DE10200205A1 - Anordnung für und Verfahren zum Erstellen einer logischen Beziehung zwischen Peripherien in einem drahtlosen lokalen Netzwerk - Google Patents
Anordnung für und Verfahren zum Erstellen einer logischen Beziehung zwischen Peripherien in einem drahtlosen lokalen NetzwerkInfo
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Abstract
Eine logische Beziehung wird unter Peripherien in einem drahtlosen lokalen Netzwerk erstellt, das durch einen Spannungsmanager verwaltet wird. Ein lesbarer Identifizierer ist einer jeden Peripherie zugeordnet. Ein Leser zum Lesen der Identifizierer ist jeweils den ausgewählten Peripherien während eines Einstellmodus des Systembetriebs zugeordnet. Ein Sender/Empfänger ist in drahtloser Kommunikation mit dem Systemmanager für das Identifizieren des Lesers und der ausgewählten Peripherien, um den Systemmanager über die Erstellung der logischen Beziehung in Kenntnis zu setzen.
Description
Diese Anmeldung ist eine Teilfortsetzung bzw. Continuation-in-part der U.S. Pa
tentanmeldung mit der Seriennummer 09/604,192, die am 27. Juni 2000 einge
reicht wurde, welche wiederum eine Continuation-in-part der U. S. Patentanmel
dung mit der Seriennummer 08/895,888 ist, die am 17. Juli 1997 eingereicht wur
de und nicht erteilt wurde, und ebenso eine Continuation-in-part der U.S. Pa
tentanmeldung mit der Seriennummer 09/404,191, die am 28. September 1999
eingereicht wurde und sie ist auch eine Continuation-in-part der U.S. Patentan
meldung mit der Seriennummer 09/539,689, die am 31. März 2000 eingereicht
wurde und nicht erteilt, welche eine Teilung der U.S. Patentanmeldung ist mit der
Seriennummer 08/798, 501, die am 10. Februar 1997 eingereicht wurde, und zwar
das jetzige U.S. Patent Nr. 6,053,413.
Diese Anmeldung steht in Beziehung zur U.S. Patentanmeldung mit der Seriennr.
09/304,296, eingereicht am 3. Mai 1999, und zur U.S. Patentanmeldung mit der
Seriennr. 09/711,850, am 13. November 2000 eingereicht.
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Anordnung für und ein Verfahren
zum Erstellen einer logischen Beziehung zwischen Peripherien bzw. Peripheriege
räten in einem drahtlosen lokalen Netzwerk bzw. Local Area Network, wobei die
Peripherien miteinander und mit einem Systemmanager für das Managen des
Netzwerks kommunizieren über ein drahtloses Hochfrequenz-Kommunikationspro
tokoll mit niedriger Leistung.
Logische Netzwerke oder virtuelle lokale Netzwerke bzw. Local Area Networks
(LAN = local area network) werden zunehmend wichtig als LANs, die mit städti
schen oder globalen Netzwerken verbunden sind, die wiederum ihre eigenen lo
kalen Netzwerke besitzen. In einem physikalischen lokalen Netzwerk sind die ge
samten Hosts im LAN physikalisch mit dem gleichen LAN-Kabel oder Drahtpaar
verbunden. In einem logischen Netzwerk wird ein bestimmter Satz an willkürlichen
Hosts durch das gesamte Netzwerk hindurch als eine geschlossene Gruppe aus
gewählt. Das bedeutet, dass die Hosts, die physikalisch in unterschiedlichen lo
kalen Unternetzwerken angeordnet sind, logisch als ein einziges virtuelles LAN
verbunden sein können. Diese geschlossene Gruppe wird als ein logisches LAN
verwaltet, das unabhängig von den anderen Hostgruppen ist. Im Internet werden
diese logischen LANs als logische IP-Unternetze (LIS) bezeichnet. Typischerweise
erfordert ein LIS eine manuelle Konfiguration eines jeden Host durch einen LAN-
Administrator eines jeden LAN, wobei ein logischer LAN-Host physikalisch lokali
siert ist.
U.S. Patent Nr. 5,751,967 beschreibt Verfahren und Vorrichtungen für eine auto
matische Konfiguration von geschalteten Netzwerken, die virtuelle lokale Netzwer
ke (VLANs) implementieren. Standardnetzwerkgeräte, wie beispielsweise "Kon
zentrierer" oder "hubs", die eine Vielzahl von Anschlüssen für das Verbinden von
unterschiedlichen Arten von Netzwerkkabeln, wie beispielsweise Faseroptikkabel,
nicht geschirmte verdrehte Paarkabel und geschirmte verdrehte Paarkabel haben,
können in Verbindung mit einer Software für das Erzeugen des virtuellen Netz
werks genutzt werden. Typischerweise wird ein solcher Software-Code während
der Laufzeit in einem einzigen Netzwerkgerät ausgeführt und wechselwirkt mit der
Software für die Kommunikation in anderen Netzwerkgeräten, obwohl es solche
Merkmale in eine Vielzahl von eigens dafür vorgesehenen Hardware-
Vorrichtungen in einem Netzwerkgerät implementiert sein können, und zwar ein
schließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, in diskreten logischen Schaltungen,
großformatigen integrierten Schaltungen (large scale integrated circuits: VLSIs)
oder in anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs: application
specific integrated circuits).
Das geschaltete Netzwerksystem kann eine Vielfalt von Technologien umfassen,
beispielsweise solche, die entweder konfigurationsgeschaltete, rahmengeschaltete
oder zellengeschaltete Geräte verwenden, von denen irgendeines oder mehrere
das Erzeugen von VLANs unterstützen können.
Virtuelle Autokonfiguration (VAC = virtual auto-configuration) ist ein Management-
Werkzeug, das als eine Serie von ausführbaren Routinen implementiert ist, die in
einem einzigen Gerät (beispielsweise NCE) in einem geschalteten Netzwerksy
stem operativ sind. In dem Gerät ist ein Prozess aktiv, der als der virtuelle Auto
konfigurationsdaemon (VAC daemon)-Prozess bekannt ist, der verantwortlich ist
für das Managen aller der VLAN-Geräte im geschalteten Inter-Netzwerk über eine
Kommunikation mit einem Software-Prozess, der in diesen Geräten vorliegt. Ein
virtueller Autokonfigurationsmanager wechselwirkt mit dem Daemon-Prozess, wo
bei der Netzwerkmanager verschiedene virtuelle lokale Netzwerke im geschalteten
Inter-Netzwerk erstellen kann durch Definieren von "policies" bzw. "Regeln" inner
halb von Managerprozessen. Policies sind, breit definiert, Regeln, die spezifizie
ren, wie Endstationen innerhalb des geschalteten Netzwerks in VLANs gruppiert
werden sollten. Policies werden unter Nutzung einer Policy-
Konfigurationsnutzerschnittstelle beibehalten, die sich innerhalb des VAC-
Managers befindet.
Beispielsweise kann ein Netzwerkmanager spezifizieren, dass alle Endstationen
mit vorbestimmter media access control (MAC), adressiert innerhalb eines spezifi
zierten Bereichs, Mitglieder des selben VLAN sind. Andere Policies können basie
rend auf irgendwelchen abgefragten Netzwerkdaten definiert sein. Policies können
auf irgendeine Weise definiert sein, und zwar einschließlich, jedoch nicht darauf
beschränkt, durch die Nutzung von grafischen Benutzerschnittstellen (GUI -
graphical user interface), die gut bekannte Techniken für das Erzeugen von Ta
bellen mit Werten/Zeichenketten und anderen Datenzeiten für das Füllen von Ta
bellen zum Spezifizieren der Policies nutzen. Bei der Kommunikation mit dem
VAC-Daemon-Prozess kann eine Netzwerkmanagement-Station auch eine grafi
sche Anzeige für den Netzwerkmanager des virtuellen Netzwerks im System prä
sentieren. Dies kann auf irgendeine Technik durchgeführt werden, beispielsweise
durch eine Abbildung der Textliste von VLANs auf Namen oder eine grafische Be
nutzerschnittstelle, die die physikalische Konfiguration des Netzwerks (Topologie)
und die Endstationen anzeigt.
Solche logischen Netzwerke umfassen unter anderem eine Vielzahl von Kompo
nenten, Geräte und andere Peripherien, die in einer logischen oder Arbeitsbezie
hung zusammenarbeiten und wechselwirken. Es kann viele bzw. vielfache von
solchen Peripherien geben, wobei in diesem Fall die Identität einer jeden solchen
Peripherie kritisch für einen richtigen Netzwerkbetrieb ist.
Ein Beispiel solcher vielfachen Peripherie-Netzwerke ist ein elektrooptischer Leser
für das Lesen von Anzeigen, wie beispielsweise von Strichcodesymbolen, die auf
einem Kennzeichen bzw. Marke oder auf einer Oberfläche eines Gegenstands
erscheinen. In seiner einfachsten Form ist das Symbol selbst ein codiertes Muster
von Anzeigen, das beispielsweise eine Serie mit Strichen von verschiedenen
Breiten beabstandet voneinander zum Begrenzen von Räumen verschiedener
Breiten aufweisen, wobei die Striche und Räume unterschiedliche Licht reflektie
rende Charakteristika haben.
Das Abtasten bzw. Scannen von Strichcodemustern wurde komplexer mit der
wachsenden Komplexität und wachsenden Kompaktheit von Strichcodemustern.
Das typische Strichcodemuster umfasst Linien und Räume von verschiedenen
Breiten, die sich in eine x-Richtung erstrecken und es kann durch einen oder meh
rere lineare Scanns bzw. Abtastungen in die x-Richtung abgetastet bzw. gescannt
werden. Darüber hinaus werden, weil die Richtung des Scanns nicht immer präzi
se mit der Richtung des Strichcodemusters ausgerichtet ist, komplexere Scann-
bzw. Abtastmuster mit mehreren Richtungen manchmal verwendet, wobei aufein
anderfolgende Abtastlinien winkelmäßig relativ zueinander zum Bilden eines kom
plexen omnidirektionalen Scannmusters versetzt werden. Zweidimensionale (2D)
Strichcodemuster (Code 49) wurden ebenso eingeführt, wobei zusätzlich zu einem
typischen Strichcodemuster mit Linien und Räumen von variierenden Breiten ent
lang einer x-Richtung typische Strichcodemuster aufeinander in die y-Richtung
zum Bilden des 2D-Strichcodemusters gestapelt werden. Demgemäß ist das Ab
tasten eines 2D-Strichcodemusters komplexer und erfordert einen Rastertyp für
den Scann, wobei aufeinanderfolgende x-Richtungsscanns in die y-Richtung ver
setzt werden, um den Abstand zwischen den gestapelten Reihen des 2D-
Strichcodemusters zum Bilden eines Rasterscanns.
Die Leser und Scannsysteme wandeln die grafische Anzeige in elektrische Si
gnale um, die in alphanumerische Zeichen decodiert werden, die beschreibend für
den Gegenstand oder irgendeine seiner Charakteristika sein sollen. Solche Zei
chen werden typischerweise in digitaler Form repräsentiert und als eine Eingabe
für ein Datenverarbeitungssystem zur Anwendung in einer Point-of-sale-Verar
beitung, Inventurkontrolle und dergleichen genutzt. Scannsysteme von diesem
allgemeinen Typ wurden beispielsweise in den U.S. Patenten Nr. 4,251,798; Nr.
4,369,361; Nr. 4,387,297; Nr. 4,409,470; Nr. 4,760,248; und Nr. 4,896,026 offen
bart, die alle dem Anmelder der vorliegenden Anmeldung zugewiesen sind.
Wie in einigen der zuvor erwähnten Patente offenbart, liegt ein Ausführungsbei
spiel eines solchen Scannsystems inter alia in einem tragbaren Laserscanner, der
von einem Benutzer ergriffen und in der Hand gehalten wird, wobei er derart kon
struiert ist, dass der Benutzer den Scanner und insbesondere einen daraus aus
tretenden Lichtstrahl auf ein Ziel-Strichcodesymbol, das gelesen werden soll,
richten kann.
In Strichcodescannern vom Stand der Technik ist die Lichtquelle in einem Laser
scanner typischerweise ein Gaslaser oder ein Halbleiterlaser. Die Nutzung eines
Halbleiterbauteils, wie beispielsweise einer Laserdiode als Lichtquelle in Scannsy
stemen ist besonders wünschenswert wegen seiner kleinen Größe, geringer Ko
sten und niedriger Leistungsanforderungen. Der Laserstrahl wird optisch modifi
ziert, typischerweise durch eine Linse zum Bilden eines Laserpunktes von einer
bestimmten Größe im Abstand des Zieles. Es ist bevorzugt, dass die Strahlpunkt
größe am Zielabstand ungefähr gleich ist zur minimalen Breite zwischen Berei
chen mit unterschiedlicher Lichtreflektivität, d. h. den Strichen und Räumen des
Symbols.
Strichcodesymbole werden aus Strichen oder Elementen gebildet, die typischer
weise eine rechteckige Form mit einer Vielzahl von möglichen Breiten haben. Die
spezifische Anordnung der Elemente definiert das Zeichen, das gemäß einem
Satz von Regeln und Definitionen repräsentiert ist, die durch den genutzten Code
oder die "Symbologie" spezifiziert sind. Die relative Größe der Striche und Räume
bzw. Zwischenräume ist bestimmt durch den Typ der verwendeten Codierung,
sowie es auch die tatsächliche Größe der Striche und Zwischenräume ist. Die An
zahl der Zeichen pro Zoll, die durch das Strichcodesymbol repräsentiert sind, wird
als die Dichte des Symbols bezeichnet. Zum Codieren einer gewünschten Zei
chenfolge werden eine Sammlung von Elementanordnungen aneinandergereiht
zum Bilden des vollständigen Strichcodesymbols, wobei jedes Zeichen der Nach
richt durch seine eigene entsprechende Elementgruppe repräsentiert ist. In eini
gen Symbologien wird ein einzigartiges "Start"- und "Stop"-Zeichen verwendet,
zum Anzeigen des Anfangs und des Endes des Strichcodes. Es existieren eine
Anzahl von verschiedenen Strichcodesymbologien. Diese Symbologien umfassen
UPC/EAN, Code 39, Code 128, Codabar und Interleaved 2 von 5.
Zum Zwecke dieser Diskussion werden durch eine Symbologie erkannte und defi
nierte Zeichen als legitimierte Zeichen bezeichnet, während durch diese Symbolo
gie nicht erkannte und definierte Zeichen als illegitime Zeichen bezeichnet werden.
Demgemäß entspricht eine Elementeanordnung, die durch eine gegebene Sym
bologie nicht decodierbar ist, einem illegitimen Zeichen für diese Symbologie.
Zum Zweck der Erhöhung der Datenmenge, die in einer gegebenen Größe eines
Oberflächengebiets repräsentiert oder gespeichert werden kann, wurden kürzlich
einige neue Strichcodesymbologien entwickelt. Einer dieser neuen Codestan
dards, Code 49, führt ein "zweidimensionales" Konzept ein durch Stapeln von Rei
hen von Zeichen vertikal aufeinander anstatt der Ausdehnung der Striche in hori
zontale Richtung. Das heißt, dass es mehrere Reihen von Strichen und Zwischen
raummustern anstelle von nur einer Reihe gibt. Die Struktur von Code 49 ist im
U.S. Patent Nr. 4,794,239 beschrieben, welches hier durch Bezugnahme mit auf
genommen sein soll.
Ein eindimensionaler, einzeiliger Scann, wie er für gewöhnlich durch handgehalte
ne Leser vorgesehen wird, hat Nachteile beim Lesen dieser zweidimensionalen
Strichcodes; d. h. der Leser muss auf jede Reihe einzeln gerichtet werden. Ähnlich
erzeugen Mehrfachscann-Zeilenleser eine Anzahl von Scannzeilen bzw. Scannli
nien unter einem Winkel zueinander, sodass sie nicht geeignet sind für das Er
kennen von zweidimensionalen Symbolen vom Code 49-Typ.
Bei den im Stand der Technik bekannten Scannsystemen wird ein Lichtstrahl di
rekt durch eine Linse oder ähnliche optische Komponenten entlang eines Licht
pfades in Richtung auf ein Ziel gerichtet, das ein Strichcodesymbol auf der Ober
fläche aufweist. Das Abtasten bzw. Scannen funktioniert durch wiederholtes
Scannen des Lichtstrahles in einer Zeile bzw. Linie oder einer Serie von Linien
über das Symbol. Die Scannkomponente kann entweder den Strahlpunkt über das
Symbol streichen lassen und eine Scannzeile über oder über das Symbol hinaus
verfolgen oder sie kann das Gesichtsfeld des Scanners scannen oder beides.
Scannsysteme weisen auch einen Sensor oder Photodetektor auf, der zum detek
tieren des vom Symbol reflektierten Lichts funktioniert. Der Photodetektor ist daher
im Scanner oder in einem optischen Weg positioniert, in welchem er ein Ge
sichtsfeld hat, das sich über oder leicht über das Symbol hinaus erstreckt. Ein Teil
des reflektierten Lichts, das durch das Symbol reflektiert wird, wird detektiert und
in ein elektrisches Signal umgewandelt, und eine elektronische Schaltung oder
Software decodiert das elektrische Signal in eine digitale Repräsentation der Da
ten, die durch das Symbol repräsentiert sind, das gescannt wurde. Beispielsweise
kann das analoge elektrische Signal vom Photodetektor typischerweise in ein
pulsbreitenmoduliertes digitales Signal umgewandelt werden, wobei die Breiten
den physikalischen Breiten der Striche und Zwischenräume entsprechen. Solch
ein Signal wird dann gemäß der spezifischen Symbologie in eine binäre Reprä
sentation der Daten, die im Symbol codiert sind, und zu den dadurch repräsen
tierten alphanumerischen Zeichen decodiert.
Der Decodierprozess im bekannten Scannsystem funktioniert für gewöhnlich auf
die folgende Weise. Der Decodierer empfängt das pulsbreitenmodulierte digitale
Signal vom Scanner und ein in Software implementierter Algorithmus versucht das
Decodieren des Scanns. Wenn die Start- und Stopzeichen und die Zeichen zwi
schen ihnen im Scann erfolgreich und vollständig decodiert sind, endet der Deco
dierprozess und eine Anzeige für ein erfolgreiches Lesen (wie beispielsweise ein
grünes Licht und/oder ein hörbarer Ton) wird an den Benutzer geliefert. Ansonsten
empfängt der Decodierer den nächsten Scann, wiederholt einen weiteren Deco
dierversuch am Scann und so weiter bis ein vollständig decodierter Scann erreicht
wird oder keine Scanns mehr verfügbar sind.
Solch ein Signal wird dann gemäß der spezifischen Symbologie in eine binäre Re
präsentation der im Symbol codierten Daten und zu den alphanumerischen Zei
chen, die so repräsentiert sind, decodiert.
Laserscanner sind nicht die einzigen Typen von optischen Instrumenten, die
Strichcodesymbole lesen können. Eine andere Art von Strichcodelesern beinhaltet
Detektoren basierend auf einer Technologie von ladungsgekoppelten Bauteilen
(CCD = charge coupled device). In solchen Lesern ist die Größe des Detektors
größer oder im Wesentlichen gleich zum zu lesenden Symbol. Das gesamte Sym
bol wird mit Licht vom Leser geflutet und jede CCD-Zelle wird sequentiell ausgele
sen zum Bestimmen des Vorliegens eines Striches oder eines Zwischenraums.
Solche Leser sind leicht und leicht zu benutzen, erfordern jedoch einen wesentli
chen direkten Kontakt oder ein Plazieren des Lesers auf dem Symbol, um ein
richtiges Lesen des Symbols zu ermöglichen. Solch ein physikalischer Kontakt des
Lesers mit dem Symbol ist eine bevorzugte Betriebsart für einige Anwendungen
oder er ist eine persönliche Vorliebe des Benutzers.
Solche Scannsysteme können Peripherien aufweisen, die physikalisch voneinan
der getrennt sind und zusammenarbeiten. Beispielsweise können die Lichtquelle
und der Detektor in diskreten Gehäusen montiert sein. Eine Tastatur, eine Anzei
ge, eine Leistungsversorgung und eine Steuerung können ebenso in getrennten
Gehäusen montiert sein. In einigen Anwendungen muss ein Benutzer eine von
vielen Lichtquellen, Detektoren, Tastaturen, Anzeigen, Batterie- bzw. Leistungs
versorgungen oder Steuerungen auswählen. Ein Systemmanager für das Netz
werk muss exakt darüber in Kenntnis gesetzt werden, welche der Peripherien für
ihre Zusammenarbeit in einem bestimmten Betriebsnetzwerk ausgewählt wurden.
Demgemäß ist es ein primäres Ziel der vorliegenden Erfindung eine logische oder
arbeitende Beziehung zwischen Peripherien in einem drahtlosen lokalen Netzwerk
zu erstellen, das durch einen Systemmanager gemanagt bzw. verwaltet wird.
Zum Erreichen dieser Ziele liegt ein Merkmal dieser Erfindung, kurz gesagt, in
einer Anordnung für und einem Verfahren zum Erstellen einer logischen Bezie
hung zwischen Peripherien in einem drahtlosen lokalen Netzwerk, das durch einen
Systemmanager verwaltet wird. Ein lesbarer Identifizierer ist mit jeder Peripherie
assoziiert. Ein Leser zum Lesen des Identifizierers ist jeweils mit ausgewählten
Peripherien während eines Einstellmodus des Systembetriebs assoziiert bzw. die
sem zugeordnet. Der Leser hat einen Sender-Empfänger in drahtloser Kommuni
kation mit dem Systemmanager für das Identifizieren des Lesers und der ausge
wählten Peripherien, um den Systemmanager über das Erstellen der logischen
Beziehung in Kenntnis zu setzen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist
der Leser einen Hochfrequenztransmitter für die Übertragung des Identifizierers
mit einer Hoch- bzw. Radiofrequenz an den Systemmanager auf.
In einem Ausführungsbeispiel sind die Identifiziereranzeigen mit Teilen von unter
schiedlicher Lichtreflektivität, wie beispielsweise Strichcodesymbole, wobei in die
sem Fall die Leser einen Scanner aufweisen für das elektrooptische Lesen der
Anzeige. In einem anderen Ausführungsbeispiel sind die Identifizierer Hochfre
quenztransmitter, die ein identifizierendes Signal übertragen, wobei in diesem Fall
der Leser ein Empfänger für das Empfangen des identifizierenden Signals ist.
Die neuen Merkmale, die als charakteristisch für die Erfindung betrachtet werden,
werden insbesondere in den angefügten Ansprüchen dargelegt. Die Erfindung
selbst jedoch, und zwar sowohl in ihrem Aufbau, als in ihrem Betriebsverfahren,
zusammen mit zusätzlichen Zielen und Vorteilen davon, wird am Besten aus der
folgenden Beschreibung von spezifischen Ausführungsbeispielen verstanden,
wenn diese zusammen mit den beigefügten Zeichnungen gelesen werden.
Fig. 1A und 1B stellen ein tragbares System gemäß einem ersten Ausführungs
beispiel der vorliegenden Erfindung dar;
Fig. 2 stellt schematisch eine Ringeinheit und die Handgelenkeinheit, die
in den Fig. 1A und 1B gezeigt sind, dar;
Fig. 3 stellt ein tragbares System gemäß einem zweiten Ausführungs
beispiel der vorliegenden Erfindung dar;
Fig. 3A stellt ein weiteres System gemäß der vorliegenden Erfindung dar;
Fig. 4 und 5 stellen Auslöse- bzw. Triggermechanismen dar, die mit den Sy
stemen der Fig. 1A, 1B, 2 oder 3 genutzt werden können;
Fig. 6 zeigt schematisch noch ein weiteres Ausführungsbeispiel, in wel
chem ein Band zum Sichern eines Scanners am Körper des Be
nutzers eine flexible Batterie aufweist;
Fig. 7 repräsentiert ein praktisches Ausführungsbeispiel des in Fig. 6
gezeigten Geräts;
Fig. 7A repräsentiert ein Ausführungsbeispiel, das die Verwendung von
Batterien eliminiert;
Fig. 8 zeigt eine Speicherbox zur Nutzung mit dem tragbaren optischen
Scannsystem der Fig. 1A, 1B;
Fig. 9 stellt eine Anordnung dar, wobei ein Miniaturleser am Zeigefinger
eines Arbeiters montiert ist, und wobei die Elektronik im Leser
über einen Radiotransmitter mit kurzer Reichweite mit einem
Empfänger kommuniziert, der typischerweise am Gürtel des Ar
beiters montiert sein könnte;
Fig. 10 stellt eine Anordnung ähnlich zu Fig. 9 dar, wobei ein Miniaturleser
am Zeigefinger eines Arbeiters montiert ist und die Elektronik im
Strichcodeleser über einen Draht mit einem tragbaren Terminal
kommuniziert, der auf einem Armband am Handgelenk des Ar
beiters montiert ist;
Fig. 11 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines am Finger montierten
Lesers dar;
Fig. 12 ist eine Vorderansicht des Leser-Ausführungsbeispiels der Fig. 11;
Fig. 13 ist eine Draufsicht des Leser-Ausführungsbeispiels der Fig. 11;
Fig. 14 ist ein Blockdiagramm der elektronischen Schaltung, die im Leser
der Fig. 11 verwendet wird;
Fig. 15 ist ein Blockdiagramm, das die Kommunikation zwischen dem Le
ser der Fig. 11, einem Host und einem Pieper darstellt;
Fig. 16 ist eine perspektivische Ansicht des Piepers, der im Leser-
Ausführungsbeispiel der Fig. 11 verwendet wird;
Fig. 17 ist ein Ausführungsbeispiel eines drahtlosen lokalen Netzwerks,
das in einem Strichcodesymbol-Lesesystem verwendet wird;
Fig. 18 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines drahtlosen lokalen
Netzwerks, das in einem Heimunterhaltungssystem verwendet
wird;
Fig. 19 ist eine schematische Ansicht einer handgehaltenen Steuerung
mit einem biometrischen Sensor;
Fig. 20 ist eine perspektivische Ansicht eines Strichcodesymbollesers mit
einem in einem Auslöser auf dem Leser eingebauten biometri
schen Sensor;
Fig. 21 ist eine perspektivische Ansicht analog zur Fig. 1A, jedoch mit der
Fähigkeit einer Stimmerkennung;
Fig. 22 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Stimmerkennungs
schaltung;
Fig. 23 ist eine Seitenansicht eines modifizierten kugelförmigen oder
ovalen handgehaltenen optischen Scanners;
Fig. 24 ist eine Draufsicht des Scanners der Fig. 23;
Fig. 25 und 26 zeigen den Scanner der Fig. 23 in Verwendung;
Fig. 27 zeigt den Scanner der Fig. 23 in seiner Halterung;
Fig. 28 und 29 sind jeweils Vorder- und Seitenansichten eines alternativen hand
gehaltenen Scanners, plaziert in seiner Halterung;
Fig. 30 und 31 sind jeweils Vorder- und Seitenansichten von noch einem anderen
Ausführungsbeispiel plaziert in seiner Halterung;
Fig. 32 und 33 sind Vorder- und Seitenansichten eines drahtlosen, handgehalte
nen Scanners;
Fig. 34 zeigt den Scanner der Fig. 32 und 33, plaziert in seiner Halterung;
Fig. 35 ist eine Seitenansicht eines Mechanismus zum Ändern der La
serapertur;
Fig. 36 ist eine Vorderansicht des in Fig. 35 gezeigten Mechanismus mit
der alternativen Apertur zurückgezogen;
Fig. 37 entspricht Fig. 36, zeigt jedoch die alternative Apertur in Position;
Fig. 38 ist eine schematische Ansicht eines Scanners gemäß einem wei
teren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin
dung;
Fig. 39 zeigt schematisch den polygonalen Spiegel und die Musterspiegel
der Anordnung von Fig. 38, und zwar von unten;
Fig. 40-42 stellen bevorzugte Scannmuster dar;
Fig. 43 zeigt eine beispielhafte innere Anordnung für die verschiedenen in
den Fig. 23-34 gezeigten Scanner;
Fig. 44 zeigt eine Variation der inneren Anordnung der Fig. 43, und zwar
verwendet zusammen mit einem automatischen Aperturwechsel
mechanismus;
Fig. 45 zeigt in größerer Einzelheit den Steuermechanismus für das Aus
führungsbeispiel der Fig. 44; und
Fig. 46 zeigt einen beispielhaften Ladestand für einen optischen Zei
chenleser.
Fig. 1A zeigt ein tragbares System gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung. Ein optisches Scannmodul oder eine Hauptperipherie 1 ist
abnehmbar montiert auf einem einzigen Finger eines Benutzers 3, und zwar unter
Nutzung einer ringförmigen Montierung. Die abnehmbare Montierung kann aus
einer Anzahl von herkömmlichen Typen ausgewählt sein, die geeignet angepasst
sind für eine leichte Verwendung für die gewünschte Anwendung. Beispielsweise
könnten eine Kugel- und flexible Sockelmontierung oder eine Gleitmontierung ge
nutzt werden. Andere Montierungen mit bewegbaren Haltegliedern können ebenso
verwendet werden.
Zusätzlich zum optischen Scannmodul 1 trägt der Benutzer 3 ein erstes Periphe
riemodul 7 am Handgelenk und ein zweites Peripheriemodul 9 am anderen Arm.
Wie klar aus Fig. 1A hervorgeht, emittiert das Scannmodul 1 einen Scannlaser
strahl 10, den der Benutzer in Richtung auf ein Strichcodesymbol 13, das zu lesen
ist, richtet. Das Strichcodesymbol kann gedruckt oder auf andere Weise auf einem
Gegenstand 11 angebracht sein, wobei der Benutzer 3 Einzelheiten darüber erfah
ren möchte, beispielsweise für die Inventur oder zu Verkaufszwecken. Der Scann
strahl 10 wird von Strichcodesymbol 13 reflektiert und das reflektierte Licht 12 wird
durch das erste Peripheriemodul 7 detektiert.
Fig. 1B stellt eine Variante des Ausführungsbeispiels der Fig. 1A dar, bei welcher
das reflektierte Licht 12, das vom Strichcodesymbol 13 zurückkehrt, durch ein Pe
ripheriemodul 7' detektiert wird, das am Gewand des Benutzers gesichert ist. In
der gezeigten Variante weist das Peripheriemodul einen Detektor auf, der an die
Brusttasche des Hemdes des Benutzers oder des Arbeitskittels geklammert ist.
Andere Anordnungen (nicht gezeigt) können natürlich in Erwägung gezogen wer
den, in welchem das Peripheriemodul 7' an andere Kleidungsartikel gesichert ist
oder einen Teil davon bildet.
Fig. 2 stellt schematisch die inneren Merkmale des Scannmoduls 1 und des ersten
Peripheriemoduls 7 dar. Das Modul 1 beinhaltet eine Vorrichtung zum Erzeugen
und Scannen des Lichtstrahls 10, und zwar wünschenswerterweise eine Sicht
barlaserdiode (VLD = visible laser diode) 1a mit einem Antrieb 1b. Das Scannen
des Strahls 10 wird erreicht mittels eines Scannelements 1c und eines Scannele
mentantriebs 1d. Leistung wird mittels einer kleinen Batterie 1e vorgesehen.
Das erste Peripheriemodul 7 weist einen Photodetektor 7e und eine Empfangs
schaltung 7d auf, die zusammen angeordnet sind zum Detektieren des zurückkeh
renden Lichtstrahls 12. Der Ausgang aus der Empfängerschaltung wird durch ei
nen Decodierer 7a gegeben, der zum Rekonstruieren der alphanumerischen In
formation ausgelegt ist, welche das Strichcodesymbol 13 repräsentiert. Das erste
Peripheriemodul kann auch eine Tastatur und/oder Anzeige 7c zusammen mit ei
nem Hochfrequenzwandler für die Übertragung eines identifizierenden Signals
aufweisen, und ferner andere mögliche Merkmale 7g, wie beispielsweise eine
Zeitanzeige, sodass das Modul 7 auch als gewöhnliche Uhr funktioniert, wenn es
nicht als Teil des optischen Scannsystems genutzt wird. Ein Radiofrequenz-(HF)-
oder ein anderer drahtloser Transmitter bzw. Sender 7b vervollständigt zusammen
mit einer Batteriepackung 7f oder einer anderen Leistungsversorgung die Einheit.
Bei der Verwendung wird die decodierte Information, die vom Decodierer 7a
kommt, durch eine Drahtlosverbindung vom Radio 7b zum zweiten Peripheriemo
dul 9 durchgegeben, das am anderen Arm oder Handgelenk des Benutzers ange
ordnet ist. Der Radiotransmitter 7b könnte ein Sender-Empfänger sein, der auch
Signale empfangen kann von dem zweiten Peripheriemodul 9 oder von einer ge
trennten bzw. separaten Basisstation 15.
Das zweite Peripheriemodul 9 beinhaltet einen Radioempfänger 9a und einen Ra
diotransmitter 9b für eine Kommunikation mit dem ersten Modul 7 und/oder mit der
Basiseinheit 15. Typischerweise werden die jeweiligen Übertragungsfrequenzen
unterschiedlich sein. Das zweite Peripheriemodul 9 weist ferner eine Digitalisier-
und Verarbeitungsschaltung 9c auf, die das übertragene Analogsignal in ein Digi
talsignal umwandelt und das Signal auf eine herkömmliche Weise decodiert. Ein
Anzeigelicht, ein Piepser bzw. Ton oder ein Audiowandler 9d signalisiert dem Be
nutzer, wenn das Decodieren zufriedenstellend durchgeführt wurde. Eine solche
Nachricht könnte ebenso oder alternativ durch Information vorgesehen werden,
die auf einer Anzeigeeinheit 9e angezeigt wird. Eine Memory-Speichervorrichtung
9a ist ebenso vorzugsweise für eine temporäre Speicherung der decodierten Da
ten vorgesehen. Eine Tastatur 9f und/oder ein Touchscreen können für die Einga
be von Daten in das System genutzt werden. Eine Batterie 9j ist für die Leistungs
versorgung zum sekundären Peripheriemodul vorgesehen. Alternativ oder zusätz
lich kann Leistung über eine externes Kabel bzw. eine externe Leitung 17 von ei
ner separaten Leistungsversorgung 19 geliefert werden, die am Körper des Be
nutzers gesichert ist, beispielsweise an einem Gürtel 21.
Abhängig von der Vorliebe des Benutzers könnte das zweite Peripheriemodul am
rechten Arm, am Handgelenk gleich einer Uhr (und tatsächlich kann es als Uhr
funktionieren) getragen werden und das optische Scannmodul 1 und das erste
Peripheriemodul auf der linken Seite. In einem alternativen Ausführungsbeispiel
(nicht gezeigt) könnte das zweite Peripheriemodul 9 weggelassen werden und all
die Merkmale dieser Einheit könnten statt dessen im ersten Peripheriemodul 7
eingebaut sein. Dies würde natürlich erwarteterweise das erste Peripheriemodul
ziemlich viel größer als in der Zeichnung gezeigt machen.
Es sei bemerkt, dass in der in den Fig. 1A und 1B gezeigten Anordnung kein Ka
bel oder eine andere physikalische Verbindung zwischen dem optischen Scann
modul 1 und entweder dem ersten oder dem zweiten Peripheriemodul vorliegt.
Dies verbessert die Tragbarkeit des Systems und die wahrscheinliche Akzeptanz
durch den Benutzer. Es ist ebenso ziemlich sicher, da ein Nichtvorhandensein von
Drähten bedeutet, dass es weniger gibt, in das sich verfangen werden kann, wenn
sich der Benutzer umherbewegt, wobei er wahrscheinlich eine Vielzahl von unter
schiedlichen Aufgaben erledigt, während er die gezeigten Geräten trägt.
Bei einer Variation des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels kann das -
Scannelement 1c und der Scannelementantrieb 1d aus dem optischen
Scannmodul 1 ausgelassen werden, sodass der Strahl 10 ein im Wesentlichen
fester Strahl ist. Mit solch einer Anordnung würde der Benutzer dann physikalisch
seine oder ihre Hand oder Arm bewegen, wodurch manuell der Strahl 10 über das
Strichcodesymbol 13 gescannt wird. Solch eine Anordnung hat den Vorteil, dass
symbol 13 gescannt wird. Solch eine Anordnung hat den Vorteil, dass das Modul 1
in Größe und Gewicht reduziert werden kann, und zwar nicht nur durch Eliminie
ren der mechanischen und elektronischen Scannmerkmale, sondern auch weil die
Batterie 1e wesentlich in der Größe reduziert werden kann. Ein geeignetes Modul
zur Nutzung mit dieser Variante wird in der Folge detaillierter beschrieben.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in Fig. 3 gezeigt. In
diesem Ausführungsbeispiel wird das Licht 12, das vom Strichcodesymbol 13 re
flektiert wird, durch eine getrennte Detektoreinheit 70 detektiert, die eine fixierte
Leiste von Photodetektoren 72 aufweist, die nach unten auf die Oberfläche des
Gegenstands 11 schauen, um so das reflektierte Licht zu detektieren. Die Detek
toreinheit könnte an einem Ständer 74 montiert sein, der benachbart zu einem
Laufband 76 positioniert ist, mit welchem der Gegenstand 11 vorbeiläuft. Alternativ
könnte die Detektoreinheit 70 in einer Kasse montiert oder daran gesichert sein,
könnte an der Decke montiert sein, oder sie könnte von der Decke durch ein Kabel
ähnlich zu einer Hängelampe herunter hängen, oder sie könnte innerhalb eines
Tunnels montiert sein, der das Laufband umgibt, oder zumindest teilweise umgibt.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das optische Scannmodul 1 vorzugsweise
gleich zum in den Fig. 1A, 1B und 2 dargestellten Scannmodul, und zwar mit oder
ohne das Scannelement 1c und den Scannelementantrieb 1d. Wenn diese nicht
im Modul vorgesehen sind, muss der Benutzer manuell den Strahl 10 über das
Strichcodesymbol 13, das zu lesen ist, scannen. Als eine weitere Alternative (nicht
gezeigt) könnte statt dessen ein handgehaltener Scanner benutzt werden, jedoch
sind in jedem Fall die Detektoren fest über der gescannten Oberfläche montiert.
Fig. 3A stellt einen sogenannten "Schlitz"-Scanner dar, der in einen horizontalen
Ladentisch oder Schalter 80 eingebaut ist. Ein moderner Check-out-Schalter eines
Lebensmittelladens weist typischerweise eine Kasse auf, die zum Auschecken der
Warengegenstände 11 verwendet wird, die die Strichcodesymbole 13 tragen. Ein
Kassierer entfernt die Gegenstände von einem beweglichen Transportband, und
zwar jeweils einen, zieht sie über ein in den Ladentisch eingebautes Fenster und
plaziert sie in einem Einkaufsträger, wie beispielsweise einen Wagen. Ein fester
Scanner lenkt einen Laserstrahl durch das Fenster. Der Scanner der Fig. 3A ist
mit einer Vielzahl von Fenstern 82, 84 dargestellt, die in einer horizontalen Ebene
liegen, und einem Fenster 86, das in einer vertikalen Ebene liegt. Der auf dem
Finger des Kassierers getragene Ring 100 befindet sich in einer Radiofrequenz-
Kommunikation mit einem Decodierer 88.
Bei der Verwendung kann das Symbol 13 auf dem Gegenstand 11 durch einen
Laserstrahl gescannt werden, der durch irgendeines der Fenster hindurchgeht,
oder durch eine Vielzahl von Laserstrahlen, die durch eine Vielzahl von Fenstern
hindurchgehen, oder durch eine Laserstrahl, der durch eines der Fenster hin
durchgeht, und zwar zusammen mit einem Lichtstrahl, der vom Ring 100 emittiert
wird. Gleich, ob der Ring als eine Lichtquelle dient oder als ein Lichtdetektor,
transmittiert der Ring digitalisierte Daten anzeigend für das Symbol an den Deco
dierer 88, der wiederum mit einem Prozessor zum Übersetzen des Symbols ver
bunden ist, beispielsweise direkt in einen Kasseneingang, einschließlich des Prei
ses des gescannten Gegenstands und/oder einer kurzen Beschreibung des Ge
genstands, oder indirekt als eine Eingabe in eine Nachschlagtabelle, beispielswei
se ein Diskspeicher, von welchem die Information bezüglich des Symbols erhalten
wird.
Nun sollte Bezug genommen werden auf die Fig. 4 und 5, die bestimmte bevor
zugte Merkmale des ringmontierten Lesers darstellen. Der Leser weist einen Ring-
oder Schaftteil 102 auf, der geeignet ist, auf einem Finger des Benutzers getragen
zu werden, an welchem ein oberer Gehäuseteil 100 gesichert ist. Innerhalb des
Gehäuseteils ist eine Batterie, die Leistung an eine Sichtbarlaserdiode (VLD) oder
eine andere Lichtquelle liefert. Die VLD ist an eine Metallhalterung/Wärmesenke
montiert. Von der VLD erzeugtes Licht geht durch ein optisches System, das eine
Vielzahl von Linsen aufweist, hindurch und heraus durch ein Austrittsfenster 112.
Das optische System sieht vorzugsweise vor, dass der Strahl 10 kollimiert bzw.
gesammelt oder zumindest quasi-kollimiert ist. Eine elektronische Schaltung wird
vorgesehen, die den Laserausgang auf einem vorbestimmten Pegel hält und
ebenso als ein Trigger- bzw. Auslösemechanismus wirkt.
Ein Trigger- bzw. Auslöseknopf 104 ist an einer Seite des Ringschafts 102 vorge
sehen, wo er durch den Daumen des Benutzers betätigt werden kann. Auf diese
Weise kann der Benutzer leicht den Laserstrahl an und ausschalten, oder das
Scannen betätigen.
Ein anderer alternativer und/oder zusätzlicher Schaltmechanismus kann vorgese
hen werden mittels eines separaten Rings 116, der am Mittelfinger des Benutzers
angebracht ist und der am Ringschaft 102 mittels einer Schnur 114 gesichert ist.
Wie in Fig. 5 gezeigt, kann der Benutzer die Vorrichtung durch Biegen des Mittel
fingers und somit Ziehen an der Schnur betreiben. Dies könnte entweder durch
Biegen des Mittelfingers in Bezug auf den Zeigefinger durchgeführt werden oder
durch Ziehen des Mittelfingers weg vom Zeigefinger.
Eine Vorrichtung von dieser Art ist sowohl leicht und bequem für den Benutzer zu
tragen uncl sie gestattet auch die freie Verwendung der Hand zu jeder Zeit. Weil
der Ring vorzugsweise am Zeige- oder Vorderfinger montiert ist, wird die Zeigege
nauigkeit wahrscheinlich erhöht.
Ein alternativer und/oder zusätzlicher Schaltmechanismus kann vorgesehen wer
den durch die Verwendung eines Abstandssensors mit begrenztem Bereich, der
an der Voder- oder Seitenoberfläche des Ringschafts 102 angeordnet ist. Wenn
der Benutzer wünscht, die Einheit einzuschalten, wird eine leichte Bewegung des
Daumens näher zum Zeigefinger die Einheit einschalten, wodurch der Aufwand
vermieder wird, der durch Drücken eines Triggerschalters durch den Daumen er
forderlich ist.
Batterien lür tragbare Geräte von den Typen, die bereits beschrieben wurden, be
legen typischerweise einen deutlichen Anteil des Volumens des Geräts und tragen
zusätzlich zu dessen Gewicht bei. Dort, wo eine wesentliche Leistung erforderlich
ist, wie bEispielsweise für die in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Vorrichtungen, ist
ein separates Batteriepack 19 oft die bequemste Weise zum Vorsehen der Lei
stung, die benötigt wird. Jedoch kann in einer Variante der Ausführungsbeispiele,
die zuvor beschrieben wurden, Leistung statt dessen oder zusätzlich vorgesehen
werden durch eine dünne flexible Batterie, die Teil des Bandes bildet, das um den
Arm, das Handgelenk oder den Finger des Benutzers herum anliegt. Speziell
könnte in Fig. 1A das Armband 306 eine solche Batterie sein, wie es auch die
Armbänder 302, 304 sein könnten. In Fig. 5 könnte der Ringschaft 102 eine Batte
rie sein.
Vorzugsweise ist die Batterie vom wiederaufladbaren Typ aus Lithiumpolymer, das
einfach in die geeignete Form geschnitten wird. Solche Batterien können selb
ständig ausreichend Leistung vorsehen für den Betrieb einiger Vorrichtungen bzw.
Geräte; in anderen Fällen können sie als eine Hilfsbatterie genutzt werden, wo
durch die Größe der zusätzlichen Zellen, die notwendig sein können, reduziert
werden kann.
Fig. 6 stellt das Konzept in schematischer Form dar. Ein flexibler Batteriestreifen
404, vorzugsweise eine Lithiumpolymerbatterie, wird in eine Ringform geformt und
an einen Scanner 402 angebracht. Abhängig von der Größe der Vorrichtung kann
das Band 404 um einen Finger, ein Handgelenk oder einen Arm des Benutzers
passen.
Fig. 7 stellt ein praktisches Ausführungsbeispiel detaillierter dar. Ein flexibler Bat
teriestreifen 408 ist an zwei kreisförmige Schnappfedern 418, 420 angebracht.
Eine Schnappfeder 418 ist an dem positiven Batterieanschluss angebracht und die
andere 420 an dem negativen Batterieanschluss. An einem Ende der Feder 418
ist ein Kontaktteil 410, während am anderen Ende der anderen Feder 420 ein
ähnlicher Kontaktteil 412 ist. Diese passen in entsprechende Nuten 414, 416 in
der unteren Oberfläche des Scanners 406, wodurch die nötige elektrische Lei
stung vorgesehen wird.
Die exakte Form und Konfiguration der Batterie und der Kontakte ist natürlich nicht
kritisch. Im Ausführungsbeispiel, das in Fig. 7 gezeigt ist, könnten die Federn 418,
420 in der Form von dünnen Springdrähten sein. Alternativ könnten sie die Form
von flachen Blattfedern annehmen, die sich aus der Ebene der Figur heraus er
strecken. Im ersten Fall wird der Scanner 406 mit Buchsen 414, 416 in der Form
von Blindbohrungen versehen, die die Kontaktteile 410, 412 aufnehmen. Alterna
tiv, im Fall dass die Federn die Form von Blattfedern annehmen, können die Kon
taktteile 410, 412 einfach in geeignete Nuten 414, 416 in eine Richtung senkrecht
zur Ebene der Figur eingeschoben werden. In beiden Fällen sind die Schnappfe
dern 418, 412 vorzugsweise in die Plastikschutzumhüllung der Batterie eingebaut
während des Herstellungsprozesses.
Um es einfacher zu gestalten, die Vorrichtung anzulegen und sie abzunehmen,
sieht ein alternatives Ausführungsbeispiel (nicht gezeigt) für ein Ende der Batterie
eine Angellagerung an der Unterseite des Scanners vor. Das andere Ende wird
durch eine leicht lösbare Klammer gesichert. Um die Vorrichtung anzulegen oder
sie abzunehmen, löst der Benutzer einfach die Klammer und schwenkt die Batterie
weg von der Unterseite des Scanners.
Tragbare Vorrichtungen, wie beispielsweise Ringscanner, mit drahtloser Verbin
dung nutzen eine Batterie für eine lokale Energiespeicherung. Zur Reduzierung
des Volumens des Ringscanners wird vorgeschlagen, die Batterie durch einen
Kondensator zu ersetzen, der induktiv geladen werden kann. Wie in Fig. 7A ge
zeigt, kann die Wand 94 des Ringscannergehäuses aus einem Kondensatormate
rial gefertigt sein oder leitende Platten können mit einem Dielektrikum beschichtet
werden und dann mit Plastik übergossen werden oder mehrere kapazitive Zellen
können über das Gehäuse verteilt und in diesem eingebettet sein. Eine Hochfre
quenzspule 90 ist in die Kleidung des Benutzers integriert, beispielsweise auf ei
nem Gürtel oder in einer Tasche einer Schürze, oder, wie in Fig. 7A gezeigt, kann
die Spule in einen Ärmel 92 der Uniform des Benutzers eingewebt sein, und zwar
unter Verwendung von leitenden Webfäden. Eine Leistungsübertragung wird über
Hochfrequenzinduktion zwischen der Spule und dem Kondensator ausgeführt.
Unter der Annahme, dass jedes Lesen eines Symbols eine Dauer von ungefähr
1,13 Sekunden erfordert, dann hat ein Scanner mit dem Erfordernis von ungefähr
200 Scanns pro Stunde einen Arbeitszyklus von ungefähr 6,5%. Für höhere Ar
beitszyklen muss der Leistungsverbrauch im Ringscanner erniedrigt werden. Dies
wird dadurch erreicht, dass eine Onboard-Schaltung bzw. eingebaute Schaltung
nur aus solchen Komponenten besteht, die für das Übertragen des Lichtstrahls
und das Detektieren des empfangenen Lichts erforderlich sind, um eine maximale
Leistungsübertragung beizubehalten, muss die Übertragungsspule mit ihrer Reso
nanzfrequenz zu jener des Kondensators passen. Eine Steuerung kann verwendet
werden zur dynamischen Einstellung der Resonanzfrequenz.
Fig. 8 zeigt eine Speicherbox 500, die geeignet ist für die Verwendung mit dem
System, das in Fig. 1A gezeigt ist. Die Box weist einen Basisteil 502 und einen
verriegelbaren, angelmäßig gelagerten Deckelteil 504 auf. Innerhalb des Basisteils
502 befindet sich eine erste Ausnehmung 506 zum Lagern der Uhr 7 (Fig. 1A) und
eine zweite Ausnehmung 508 für das Lagern des Rings 1 (ebenso Fig. 1A). Zu
sätzlich zum Vorsehen einer praktischen und sicheren Lagerung beinhaltet die
Box 500 eine Batterieladungsvorrichtung (nicht gezeigt) zum Wiederaufladen jegli
cher Batterie, die in die Uhr 7 und/oder den Ring 1 eingebaut sein kann. Zu die
sem Zweck kommt sie, wenn die Uhr in die Ausnehmung 506 plaziert ist, mit ihrer
Rückseite in Kontakt mit Elektroden 510. Gleichfalls, wenn der Ring in die Aus
nehmung 508 plaziert wird, und zwar mit dem Bandteil in einen Schlitz 512 hinein
gedrückt, kommt er in Kontakt mit weiteren Elektroden (nicht gezeigt). Leistung
wird an diese Elektroden über eine Netzversorgung vorgesehen, die in eine Buch
se 514 auf der Außenseite der Box eingesteckt ist. Die Elektroden werden akti
viert, wodurch die Batterien wieder aufgeladen werden (beispielsweise über
Nacht), wenn der Deckel 504 geschlossen ist, wodurch ein Mikroschalter 520 ge
schlossen wird.
In einigen Ausführungsbeispielen kann die Uhr 7 der Fig. 1A verwendet werden
zur Speicherung von Daten und sie kann demgemäß einen Speicherchip in sich
aufweisen. Wenn die Uhr in die Ausnehmung 506 plaziert wird, stößt ein elektri
scher Kontakt auf der Rückseite mit einem entsprechenden Kontakt 522 an der
Basis der Ausnehmung an. Die Daten innerhalb der Uhr können dann automatisch
heruntergeladen werden oder auf Anfrage heruntergeladen werden, und zwar über
eine Datenbuchse 516 zu einem externen Computer (nicht gezeigt).
Fig. 9 stellte eine Anordnung dar, in der ein Miniaturscanner 201, wie er hier für
einen Strichcodeleser offenbart ist, innerhalb eines Gehäuses 200 montiert ist, das
auf einer Zeigefingermontierung 202 auf dem Zeigefinger 204 eines Benutzers
getragen ist. Ein Triggerschalter 206 ist an der Seite des Gehäuses 200 vorgese
hen, wobei dieser durch den Daumen 208 des Benutzers zum Betätigen des
Scanners 201 aktiviert wird. Die Elektronik im Strichcodeleser kommuniziert die
Daten, die sie durch einen kurzreichweitigen Radiotransmitter 210 im Gehäuse
200 akquiriert hat, für ein Versenden an eine Antenne 212 eines Empfängers in
einer assoziierten Steuereinheit 214, die typischerweise am Gürtel 215 des Benut
zers montiert sein kann. Die Steuereinheit 214 im zweiten Gehäuse würde typi
scherweise eine Anzeige, eine Tastatur oder einen Touchscreen aufweisen, der
als eine Anzeige/Tastatur wirkt, und zwar ähnlich zu jenem, wie er in Fig. 10 dar
gestellt ist. In einem alternativen Ausführungsbeispiel könnte der Scanner durch
Stimme aktiviert werden, und zwar mit einem Stimme-Erkennmittel, das entweder
im Gehäuse 200 oder in der Steuereinheit 214 installiert ist.
Ein typischer Strichcodeleser des Standes der Technik weist einen Strichcode
scanner, einen Signaldigitalisierer und einen Decodierer auf. Der Strichcodescan
ner erzeugt einen Lichtstrahl, der in Richtung auf ein zu lesendes Symbol auf ei
nem Ziel gerichtet ist, und er empfängt reflektiertes Licht vom Symbol, um ein
analoges elektrisches Signal zu erzeugen, das der Intensität des reflektierten
Lichts entspricht. Der Signaldigitalisierer weist einen Signalprozessor auf für das
Verarbeiten des analogen elektrischen Signals zum Erzeugen eines digitalisierten
Signals daraus, das das Strichcodesymbol beschreibt. Der Decodierer decodiert
oder übersetzt das digitalisierte Signal in Daten, die durch das Symbol repräsen
tiert sind.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 9 weist das am Finger montierte Gehäuse 20
darin den Strichcodescanner 203 für das Erzeugen eines analogen elektrischen
Signals und einen Signaldigitalisierer 203 für das Erzeugen eines digitalisierten
Signals daraus auf, das beschreibend für das Strichcodesymbol ist. Das digitali
sierte Signal wird dann durch Radiotransmission bzw. Radioübertragung an einen
Decodierer 213 übertragen, der in der Steuereinheit 214 angeordnet ist.
Fig. 10 stellte eine Anordnung ähnlich zu Fig. 9 dar, wobei ein Miniaturscanner
201, wie er hier offenbart ist, für einen Strichcodeleser in einem Gehäuse 200
montiert ist, das auf einer Zeigefingermontierung 202 auf dem Zeigefinger 204
eines Benutzers getragen ist. Ein Auslöseschalter 206 ist auf der Seite des Ge
häuses 200 vorgesehen, welcher durch den Daumen des Benutzers 208 aktiviert
wird, oder alternativ könnte darin eine stimmenaktivierte Anordnung genutzt wer
den. Die Elektronik im Strichcodeleser kommuniziert das Analogsignal, das durch
den Scanner 201 erzeugt wird über einen Draht 218 zu einem tragbaren Steuer
terminal 220, das auf einem Armband 221 in der Weise einer Armbanduhr am
Handgelenk des Benutzers montiert ist. Das tragbare Terminal 220 weist typi
scherweise eine LED-Anzeige 222, eine Anordnung 224 von Eingabetasten und
eine Antenne 226 für die Kommunikation mit einem Zentralcomputer auf. Das
Analogsignal auf dem Draht 218 wird zu einem Signaldigitalisierer 227 gelenkt, der
im Steuerterminal 220 angeordnet ist, welcher das Analogsignal digitalisiert, und
das daraus ausgegebene digitalisierte Signal wird zu einem Decodierer 228 ge
lenkt, der ebenso im Steuerterminal 220 angeordnet ist. Der Ausgang des Deco
dierers, welcher die Daten sind, die durch das abgescannte Strichcodesymbol re
präsentiert sind, wird dann durch eine Antenne 226 an den Zentralcomputer über
tragen. Demgemäß unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel der Fig. 10 auch
vom Ausführungsbeispiel der Fig. 9 durch das Plazieren des Digitalisierers 227 in
den zugeordneten Steuerterminal 220 anstatt im Gehäuse 200.
Fig. 11 stellt einen Miniaturleser 300 mit einem Gehäuse 302 dar, das zumindest
auf einem Finger getragen ist, und wie dargestellt, hier auf zwei Fingern des Be
nutzers. Ein Auslöser bzw. Trigger 304 auf der Seite des Gehäuses wird durch
den Daumen des Benutzers zum Beginn des Scannens aktiviert. Ein lichtdurch
lässiges Fenster 306 ist auf dem Gehäuse montiert und weist zu einem zu lesen
den Symbol hin. Ein Streifen 308 wird durch Bandführungen geführt, um so zu
mindest teilweise zwei Finger des Benutzers zu umgeben. Das in den Fig. 11 bis
13 dargestellte Gehäuse hat ein niedriges Profil und einen niedrigen Schwerpunkt.
Die Rückseite des Gehäuses hat eine Freigabe 310, die beim Niederdrücken ei
nen rückwärtigen Gehäuseabschnitt außer Eingriff bringt, wodurch ein Batterie
wechsel und/oder ein Wiederaufladen ermöglicht wird. Die wechselbare Batterie
kann klein sein und eine begrenzte Kapazitätsladung für eine Kurzzeitbenutzung
halten oder sie kann groß sein und eine erweiterte Kapazitätsladung für eine
Langzeitbenutzung halten. Obwohl nicht dargestellt, könnte eine Tastatur und/oder
eine Anzeige auf der Oberwand des Gehäuses vorgesehen sein. Eine Stimmer
kennungsschaltung könnte ebenso vorgesehen sein. Ein Strichcodesymbol 305,
das die Identität oder Seriennummer des Lesers 300 identifiziert, ist auf dem Ge
häuse vorgesehen.
Wie in Fig. 14 dargestellt, weisen die elektronischen Komponenten onboard bzw.
auf der Schaltung des Lesers 30 einen Scannmotor 312 auf, der eine Lichtquelle
zum Erzeugen eines Lichtstrahls umfasst; ferner Optiken für das Lenken und Fo
kussieren des Strahls durch das Fenster 306 auf ein Symbol für eine Reflexion
davon; einen Sensor für das Empfangen des reflektierten Lichts vom Symbol und
den Eintritt in den Leser durch das Fenster 306 und für das Erzeugen eines ana
logen elektrischen Signals, das der Intensität des reflektierten Lichts entspricht;
einen Scanner für das Streichen des Lichtstrahls und/oder für das Scannen eines
Gesichtsfeldes des Sensors; und einen Digitalisierer für das Verarbeiten des
Analogsignals zum Erhalten eines digitalisierten Signals, das beschreibend für das
Symbol ist.
Der Leser weist ferner einen Decodierer 314 innerhalb des Gehäuses 302 auf und
wird betrieben für das Decodieren oder Übersetzen des digitalisierten Signals vom
Scannmotor in ein decodiertes Digitaldatensignal, das das Symbol repräsentiert.
Eine Batterie 316 liefert elektrische Leistung und ist vorzugsweise wiederauflad
bar. Ein Hauptprozessor 318 steuert den Betrieb des Scannmotors und des Deco
dierers.
Diese Erfindung schlägt weiter das Übertragen des Datensignals weg vom finger
montierten Scanner 300 zu einem entfernten Host 320 vor, wie beispielsweise ei
nem Computer, und zwar durch eine drahtlose Transmission mit Radiofrequenz
zwischen einer Leserantenne 322 und einer Hostantenne 324 über ein Kommuni
kationsprotokoll mit niedriger Leistung, wie beispielsweise das Bluetooth- oder das
Aloha-Protokoll, die den Energieverbrauch von der Onboard-Batterie 316 minimie
ren. Fig. 14 stellt eine geeignete Transmitterschaltung dar, die eine basisband
integrierte Schaltung 326 mit einem Kristalloszillator 328 mit niedriger Leistung
aufweist und durch einen Hilfsprozessor 330 gesteuert wird, der mit einem Spei
cher 332 verbunden ist.
Die Basisbandschaltung 326 befindet sich in bidektionaler Kommunikation mit ei
ner integrierten Schaltung 334 mit Radiofrequenz, beispielsweise eine die durch
den Hilfsprozessor 330 gesteuert wird, sodass sie gemäß dem Standard des
Bluetooth-Protokolls arbeitet. Die Radiofrequenzschaltung 334 ist mit der Le
serantenne 322 über einen Bandpassfilter 336 für das Entfernen von Rauschen
verbunden.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Komponenten 326-336 auf einer
einzigen gedruckten Schalttafel montiert; und der Decodierer 314 und der Prozes
sor 318 sind auf einer gedruckten Schalttafel auf dem Scannmotor montiert.
Das transmittierte Datensignal wird durch die Hostantenne 324 empfangen, wo es
durch den Host 320 verarbeitet wird. Beispielsweise kann sich der Host auf eine
Nachschlagtabelle beziehen, in welcher ein Attribut, beispielsweise ein Kaufpreis,
eines durch das Symbol identifizierten Produkts herausgezogen wird. Der Host
kann auch ein Kundenkaufprofil entwickeln, in welchem gehandelte Produkte an
einer Verkaufsstelle katalogisiert sind.
Nach dem Empfang des transmittierten Datensignals erzeugt der Host ein An
nahmesignal und überträgt dasselbe über eine drahtlose Radiofrequenztransmis
sion an einen entfernten Melder 340 mit einer Melderantenne 338. Der Melder 340
erzeugt einen hörbaren Ton, beispielsweise einen Piep, um anzuzeigen, dass das
übertragenen Datensignal tatsächlich durch den Host empfangen wurde. Der
Klang kann ein einzelner Ton oder mehrere Töne sein. Der Melder könnte eine
sichtbare Anzeige sein, wie beispielsweise ein erleuchtetes Licht.
Der Melder oder Pieper 340 ist ebenso entfernt vom Leser 300 angeordnet, jedoch
ist er in Hörweite des Benutzers. Vorzugsweise, wie in Fig. 16 gezeigt, weist der
Pieper ein Gehäuse mit einer Montierapertur 342 auf, durch welche ein Streifen
344 mit einem Clip 346 hindurchgeht. Der Clip 346 ist federvorgespannt und kann
an die Kleidung des Benutzers geclippt bzw. geklammert werden, insbesondere
an eine Tasche. Ein Halsband kann ähnlich durch die Apertur 342 hindurchgehen,
um zu ermöglichen, dass der Pieper vom Hals des Benutzers herabhängt.
In der Technik ist es bekannt, dass der Leser selbst onboard einen Piep erzeugt,
der anzeigt, dass ein Symbol erfolgreich gelesen wurde oder dass ein Fehler wäh
rend des Lesens auftrat. Wenn ein Leser in einer geräuschvollen Umgebung be
trieben wird, ist es bekannt, dass ein Piep über 85 dB erzeugt wird, der einfach den
gesamten Lärmpegel übersteigt.
Gemäß dieser Erfindung ist die Radiofrequenzübertragung von irgendeinem Aner
kennungs- bzw. Bestätigungsklang an eine entfernte Vorrichtung bzw. an ein ent
ferntes Gerät neu und insbesondere ist ebenso die Übertragung eines Pieps, der
anzeigt, das ein entfernter Host ein transmittiertes Datensignal empfangen hat,
neu. Das Montieren des Piepers an der Kleidung oder um den Hals positioniert
den Pieper näher am Ohr des Benutzers und demgemäß ist es nicht länger nötig,
dass ein lauter Piep erzeugt wird und das Umfeld kann weniger geräuschvoll ge
macht werden.
Der Pieper könnte ebenso in einem Kopfhörer, einem Helm oder einem Hut im
plementiert sein oder in einem Headset mit einem Kopfhörer und einem Mikrophon
für eine bidirektionale Kommunikation.
Ein Strichcodesymbol 345, das die Identität oder Seriennummer des Piepers 340
identifiziert, ist auf dem Gehäuse vorgesehen. Es sei daran erinnert, dass der Le
ser 300 und der Pieper 340 getrennte Geräte bzw. Vorrichtungen in Radiofre
quenz-Kommunikation miteinander und mit dem Hostcomputer 320 sind. Da der
Hostcomputer ein Datensignal von mehr als einem Leser empfangen kann, und
dies häufig tut, und da der Hostcomputer ein Bestätigungssignal zu mehr als ei
nem Pieper übertragen kann und dies auch häufig tut, ist es notwendig, dass ein
jeder Pieper mit einem jeweiligen Leser assoziiert wird, sodass der Piep mit dem
aktiven Leser korrespondiert. Beispielhaft kann eine Transaktionsstelle einen Le
ser und einen oder mehrere Pieper haben oder sie kann mehrere Leser und einen
oder mehrere Pieper haben.
Um einen Pieper einem Leser zuzuordnen, wird ein Einstellmodus zum Einstellen
etabliert, wobei der Leser das Piepersymbol 345 liest und die Identität oder Seri
ennummer des Piepers im Speicher innerhalb des Lesers speichert. Die Identität
oder Seriennummer des Lesers, wie sie durch das Lesersymbol 305 beispielhaft
dargestellt ist, ist bereits im Speicher gespeichert. Danach wird in einem Be
triebsmodus, wenn der Leser das Datensignal an den Hostcomputer überträgt, die
Identität des zugeordneten Piepers und die des Lesers übertragen, sodass der
Hostcomputer nun weiß, an welchen Pieper das Bestätigungssignal gesendet
werden soll.
Die zuvor erwähnten Bluetooth- und Aloha-Protokolle sparen einen Energiever
brauch, indem sie nicht kontinuierlich betrieben bzw. mit Leistung versorgt sind.
Beispielsweise kann unter dem Bluetooth-Protokoll der Transmitter im fingermon
tierten Leser für eine Zeitdauer inaktiv sein, beispielsweise 1 Minute, und dann
kann er für ein bestimmtes Intervall aufwachen, beispielsweise 2 Sekunden, zum
Übertragen des Datensignals. Alternativ kann der Transmitter alle halbe Sekunde
zum Übertragen des Datensignals aufwachen. Ebenso kann der Hostcomputer
den Transmitter für jeweilige Intervalle zum Aufwecken des Transmitters abfragen.
Unter dem Aloha-Protokoll gibt es keine Abfrage. Der Transmitter lädt autmatisch
die Datensignale an den Host nach dem Scannen herunter und wartet auf eine
Bestätigung. Ansonsten bleibt der Transmitter inaktiv.
Fig. 17 stellt ein drahtloses lokales Netzwerk dar, das durch einen Systemmana
ger 600 verwaltet bzw. gemanagt wird. Eine Vielzahl von Headsets 602a, 602b . . .
602n; eine Vielzahl von Lesern 604a, 604b . . . 604n; eine Vielzahl von Piepern
606a, 606b . . . 606n; und eine Vielzahl von Druckern 608a, 608b . . . 608n sind für
das Einbinden in ein Arbeitssystem verfügbar. Jede der in Fig. 17 dargestellten
Komponenten weist eine Antenne und einen Radiofrequenztransmitter für das
Übertragen eines Identifizierungssignals bzw. identifizierenden Signals auf, das
einzigartig die jeweilige Komponente identifiziert. Ein oder mehrere Headsets, Le
ser, Pieper und Drucker sind für das Arbeitssystem ausgewählt. Wie gezeigt, wur
den die Komponenten 602a, 604a, 606a und 608a ausgewählt und befinden sich
in einer Radiofrequenzkommunikation mit dem Systemmanager. Während des
Einstellmodus unterrichtet ein Transmitter onboard einer jeden Komponente den
Systemmanager über ihre Identität und ihre Auswahl als Teil des Arbeitssystems.
Im Betrieb dient das Headset als ein Betätiger zur Steuerung des Lesers. Wie zu
vor, sendet der Manager ein Bestätigungssignal an den Pieper, um anzuzeigen,
dass ein Strichcodesymbol erfolgreich durch den Leser gelesen wurde. Ein Druc
ker kann zum Erzeugen eines Belegs für eine Transaktion genutzt werden, die
durch das Netzwerk erzeugt wurde.
Anstatt der Verwendung eines Onboard-Transmitters zum Übertragen eines iden
tifizierenden Signals, kann jede Komponente mit einem einzigartigen Strichcode
symbol versehen sein, das auf einem auf der jeweiligen Komponente gesicherten
Kennzeichen gedruckt ist, und zwar auf eine Weise analog zu jener, die zuvor für
das Bezugszeichen 305 beschrieben wurde. In diesem Fall wird ein Symbolleser,
beispielsweise einer der Leser 604a . . . 604n, oder ein anderer Leser verwendet
zum Lesen eines jeden einzigartigen Symbols, wodurch jede Komponente für den
Systemmanager identifiziert wird.
Fig. 18 stellt ein weiteres drahtloses lokales Netzwerk dar, jedoch diesmal in Ver
bindung mit einem Heimunterhaltungssystem, das durch einen Systemmanager
verwaltet wird, vorzugsweise einen AudioiVideoempfänger 610. Eine Vielzahl von
Steuerungen 612, 614, 616, eine Vielzahl von AudioNideo-Komponenten, wie
beispielsweise eine Kamera 618, ein Bandspieler 620, ein VCR 622, ein Laser
disc-Spieler 624, ein Tuner bzw. Radio 626, ein DVD-Spieler 628, ein CD-Spieler
630 und ein Game- bzw. Spielspieler 632; eine Vielzahl von Au
dio/Videoverbindungen 634, wie beispielsweise Kabel, eine Dachantenne, eine
Satellitenschüssel oder ein Telefon; eine Vielzahl von in Beziehung stehender Sy
steme 636, wie beispielsweise ein Heizungs- oder ein Beleuchtungssystem; und
AudioNideoausgabevorrichtung, wie beispielsweise ein Monitor 638 und/oder ein
Lautsprechersystem 640, sind für die Aufnahme in ein Arbeitssystem verfügbar.
Jede der in Fig. 18 dargestellten Peripherien weist eine Antenne und einen Radio
frequenztransmitter für das Übertragen eines identifizierenden Signals auf, das
einzigartig die jeweilige Peripherie identifiziert. Eine oder mehrere Steuerungen,
AudiolVideo-Komponenten, Verbindungen, in Beziehung stehende Systeme und
Ausgabevorrichtungen werden für das Arbeitssystem ausgewählt. Während eines
Einstellmodus setzt ein Transmitter onboard jeder Peripherie den Systemmanager
über ihre Identität und ihre Auswahl als Teil des Arbeitssystems in Kenntnis.
Im Betrieb werden eine oder mehrere Steuerungen zur Steuerung irgendeiner
oder mehrerer der Peripherien verwendet. Eine oder mehrere Audio/Video-
Komponenten senden ihre Daten an den Empfänger, der wiederum seine Ausga
besignale an den Monitor oder das Lautsprechersystem sendet. Eine oder mehre
re der Verbindungen werden für eine Verbindung zu einer oder mehreren der
Komponenten ausgewählt.
Wie zuvor kann anstatt der Verwendung eines Onboard-Transmitters zum Über
tragen eines identifizierenden Signals ein einzigartiger Identifizierer, wie bei
spielsweise ein Strichcodesymbol, auf jeder Peripherie vorgesehen sein. Danach
wird ein Symbolleser zum Lesen des Symbols für jede ausgewählte Peripherie
verwendet, wodurch der Systemmanager über die Identität einer jeden Peripherie
in Kenntinis gesetzt wird.
Abhängig von der Größe eines physikalischen Orts des Netzwerks kann jede Pe
ripherie nicht direkt mit dem Systemmanager kommunizieren, sondern statt des
sen kann sie mit einer oder mehreren Schaltstationen bzw. Relais kommunizieren,
die wiederum mit dem Systemmanager kommunizieren, und zwar manchmal über
Zugriffspunkte oder Knoten und über Brücken zu anderen Netzwerken. Die ge
samte Radiofrequenzkommunikation geschieht über Kurzreichweitenradio, typi
scherweise in einem Radius von 10 Fuß.
Die Kommunikation zwischen den Peripherien und dem Systemmanager ermög
licht dem letzeren eine aktive Suche der Periperien und im Endeffekt ein Einklin
ken in diese, die für die Herstellung eines operativen bzw. betriebsfähigen Netz
werks benötigt werden, beispielsweise wenn ein linker Lautsprecher sich selbst
gegenüber dem Systemmanager identifiziert hat, dann sucht der Manager nach
einem rechten Lautsprecher und, abhängig vom Netzwerk, auch nach einem
Tieftonlautsprecher bzw. Subwoofer und nach Umgebungsklanglautsprechern
bzw. Surroundsound-Lautsprechern.
Die Kommunikation zwischen den Peripherien und dem Systemmanager ermög
licht auch, dass der Benutzer sich selbst dem Netzwerk zuordnet. Der Systemma
nager kann verfügbar sein für mehrere zugelassene Benutzer, wird jedoch nur
einen Netzwerkbetrieb nach einer Benutzerautorisierung ermöglichen, beispiels
weise durch manuelles Eingeben eines Kennworts, durch manuelles Durchziehen
einer Magnetkarte, durch Einschieben eines Tokens, wie beispielsweise einer
Smartcard, eines Chipmoduls oder durch eine Radiofrequenzidentifikationskarte,
oder durch irgendeinen biometrischen Sensor, wie beispielsweise ein Gesicht,
einen Fingerabdruck, ein Retina- oder Stimmerkennungssystem.
Fig. 19 stellt einen biometrischen Sensor 642 dar, der in eine handgehaltene
Steuerung eingebaut ist, wie beispielsweise identifiziert durch die Zahl 612 in Fig.
18. Fig. 20 stellt einen biometrischen Sensor 644 integriert in einen Auslöser bzw.
Trigger 646 eines elektrooptischen Lesers 648 zum Lesen eines Strichcodes 650
dar.
Fig. 21 ist eine perspektivische Ansicht identisch zur Fig. 1A, mit der Ausnahme
der Hinzufügung eines Headsets 652, das ein Primärmikrophon 654 und eine An
tenne 656 trägt, sowie einem am Handgelenk montierten Band 658, das ein Se
kundärmikrophon 660 und eine eingebaute Antenne trägt. Das Netzwerk der Fig.
1A umfasst die Peripherien 1, 7 und 9 und arbeitet wie zuvor beschrieben. Der
Benutzer spricht in das Mikrophon 654 und Hauptsteuersignale werden durch die
Antenne 656 für die Steuerung des Netzwerkbetriebs übertragen. Beispielsweise
kann der Benutzer sagen "Beginne mit dem Scann", um das Lesen des Symbols
13 zu initiieren. Solch eine Stimmsteuerung kann durch einen manuellen Trigger
ersetzt werden oder sie kann für das Übertragen von Daten an einen Hostcompu
ter für ein Nachschlagen oder zu Speicherzwecken genutzt werden.
Da das Lesen von Symbolen oft in einer geräuschvollen Umgebung geschieht, wie
beispielsweise in einer Fabrik, detektiert das Hauptmikrophon 654 auch Hinter
grund oder Umgebungsgeräusche, die das Hauptsteuersignal korrumpieren.
Demgemäß ist das Sekundärmikrophon 660 weg vom Mund des Benutzers posi
tioniert und detektiert nur das Umgebungsgeräusch. Wie in Fig. 22 gezeigt, wer
den die Ausgänge der Mikrophone 654, 660 an einen Vergleicher 662 geleitet, wo
die Wirkung des Umgebungsgeräusches vom Ausgang des Hauptsteuersignals
abgezogen wird, wodurch eine verlässlichere Systemsteuerung ermöglicht wird.
Ein weiteres Merkmal dieser Erfindung bezüglich der Stimmsteuerung ist eine Sy
stemfähigkeit der Vervollständigung von ausgelassenen Silben, die ein Benutzer
von sich gibt. Somit werden die Silben, beispielsweise einer Telefonnummer, die
durch das System detektiert werden, mit gegebenen Telefonnummern verglichen,
die in einer Nachschlagdatenbasis gespeichert sind. Die nicht detektierten Silben
werden dann durch Herausziehen aus der Datenbasis komplettiert, sowüe durch
Detektieren der Zeitintervalle der fehlenden Silben.
Ein noch anderes Merkmal liegt in der Zugangsberechtigung bzw. Autorisierung
für den Netzwerkzugang durch Erkennen der Stimme des Benutzers durch Ver
gleich mit einer Nachschlagdatenbasis, die vorweg aufgenommene Stimmen spei
chert, die für einen Zugriff auf das Netzwerk autorisiert sind.
Noch ein anderes Merkmal liegt in der Fehlerkorrektur von Codewörtern zur Si
cherstellung der Datenintegrität. Das Netzwerk kann derart konstruiert sein, so
dass der Benutzer eine Serie von Worten oder Zahlen gefolgt durch eine Serie
von Prüfzeichen spricht. Es wird auf die Nachschlagdatenbasis zugegriffen, um zu
bestimmen, ob irgendeines der Wörter oder Zahlen, die der Serie von Prüfzeichen
entsprechen, nicht korrekt sind, und wenn dem so ist, werden die nicht korrekten
Wörter oder Zahlen, korrigert.
Ein anderes Schlüsselmerkmal der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vielfalt von
anpassbaren "Selbstauslöse"- oder "objektfühlende"-Betriebsmoden zu implemen
tieren, die die Notwendigkeit für einen manuellen Auslöseschalter eliminieren und
auch das Einschalten des Scann- und Strichcodelesebetriebs für unterschiedliche
ergonomische Ausführungen zu optimieren - festmontiert, handgehalten (ein
schließlich von handunterstützt), ring- oder fingermontiert, körpermontiert usw.,
von denen alle unterschiedliche "Einschalt"-Bedingungen für die in Betracht gezo
genen Benutzeranwendungen erfordern können. Es wird Bezug genommen auf
U.S. Patent Nr. 5,280,162 für Hintergrundinformation, die Scannsysteme be
schreibt, die in einem "Schlaf"-Modus einschließlich eines objektfühlenden und
eines "scannenden" Modus betreibbar sind, und zwar nach dem Abfühlen eines
Objekts im Scannfeld.
Obwohl die vorliegende Erfindung bezüglich dem Lesen von Strichcodes ein
schließlich von gestapelten oder zweidimensionalen Strichcodes, wie beispiels
weise Code 49, PDF 417 und ähnliche Symbologien, beschrieben wurde, ist es
denkbar, dass das Verfahren der vorliegenden Erfindung auch Anwendungen fin
det zur Nutzung mit verschiedenen maschinellen, visionellen oder optischen Zei
chenerkennungsanwendungen, bei welchen von anderen Anzeigetypen, wie bei
spielsweise Zeichen, oder von Oberflächencharakteristika des gescannten Ge
genstandes Information herausgezogen wird.
In all den vielfältigen Ausführungsbeispielen können die Elemente des Scanners in
eine sehr kompakte Packung zusammengefügt werden, die es gestattet, dass der
gesamte Scanner als eine einzige gedruckte Schaltungsplatte oder ein integrales
Modul hergestellt wird. Solch ein Modul kann auswechselbar genutzt werden als
Laserscannelement für eine Vielfalt von unterschiedlichen Typen von Datenakqui
sitionssystemen. Beispielsweise kann das Modul abwechselnd in einem Ring, in
einem handgehaltenen oder einem körpermontierten Scanner, einem Tischscan
ner angebracht an einem flexiblen Arm oder einer Montierung, die sich über die
Oberfläche des Tisches erstreckt, oder anbringbar an die Unterseite der Tischo
berseite oder montiert als eine Unterkomponente oder Untergruppierung eines
komplizierteren bzw. weiterentwickelten Datenakquisitionssystem verwendet wer
den. Steuer- oder Datenleitungen, die mit solchen Komponenten assoziiert sind,
können mit einem elektrischen Verbinder verbunden sein, der an der Kante oder
äußeren Oberfläche des Moduls montiert ist, um zu gestatten, dass das Modul
elektrisch mit einem passenden Verbinder verbunden wird, der mit anderen Ele
menten eines Datenakquisitionssystems assoziiert ist.
Ein einzelnes bzw. individuelles Modul kann spezifische Scann- oder Deco
diercharakteristika aufweisen, die mit beispielsweise der Betriebsfähigkeit bei ei
nem bestimmten Arbeitsabstand oder der Betriebsfähigkeit mit einer spezifischen
Symbologie oder Druckdichte assoziiert ist. Die Charakteristika können ebenso
über Software oder durch manuelle Einstellung von Steuerschaltern definiert wer
den, die mit dem Modul assoziiert sind. Der Benutzer kann auch das Datenakqui
sitionssystem für einen Scann von unterschiedlichen Typen von Gegenständen
adaptieren, oder das System kann angepasst sein für unterschiedliche Anwen
dungen durch Auswechseln der Module am Datenakquisitionssystem durch die
Nutzung eines einfachen elektrischen Verbinders.
Das Scannmodul, das zuvor beschrieben wurde, kann auch in einem selbsterhal
tenden bzw. unabhängigen Datenakquisitionssystem implementiert sein, das eine
oder mehrere solche Komponenten aufweist, wie beispielsweise eine Tastatur,
eine Anzeige, einen Drucker, einen Datenspeicher, Anwendungssoftware und
Datenbasen. Solch ein System kann auch ein Kommunikations-Interface bzw. eine
Kommunikationsschnittstelle aufweisen, um zuzulassen, dass das Datenakquisiti
onssystem mit anderen Komponenten eines lokalen Netzwerks oder mit einem
telefonischen Austauschnetzwerk kommuniziert, entweder über ein Modem oder
eine ISDN-Schnittstelle, oder durch Radiosendung mit niedriger Leistung von ei
nem tragbaren Terminal zu einem tragbaren oder stationären Empfänger oder ei
ner Basisstation.
Fig. 23 und 24 zeigen einen handgehaltenen optischen Scanner. Wie aus diesen
Figuren ersichtlich ist, ist das Scannergehäuse 700 von einer Form, die am Besten
als modifizierte (abgeflachte) Kugel oder Oval beschrieben wird. Es könnte auch
beschrieben werden mit der Form eines zusammengedrückten Sofiballs. Eine dia
gonale flache Stirnseite 702 des Gehäuses hat in ihr ein Fenster 703, aus dem bei
der Benutzung ein scannender Lichtstrahl 705 austritt. Licht, das vom Strichcode
symbol oder einer anderen Anzeige, die gelesen werden, reflektiert wird, geht
durch das Fenster hindurch und wird durch einen Photodetektor detektiert, wie in
der Folge detaillierter beschrieben wird.
Auf dem oberen Teil des ovalen Körpers 700 ist eine sich nach hinten erstrecken
de Tragflächen ähnlich geformte Struktur oder Flügel 704, die vorzugsweise aus
einem Plastikmaterial integral mit dem Hauptkörper 700 gegossen ist. Am oberen
Teil des Körpers 700, direkt vor dem Flügel 704, befindet sich ein Schalter oder
Auslöser bzw. Trigger 710.
Der Körper 700 ist von einer Größe, die praktisch in der Hand eines Benutzers
gehalten werden kann; typischerweise kann sie ungefähr 4 Zoll (10 Zentimeter) im
Durchmesser sein, und zwar gemessen entlang der Länge der flachen Vorderseite
bzw. vorderen Oberfläche 702. In der Benutzung, wie am Besten aus den Fig. 25
und 26 ersichtlich ist, greift der Benutzer den Körper 700 in ihrer oder seiner Hand,
und zwar mit dem Daumen zu einer Seite des Flügels 704aa gehend und mit den
Fingern auf der anderen Seite. Beim Greifen durch eine rechtshändige Person
greift der Daumen in die Richtung des Pfeils 708 in Fig. 24 und die Finger in die
Richtung des Pfeils 706. Das Fleisch zwischen dem Daumen und dem ersten Fin
ger stößt an einem Talteil 712 an der Rückseite des Flügels an. In dieser Position
kann der Benutzer den Trigger 710 mit ihrer oder seinen Fingern bedienen. Es sei
bemerkt, dass die Vorrichtung bzw. das Gerät symmetrisch ist und es daher gleich
nutzbar ist für linkshändige und rechtshändige Benutzer.
In der Benutzung bewirkt ein Druck auf den Trigger 710 den Anfang eines Scanns.
Information, die vom reflektierten Licht empfangen wird, wird weitergegeben für
eine weitere Verarbeitung, und zwar entlang einer nach unten und nach hinten
gerichteten Leitung 714. Weitere Einzelheiten eines bevorzugten Scannmecha
nismus innerhalb des Körpers 700 werden nun unter Bezugnahme auf Fig. 43 be
schrieben.
Bei der bevorzugten inneren Anordnung, die in Fig. 43 gezeigt ist, erzeugt ein La
ser 810 einen Strahl 812, der durch optische Elemente 814 konditioniert wird, be
vor er auf einen ersten Scannmodus 816 auftritt, der für eine Oszillation um eine
vertikale Achse 818 angeordnet ist, und zwar mittels eines ersten Motors 820. Die
Oszillation des Spiegels 816 bewirkt, dass der reflektierte Strahl 822 vor und zu
rück in die X-Richtung scannt, wie durch die Pfeile 824 angezeigt. Der Scannstrahl
822 trifft dann auf einen zweiten Scannspiegel 826 auf, wobei dieser Spiegel an
geordnet ist für eine Oszillation um eine horizontale Achse 828 mittels eines
zweiten Motors 830. Es sei klar, dass die kombinierte Oszillation der Spiegel 816,
826 einen reflektierten Strahl 832 erzeugt, der sowohl in die X- als auch in die Y-
Richtung scannt, wie durch die Pfeile 834 angezeigt. Die Spiegel 816, 826 können
für eine Oszillation auf irgendeine passende bzw. praktische Weise montiert wer
den.
Der Strahl 832 verlässt das Gehäuse 800 über das Fenster 838. Obwohl dies in
Fig. 43 als rechteckig gezeigt ist, ist das Fenster im spezifischen Ausführungsbei
spiel der Fig. 23 vorzugsweise kreisförmig. Der Strahl trifft dann auf ein zweidi
mensionales Strichcodesymbol oder eine andere Anzeige 840 auf, die auf ein
Substrat 842 aufgedruckt ist oder anders darauf gesichert ist. Die Anzeige 840
kann von irgendeinem Bildtyp sein, das vom Scanner einzufangen ist. Es sei ge
würdigt, dass viele Typen von eindimensionalen oder zweidimensionalen Symbo
len mit dem vorliegenden System gelesen werden könnten, beispielsweise Strich
codesymbole gemäß der PDF 417-Symbologie. Andere Typen von zweidimensio
nalen Bildern, wie beispielsweise Signaturen, können ebenso eingefangen wer
den. Bei Ausführungsbeispielen, in welchen eindimensionale Symbologien einzu
fangen sind, beispielsweise Strichcodesymbologien, wie beispielsweise Code 39,
Code 93, Code 128, Code 2 von 5, UPC usw., würde nur einer der Scannspiegel
816, 826 benötigt.
Licht 843, das von der Anzeige 840 reflektiert wurde, geht zurück durch das Fen
ster 838 und trifft auf einen Sammelspiegel 845 auf, der es auf einen Photodetek
tor 847 fokussiert.
Durch geeignete Steuerung der Amplitude und der relativen Phase der Oszillatio
nen der Spiegel 816, 826 kann der Strahl 832 dazu gebracht werden, ein geeig
netes gewünschtes Muster in zwei Dimensionen über die Anzeige 840 abzutasten
bzw. diesem zu folgen. Typischerweise wird das gewünschte Muster ein Raster
scannmuster sein, das eine Serie von im Allgemeinen parallelen, horizontalen (X-
Achse) Scannlinien aufweist, die durch den ersten Spiegel 816 definiert sind, und
zwar entlang der Vertikalen (Y-Achse) beabstandet, um einen Betrag, der durch
die Oszillation des zweiten Spiegels 826 definiert ist. Alternativ, und zwar durch
geeignete Steuerung der zwei Spiegel, können andere zweidimensionale Muster
erzeugt werden. Beispiele umfassen Lissajous Figuren oder die in den Fig. 40 bis
42 gezeigten Scannmuster.
Signale vom Photodetektor 847 gehen zu einem Digitalisierer 852 und dann zu
einem Decodierer 866. Die Signale vom Decodierer 866, und zwar entlang der
Leitung 868, repräsentieren decodierte Information auf hoher Ebene (Text oder
Zahlen), die der Information entsprechen, die ursprünglich durch diese Strich
codesymbole 840 codiert wurde. Abhängig von der Ausführung können einer oder
beide sowohl der Digitalisierer 852 als auch der Decodierer 866 außerhalb des
Scannerkörpers 800 liegen, beispielsweise in einer Basiseinheit oder einem Stän
der.
Fig. 27 zeigt den Scanner der Fig. 23 bis 26 in seinem Ständer 720 montiert für
einen handfreien Betrieb. Der Ständer 720 weist einen Basisteil 722 auf, der ge
eignet ist für das Positionieren auf einem Tisch oder einer anderen flachen Ober
fläche, einen Stiel 724 und einen Tragehalter 726 auf. Die Tragehalterung bzw.
der Tragehalter 726 hat einen gespaltenen Rückabschnitt 728 für die Aufnahme
der Leitung 714 und ein offenes Gebiet 728 an der Vorderseite, um so ein Blockie
ren des Scannerfensters 703 zu vermeiden.
In der gezeigten Position kann der Scanner in einem handfreien Modus betrieben
werden, entweder durch Nutzung des Triggers 710 oder alternativ durch Vorsehen
eines automatischen Betriebs des Scanners, wenn er fühlt bzw. abfühlt, dass er in
die Halterung 726 plaziert wurde. Zu diesem Zweck kann der Scanner einen De
tektor oder Mikroschalter 730 (Fig. 23) eingebaut haben.
Der Benutzer kann die Position des Scanners durch Drehen des Stiels um seine
Schwenkachse 732 auf der Basis 722 einstellen. Eine ausreichende Reibung ist
an der Schwenkachse 732 vorgesehen, sodass die Halterung und der Scanner in
irgendeiner gewünschten Position verbleiben. Nach dem Plazieren in einer geeig
neten bzw. praktischen Position kann der Benutzer eine Abfolge von Gegenstän
den scannen, und zwar einfach dadurch, dass er sie vor dem Scannerfenster 703
vorbeigibt. Wenn ein Gegenstand gescannt werden muss, der nicht bequem vor
dem Scanner positioniert werden kann, hebt der Benutzer einfach den Scanner
aus der Halterung, nimmt den Scanner zum fraglichen Gegenstand und gibt ihn
zurück sobald der Scann abgeschlossen ist.
Fig. 28 und 29 zeigen ein alternatives Ausführungsbeispiel des Scanners und
Ständers. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Scanner durch einen durch den
Daumen bedienten Auslöser bzw. Trigger 740 betätigt, der bewirkt, dass ein
Scannstrahl durch das kreisförmige Fenster 742 im Gehäuse emittiert wird. Wie
derum kann der Scanner in einem handgehaltenen Modus betrieben werden oder
in einem handfreien Modus positioniert, wie gezeigt, in seiner Halterung 744. Zur
Unterstützung bei der Positionierung von zu lesenden Anzeigen, wenn der Scan
ner in der Halterung genutzt wird, ist die Halterung mit einem Drahtabstandhalter
748 versehen. Durch Positionieren eines zu lesenden Strichcodes gegen den Ab
standhalter kann der Benutzer sicherstellen, dass er einen optimalen Abstand vom
Fenster 742 hat.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 28 bis 29 umfasst einen Stiel 750, der zwei Ab
schnitte hat: einen Vorderabschnitt 752 und einen Rückabschnitt 754. Der Rück
abschnitt kann nach oben geschoben werden in Bezug auf den Vorderabschnitt,
wodurch effektiv die Länge des Stiels erweitert wird. Es liegt ausreichend Reibung
zwischen den Teilen des Stieles vor, um sicherzustellen, dass die Teile in irgend
einer gewünschten Position verbleiben. Gleichfalls gibt es ausreichend Reibung
am Schwenkpunkt 756, um sicherzustellen, dass der Stiel in irgendeinem ge
wünschten Winkel positioniert werden kann.
Noch ein anderes Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 30 und 31 gezeigt. Teile, die
ähnlich zu denen in den Fig. 28 und 29 sind, sind durch die gleichen Bezugszei
chen repräsentiert, und zwar durch Hinzufügung eines Apostrophs.
All die soweit diskutierten Ausführungsbeispiele kommunizieren mit einer Basi
seinheit (nicht gezeigt) über eine Datenleitung, wie beispielsweise die Leitung 714
in Fig. 23. Jedoch könnte die Kommunikation gleichfalls über eine drahtlose Über
tragung stattfinden. Alternativ könnten die gezeigten Scanner ihre eigenen Daten
speicher (beispielsweise in RAM) aufweisen, was ein Weglassen der Leitung 714
gestattet. In solch einer Anordnung würde die in dem RAM gespeicherte Informa
tion automatisch in die Basiseinheit hinuntergeladen werden, wenn der Scanner in
seine Halterung zurückgegeben wird.
Fig. 32 und 33 zeigen einen alternativen, handgehaltenen, tragbaren Scanner, der
für eine Kommunikation mit einer Basiseinheit über eine drahtlose Übertragung
ausgelegt ist. Der Scanner hat einen Kopfteil 760 und einen durch den Benutzer
greifbaren Griffteil 762 mit einem Trigger 754. Eine drahtlose Kommunikation wird
bewirkt mittels eines Radiosenders/Empfängers 766, der für eine Kommunikation
mit einer entsprechenden Radiobasiseinheit 767 auf einem Ständer 768 (Fig. 34)
ausgelegt ist. Bei der Verwendung kommuniziert der Scanner mit der Basiseinheit,
die Information über Drähte 772 an einen Zentralcomputer (nicht gezeigt) für eine
weitere Analyse durchgibt.
In einem geschäftigen Laden - oder Handelsumfeld kann es viele identische
Scanner und viele identische Basiseinheiten geben, die alle gleichzeitig im Betrieb
sind. Traditionell ist jeder Scanner permanent mit seiner eigenen individuellen Ba
siseinheit assoziiert. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 34 gibt es jedoch keine
anfängliche Zuordnung zwischen dem Scanner und der Basiseinheit. Ein Benut
zer, der Scanns nahe einer besonderen Basiseinheit durchzuführen wünscht,
nimmt einfach irgendeinen verfügbaren Scanner von einer Ansammlung von
Scannern auf und beginnt mit dem Scannbetrieb durch ein erstes Scannen eines
Strichcodesymbols 774, das auf der Seite der Halterung gesichert ist oder darauf
gedruckt ist. Der Scanner speichert und/oder verarbeitet die Identifikationsinfor
mation, die im Symbol enthalten ist. Jede Halterungs-/Basiseinheit hat ihr eigenes
individuelles Strichcodesymbol, sodass der Benutzer durch Scannen des Symbols
eine Eins-zu-eins-Verbindung zwischen dem Scanner und der Basiseinheit er
zeugt. Der Benutzer kann nun von der Basiseinheit mit dem Scanner weggehen
und das Produkt wie gewünscht scannen. Bei einem erfolgreichen Scann sendet
der Radiosender 766 eine Botschaft an den Empfänger 767 auf der Basiseinheit.
Die Basiseinheit hat ihren eigenen internen Prozessor 782 und Decodierer 784.
Wenn der Decodierer bestimmt, dass der Scann verstanden werden kann, wird ein
kleiner Lautsprecher 780 in der Halterung betätigt, um einen geeigneten "Piep" zu
erzeugen. Die "Pieps" von verschiedenen Basiseinheiten können unterschiedliche
Töne haben, sodass Benutzer bzw. Operatoren sie unterscheiden können, wenn
mehrere Scanner gleichzeitig verwendet werden.
Durch das Verbinden eines Scanners mit einer individuellen Basiseinheit oder
Halterung, nur dann, wenn es erforderlich ist, muss der Ladenbesitzer oder Sy
stemeigner nicht notwendigerweise die gleiche Anzahl von Scannern zu Basisein
heiten bereithalten. Mit solch einer Anordnung wird die Anzahl der erforderlichen
Scanner nicht durch die Anzahl der Basiseinheiten bestimmt, sondern durch die
Anzahl der Benutzer, die wahrscheinlich einen Scannbetrieb zu irgendeiner Zeit
durchführen wollen. Die Ansammlung von freien Scannern hat eine Anzahl von
weiteren Vorteilen einschließlich der Haltung eines geringeren Überhangs und der
Möglichkeit, für jeden Benutzer einen Scanner seiner oder ihrer Wahl auszuwäh
len. Dies kann von Vorteil sein, wenn beispielsweise einige Benutzer es einfacher
finden, mit einem bestimmten Scannermodell zu arbeiten und andere es einfacher
finden, mit einem unterschiedlichen Modell zu arbeiten.
Es sei klar, dass, obwohl in Fig. 34 das Strichcodesymbol 774 gezeigt ist als an
der Seite der Halterung gesichert, die exakte Position tatsächlich unerheblich ist.
Das Strichcodesymbol könnte irgendwo auf dem Ständer 768 plaziert sein oder
sogar irgendwo auf dem nahegelegenen Tisch, der Arbeitsoberfläche oder der
Ausgangsstation. All das, was erforderlich ist, ist, dass das Symbol 774 physika
lisch auf irgendeine Weise, beispielsweise durch seine Nähe, dem Ständer oder
der Basiseinheit 768 zugeordnet ist.
Der Scanner der Fig. 32 und 33 kann angepasst sein für einen Scann entweder
von eindimensionalen oder zweidimensionalen Anzeigen. Er kann irgendeinen
herkömmlichen ein- oder zweidimensionalen Scannmechanismus eingebaut ha
ben, wie er beispielsweise in Fig. 43 dargestellt ist, und er kann irgendein prakti
sches ein- oder zweidimensionales Scannmuster haben, wie beispielsweise jene,
die in den Fig. 40 bis 42 dargestellt sind. Der Ständer oder die Basiseinheit 768
kann von irgendeinem praktischen Typ sein, wie beispielsweise irgendeiner der
Ständer, die in den Fig. 27 bis 31 dargestellt sind. Irgendein anderer Typ eines
Ständers kann natürlich verwendet werden, wie beispielsweise jener, der in Fig.
20 des U.S. Patents Nr. 5,504,316 gezeigt ist, das der Anmelderin der vorliegen
den Erfindu 26035 00070 552 001000280000000200012000285912592400040 0002010200205 00004 25916ng erteilt wurde. Die Lehre dieses Patents wird hier durch Bezugnah
me mit aufgenommen, wie auch die der U.S. Patentanmeldung mit der Serien
nummer 09/539,689, am 31. März 2000 eingereicht.
Fig. 35 bis 37 stellen einen Mechanismus für den Wechsel des Fokus des ausge
henden Laserstrahls in einem optischen Scanner dar. Dieser Mechanismus kann
zusammen mit irgendeinem der Ausführungsbeispiele, die offenbart sind, verwen
det werden.
Eine Laserdioden-Anordnung 900 hat an ihrer Stirnseite einen Linsenhalter 902
montiert. Der Linsenhalter trägt eine Fokussierlinse 904 in einer Mitte einer Pri
märapertur 906. Bei der normalen Verwendung tritt der Laserstrahl durch die Linse
904 aus, wobei die Apertur 906 als eine kreisförmige Blockierung wirkt, um einen
Strahl mit kreisförmigem Querschnitt vorzusehen. Solch ein Strahl ist nützlich bei
einem omnidirektionalen Scannmuster, das zu erzeugen ist; jedoch wenn eine
einzige Scannzeile bzw. Scannlinie verwendet wird, ist es von Vorteil, einen ellipti
schen Laserpunkt für eine verbesserte Leistung bei Symbolen mit schlechter Qua
lität zu verwenden. Dies kann beim vorliegenden Ausführungsbeispiel dadurch
erreicht werden, dass selektiv eine sekundäre, rechteckige Apertur 908 in den
Weg des Strahls bewegt wird.
Zu diesem Zweck ist ein Aperturwechselmechanismus vorgesehen, der aus einem
gegossenen Plastikmaterialglied 910 besteht, das aus einer ersten Position, wie in
Fig. 36 gezeigt, in welcher das Glied frei von der Primärapertur 906 ist, in eine
zweite Position, in Fig. 37 gezeigt, gedreht werden kann, in welcher der Strahl
durch die Sekundärapertur 908 angehalten bzw. blockiert wird. Das sich bewe
genden Glied ist an der Laserdioden-Anordnung 900 auf Lagern 912, 914 mon
tiert. Eine Schwenkarmwelle 916 geht durch die Lager hindurch und hat an ihrem
vorderen Ende eine geformte Aperturplatte 918, die einen Ausschnitt besitzt zum
Definieren der Apertur 908. Zur Minimierung der Reibung und des Abriebs der La
ger können die sich bewegenden Teile aus einem Material mit niedriger Reibung,
wie beispielsweise Teflon (registrierte Handelsmarke) - imprägniertes Delrin (regi
strierte Handelsmarke) sein. Ein Magnet 920, der am Arm 919 der Platte montiert
ist, bewirkt, dass sich die Platte um die Lager gemäß dem Strom dreht, der durch
die Stationärspule 932 hindurch geht. Wenn der Strom durch die Spule hindurch
geht, wird der Magnet in Richtung auf die Spule gezogen; eine Umkehrung des
Stroms in der Spule drückt den Magneten weg und dreht die Platte in die entge
gengesetzte Richtung. Alternativ könnten eine Feder oder eine andere Vorspann
vorrichtung (nicht gezeigt) zum Drehen des Mechanismus in eine Richtung genutzt
werden, wobei die Spule nur zu ihrem Drehen in die andere Richtung verwendet
wird.
In der in Fig. 36 gezeigten ersten Position stößt eine Schulter 924 der Platte an
einen Stop oder Pfosten am Linsenhalter 902 an. In der in Fig. 37 gezeigten
zweiten Position stößt eine Seite 928 der Platte an den Stop 926. Vorzugsweise
ist der Stop oder Pfosten 926 formgegossen als ein integrales Teil des Linsenhal
ters 902.
Die Apertur 908 kann, jedoch muss nicht, eine weitere Fokussierlinse tragen.
Dies gestattet, dass nicht nur das Profil des Laserstrahls geändert wird, sondern
auch sein Fokus. In einer alternativen Anordnung (nicht gezeigt) könnte eine Be
wegung der Platte 918 piezoelektrisch erreicht werden oder elektrostatisch anstatt
elektromechanisch.
Der Mechanismus der Fig. 35 bis 37 wird typischerweise innerhalb eines handge
haltenen oder festen optischen Scanners verwendet, der konstruiert ist für sowohl
einen eindimensionalen als auch für einen zweidimensionalen Scann. Es ist natür
lich notwendig, die richtige Apertur für die Verwendungsweise des Scanners aus
zuwählen. Bei dem bevorzugten Scanner wird die Primärapertur 906 automatisch
ausgewählt, wann immer sich der Scanner in einem Einzeilenmodus befindet. Ein
Einzeilenmodus bzw. ein Linienmodus kann manuell durch den Benutzer ausge
wählt werden, oder automatisch, wann immer der Scanner aus seinem Ständer
gehoben wird. Auf diese Weise kann der Scanner als ein ständermontierter, omni
direktionaler Präsentationsscanner und ein einzeiliger, handgehaltener Scanner
benutzt werden, ohne es erforderlich zu machen, dass der Benutzer irgendwelche
Steuerungen bedient.
Ein Aperturschalten ist ebenso nützlich für die Ausdehnung der nutzbaren Fokus
tiefe des Scanners über jene hinaus, die durch eine einzige Apertur vorgesehen
ist. In diesem Fall wird die Sekundärapertur genutzt, um einen nahen Arbeitsbe
reich vorzusehen, und die Primärapertur wird genutzt, um mehr Laserleistung vor
zusehen und um den Fokus weiter nach außen zu verschieben, um einen ferneren
Arbeitsbereich vorzusehen. Es müssen einige Mittel vorgesehen werden, um die
richtige Apertur (oder Arbeitsbereich) bei irgendeinem Scannversuch auszuwäh
len. Dies kann auf verschiedene Weisen erreicht werden, wie in der Folge be
schrieben wird.
Der Arbeitsbereich kann manuell durch den Benutzer ausgewählt werden. Wenn
sie oder er es wünscht, dass ein weit entferntes Symbol gescannt wird, wählt er
oder sie den Weitenbereich. Wenn ein nahes Symbol gescannt werden soll, kann
der Nahbereich gewählt werden. Die Auswahl kann erfolgen durch Drücken von
einem oder zwei Knöpfen, die eine oder zwei Positionen auf einem Zwei-
Positions-Auslöseschalter auswählen usw.
In einigen Fällen wäre es jedoch wünschenswerter, dass der Scanner automatisch
die richtige Apertur auswählt. Dies eliminiert die Notwendigkeit, dass der Benutzer
die Lage beurteilt und Zeit damit verschwendet, wenn die falsche Apertur ausge
wählt wird. Es soll nun Bezug genommen werden auf Fig. 44, die schematisch
zeigt, wie ein Schalten zwischen Aperturen in der Praxis gesteuert werden kann.
Fig. 44 entspricht der Fig. 43, mit der Ausnahme der Hinzufügung eines Apertur-
Fokus-Schaltmechanismus 1114 im nach außen gehenden Laserstrahl 812; dies
kann der in den Fig. 35 bis 37 gezeigte Mechanismus sein. Eine Steuerung wird
auf einer Leitung 1113 vorgesehen, und zwar ansprechend auf einen Ausgang
des Digitalisierers 852, wie in größerer Einzelheit in der Folge beschrieben wird.
Der Motor 820, 830 kann derart gesteuert werden, sodass beide Spiegel scannen,
wenn eine Apertur ausgewählt wird, jedoch nur einer scannt, wenn die andere
ausgewählt ist.
Das Scannsystem wählt intelligent die richtige Apertur aus, und zwar basierend
auf einer Analyse des reflektierten Lichtsignals vom zu scannenden Symbol.
Wenn die richtige Apertur ausgewählt wird, wird die Modulationstiefe des analogen
Signals gut genug sein, sodass der Scanner es decodieren kann. Eine Tiefenmo
dulation kann durch den Scanner gemessen werden, beispielsweise durch den
Digitalisierer. Wenn sie nicht gut genug ist, kann die Apertur geschaltet bzw. um
geschaltet werden. Alternativ kann der Scanner die Tiefenmodulation von zwei
aufeinander folgenden Scanns vergleichen, wobei ein jeder eine unterschiedliche
Apertur bzw. unterschiedliche Aperturen verwendet. Es kann bestimmt werden,
welche der Aperturen die beste Modulation vorsieht. Es wird dann diese Apertur
für den Rest des Scannversuchs ausgewählt. Dieser Prozess, der schnell genug
sein kann, sodass er durch den Scannerbenutzer nicht bemerkt wird, kann wie
derholt werden für jedes Drücken des Triggers. Der Scanner kann sich auch mer
ken, welche Apertur die vorangegangene Decodierung vorsah und diese zuerst
ausprobieren. Alternativ kann er die Apertur zuerst ausprobieren, die die größte
Anzahl von vorangegangenen Decodierungen vorsah.
Ein Scanner mit umschaltbaren Aperturen kann oft verwendet werden, wo die zu
scannenden Symbole sehr weit entfernt sind. Scanner, die für das Lesen von weit
entfernten Symbolen verwendet werden, werden oft mit einem Zielmodus verse
hen, der zum Positionieren des Laserstrahls auf dem Symbol verwendet wird, be
vor das tatsächliche Scannen versucht wird. Im Zielmodus sieht der Scanner für
gewöhnlich entweder einen stationären Laserpunkt vor oder er bewegt den Punkt
über einen Winkel, der viel kleiner ist als der normale Scannwinkel. Beide dieser
Zielmodi erhöhen die Sichtbarkeit des Laserstrahls, um das Zielen zu erleichtern.
Dies unterstützt ebenso das Eliminieren von zufälligem Scannen des falschen
Symbols.
Wenn der Zielmodus, der den Strahl über einen engen Scannwinkel bewegt, ver
wendet wird (im Gegensatz zu einem stationären Punkt), kann die Aperturauswahl
durch Prüfen des Signals erfolgen, während sich der Scanner noch im Zielmodus
befindet. Auf diese Weise kann die richtige Apertur sofort ausgewählt werden,
wenn der Scanner umschaltet vom Zielmodus zum Scannmodus. Ein guter Weg
zum Messen der Modulationstiefe des Analogsignals, das von jeder Apertur vor
gesehen wird, ist wie folgt:
Es ist herkömmliche Praxis, das Analogsignal als Teil der Signalverarbeitung in vielen Laserscannern zu differenzieren. Die Höhe der Peaks bzw. Ausschläge des differenzierten Analogsignals steht in Beziehung zur Modulationstiefe des Ana logsignals. Wenn der Laser auf einen Punkt fokussiert ist, der klein genug ist zum Decodieren des zu scannenden Symbols, werden die Ausschläge der ersten Ab leitung des Analogsignals alle von ähnlicher Höhe sein. Wenn andrerseits der La ser defokussiert ist (oder wenn die falsche Apertur ausgewählt ist), wird es große Variationen in der Ausschlaghöhe geben. Demgemäß, wenn die Höhen von eini gen Ausschlägen gemessen werden, kann bestimmt werden, ob der Fokus gut genug für das Decodieren ist. Alternativ können mehrere Ausschläge mit jeder Apertur gemessen werden. Diejenige mit der wenigsten Variation in den Aus schlaghöhen ist jene, die verwendet werden sollte.
Es ist herkömmliche Praxis, das Analogsignal als Teil der Signalverarbeitung in vielen Laserscannern zu differenzieren. Die Höhe der Peaks bzw. Ausschläge des differenzierten Analogsignals steht in Beziehung zur Modulationstiefe des Ana logsignals. Wenn der Laser auf einen Punkt fokussiert ist, der klein genug ist zum Decodieren des zu scannenden Symbols, werden die Ausschläge der ersten Ab leitung des Analogsignals alle von ähnlicher Höhe sein. Wenn andrerseits der La ser defokussiert ist (oder wenn die falsche Apertur ausgewählt ist), wird es große Variationen in der Ausschlaghöhe geben. Demgemäß, wenn die Höhen von eini gen Ausschlägen gemessen werden, kann bestimmt werden, ob der Fokus gut genug für das Decodieren ist. Alternativ können mehrere Ausschläge mit jeder Apertur gemessen werden. Diejenige mit der wenigsten Variation in den Aus schlaghöhen ist jene, die verwendet werden sollte.
Ein guter Weg zum Messen der Ausschläge ist wie folgt. Der Scanner verwendet
einen Digitalisierer, der die Kanten der Striche und Zwischenräume des zu scan
nenden Symbols lokalisiert. Dies wird häufig durch Lokalisieren der Ausschläge
der ersten Ableitung des Analogsignals erreicht. Demgemäß liegen die Übergänge
an dem Ausgang des Digitalisierers ungefähr zur selben Zeit vor, bei der die erste
Ableitung nahe einem Peak bzw. einer Spitze ist. Die Übergänge, die am Ausgang
des Digitalisierers vorliegen, können daher verwendet werden, um anzuzeigen,
wann die Spitzen- bzw. Ausschlaghöhen gemessen werden sollten.
Viele kostengünstige Mikroprozessoren sind heutzutage verfügbar, die einen Ein-
Chip-A-zu-D-Wandler aufweisen. Dieser Wandler kann die erste Ableitung an
mehreren benachbarten Übergängen des Analogsignals proben. Die Modulati
onstiefe des Signals kann aus den auf diese Weise erhaltenen Daten bestimmt
werden. Der Mikroprozessor kann dann die geeignete Apertur aktivieren bzw. frei
geben.
Wenn die Modulationstiefe während des Zielmodus gemessen wird, ist es un
wahrscheinlich, dass das System dadurch getäuscht wird, dass der Strahl andere
Dinge als das Strichcodesymbol scannt, die Merkmale haben können, die größer
als die echten Striche und Zwischenräume sind. Im Zielmodus ist die Scannzeile
kurz genug, sodass sie sich nicht sehr weit über das echte Symbol hinaus er
streckt.
Der Mikroprozessor kann gleich zu jenem sein, der für das Decodieren verwendet
wird, sofern erwünscht. Wenn dies nicht der Fall ist, kann der Mikroprozessor im
mer noch verwendet werden für andere Steuerfunktionen, wie beispielsweise das
Abfühlen einer Auslösung, Auszeiten usw.
Ein besonderes, beispielhaftes Ausführungsbeispiel ist detaillierter in Fig. 45 ge
zeigt. In dieser Figur werden identische Elemente mit den gleichen Bezugszeichen
bezeichnet, wie sie in Fig. 44 verwendet werden. Das Analogsignal vom Photo
detektor kommt am Digitalisierer 852 entlang einer Leitung 1300 an. Das Ana
logsignal wird durch ein Differentiationsmodul 1301 differenziert bzw. abgeleitet
und die Höhen der Ausschläge bzw. Spitzen im differenzierten Signal werden
dann durch ein Spitzenhöhenbestimmungsmodul 1302 berechnet. Die Spitzenhö
hen werden dann durch einen Spitzenhöhenvergleicher 1303 verglichen, und zwar
eine jede mit den anderen im gleichen Signal, oder alternativ zwischen einem er
sten Scann unter Verwendung der ersten Apertur und einem zweiten Scann unter
Verwendung der zweiten Apertur. Der Ausgang des Spitzenhöhenvergleichers
1303 wird an ein Entscheidungsmodul 1304 weitergegeben, dass ein Steuersignal
entlang der Leitung 1113 für das Auswählen der bevorzugten Apertur aus dem
Apertur/Fokusumschaltmechanismus 1114 ausgibt.
Alternativ oder zusätzlich kann eine besondere Apertur manuell mittels eines
Zwei-Position-Triggerschalters 1305 ausgewählt werden, der manuell durch den
Benutzer bedienbar ist.
Nun bezugnehmend auf Fig. 38 ist dort in schematischer Form ein weiterer Scan
ner gezeigt, der die vorliegende Erfindung ausführt. Der Scanner weist ein kom
paktes Gehäuse 2000 mit vorderen und hinteren Stirnseiten 2102, 2104 und seitli
chen Stirnseiten 2106, 2108 auf. Endseiten (nicht im Diagramm gezeigt) sind
ebenso vorgesehen. Die Tiefe zwischen den Stirnseiten 2102, 2104 ist 3 Zoll (7,6
Zentimeter), die Breite zwischen den Stirnseiten 206, 208 ist 6 Zoll (15,2 Zenti
meter) und die Länge ist 5,5 Zoll (14,0 Zentimeter).
Ein Laser 2110, vorzugsweise eine sichtbare Laserdiode (VLD) emittiert einen
Strahl, der sich im Wesentlichen parallel zur unteren Oberfläche 2104 des Gehäu
ses fortpflanzt. Der Strahl wird dann von einem kleinen stationären Faltspiegel
2112 auf einen sich drehenden polygonalen Spiegel 2114 reflektiert, der durch
einen elektrischen Motor 2116 betätigt wird. Der Strahl wird vom polygonalen
Spiegel 2114 reflektiert, und zwar zurück über das Gehäuse zu einer Vielzahl von
stationären Winkelmusterspiegeln 2118. Das resultierende Muster wird nach unten
reflektiert, und zwar zurück zum Boden des Scanners, wie in der Zeichnung ge
zeigt, zu einem Bodenspiegel 2120. Das vom Bodenspiegel reflektierte Muster
geht dann aus dem Scanner heraus über ein großes Fenster 2122.
Es sei bemerkt, dass die stationären Musterspiegel 2118 allgemein innerhalb des
Gehäuses nach unten weisen, und zwar weg vom Fenster 2122. Dieses Merkmal,
zusammen mit dem Vorsehen des Bodenspiegels 2120, sieht einen langen opti
schen Weg innerhalb des Scanners vor, wodurch ermöglicht wird, dass ein großes
Scannmuster unmittelbar benachbart zum Fenster 2122 vorgesehen wird. Da das
Muster groß ist, ist das Fenster 2122 ebenso groß, und wie ersichtlich ist, nimmt
es das Meiste des Gebiets der Stirnseite 2102 ein.
Weil das Fenster groß ist, ist der Scanner ideal für eine Plazierung mit dem Fen
ster 2122 vertikal auf einem Ladentisch. Das Scannmuster erstreckt sich sehr na
he von der Kante des Scannergehäuses, sodass der Scanner auf dem Ladentisch
sitzen kann und das Scannmuster sich nach unten nahe zur Oberseite des Laden
tisches erstreckt, wo es sich schneiden kann mit Symbolen nahe an der Unterseite
von Paketen, die am Scanner auf der Oberseite des Ladentisches vorbeigleiten.
Fig. 39 zeigt die bevorzugte Anordnung des polygonalen Spiegels 2114 und der
Musterspiegel 2118. Wie ersichtlich ist, ist der polygonale Spiegel vorzugsweise in
Draufsicht quadratisch, und zwar mit vier einzelnen Spiegelfacetten 2114a bis d.
Der Musterspiegel 2118 hat Halbkronenform und weist fünf gewinkelte stationäre
Spiegelfacetten 2118a bis e auf. In der Verwendung wird das Laserlicht vom poly
gonalen Spiegel 2114 auf die stationären Musterspiegel 2118 gelenkt. Nach einer
nochmaligen Reflexion vom Bodenspiegel bzw. unteren Spiegel 2120 (Fig. 38)
wird ein Scannmuster, wie jene, die in den Fig. 40 bis 42 dargestellt sind, erzeugt.
Das Muster weist insgesamt zwanzig Linien bzw. Zeilen auf, die eine quergestri
chelte Anordnung bilden. Wie ersichtlich ist, weist jedes Muster fünf Liniensätze
von jeweils vier Linien pro Satz auf, wobei jeder Liniensatz angenähert 36° von
den anderen bzw. voneinander positioniert ist. Dieses besondere Muster sieht ei
ne dichte Bedeckung mit Linien vor, und zwar an der Stirnseite des Scanners und
so weit weg davon, wie beispielsweise 8 Zoll (20 Zentimeter), wodurch das Aus
maß der erforderlichen Strichcodeorientierung reduziert wird, das für das Schnei
den einer Scannlinie notwendig ist, und zwar unabhängig davon, wie oder unter
welchem Winkel das Strichcodesymbol dem Scanner präsentiert wird.
Fig. 40 zeigt das Muster am Fenster; Fig. 41 zeigt das Muster bei ungefähr 3 Zoll
(8 Zentimeter) weg vom Fenster; und Fig. 42 zeigt das Muster bei 4,25 Zoll (10,8
Zentimeter) weg vom Fenster. Die bevorzugten Dimensionen sind wie folgt:
a = 2,214 Zoll (5,624 Zentimeter),
b = 1,962 Zoll (4,983 Zentimeter),
c = 3,6 Zoll (9,1 Zentimeter),
d = 3,1 Zoll (7,9 Zentimeter,
e = 3,2 Zoll (8,1 Zentimeter),
f = 3,9 Zoll (9,9 Zentimeter),
g = 3,6 Zoll (9,1 Zentimeter), und
h = 4,6 Zoll (11,7 Zentimeter).
a = 2,214 Zoll (5,624 Zentimeter),
b = 1,962 Zoll (4,983 Zentimeter),
c = 3,6 Zoll (9,1 Zentimeter),
d = 3,1 Zoll (7,9 Zentimeter,
e = 3,2 Zoll (8,1 Zentimeter),
f = 3,9 Zoll (9,9 Zentimeter),
g = 3,6 Zoll (9,1 Zentimeter), und
h = 4,6 Zoll (11,7 Zentimeter).
Es sei gewürdigt, dass in anderen Ausführungsbeispielen (nicht gezeigt) eine un
terschiedliche Anzahl von Facetten am polygonalen Spiegel 2114 vorhanden sein
können und dass es eine unterschiedliche Anzahl von Facetten auf dem halbkro
nenförmigen stationären Musterspiegel 2118 geben kann.
Irgendeines oder alle der zuvor genannten Ausführungsbeispiele können batterie
betrieben sein und können einen zugeordneten Aufladungsständer haben, auf
welchem der Scanner plaziert wird, wenn die Batterien wieder aufgeladen werden
müssen. Die exakte Konfiguration des Aufladeständers hängt natürlich von der
Größe und Form des Scanners ab, für den er bestimmt ist. Jedoch ist ein beson
deres Ausführungsbeispiel zur Verwendung mit einem Scanner 4000 in der Form
eines Telefonhörers in Fig. 46 gezeigt. Der Scanner selbst weist einen Kopfteil
4002 auf mit einem Fenster 4004, durch welches der scannende Laserstrahl hin
durchgeht bei einer Betätigung durch den Benutzer mittels eines manuell bedien
baren Triggers 4006. Der Scanner 4000 weist auch einen Fuß- oder Schwanzteil
4008 auf, und zwar mit elektrischen Kontakten 4010, die an ein Batteriepack 4012
innerhalb des Hauptkörpers 4014 des Scanners gekoppelt sind.
Wenn der Scanner aufgeladen werden soll, wird er in einen Aufladestand 4016
plaziert, und zwar mit einer ersten Vertiefung 4018 geformt für die Aufnahme des
Kopfteiles 4002 und einer zweiten Vertiefung 4020, geformt für die Aufnahme des
Schwanzteiles 4008. An der Basis der Vertiefung 4020 sind elektrische Kontakte
4022, die, wenn der Scanner sich an Ort und Stelle befindet, die Kontakte 4010
berühren. Elektrische Leistung wird an die Kontakte 4022 über eine Netzleistungs
zuleitung 4024 geliefert.
Der Aufladestand 4016 hat vorzugsweise eine flache Basis, sodass er in irgendei
ner praktischen Position auf der Tischoberseite des Benutzers plaziert werden
kann. Wenn der Benutzer mit dem Scanner fertig ist, plaziert er oder sie ihn direkt
auf dem Ständer, wo er eine Batteriewiederaufladung empfängt, ohne dass der
Benutzer irgendeine spezielle Anordnung machen muss. Der Ständer 4016 wirkt
sowohl als Auflader als auch als eine praktische Anordnung für den Scanner,
wenn er nicht in Benutzung ist.
In Umgebungen, in welchen statische elektrische Ladungen Gefährdungen reprä
sentieren können, beispielsweise an Produktionslinien für die Herstellung von
Computerspeicherchips, kann es wünschenswert sein, dass Scannergehäuse aus
einem statisch-dissipativen bzw. statisch-verteilenden Material herzustellen. Dies
könnte der Fall sein für irgendeinen der Scanner, die hier offenbart sind. Vorzugs
weise kann das Scannergehäuse durch Spritzguss unter Verwendung einer Poly
merlegierung mit einem Füller aus Edelstahl zum Vorsehen von elektrischer Leit
fähigkeit hergestellt sein. Eine geeignete Substanz ist ABS (Acrylonitril-Butadien-
Styren). Ein ähnliches Material kann zur Herstellung des Triggers verwendet wer
den. Zur Vermeidung des Aufbaus von statischen Ladungen auf dem optischen
Fenster, kann das Fenster mit einer sehr dünnen Schicht aus einem transparen
ten, ladungsverteilenden Material beschichtet sein, wie beispielsweise Gold.
Wie zuvor erwähnt, ist der bevorzugte Scanner ein handgehaltener, omnidirektio
naler Scanner vom Typ, wie er in den Fig. 32 und 33 beispielhaft dargestellt ist.
Das omnidirektionale Scannmuster ändert sich hinsichtlich der Größe als Funktion
des Abstandes weg vom Austrittsfenster, wie in den Fig. 40 bis 42 dargestellt. Es
wurde beobachtet, dass egal wo das Scannmuster relativ zum Fenster positioniert
ist, der Benutzer zum Optimieren beim Lesen des Symbols den Scanner hoch hält
nahe zum Fenster und häufig in Kontakt mit dem Scanner.
Demgemäß ist gemäß einem weiteren Merkmal dieser Erfindung der optische
Weg und/oder die Spiegelplazierung innerhalb des Scanners derart konstruiert,
sodass das optimale Scannmuster, beispielsweise das in Fig. 41 gezeigte, bei
oder nahe benachbart zum Austrittsfenster angeordnet ist, und was wichtiger ist,
das Gebiet oder die Größe des optimalen Scannmusters im Wesentlichen gleich
ist zur Größe oder dem Gebiet eines standardisierten Symbols, das zu lesen ist.
Beispielsweise, wenn ein eindimensionales UPC-Symbol, das zu lesen ist, unge
fähr in der Länge 1 Zoll (25,4 mm) misst, und 9/16 Zoll (14,3 mm) in der Höhe,
dann wird das Scannmuster am Fenster so optimiert, dass es die gleichen Dimen
sionen hat. Dies ist schematisch in Fig. 33 gezeigt, wo das UPC-Symbol eine Flä
che bzw. ein Gebiet hat, die im Wesentlichen gleich ist zur Fläche des Scannmu
sters 765 am Austrittsfenster 763. Zusätzlich ist die Fläche des Austrittsfensters
763 selbst im Wesentlichen gleich zur Fläche des Symbols.
Noch ein anderes Merkmal dieser Erfindung bezieht sich auf die Bewegung eines
Paares von parallelen Scannlinien voneinander weg während des Scanns. Somit,
wie in der U.S. Anmeldung Seriennr. 08/542,517, am 13. Oktober 1995 einge
reicht, wobei die gesamte Offenbarung hier durch Bezugnahme mit aufgenommen
sein soll, beschrieben und dargestellt ist, werden zwei Scannlinien, die anfänglich
ungefähr 1/8 Zoll (3,175 mm) in einem engen Muster voneinander entfernt sind,
allmählich weg voneinander über die gesamte Höhe von entweder einem eindi
mensionalen oder einem zweidimensionalen Muster bewegt auf ein breites Mu
ster, bei welchem die Scannlinien angenähert ½ Zoll (12-½ mm) oder mehr von
einander beabstandet sind. Beim engen Muster können die Scannlinien verwendet
werden zur Verbesserung der Sichtbarkeit des Scannmusters auf dem Symbol
oder zum Lesen von zumindest einem Teil des Symbols. Beim weiten Muster wer
den die Scannlinien verwendet zum Lesen des restlichen Teils des Symbols.
Es sei klar, dass jedes der zuvor beschriebenen Elemente oder zwei oder mehrere
zusammen auch eine nützliche Anwendung in anderen Scannertypen und ande
ren Typen von Strichcodelesern finden können, die sich von den zuvor beschrie
benen Typen unterscheiden.
Während die Erfindung dargestellt und beschrieben wurde in einer Ausführung in
einer Anordnung für und ein Verfahren zum Erstellen einer logischen Beziehung
zwischen Peripherien in einem drahtlosen lokalen Netzwerk mit Radiofrequenz
kommunikationen mit niedriger Leistung, so ist beabsichtigt, dass sie nicht auf die
gezeigten Einzelheiten eingeschränkt ist, da verschiedene Modifikationen und
strukturelle Änderungen ohne Abweichung in irgendeiner Weise vom Gedanken
der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können.
Ohne weitere Analyse wird das Vorangegangene so vollständig den Kern der vor
liegenden Erfindung offenbaren, sodass andere durch Anwendung des derzeitigen
Wissens sie leicht für verschiedene Anwendungen adaptieren können ohne
Merkmale auszulassen, die vom Standpunkt des Standes der Technik wesentliche
Charakteristika der generischen oder spezifischen Aspekte dieser Erfindung im
Wesentlichen konstituieren und, demgemäß, sollten solche Anpassungen von der
Bedeutung und der Äquivalenzreichweite der folgenden Ansprüche umfasst sein
und sind auch so gedacht.
Was als neu beansprucht wird und Wunsch gemäß durch einen Patentbrief ge
schützt werden soll, ist in den angefügten Ansprüchen dargelegt.
Claims (20)
1. Eine Anordnung für das Erstellen einer logischen Beziehung zwischen Pe
ripherien in einem drahtlosen lokalen Netzwerk, das durch einen System
manager verwaltet wird, das Folgendes aufweist:
- a) einen lesbaren Identifizierer assoziiert mit jeder Peripherie; und
- b) einen Leser zum Lesen der Identifizierer, die jeweils mit den ausge wählten Peripherien assoziiert sind, und zwar während eines Ein stellmodus für den Systembetrieb und mit einem Sender/Empfänger in drahtloser Kommunikation mit dem Systemmanager für das Identi fizieren des Lesers und der ausgewählten Peripherien, um den Sy stemmanager von der Erstellung der logischen Beziehung in Kennt nis zu setzen.
2. Anordnung nach Anspruch 1, wobei der Leser einen Radiofrequenztrans
mitter zum Übertragen des ldentifizierers bei Radiofrequenz an den Sy
stemmanager aufweist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, wobei die Identifizierer Anzeigen sind, die
Teile mit unterschiedlicher Lichtreflektivität haben und wobei der Leser ei
nen Scanner für elektrooptisches Lesen der Anzeige aufweist.
4. Anordnung nach Anspruch 3, wobei der Identifizierer ein Kennzeichen auf
weist, das eine elektrooptisch lesbare Anzeige aufweist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, wobei das Kennzeichen ein klebendes Etikett
auf jeder Peripherie ist, und wobei die Anzeige ein Strichcodesymbol ist.
6. Anordnung nach Anspruch 1, wobei die Peripherien an und durch einen
Benutzer an diskreten Stellen getragen werden, die voneinander entfernt
sind.
7. Anordnung nach Anspruch 6, wobei der Leser ein auf einem Finger oder
einer Hand des Benutzers getragenes Gehäuse aufweist.
8. Anordnung nach Anspruch 6, wobei der Leser einen Betätiger für die Steue
rung des Lesens und das Übertragen durch den Leser aufweist.
9. Anordnung nach Anspruch 8, wobei der Betätiger ein Mikrophon für die
Steuerung des Lesens und der Übertragung durch Stimmenaktivierung
aufweist.
10. Die Anordnung nach Anspruch 1, wobei der Systemmanager betrieben wird
für ein Erzeugen eines Bestätigungssignals beim Empfang der Identifizierer,
die durch die Leser übertragen werden; und wobei eine der Peripherien ein
hörbarer Melder ist, der vom Leser beabstandet ist und sich in drahtloser
Kommunikation mit dem Systemmanager befindet, und zwar für den Emp
fang des Bestätigungssignals und beim Empfang davon zum Erzeugen ei
nes Betätigungsklangs, der für den Benutzer hörbar ist und anzeigend dafür
ist, dass der Systemmanager die durch den Leser übertragenen Identifizie
rer empfangen hat.
11. Verfahren zum Erstellen einer logischen Beziehung unter Peripherien eines
lokalen Netzwerks, das durch einen Systemmanager verwaltet wird, das die
folgenden Schritte aufweist:
- a) Zuordnen von einem lesbaren Identifizierer zu jeder Peripherie; und
- b) Lesen der Identifizierer, die jeweils mit den ausgewählten Peripheri en assoziiert sind, und zwar mit einem Leser während eines Ein stellmodus des Systembetriebs, und Identifizieren des Lesers und der ausgewählten Peripherien durch drahtlose Kommunikation zum Systemmanager, um den Systemmanager von der Erstellung der lo gischen Beziehung in Kenntnis zu setzen.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die drahtlose Kommunikation bei Ra
diofrequenz durchgeführt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Identifizierer eine elektrooptische
lesbare Anzeige ist, und wobei der Leseschritt durch einen elektrooptischen
Leser durchgeführt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Anzeige ein Strichcodesymbol ist
und wobei der Zuordnungsschritt durchgeführt wird durch Plazieren des
Symbols auf jeder Peripherie.
15. Verfahren nach Anspruch 11, das weiter den Schritt des Tragens der Peri
pherien an oder auf einem Benutzer an verschiedenen Stellen aufweist, die
voneinander beabstandet sind.
16. Verfahren nach Anspruch 11, das weiter den Schritt des Erzeugens eines
Bestätigungssignals beim Empfang durch den Systemmanager von den
durch den Leser übertragenen Identifizierern aufweist, und ferner den
Schritt des Empfangens des Bestätigungssignals durch eine Meldeeinheit
und Erzeugen eines Bestätigungsklangs, der für einen Benutzer hörbar ist
und anzeigend dafür ist, dass der Systemmanager die durch den Leser
übertragenen Identifizierer empfangen hat.
17. Anordnung zur Verhinderung von ungewollten Umgebungsgeräuschen, so
dass diese nicht mit einem Stimmenbefehl in einem stimmengesteuerten
Datensammlungssystem interferieren, dass durch einen Benutzer getragen
wird, wobei die Anordnung Folgendes aufweist:
- a) einen Terminal für das Sammeln von Daten;
- b) eine Stimmsteuerung angenähert nahe dem Mund des Benutzers angeordnet und betrieben für das Umwandeln des Stimmbefehls, der durch den Benutzer ausgesprochen wird, in ein elektrisches Befehls signal zum Steuern des Terminals;
- c) einen Hintergrunddetektor beabstandet weg von der Stimmsteuerung für das Umwandeln des Geräusches in ein elektrisches Geräuschsi gnal; und
- d) einen Prozessor für den Empfang von beiden Signalen als ein zu sammengesetztes Signal und für das Entfernen des Geräuschsignals vom zusammengesetzten Signal zum Erhalt des Befehlssignals für die Steuerung des Terminals.
18. Anordnung nach Anspruch 17, wobei die Steuerung ein erstes Mikrophon
ist und wobei der Detektor ein zweites Mikrophon ist, das am Benutzer weg
vom ersten Mikrophon getragen ist; und wobei der Prozessor einen Verglei
cher aufweist zum Subtrahieren des Geräuschsignals vom zusammenge
setzten Signal.
19. System für elektrooptisches Lesen von Anzeigen mit Teilen von unter
schiedlicher Lichtreflektivität, das Folgendes aufweist:
- a) einen betätigbaren Scanner zum Scannen der Anzeige;
- b) einen Trigger bzw. Auslöser, bedienbar durch einen Benutzer zum Betätigen des Scanners für eine Initiierung des Scanns; und
- c) einen biometrischen Sensor für die Authentisierung bzw. Erkennung des Benutzers.
20. System nach Anspruch 19, wobei der biometrische Sensor ein Fingerab
druckdetektor ist, der mit dem Trigger assoziiert ist, sodass ein Fingerab
druck registriert wird, wenn der Benutzer eine Oberfläche des Triggers mit
einem Finger des Benutzers drückt.
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