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Die Erfindung betrifft einen Handrückenscanner mit einer optischen Leseeinrichtung zum Lesen eines Barcodes auf einem Gegenstand in einer Leserichtung vor dem Handrückenscanner und einem Auslöser, der einen optischen Abstandsmesser aufweist und die Leseeinrichtung auslöst, wenn der Abstandsmesser einen Abstand des Handrückenscanners zu dem Gegenstand unterhalb eines Grenzabstands erkennt.
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Ein Handrückenscanner der vorgenannten Art ist aus dem Portfolio der Anmelderin unter der Produktbezeichnung „Voxter Scan Elite“ bekannt: Der Auslöser des bekannten Handrückenscanners weist einen optischen Taster auf. Der bekannte Handrückenscanner wird in einem Kommissioniersystem über Bluetooth mit einem tragbaren Steuergerät verbunden, das einer Bedienperson über ein Headset Sprachanweisungen zum Entnehmen von in einer Pickliste enthaltenen Gegenständen aus einem Lager erteilt.
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Fehlauslösungen der Leseeinrichtung durch zufällige Annäherung an Böden, Wände oder Regalelemente erhöhen den Energiebedarf und vermindern die Einsatzdauer des bekannten Handrückenscanners.
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Im Hintergrund der Erfindung offenbart
US 2015/0015502 A1 einen Fitnesstracker mit einem Inertialsensor, um Bewegungen einer das Gerät tragenden Person zu erkennen, und mit einer Leseeinrichtung zum Lesen eines Barcodes auf einem abgepackten Lebensmittel.
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Im weiteren Hintergrund der Erfindung offenbart
US 2017/0262678 A1 einen an einem Finger zu tragenden Handrückenscanner, dessen Leseeinrichtung durch Knopfdruck ausgelöst wird.
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Aufgabe
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Fehlauslösungen der Leseeinrichtung zu vermeiden.
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Lösung
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Ausgehend von dem bekannten Handrückenscanner wird nach der Erfindung vorgeschlagen, dass der Auslöser einen Inertialsensor aufweist und das Auslösen der Leseeinrichtung blockiert, wenn der Inertialsensor eine lineare Bewegung des Handrückenscanners außer in der Leserichtung erkennt.
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Als Inertialsensor (auch: inertial measurement unit, IMU) wird eine Kombination von Beschleunigungssensoren (auch: Accelerometer) und Drehratensensoren (auch: Gyroskope) bezeichnet, die zusammen in der Lage sind, Bewegungsanteile in mehreren der sechs kinematischen Freiheitsgrade zu erkennen: Translation in drei unabhängigen, in der Regel aufeinander senkrechten Raumrichtungen (vor- oder rückwärts, seitwärts und auf oder ab) und Rotation um diese Richtungen (rollen, nicken und gieren).
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Die Leseeinrichtung des erfindungsgemäßen Handrückenscanners wird nur ausgelöst, wenn dieser über einen individuell einstellbaren Zeitraum in einer gleichbleibenden Richtung auf einen Punkt im Raum weist und entweder nicht oder nur vorwärts in dieser Richtung - auf den Punkt zu - bewegt wird. Ein solches Bewegungsmuster wird als „Zielen“ auf den Punkt interpretiert. Fehlauslösungen durch zufälliges seitliches „Vorbeistreifen“ an einem innerhalb des Grenzabstands liegenden Gegenstand werden so zuverlässig vermieden. Geringfügige translatorische Bewegungen unterhalb eines individuell einstellbaren Grenzwerts werden hierbei nicht als Bewegung erkannt.
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Vorzugsweise blockiert in einem erfindungsgemäßen Handrückenscanner der Auslöser das Auslösen der Leseeinrichtung, wenn der Inertialsensor eine Rotation des Handrückenscanners erkennt. Beim Zielen auf einen Punkt im Raum führt der Handrückenscanner keine rotatorische Bewegung aus. Geringfügige rotatorische Bewegungen unterhalb eines individuell einstellbaren Grenzwerts werden nicht als Bewegung erkannt.
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Vorzugsweise ist in einem erfindungsgemäßen Handrückenscanner der Inertialsensor ein integriertes Bauteil. Integrierte IMU erlauben eine geringe Baugröße des Handrückenscanners und stehen in verschiedenen Ausführungen preisgünstig am Markt zur Verfügung.
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Vorzugsweise weist in einem erfindungsgemäßen Handrückenscanner der Abstandsmesser eine Infrarotdiode und eine Infrarotphotodiode auf. Ein von der Infrarotdiode in der Leserichtung ausgesendetes Signal wird von einem in dieser Richtung befindlichen Gegenstand reflektiert, das reflektierte Signal wir von der Infrarotphotodiode detektiert. Der Abstandsmesser berechnet aus der Lichtstärke des reflektierten Signals den Abstand zu dem Gegenstand. Die Infrarot-Abstandsmessung ist von dem Handrückenscanner aus dem Stand der Technik bekannt und vermeidet sowohl das Risiko von Augenschäden als auch Fehlmessungen durch Lichtreflexe. Alternativ oder zusätzlich kann der Abstandsmesser beispielsweise eine Radarmesseinheit aufweisen, die den Abstand zu dem anvisierten Punkt mittels Radiowellen misst. Weiter alternativ oder zusätzlich kann der Abstandsmesser einen Laser mit sichtbarem Licht aufweisen, der zugleich mit der Messung den anvisierten Punkt sichtbar markiert.
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Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßer Handrückenscanner ein Halteelement zum Haltern an einem Handrücken einer Bedienperson auf. Ein solches Halteelement kann beispielsweise eine den Handrücken umgreifende Klammer, ein Gurt oder ein elastisches Band sein. Alternativ kann ein erfindungsgemäßer Handrückenscanner in einen Handschuh integriert sein.
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Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßer Handrückenscanner ein drahtloses Kommunikationsmodul auf. Ein solcher Handrückenscanner benötigt keine Kabel zur Übertragung von Daten beispielsweise von und/oder zu einem Steuergerät. Insbesondere kann ein solches Kommunikationsmodul eine Nahfeldverbindung, beispielsweise nach dem Bluetooth-Standard, oder eine Netzwerkverbindung (WLAN) aufbauen.
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Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßer Handrückenscanner einen abnehmbaren Energiespeicher auf. Ein solcher Handrückenscanner kann beim Laden eines Energiespeichers mit einem anderen (bereits geladenen) Energiespeicher verwendet werden.
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Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßer Handrückenscanner ein staubdichtes und spritzwassergeschütztes Gehäuse auf. Ein solcher Handrückenscanner eignet sich auch zum Einsatz in feuchten Umgebungen und/oder unter starken Temperaturschwankungen.
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Vorzugsweise ist ein erfindungsgemäßer Handrückenscanner mit einem Steuergerät eines Kommissioniersystems verbunden, das eine Pickliste mit aus einem Lager aufzunehmenden Gegenständen bereitstellt. Das erfindungsgemäße Kommissioniersystem zeichnet sich gleichfalls durch die vorstehenden Vorteile des erfindungsgemäßen Handrückenscanners aus.
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Vorzugsweise weist ein solches erfindungsgemäßes Kommissioniersystem ein mit dem Steuergerät verbundenes Headset auf, wobei das Steuergerät einer Bedienperson über das Headset akustische Anweisungen zum Aufnehmen eines Gegenstands aus der Pickliste erteilt. Ein solches erfindungsgemäßes Kommissioniersystem ermöglicht das Abarbeiten der Pickliste allein aufgrund akustischer Anweisungen.
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Ausführungsbeispiel
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen
- 1a/b zwei Ansichten eines erfindungsgemäßen Handrückenscanners,
- 2a-d vier Detailansichten des erfindungsgemäßen Handrückenscanners und
- 3a/b zwei weitere Detailansichten des erfindungsgemäßen Handrückenscanners.
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Der in den 1a und 1b gezeigte erfindungsgemäße, etwa quaderförmige Handrückenscanner 1 weist ein Scannermodul 2 und ein Akkumodul 3 auf und ist auf einer Halteplatte 4 befestigt. Im montierten Zustand sind das Scannermodul 2 und das Akkumodul 3 staubdicht und spritzwassergeschützt.
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Das Scannermodul 2 weist ein Gehäuse 5 und einen das Gehäuse 5 verschließenden Deckel 6 auf. Das Gehäuse 5 des Scannermoduls 2 weist in einer Leserichtung 7 an einer Vorderseite 8 zwei nebeneinander angeordnete Öffnungen 9 auf, die mit für Infrarotstrahlung durchlässigen Scheiben 10 verschlossen sind. Unterhalb dieser Öffnungen 9 weist das Gehäuse 5 des Scannermoduls 2 eine weitere Öffnung 11 auf, die mit einer für sichtbares Licht durchlässigen Scheibe 12 verschlossen ist. An einer dem Deckel 6 gegenüber angeordneten Seitenwand weist das Gehäuse 5 des Scannermoduls 2 einen Taster 14 zur In- und Außerbetriebnahme des Handrückenscanners 1 auf. 2a zeigt den von der Halteplatte 4 abgenommenen Handrückenscanner 1:
- Der Handrückenscanner 1 weist an einer Unterseite 15 zwei in der Leserichtung 7 hintereinander angeordnete Paare von einander gegenüber jeweils nach Außen offenen Riegelblöcken 16 auf.
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2b zeigt das Scannermodul 2 nach Abnahme des Akkumoduls 3: Der Deckel 6 des Scannermoduls 2 weist einen umlaufenden Rand 17 und einen Durchbruch 18 für ein Kontaktelement 19 mit vier Steckkontakten 20 auf und ist mit zwei Schrauben mit dem Gehäuse 5 des Scannermoduls 2 verbunden.
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Die 2c und 2d zeigen jeweils einzeln das Gehäuse 5 des Scannermoduls 2 und die im montierten Zustand in dieses Gehäuse 5 eingesetzte Scaneinheit 22: Die Scaneinheit 22 basiert auf einer starrflexiblen Leiterplatte 23 mit einem zentralen Mainboard 24, an dem u.a. das Kontaktelement 19 und ein nicht weiter im Detail dargestelltes Kommunikationsmodul 25 mit einem NXP PN7150 NFC-IC und einer NFC-Antenne flexibel angebracht ist. Die Scaneinheit 22 weist insbesondere eine optische Leseeinrichtung 26 und einen Auslöser 27 auf. Zur Signalisierung von Betriebszuständen weist die Scaneinheit 22 eine Leuchtdiode 28 auf, deren optisches Signal über einen Lichtleiter 29 nach außen an eine Oberseite 30 des Handrückenscanners 1 geführt wird, und ein Vibrationselement 31 für ein haptisches Feedback.
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Die im Detail nicht weiter dargestellte Leseeinrichtung 26 besteht aus einem Zebra SE4750 Imager und einem PL3307-C Decoderboard desselben Herstellers und ist mit einer Stromaufnahme von 500 mA der größte Energieverbraucher in dem Handrückenscanner 1. Ein Kameraauge 32 des Imagers ist hinter der für sichtbares Licht durchlässigen Scheibe 12 an der Vorderseite 8 des Scannermoduls 2 angeordnet.
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Der Auslöser 27 weist einen optischen Abstandsmesser 33 mit einer Vishay VSLB3940 Infrarotdiode 34 und einer TSSP58P38 Infrarotphotodiode 35 desselben Herstellers auf. Die Infrarotdiode 34 und die Infrarotphotodiode 35 sind getrennt hinter den für Infrarotstrahlung durchlässigen Scheiben 10 an der Vorderseite 8 des Scannermoduls 2 angebracht. Der Auslöser 27 weist weiterhin einen nicht dargestellten Inertialsensor auf, der im Wesentlichen aus einem NXP FXOS8700CQ Accelerometer und einem FXAS21002C Gyroskop desselben Herstellers besteht.
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Wie in 3a gezeigt, weist auch das Akkumodul 3 ein Gehäuse 36 und einen das Gehäuse 36 verschließenden Deckel 36 auf, der im montierten Zustand der 1a/b in dem umlaufenden Rand 17 des Deckels 6 des Scannermoduls 2 einliegt. Der Deckel 36 des Akkumoduls 3 weist vier Buchsen 38 zur Aufnahme der Steckkontakte 20 des Scannermoduls 2 auf. Zum Laden des Akkumoduls 3 wird dieses auf ein Ladegerät gestellt, dessen Steckkontakte gleichfalls in die Buchsen 38 eingreifen. Im Innern des Gehäuses 36 weist das Akkumodul 3 einen Energiespeicher für elektrische Energie auf. Das Ladegerät mit der Ladeelektronik sowie der Energiespeicher sind nicht dargestellt.
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3b zeigt einzeln die Halteplatte 4 für den Handrückenscanner 1: Die Halteplatte 4 weist eine quer zu der Leserichtung 7 leicht geschwungene Unterseite 39 auf, sowie an der Oberseite 30 vier Mulden 40 und einen quer zu der Leserichtung 7 verschiebbaren Riegel 41. An der Unterseite 39 sind Öffnungen 42 angeordnet, durch die die Halteplatte 4 auf einen nicht dargestellten Handschuh aufgenäht werden kann. Der Handrückenscanner 1 wird derart auf die Halteplatte 4 aufgesetzt, dass die Riegelblöcke 16 in den Mulden 40 einliegen und mittels an der Halteplatte 4 und an dem Riegel 41 angeordneten Nasen 43 verriegelt. Zum Lösen der Verriegelung wird der Riegel 41 über ein aus der Halteplatte 4 vorstehendes Ende 44 gegen ein nicht dargestelltes Federelement quer zu der Leserichtung 7 verschoben.
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Der Handrückenscanner 1 kommt in einem nicht weiter dargestellten Kommissioniersystem zusammen mit einem Steuergerät und einem Headset zum Einsatz: Eine Bedienperson trägt das Steuergerät am Gürtel, einen Handschuh mit dem Handrückenscanner 1 an einer Hand und das Headset auf dem Kopf. Das Headset ist über ein Kabel mit dem Steuergerät verbunden.
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Nach dem Zusammenfügen des Scannermoduls 2 mit einem geladenen Akkumodul 3 blinkt die Leuchtdiode 28 als Zeichen der Betriebsbereitschaft grün. Nach Betätigung des Tasters 14 wechselt das Blinksignal auf rot-grün und der Handrückenscanner 1 nimmt über das Kommunikationsmodul 25 Verbindung zu dem Steuergerät auf. Wenn die Verbindung besteht, vibriert kurz das Vibrationselement 31, die Leuchtdiode 28 leuchtet konstant grün und das Steuergerät meldet über das Headset „Scanner bereit“. Die Leseeinrichtung 26 befindet sich zunächst im Energiesparmodus. Im folgenden Pickprozess hört die Bedienperson die Pickanweisungen und bestätigt diese jeweils durch Spracheingabe über das Headset.
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Sobald eine Pickanweisung erfolgt ist, fragt der Auslöser 27 im Millisekundenabstand den Abstandsmesser 33 ab. Erst wenn der vom Abstandsmesser 33 gemessene Abstand einen im Steuergerät für die Bedienperson individuell eingestellten Grenzabstand - ein typischer Startwert für das Training liegt bei 15 cm - unterschreitet, wird der Inertialsensor ausgewertet. Nur wenn dann der Inertialsensor außer in der Leserichtung 7 keine (über gleichfalls für die Bedienperson individuell eingestellte Grenzen hinausgehende) Bewegung des Handrückenscanners 1 erkennt, wird die Leseeinrichtung 26 für einen individuell eingestellten Zeitraum - voreingestellt sind beispielsweise 5 Sekunden - aktiviert. Wird ein Barcode erkannt, dann wird dieser über das Kommunikationsmodul 25 an das Steuergerät übermittelt und die Leseeinrichtung 26 wieder in den Energiesparmodus versetzt.
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Gegenüber dem Stand der Technik weist der Handrückenscanner 1 einen um ca. 20 % verminderten Energiebedarf auf.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Handrückenscanner
- 2
- Scannermodul
- 3
- Akkumodul
- 4
- Halteplatte
- 5
- Gehäuse (Scannermodul)
- 6
- Deckel (Scannermodul)
- 7
- Leserichtung
- 8
- Vorderseite
- 9
- Öffnung (Abstandsmesser)
- 10
- Scheibe (Abstandsmesser)
- 11
- Öffnung (Leseeinrichtung)
- 12
- Scheibe (Leseeinrichtung)
- 13
- Seitenwand
- 14
- Taster
- 15
- Unterseite
- 16
- Riegelblock
- 17
- Rand
- 18
- Durchbruch
- 19
- Kontaktelement
- 20
- Steckkontakt
- 21
- Schraube
- 22
- Scaneinheit
- 23
- Leiterplatte
- 24
- Mainboard
- 25
- Kommunikationsmodul
- 26
- Leseeinrichtung
- 27
- Auslöser
- 28
- Leuchtdiode
- 29
- Lichtleiter
- 30
- Oberseite
- 31
- Vibrationselement
- 32
- Kameraauge
- 33
- Abstandsmesser
- 34
- Infrarotdiode
- 35
- Infrarotphotodiode
- 36
- Gehäuse (Akkumodul)
- 37
- Deckel (Akkumodul)
- 38
- Buchse
- 39
- Unterseite
- 40
- Mulde
- 41
- Riegel
- 42
- Öffnung
- 43
- Nase
- 44
- Ende
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2015/0015502 A1 [0004]
- US 2017/0262678 A1 [0005]
