从称重传感器产生的信号删除频率。

所述识别称重传感器所产生频率的步骤还可选择性地包括当称重传感器的状态表明称重传感器可能未使用时确定频率。

所述识别称重传感器所产生频率的步骤还可选择性地包括作为称重传感器操作环境中的设备产生的周期机械振动识别频率。

所述作为噪音识别频率的步骤还可选择性地包括将频率与表示称重传感器振动环境的频谱分析的数据进行比较，数据包括振动频率和这些振动频率的峰幅值。

所述将频率与表示称重传感器振动环境的频谱分析的数据进行比较的步骤还可选择性地包括使用具有临界幅值的每个峰的选定振动频率作为陷波滤波器的输入。

所述调整称重传感器以便在存在频率时从称重传感器产生的信号删除频率的步骤还可选择性地包括在称重传感器运行期间处理陷波滤波器，以便从称重传感器的信号减去频率。

该方法还可选择性地包括迭代与称重传感器操作环境中的振动有关的其他频率的处理，并产生不同的陷波滤波器，以针对其他每个频率进行处理。

该方法还可选择性地包括执行处理不同称重传感器的唯一迭代。

该方法还可选择性地包括将处理整合入配备称重传感器并且称重板偶联到称重传感器的衡器。

衡器也可以是配备扫描器的复合设备。

根据本发明的第二个方面，本发明提供销售点(POS)设备，包括：处理器、称重板、频谱分析仪，其经过适配和配置，可以i)在处理器上运行，并ii)生成振动频率的频谱；以及陷波滤波器，其经过适配和配置，可以i)在处理器上运行，并ii)通过使用频谱和振动频率，当信号中出现振动频率时，从称重传感器的信号删除振动频率。

POS设备可以是衡器。

POS设备可以是整合式扫描器和衡器。

POS设备可选择性地整合入配备电子和机械设备的结账台，并且振动频率与电子和机械设备的操作有关。

根据本发明的第三个方面，本发明提供一种方法，包括：找到实质匹配振动的振动频率(处于振动的振动峰)的中心频率；确定频率宽度足以跨越对应振动峰的频谱的主要构成部分的宽度频率；判定中心频率的幅值响应，该频率与振动峰的振动峰幅值成反比例；判定宽频率以外的第二个幅值响应；以及当在信号中探测到振动频率时，应用幅值响应和第二个幅值响应作为称重传感器上信号的滤波器。

所述确定宽频率的步骤还可选择性地包括从表示振动环境(包括处于振动频率的振动)的频谱分析的数据获得频谱。

该方法还可选择性地包括执行第二个称重传感器的处理。

该方法还可选择性地包括提供处理第二个称重传感器的唯一和独立实例。

该方法还可选择性地包括提供处理在称重传感器的振动环境内探测到的第二个振动频率的唯一和独立实例。

该方法还可选择性地包括提供作为接收振动频率的陷波滤波器的处理，以及作为输入参数的频谱，并且，当出现在称重传感器上，动态过滤称重传感器上的信号的振动频率。

附图说明

以下通过举例并参照附图，对本发明的上述内容和其他方面加以具体说明：

根据一个示例实施例，图1是说明POS环境的组件和基于环境适配其设定的POS设备的示意图；

根据一个示例实施例，图2是POS设备的环境自适应的一种方法的示意图；

根据一个示例实施例，图3是POS设备的环境自适应的另一种方法的示意图；并且

根据一个示例实施例，图4是自适应POS设备的示意图。

具体实施方式

现在将参照图1，根据一个示例实施例，图1是说明POS环境的组件和基于环境适配其设定的POS设备的示意图100。但要指出的是，POS环境110是以大大简化的形式示意性示出的，仅显示了与理解本图解的实施方案相关的组件。相同的情况可能适用于POS环境110的其他不同组件。

此外，仅出于说明目的，描绘(图1中确定的)各个组件，以及呈现组件的布置形式。但要指出的是，也可以在不脱离本文和下文所呈现的自适应POS设备之教导的情况下，按其他方式布置更多或更少组件。

并且，本文和下文所呈现的方法和自适应POS设备(用于通过POS设备实现自动环境调整)可能包括示意图100所示组件的所有或若干组合。这些方法均在内存和/或永久性电脑可读存储媒体中被编程为可执行指令，并在与组件/设备相关的一个或多个处理器中执行。

具体而言，示意图100允许整合式扫描器/衡器120适应性地滤除机械振动，以提供更准确的重量读数，而运行于POS环境的一个或多个其他设备会导致POS环境110发生机械振动。考虑到示意图100内的组件，并参照图1的实施例，现在在POS结账台的背景下介绍该方法的详情。

然而在进行示意图100的讨论之前，需要指出的是本文所述的方法和自适应POS设备不限于POS结账台设备；即任何POS环境或系统(自助终端(SST)、信息亭、贩卖机、入住和/或结账终端，比如零售店、酒店、汽车租赁、医疗或金融机构等所用的终端)均可受益于本文所述的教导。

示意图100包括POS结账台110(POS环境110)。POS结账台110包括整合式扫描器/衡器120、产品交付输送设备130、包装交付输送设备140、客户接口设备150，及收银员接口设备160。

在一个实施例中，POS结账台110是由客户操作的自助服务结账台，因此它可能没有收银员接口设备160，产品交付输送设备130可能是容纳正被扫描产品的凹进区域，并且包装交付输送设备140可能是行李带，它可能有配备示意图100所示的整合式扫描器/衡器120的组件的第二个衡器。

产品交付输送设备130和包装交付输送设备140包括电动机、传动装置和用于以自动方式在结账台移动产品的输送带。电动机、传动装置和输送带产生振动，连接整合式扫描器/衡器120的称重板(图1未显示)的称重传感器121可探测到这些振动。

同样，客户接口设备150(读卡器、签名显示器、小键盘等)和收银员接口设备160(小键盘、收银机、扫描笔、显示器(可以是触控屏幕)等)也会振动。并且，因为通过机械设备和/或电子设备连接结账台110的所有组件，称重板可能出现称重传感器121可探测到的这些振动。

称重传感器121可作为传感器或换能器，当称重板感应到重量(称重板本身的重量会对称重传感器施加连续力)，称重传感器121上的力被转换为电子信号，例如电压变化、电流变化、频率变化等。信号的变化可被捕获和监控。并且，称重板感应到结账台110的其他不同组件发出的振动，因此，称重传感器121可作为信号变化探测到这些振动。

每个称重传感器121可生成与它从称重板感应到的瞬时重量成比例的电子信号。但是，当称重传感器121偶联到振动重量(称重板感应设备的振动)时，称重传感器121感应的瞬时重量将出现波动。感应重量的这些波动含有与振动频率和振动强度有关的有用信息。以这种方式，整合式扫描器/衡器120可以感应结账台110的操作环境的振动并提供重要细节。

频谱分析仪122(在整合式扫描器/衡器120内)通过使用离散傅里叶变换(DFT)、快速傅里叶变换(FFT)或等效变换，定期对称重传感器121所感应振动进行频谱分析。频谱分析提供以结账台110的振动环境为特征的数据，以及振动频谱的频率和峰幅值的重要信息。频谱分析中，持续振动频率源显示为具有高幅值的窄峰。具有足够幅值的频谱分析中的每个峰频率可用作处理陷波滤波器123以从称重传感器信号减去特定振动的基础。陷波滤波器123具有以下特征：陷波中心频率精密匹配振动峰的实测频谱频率；频率的陷波宽度足以跨越对应振动峰的频谱的实质部分；陷波中心频率的幅值响应与对应的振动峰幅值成反比例；并且，陷波宽度以外的幅值响应实质为1.00000。可运算多个陷波滤波器123并用于过滤称重传感器信号，因此，允许整合式扫描器/衡器120主动(适应性地)消除多个振动源的影响。存在周期振动时，以这种方式调整处理的称重传感器信号现在更加稳定。

该技术同样适用于具有多个称重传感器121的衡器120。每个称重传感器121(因为机械设计和安装因素)可感应唯一的振动频谱(与相同设备中的其他称重传感器121对比)。扫描器/衡器120处理系统使用每个称重传感器121生成的信号，可定期执行频谱分析。在另一个实施例中，称重传感器121可以是包括适合运算必要频谱的处理系统的智能型称重传感器121。

在一个实施例中，使用频谱分析仪122的整合式扫描器/衡器120智能确定执行频谱分析的时间。因为目标是特征化周期振动的来源，当客户或收银员与POS设备互动时，它可用于避免计算这些频谱。为此，POS设备的人为活动可能受到在整合式扫描器/衡器120上监控称重板活动以及POS结账台110的其他可观察量的影响。例如，如果磅秤识别非零、稳定重量，它是POS结账台110正在使用的重要标志，因此，并非计算振动频谱的最佳时间。使用条形码扫描器时，读取条形码是POS结账台110正在使用的另一个重要标志，因此，并非计算振动频谱的最佳时间。POS结账台110正在使用的其他标志可来源于POS结账台110。确定POS结账台110未使用时，可测量振动频谱，并在确保最小化非周期振动源的条件下进行运算(至少就POS结账台110的人为互动而言)。一旦频谱可用、为零或更多，可运算陷波滤波器123，并应用至一个或多个称重传感器信号。

一旦以前述方式过滤一个或多个称重传感器信号，整合式扫描器/衡器120的称重板可用于在POS结账台110计算正购买产品的重量。已计算重量实质上不受周期振动的影响，因此向消费者提供的产品价格更为准确。

但要指出的是，整合式扫描器/衡器120只能是磅秤，并且不必是整合式装置，但仍需适应性过滤结账台110环境的振动，以便以上述方式使用频谱分析仪122、陷波滤波器123，及一个或多个称重传感器，并提供准确的产品重量。

传统上，常用计量方法是在可能出现过量振动的情况下应用重度过滤。此类方法的缺点是减慢称重操作的响应速度，无论设备处于何种实际振动环境。

本文讨论的衡器自适应方法具有自适应衡器120的特定操作环境的优点，因此具备更快的结算时间、改进的重量稳定性和改进的重量精确度等优点。

此类实施例和其他实施例现已参照图2-4进行讨论。

根据一个示例实施例，图2是POS设备的环境自适应的方法200的示意图。实现方法200的软件模块(一个或多个)被称为“自动测量调节器”。自动测量调节器被实现为编程的可执行指令，驻留于内存和/或永久性电脑可读(处理器可读)存储媒体，由测量设备的一个或多个处理器执行。运行自动测量调节器的测量设备的处理器经过特殊配置和编程，以处理自动测量调节器。处理过程中，自动测量调节器可以(但并非必需)连接网络。网络可以是有线、无线或有线与无线相结合。

在一个实施例中，运行自动测量调节器的测量设备被整合入图1的扫描器/衡器120。

在一个实施例中，运行自动测量调节器的测量设备是磅秤，并且未在其中直接整合任何其他设备。

在一个实施例中，自动测量调节器是频谱分析仪122和一个或多个连接或偶联到图1的一个或多个称重传感器121的陷波滤波器123。

在210，自动测量调节器确定称重传感器产生的频率。当称重传感器探测到称重板施加力度的变化，称重传感器会发出信号并生成频率。有时，频率是合理的，例如，某件物品正在称重，以及产品被置于称重板上。其他时间，频率是不合理的，例如操作设备的振动导致称重板轻微移动，改变力度并生成频率。

根据一个实施例，在211，自动测量调节器识别称重传感器处于未使用状态时的频率。这点已在上文进行讨论。基于称重传感器正在使用的已知条件，通过推断称重传感器当前未使用可确定这点(如上文所述)。

在一个实施例中，在212，自动测量调节器识别作为称重传感器操作环境中的设备产生的周期机械振动的频率。

在220，自动测量调节器识别作为噪音的频率。即，频率是不合理的并且不应出现，因为它的出现将改变与称重传感器有关的设备准确性(衡器的重量测量)。

例如，在221，自动测量调节器将频率与表示称重传感器的振动环境的频谱分析的数据进行对比。数据包括振动频率和这些振动频率的峰幅值。

在221的一个实施例中，以及在222，自动测量调节器使用具有阈值幅值的每个峰的选定振动频率作为陷波滤波器的输入。

在222的一个实施例中，以及在223，自动测量调节器在称重传感器运行期间处理陷波滤波器，以便从称重传感器的信号减去频率。这是动态和自适应过程，因为在运行期间探测到频率时(动态)，将去除频率(自适应)。

在223的一个实施例中，以及在224，自动测量调节器针对与称重传感器操作环境中的振动有关的其他频率，在210迭代过程。通过自动测量调节器的每个210迭代产生不同的陷波滤波器，并针对每个过振动频率进行处理。

在230，自动测量调节器调节称重传感器，以便信号中呈现或出现频率时，从称重传感生成的这些信号删除频率。通过消除与配备称重传感器的设备相同的环境中的其他电子和机械设备操作的振动导致的噪音，使得整合称重传感器的设备更精确。

根据一个实施例，在240，自动测量调节器为不同的称重传感器执行210处理的唯一迭代。因此，自动测量调节器可同时监控整合入相同设备的多个称重传感器。

在一个实施例中，在250，自动测量调节器整合入配备称重传感器的衡器，并且称重板偶联到称重传感器，并向其施加力度。

在250的一个实施例中，以及在251，衡器是包括扫描器的复合设备。

根据一个示例实施例，图3是POS设备的环境自适应的方法300的示意图。实现方法300的软件模块(一个或多个)被称为“机械振动滤波器”。机械振动滤波器被实现为编程的可执行指令，驻留于内存和/或永久性电脑可读(处理器可读)存储媒体，由磅秤的一个或多个处理器执行。运行机械振动滤波器的处理器经过专业配置和编程，可处理机械振动滤波器。处理过程中，机械振动滤波器可连接或不连接一个或多个网络。每个网络均可是有线、无线或有线和无线相结合。

在一个实施例中，磅秤是图1的整合式扫描器/衡器120。

在一个实施例中，机械振动滤波器执行至少一部分与图2的自动测量调节器有关的处理。

在一个实施例中，机械振动滤波器是连接或耦合到图1的一个或多个称重传感器121的陷波滤波器123。

在310，机械振动滤波器在振动的振动峰发现实质匹配振动的振动频率的中心频率。匹配的阈值范围可用于确定实质匹配。

在320，机械振动滤波器确定宽频率的频率宽度足以跨越对应振动峰的频谱的实质部分。同样，通过阈值范围可确定实质部分。

根据一个实施例，在321，机械振动滤波器获得以振动频率表示的包括振动的振动环境的频谱分析数据的频谱。当确定称重传感器可能未使用时，可定期执行频谱分析，以便持续更新数据，并将数据与配备称重传感器的设备的当前振动环境相关联。

在330，机械振动滤波器判定中心频率的幅值响应，该频率与振动峰的振动峰幅值成反比例。

在340，机械振动滤波器判定宽频率以外的第二个幅值响应。在一个实施例中，这是1.00000。

在350，当在信号中探测到振动频率时，机械振动滤波器应用幅值响应和第二个幅值响应作为称重传感器上的信号的滤波器。这确保消除影响称重传感器精确度的噪音和频率。

在一个实施例中，在360，为配备称重传感器的设备的第二个称重传感器执行机械振动滤波器。因此，配备多个称重传感器的设备可受益于机械振动滤波器的滤波操作。

在一个实施例中，在370，为第二个称重传感器提供机械振动滤波器的唯一和独立实例。因此，通过机械振动滤波器的不同独立实例可过滤配备多个称重传感器的设备。

在一个实施例中，在380，为在称重传感器振动环境中探测到的第二个振动频率的称重传感器提供机械振动滤波器的唯一和独立实例。因此，每个振动频率可在称重传感器的设备内使用其自己经过配置的机械振动滤波器的实例。

在一个实施例中，在390，提供机械振动滤波器，作为接收振动频率的陷波滤波器，以及作为输入参数的频谱，并对使用称重传感器时机械振动滤波器动态滤除称重传感器上的信号的振动频率作出响应。因此，机械振动滤波器可针对振动频率进行动态配置。

根据一个示例实施例，图4是自适应POS设备400的示意图。自适应POS设备400的某些组件经过编程，驻留于内存和/或永久性电脑可读媒体，并在自适应POS设备400的一个或多个处理器上执行。自适应POS设备400可能利用或不利用一个或多个网络进行通讯，这些网络可以是有线、无线或有线和无线相结合。

在一个实施例中，自适应POS设备400是图1的整合式扫描器/衡器120。

在一个实施例中，自适应POS设备400是衡器。

在一个实施例中，自适应POS设备400在运行期间执行与图1-3有关的处理。

自适应POS设备400包括称重板401、处理器402、频谱分析仪403，以及一个或多个陷波滤波器404。

称重板401被偶联到一个或多个称重传感器405，并向其施加力度。这导致通过称重传感器405的信号(例如电流)发生变化，信号变化可转换为频率。

处理器402运行频谱分析仪403和一个或多个陷波滤波器404。

频谱分析仪403经过适配和配置，可以：在处理器402上运行，并生成振动频率的频谱。基于称重板401的运动(改变施加于称重传感器405的力度)探测振动频率，改变信号并将其转换(换能)为振动频率(由运行于POS设备400相同环境的其他设备所导致)。

陷波滤波器404(也可以是多个陷波滤波器404)经过配置，在处理器402上运行，通过使用频谱和振动频率，当信号中出现振动频率时，从称重传感器405的信号删除振动频率。这点已在上文进行详细讨论。

在一个实施例中，POS设备400是衡器。

在一个实施例中，POS设备400是整合式扫描器和衡器。

在一个实施例中，POS设备400整合入配备电子和机械设备的结账台，并且振动频率与电子和机械设备的操作有关。

现在，人们可以领会改进的POS设备如何自适应、动态和实时地滤除操作环境中探测到的机械振动以改进操作计量。

应了解的是，当以特定形式(如组件或模块)描述软件时，仅为帮助理解，并无意对实施这些功能的软件的构造或组织形式予以限制。例如，模块虽被图解为分离的模块，但可以作为同源代码、独立组件执行，不过并不是所有的这些模块均可以结合，或者可在以任何其他便利方式构建的软件中实施该功能。

此外，尽管软件模块被图解为在一个硬件上执行，但软件可以分布于多个处理器，或采用任何其他便利的形式。

以上描述是说明性的，并非限制性的。在审阅上述说明后，所属领域的技术人员显然可明白许多其他实施例。因此实施例的范围应根据附加权利要求来决定。

在之前对实施例的描述中，出于简化本披露目的，将各个特征分组到单个实施例中。这种披露方法不应被理解为，反映了权利要求的实施例具有多于各个权利要求中明确表述的特征。正如以下权利要求所反映，发明主题反而少于单个披露的实施例的所有特征。

Claims (12)

1.一种方法(200)，其包括：

识别称重传感器(121或405)产生的频率(步骤210)；

将频率识别为噪音(步骤220)；以及

调整称重传感器(121或405)，以便在存在频率时，从称重传感器(121或405)产生的信号删除频率(步骤230)。

2.如权利要求1所述的方法，其中，识别步骤(步骤210)还包括称重传感器(121或405)的状态表明称重传感器(121或405)可能未使用时识别频率(步骤211)。

3.如权利要求1所述的方法，其中，识别步骤(步骤210)还包括作为称重传感器(121或405)的操作环境中的设备的周期机械振动识别频率(步骤212)。

4.如权利要求1至3的任何权利要求所述的方法，其中，识别步骤(步骤220)还包括将频率与表示称重传感器(121或405)振动环境的频谱分析的数据进行比较，数据包括振动频率和这些振动频率的峰幅值(步骤221)。

5.如权利要求4所述的方法，其中，比较步骤(步骤221)还包括使用具有阈值幅值的每个峰的选定振动频率作为陷波滤波器(123或404)的输入(步骤222)。

6.如权利要求5所述的方法，其中，调节步骤(步骤230)还包括在称重传感器(121或405)运行期间处理陷波滤波器(123或404)，以便从称重传感器(121或405)的信号减去频率(步骤223)。

7.权利要求6所述的方法还包括迭代与称重传感器(121或405)操作环境中的振动有关的其他频率的处理，并产生不同的陷波滤波器(123或404)，以针对其他每个频率进行处理(步骤224)。

8.销售点设备(400)包括：

处理器(402)；

称重板(401)；

频谱分析仪(122或403)，其经过适配和配置，可以：i)在处理器(402)上运行，及ii)生成振动频率的频谱；以及

陷波滤波器(123或404)，其经过适配和配置，可以i)在处理器(402)上运行，及ii)通过使用频谱和振动频谱，当信号中出现振动频率时，从称重传感器(121或405)的信号删除振动频率。

9.权利要求11所述的POS设备，其中，POS设备是衡器。

10.权利要求11所述的POS设备，其中，POS设备是整合式扫描器和衡器(120)。

11.一种方法(200)，包括权利要求1至7中的任意一个技术特征或者技术特征的任意组合。

12.销售点设备(400)，包括权利要求8至10中的任意一个技术特征或者技术特征的任意组合。