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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Abtastgeräte,
insbesondere auf ein Abtastgerät mit einem eingebauten
Selbstauslöser.
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Beschreibung des Standes der
Technik
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Abtastgeräte,
die zum Abtasten von Symbolen mit Charakteristiken identifizierenden
Daten wie Strichcodes verwendet werden, sind bekannt. Weiterhin
sind in Abtastsystemen verwendete manuelle Auslöser bekannt.
Beispielsweise beschreibt das
US-Patent
Nr. 5 329 109 für Hone et al ein handgriffloses
Strichcode-Abtastsystem mit einem manuell betätigten Auslöser
auf der gedruckten Schaltungsplatte.
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Abtastsysteme
mit separaten Auslösevorrichtungen sind bekannt. Wie in 1 gezeigt
ist, ist ein optisches System mit Selbstauslöser nach dem Stand
der Technik gezeigt. Ein separates und unabhängiges Selbstauslöser-Subsystem
für das Abtastsystem ist bekannt. Eine separate, lichtemittierende Diode
(LED), die für Auslösezwecke verwendet wird, ist
innerhalb eines in der Hand gehaltenen Strichcode-Codeabtasters
geeignet angeordnet. Die Abtastvorrichtung enthält ein
separates Abtastgerät. Die Auslöse-LED emittiert
Licht, das, wenn es von einem gewünschten Barcodetyp reflektiert
wird, von einem Fotodetektor (PD) erfasst oder empfangen wird. Das reflektierte,
in den PD eingegebene Licht wird in ein elektronisches Signal transformiert,
das seinerseits von einem Prozessor (nicht gezeigt) verarbeitet
wird, wodurch bewirkt wird, dass das Abtastgerät die gewünschte
Strichcodeabtastung initiiert.
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2 ist
ein Blockschaltbild des Abtastsystems nach dem Stand der Technik,
das einen separaten Pfad für das Auslösersubsystem 6 zeigt.
Ein separater Strichcode-PD und ein separater Auslöser-PD
werden zum Auslösen bzw. Strichcodelesen verwendet. Es
ist zu beachten, dass ein Schalter 8 verwendet wird, um
zwischen einem Auslösersubsystem 6 und dem Strichcode-Abtastsystem
umzuschalten.
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Wie
ersichtlich ist, verwenden bekannte Systeme separate und unabhängige
optische Auslösekomponenten. Die separaten und unabhängigen Komponenten
haben jeweils eine Abmessung und benötigen Raum. Beispielsweise
können die Komponenten neben dem optischen Strichcode-Abtastpfad angeordnet
sein. Weiterhin kann eine zusätzliche Schaltungsplatte
erforderlich sein zum Anordnen der Komponente und der mit dieser
verbundenen Verdrahtung. Mehr Komponenten verkürzen notwendigerweise
die Lebensdauer der Abtastvorrichtung dadurch, dass das Versagen
einer Komponente den Betrieb des gesamten Systems unterbricht.
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Daher
ist es wünschenswert, ein Abtastsystem vorzusehen, das
frei von den vorbeschriebenen getrennten und unabhängigen
optischen Auslösekomponenten ist. Es ist weiterhin erwünscht,
das Abtastsystem mit einer unter Verwendung der bestehenden Komponenten
eines Abtastgeräts effizient erzielten Auslösefunktion
vorzusehen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende sieht allgemein ein Abtastgerät mit einem eingebauten
Selbstauslöser vor.
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Die
vorliegende Erfindung sieht weiterhin ein Abtastgerät,
das frei von manuellen Auslösebetätigungen ist,
vor.
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Die
vorliegende Erfindung sieht noch weiterhin eine nichtmanuelle Abtastung
wie die Verwendung einer in einer festen Position befindlichen Lesevorrichtung
vor.
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Die
vorliegende Erfindung sieht noch weiterhin einen niedrigeren Leistungsverbrauch
während Außerbetriebsperioden durch periodisches
Erzeugen von Lichtimpulsen anstelle von kontinuierlichem Licht vor.
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Die
vorliegende Erfindung sieht noch weiterhin eine verlängerte
Lebensdauer für eine Abtastlichtquelle wie Laserdioden
aufgrund des Vorsehens von Nichtbe triebsperioden zwischen Impulsen
vor.
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Die
vorliegende Erfindung sieht zusätzlich eine Selbstauslösungsabtastung
mit dem Abtastspiegel in einer stationären Position vor,
wodurch die Lebensdauer des Abtastspiegelmechanismus verlängert
wird.
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Es
ist ein Verfahren zum Identifizieren von Symbolen mit Charakteristiken
identifizierenden Daten vorgesehen. Das Verfahren enthält
die Schritte: Vorsehen eines Abtastgeräts mit einer Lichtquelle zum
Abtasten der Symbole und Erzeugen eines Lichts, einem Lichtempfänger
zum Empfangen des erzeugten Lichts, wenn es von den Symbolen reflektiert
ist, und einem oszillierbaren Spiegel, der zwischen der Lichtquelle
und dem Lichtempfänger in Beziehung zu einem Lichtpfad
angeordnet ist; Halten des oszillierbaren Spiegels in einem stationären
Zustand, wodurch nur eine ausreichende Menge von Informationen,
die das Vorhandensein der Symbole identifizieren, durch das reflektierte
Licht übertragen wird; und Bestimmen, ob eine ausreichende
Menge von Informationen, die das Vorhandensein der Symbole Identifizieren,
durch das reflektierte Licht übertragen wird.
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Ein
Strichcode-Abtastsystem zum Identifizieren von Symbolen mit Charakteristiken
identifizierenden Daten ist vorgesehen. Das System enthält
ein Abtastgerät, das eine Lichtquelle zum Abtasten der Symbole
und Erzeugen eines Lichts, einen Lichtempfänger zum Empfangen
des erzeugten Lichts, wenn es von den Symbolen reflektiert wird,
und einen oszillierbaren Spiegel, der zwischen der Lichtquelle und dem
Lichtempfänger in Beziehung auf einen Lichtpfad angeordnet
ist, aufweist; und eine Steuervorrichtung zum Halten des oszillierbaren
Spiegels in einem stationären Zustand, wodurch nur eine
ausreichende Menge von Informationen, die das Vorhandensein der
Symbole identifizieren, durch das reflektierte Licht übertragen
wird, und zum Bestimmen, ob eine ausreichende Menge von Informationen,
die das Vorhandensein der Symbole identifizieren, durch das reflektierte
Licht übertragen wird.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Damit
die Art und Weise, in der die vorgenannten Merkmale, Vorteile und
Aufgaben der vorliegenden Erfindung erhalten werden, im Einzelnen
verstanden werden kann, wird eine genauere Beschreibung der Erfindung,
die vorstehend kurz zusammengefasst ist, durch Bezugnahme auf die
Ausführungsbeispiele, die in den angefügten Zeichnungen
illustriert sind, gegeben.
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Es
ist jedoch festzustellen, dass die angefügten Zeichnungen
nur typische Ausführungsbeispiele dieser Erfindung illustrieren
und daher nicht als ihren Bereich begrenzend angesehen werden können,
da die Erfindung andere in gleicher Weise wirksame Ausführungsbeispiele
zulassen kann.
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1 zeigt
ein Abtastsystem nach dem Stand der Technik.
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2 zeigt
ein Blockschaltbild des Abtastsystems nach dem Stand der Technik
gemäß 1.
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3 zeigt
ein Selbstauslöser-Abtastsystem nach der vorliegenden Erfindung.
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4a ist
eine erste detaillierte Darstellung von 3.
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4b ist
eine zweite detaillierte Darstellung von 3
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5 zeigt
ein Blockschaltbild gemäß der vorliegenden Erfindung.
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6 zeigt
ein Zeitdiagramm gemäß der vorliegenden Erfindung.
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7 zeigt
ein Flussdiagramm gemäß der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
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AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verwendung desselben
Abtastpfads sowohl für die Strichcodeabtastung als auch
die Erfassung des Vorhandenseins des Strichcodes. Unter Bezugnahme
auf die 3–7 wird
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
beschrieben.
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Es
wird nun auf 3 Bezug genommen, in der ein
Abtastsystem mit einer in der Hand gehaltenen Abtastvorrichtung 10 enthaltend
ein Abtastgerät 12 gezeigt ist. Es ist keine Auslösevorrichtung
wie der Fotodetektor in 1 erforderlich. Das Abtastgerät 12 wird
zum Abtasten von Symbolen wie eines Strichcodes 16 verwendet.
Zusätzlich kann das Abtastgerät 12 auf
einer Schaltungsplatte 14, die zum Abtasten des Strichcodes 16 verwendet
wird, befestigt sein.
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In
den 4a–4b ist
eine perspektivische Ansicht eines Strichcode-Abtastsystems gezeigt.
eine Befesti gungsschicht 18, die eine Schaltungsplatte 14 mit
den darauf befestigten jeweiligen Komponenten sein kann, ist vorgesehen.
Ein oszillierender Spiegel 20, der zum Oszillieren in Beziehung zu
einem Mittelpunkt angeordnet ist, ist zum Reflektieren von für
die Bestimmung von Strichcodeinformationen verwendetem Licht vorgesehen.
Der oszillierende Spiegel 20 hat eine Fläche 20a,
die spezifisch zum Reflektieren von Licht verwendet wird. Eine elektromagnetische
Betätigungsvorrichtung 22 steuert den oszillierenden
Spiegel 20. Die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung 22 wird
ihrerseits durch eine Mikrosteuereinheit (MPU) 30 gesteuert.
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Eine
Laserdiodenanordnung 24 ist auch auf der Befestigungsschicht 18 befestigt.
Die Laserdiodenanordnung 24 erzeugt einen Laserstrahl,
der entweder aus diskreten Impulsen oder einer kontinuierlichen
Lichtemission bestehen kann. Mit anderen Worten, abhängig
von den Umständen kann die Laserdiodenanordnung 24 in
zwei Betriebsarten arbeiten, d. h., einer diskreten Betriebsart
und einer kontinuierlichen Betriebsart, die beide nachfolgend im
Einzelnen diskutiert werden. Ein stationärer konkaver Spiegel 26 ist
vor dem Laserpfad angeordnet. Der Spiegel 26 hat eine Öffnung,
um dem Laserstrahl zu ermöglichen, durch ihn hindurchzugehen,
um die Fläche 20a zu erreichen, die ihrerseits
den Laserstrahl reflektiert und ihn auf einen Abtastgegenstand richtet.
Wenn der Strichcode 16 erfasst wird, wird von diesem Licht reflektiert,
das den oszillierenden Spiegel 20 erreicht, der abhängig
von der Betriebsart, in der sich das System befindet, oszillierend
oder stationär (nicht oszillierend) sein kann. Der oszillierende
Spiegel 20 reflektiert Licht auf eine Fläche 26a des
Spiegels 26, der seinerseits den Laserstrahl auf eine Fotodiodenanordnung 28 re flektiert.
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In 5 ist
ein Blockschaltbild, das ein Abtastgerät zeigt, das denselben
Strichcode-Erfassungspfad sowohl für die Selbstauslösung
als auch die Strichcodeabtastung verwendet, dargestellt. Mit anderen
Worten, derselbe Strichcode-Erfassungspfad für das spätere
Strichcodedatenlesen wird auch für den anfänglichen
Strichcode-Bestimmungsvorgang verwendet. Eine Mikroprozessoreinheit 30 steuert
einen Lasertreiber 32, der die Laserdiode 24 betreibt.
Die Laserdiodenanordnung 32 arbeitet ausschließlich
in zwei vorstehend diskutierten Betriebsarten, d. h., der diskreten
Betriebsart und der kontinuierlichen Betriebsart. Der Mikroprozessor 30 steuert weiterhin
einen Spiegeltreiber 22, der den oszillierenden Spiegel 20 antreibt.
Die Photodiodenanordnung 28 ist mit einem Verstärker 36 gekoppelt,
der mit einer automatischen Strichcode-Verstärkungssteuervorrichtung
(AGC) 38 gekoppelt ist. Ein Auslöserverarbeitungsblock 40 ist
mit einem Analog/Digital-Wandler 42 gekoppelt, wobei das
sich ergebende umgewandelte digitale Signal zu dem Prozessor 30 geführt
wird.
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Wie
ersichtlich ist, werden, wenn der oszillierende Spiegel 20 oszilliert,
Informationen aus einem breiteren Bereich empfangen. Beispielsweise
können Informationen, die vom Punkt 16a zum Punkt 16b enthaltend
den Punkt 16c an einem relativen Mittelpunkt vorgesehen
sind, durch den oszillierenden Spiegel 20 aufgrund seiner
Oszillation empfangen werden. Auf diese Weise wird der kontinuierliche
Betrieb erhalten. In dem kontinuierlichen oder Strichcode-Abtastbetrieb
strahlt die Laserdiode 24 zeitlich kontinuierlich Licht
aus. Weiterhin oszilliert im Strichcode-Abtastbetrieb der Abtastspiegel 20.
Die reflektierten Lichtmuster des Strichcodes werden von der Fotodiode 28 über
den Sammelspiegel 26 empfangen oder gesammelt. Die Fotodiode 28 ihrerseits transformiert
die Lichtmuster in elektrische Signale, die ihrerseits durch den
AGC 38 auf einen gewünschten oder konstanten Pegel
verstärkt werden. Das verstärkte elektrische Strichcodesignal
wird weiterhin durch den A/D-Wandler 42 in ein digitales
Signal umgewandelt, der das digitale Signal für weitere
Verarbeitung durch die MPU 30 ausgibt.
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In
dem diskreten oder Selbstauslöserbetrieb strahlt die Laserdiode
periodisch diskrete Lichtimpulse aus. Weiterhin werden in dem Selbstauslöserbetrieb
nur Informationen in der Nähe des Punkts 16c durch
den oszillierenden Spiegel 20 aufgrund seiner Nichtoszillation
empfangen, wie in 4b gezeigt ist, in der der Selbstauslöserbetrieb
gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist.
Im Selbstauslöserbetrieb wird der Abtastspiegel 20 in
einem nichtoszillierenden Betrieb dadurch gehalten, dass die Betätigungsvorrichtung 22 keine
Betätigungskraft auf den oszillierenden Spiegel 20 ausübt.
Weiterhin strahlt im Selbstauslöserbetrieb die Laserdiode
Lichtimpulse aus und der Abtastspiegel oszilliert nicht. Mit anderen Worten,
der Abtastspiegel wird stationär gehalten, wodurch die
Abtastung nur eines mittleren Bereichs des Abtastbereichs, d. h.,
der Nachbarschaft des Punkts 16c bewirkt wird. Beispielsweise
werden, wenn einige oder Bereiche eines Satzes von Symbolen mit
Charakteristiken identifizierenden Daten sich vor dem Strichcodelaser
befinden, die durch die Symbole bewirkten reflektierten Lichtmuster
durch die Fotodiode über den Sammelspiegel 26 in
derselben Weise wie während des Strichcode-Abtastbetriebs
gesammelt. Zusätzlich erfasst im Selbstauslöserbetrieb
die MPU 30 von Symbolen abgeleitete Signale bei absoluten
Pegeln oder den Veränderungen des absoluten Pegels. Daher
ist die AGC 38 nicht erforderlich, obgleich sie in diesem
Betrieb dahingehend verwendet werden kann, dass die MPU 30 die AGC 38 in
einen festen Verstärkungszustand und die Bandpassfrequenz
auf 180 kHz setzt.
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Das
Vorhandensein eines Strichcodes kann bestimmt werden entweder durch
Erfassen des tatsächlichen Signals oder des
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In 6 ist
ein veranschaulichendes Zeitdiagramm des Selbstauslöserbetriebs
dargestellt. Der gepulste Laserstrahl 44 wird periodisch
erzeugt, wobei die Laserquelle während Perioden 46 inaktiv
ist. Die Impulse 44 sind weiterhin bei einer festen Frequenz
moduliert. Das Laserlicht wird typischerweise bei jeweils 10 ms
gepulst, wobei der Impuls 1 ms dauert. Weiterhin ist der
gepulste Laserstrahl bei einer Frequenz von 100 kHz moduliert, um
Umgebungslicht auszublenden. D. h., die Frequenz während
des Impulses ist so eingestellt, dass sie durch ein System hindurchgeht,
das zur Filterung von Umgebungslicht ausgebildet ist.
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In 7 ist
ein Flussdiagramm 50 gezeigt. Es ist ein vorstehend beschriebenen
Doppelbetriebs-Abtastgerät vorgesehen (Schritt 52).
Der oszillierende Spiegel 20 wird unbewegt oder stationär
gehalten, bevor bestimmt wird, dass ein der Abtastung unterworfener
Strichcode existiert (Schritt 54). ein modulierter Impuls 44 wird
von der Laserdiode 24 erzeugt und durch den unbewegten
Spiegel 20 bei Auftreten eines Symbols oder eines Objekts
reflektiert (Schritt 56). Wenn bestimmt ist, dass das Objekt
ein Strichcode oder Teil eines Strichcodes ist (Schritt 58), wird
ein kontinuierlicher Laserstrahl von der Laserdiode 24 erzeugt
(Schritt 60) und der oszillierende Spiegel bewegt sich
(Schritt 62), jeweils unter der Steuerung der MPU 30.
Wenn kein Strichcode erfasst wird, kehrt das System zum Schritt 54 zurück. Der
Schritt 58 kann auch so ausgebildet sein, dass er einfach
die Anwesendheit eines Objekts bestimmt.
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Während
die vorstehende Beschreibung auf Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung gerichtet ist, können andere und
weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung vorgesehen werden, ohne
deren grundsätzlichen Bereich zu verlassen, und ihr Bereich
ist durch die folgenden Ansprüche bestimmt.
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Zusammenfassung:
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Es
werden ein Verfahren und ein System zum Abtasten von Objekten unter
Verwendung eines Abtastgeräts mit zwei Betriebsarten beschrieben.
In einer ersten Betriebsart erzeugt das Abtastgerät modulierte
Impulse zum Bestimmen des Vorhandenseins von Symbolen wie eines
Strichcodes, und ein Abtastspiegel wird stationär gehalten.
Wenn bestimmt ist, dass die Symbole existieren, wird das Abtastgerät
in eine zweite Betriebsart geschaltet, in der kontinuierliches Licht
erzeugt wird und der Abtastspiegel für eine Standardabtastung
oszilliert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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