DE1249577B - Verfahren und Einrichtung zur Erkennung der Lage eines flachen Gegenstandes bezüglich eines auf ihm angebrachten Merkmals - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B 07 c

Deutsche KL: 43 a-42/02

Nummer: 1249 577

Aktenzeichen: T 26396IX c/43 a

Anmeldetag: 18. Juni 1964

Auslegetag: 7. September 1967

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Erkennung der Lage von flachen Gegenständen bezüglich eines auf ihnen angebrachten Merkmals, insbesondere bezüglich des aufgebrachten Schriftfeldes auf einem Scheck, und zur Erzeugung von Signalen entsprechend der Lage des flachen Gegenstandes.

In der Briefverteiltechnik ist es bereits bekannt, die Lage des Briefes bezüglich seiner Briefmarke dadurch festzustellen, daß der hochkant geförderte Brief von mehreren Abtasteinrichtungen auf beiden Seiten des Förderweges entweder nur in der Nähe seiner Unterkante oder auch über seine ganze Breite hinweg abgetastet wird und jede der Abtasteinrichtungen nach Feststellung einer Briefmarke in ihrem Abtastbereich, den Brief unter der Annahme, daß sich die Briefmarke auf der Vorderseite oben rechts befindet, entsprechenden Lagekorrektureinrichtungen zuleitet. Die Briefe, die bezüglich ihrer Briefmarke vier Lagen einnehmen können, werden auf diese Weise durch entsprechendes Drehen, Wenden oder Umkehren alle in eine einheitliche Lage gebracht.

Es ist bereits eine Anordnung zur Steuerung des Weges einer Förderanlage durch am Förderstück angebrachte Kennzeichen bekanntgeworden (deutsche Auslegeschrift 1 104 430), bei welcher die Förderstücke in oben offenen Förderguttaschen gefördert werden. Seitlich an jeder Förderguttasche ist ein Streifen angebracht, an welchem die Zielkennzeichen einstellbar angeordnet sind. In der gewünschten Förderlage stellt der Streifen den in Förderrichtung vorderen Teil der Förderguttasche dar. Um nun in verkehrter Lage laufende Förderguttaschen, bei denen der Streifen das hintere Ende bildet, von den anderen, richtig laufenden unterscheiden zu können, befindet sich in dem Streifen ein Kennzeichen. Eine Überwachung stellt fest, ob innerhalb einer vorbestimmten Zeit nach dem Vorbeilauf der Vorderkante einer Förderguttasche von dem Kennzeichen ein Signal ausgelöst wird (richtige Lage) oder nicht (falsche Lage). Mit einer solchen bekannten Einrichtung ist es somit auf einfache Weise möglich, zwei Lagen eines Fördergutes festzustellen, es ist hiermit aber nicht möglich und gibt auch keinerlei Anregung, vier _; mögliche Lagen eines' Aufzeichnungsträgers zu erkennen.

Es ist ferner auch schon bekannt (deutsche Patentschrift 821 477), bei der Sortierung von Briefen nach ihrer Lage bei jenen Briefen, welche vereinbarungsgemäß keine Briefmarke tragen, wie Postscheckbriefe, Dienstbriefe u. ,dgl., an Stelle der Briefmarke eine abtastbare Markierung aufzubringen, um die Verfahren und Einrichtung zur Erkennung der
Lage eines flachen Gegenstandes bezüglich eines
auf ihm angebrachten Merkmals

Anmelder:
Telefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3

Als Erfinder benannt:
Dr.Hans-Joachim Held, Münster

Lage eines solchen Briefes erkennen zu können. Hierbei kann die Markierung auch als Code ausgebildet sein, um zusätzliche Informationen aufnehmen zu können. Bei der Bearbeitung von Schecks und ähnlichen Belegen, welche bei der Lagesortierung in einzelne Fächer ausgesteuert werden und nicht wie in der Briefverteilung durch mechanische Einrichtungen in ihrer Lage verändert werden, wird man auf das Anbringen einer Markierung in einer Belegecke verzichten, da in diesem Fall wegen der Abtastung oben und unten ein zu hoher Aufwand für die Abtasteinrichtungen getrieben werden müßte. Auch die Anbringung eines Codes auf den Belegen zur Erkennung der Lage erscheint nicht sinnvoll, da hierbei neben einem ziemlichen Aufwand für Abtasteinrichtungen auch die Kosten für eine teure Auswertelogik entstehen.

Ziel der Erfindung ist es, ein einfaches und wenig aufwendiges Verfahren zur Erkennung der vier möglichen Lagen von flachen Gegenständen anzugeben. Die Erfindung bedient sich hierbei einer aus der Lochkartentechnik bekannten Maßnahme (USA.-Patentschrift 1 991 729), wonach auf dem flachen Gegenstand in jeweils gleichem Abstand von seiner in Förderrichtung liegenden Bezugskante und deren Gegenkante eine oder mehrere Markierungen aufgebrachtwerden.

Davon ausgehend, besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, daß eine verschiedene Anzahl von Markierungen an den beiden zur Förderrichtung parallelen Kanten aufgebracht wird, daß in an sich bekannter Weise jeweils nur die Markierungen in der Nähe der anliegenden (geführten) Kante des flachen Gegenstandes zur Erkennung der Lage des letzteren herangezogen werden und daß als Kriterium für diese

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Lage die Zahl der Markierungen und ihre räumliche beispielsweise je eine Fotodiode enthalten können, Lage . beim Vorbeilauf des Gegenstandes an einer sind auf die Beleuchtungsfelder der Lichtquellen 3 Abtasteinrichtung dienen. und 4 auf den flachen Gegenstand gerichtet. Zur Er-

Die genannten Markierungen sind bei einseitig mit zeugung eines genau definierten Abtastbereichs sind einer Schrift versehenen flachen Gegenständen vor- 5 ihnen die optischen Systeme 9 und Ϊ0 vorgeschaltet, zugsweise auf der nicht mit Schrift bedruckten Seite, Schließlich ist noch eine Lichtschranke 11,12 zur

also auf der Rückseite und außerhalb der senkrecht Überwachung des Förderweges vorgesehen. Deren zur Förderrichtung stehenden Mittellinie, aber jeweils Abstand von dem Abtastbereich der Abtastorgane ist in der gleichen Hälfte des Gegenstandes, angebracht. so gewählt, daß die auf den flachen Gegenständen In weiterer Ausbildung der Erfindung sind in der io aufgebrachten Markierungen in jedem Fall den Ab-Nähe der Bezugskante der flachen Gegenstände zwei tastbereich durchlaufen haben, wenn das hintere Markierungen, in der Nähe der .Gegenkante hingegen Ende des flachen Gegenstandes die Lichtschranke nur eine Markierung auf dem Gegenstand auf- passiert.

gebracht. Wenngleich das Ausführungsbeispiel entsprechend

Als Markierungen können im Sinne der Erfindung 15 F i g. 1 eine Hochkantförderung der flachen Gegenz. B. entweder breite schwarze Striche oder aber breite stände zeigt, ist es doch selbstverständlich, daß eine Striche aus fluoreszierendem oder phosphoreszieren- solche Einrichtung bei entsprechender Umorientiedem Material dienen. Diese Striche sollten deswegen rung auch zu einer Waagrechtförderung der Gegeneine gewisse Breite nicht unterschreiten, weil andern- stände dienen kann.

falls eine Unterdrückung von Störsignalen nicht in 20 In Fig. 2 ist die Rückseite eines flachen Gegengenügendem Maße gewährleistet wäre. Als Breite für Standes, beispielsweise eines Schecks, gezeigt, auf der solche Striche haben sich etwa 4 bis 5 mm als günstig insgesamt drei Markierungen aufgebracht sind, zwei erwiesen. an der Unterkante, die gleichzeitig die Bezugskante

Das erfindungsgemäße Verfahren kann ent- bildet, und eine an der Oberkante, sprechend einer ersten Möglichkeit so ausgebildet 25 In F i g. 3 ist das Schaltbild der elektronischen sein, daß bei Verwendung undurchsichtiger flacher Auswerteschaltung dargestellt. Mit 5 und 6 sind Gegenstände auf jeder Seite des Förderweges ein wieder die Abtastorgane, mit 12 ist die Empfangs-Abtastorgan angeordnet ist, das jeweils den unteren einrichtung der Lichtschranke bezeichnet. Den Ab-Teil des flachen Gegenstandes abtastet, wobei zur tastorganen — die ein Signal nur abgeben, wenn sie Erkennung der Lage eines flachen Gegenstandes die 30 eine Schwärzung auf den Gegenständen feststellen, Zahl der abgetasteten Markierungen und das Merk- also der an ihnen auf treffende Lichtstrom sehr gering mal dient, welches der beiden Abtastorgane die Mar- ist oder ganz verschwindet — sind Verstärker 13,14 kierungen festgestellt hat. nachgeordnet. An diese schließen sich die Integrier-

Eine zweite Möglichkeit, das erfindungsgemäße glieder 15,16 und die Schwellwertglieder 17,18 an. Verfahren auszubilden, besteht darin, daß bei Ver- 35 Die Integrierglieder haben dabei ein solches Verhalwendung genügend durchscheinender flacher Gegen- ten, daß sie ein langsam ansteigendes Ausgangssignal stände oder bei Verwendung undurchsichtiger Gegen- abgeben, solange an ihrem Eingang ein Signal anstände und durchscheinender Markierungen ein Ab- liegt, daß sie jedoch nach sehr kurzer Zeit ihr Austastorgan nur auf einer Seite des Förderweges an- gangssignal auf Null schalten, wenn ihr Eingangsgeordnet ist, das den «nieren Teil des flachen Gegen- 40 signal verschwindet. An die Schwellwertglieder 17,18 Standes abtastet, wobei zur Erkennung der Lage eines schließen sich die bistabilen Speicherelemente 19, 20 flachen Gegenstandes die Zahl der abgetasteten Mar- an. Es ist dabei gleichgültig, aus welchen aktiven kierungen und der Zeitpunkt der Abtastung, abhängig Bauelementen diese bistabilen Speicherelemente aufvon einem von der Vorderkante des Gegenstandes gebaut sind. Einer oder auch beide Ausgänge dieser beim Vorbeilauf an einer bestimmten Stelle ab- 45 bistabilen Elemente 19,20 münden in eine Umgegebenen Signals, dient. Schlüsselungseinrichtung 21. Eine solche ist, um eine Im folgenden soll das erfindungsgemäße Verfahren erfindungsgemäße Wirkungsweise der Einrichtung zu und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfah- ermöglichen, jedoch nicht in jedem Fall notwendig, rens an Hand der Zeichnung näher erläutert werden. Ihre Verwendung läßt sich dann vermeiden, wenn die F i g. 1 zeigt die Anordnung der Abtasteinrichtung 50 Weichen für die Förderstrecken, in die die einzelnen am Förderweg der flachen Gegenstände in einer An- flachen Gegenstände nach Durchlaufen der Abtastsicht von oben; einrichtung eingeschleust werden sollen, von den F i g. 2 zeigt die Rückseite eines Schecks mit den Kodierungen gesteuert werden können, wie sie durch aufgebrachten Markierungen; die Speicherelemente gegeben sind. Der eine Aus-Fig. 3 zeigt die Auswerteschaltung in einem 55 gang der Speicherelemente 19, 20 ist ferner mit je Blockschaltbild. . einem UND-Glied 22,23 verbunden, dessen anderer Ein Beleg 1 durchläuft hochkant in Pfeilrichtung 2 Eingang jeweils an den Ausgängen der Verstärker 13, die Abtasteinrichtung in F i g. 1 von links nach rechts. 14 liegt. An die UND-Glieder 22, 23 schließen sich Diese Abtasteinrichtung, bei der die Führungs- die Integrierglieder 24, 25 mit den gleichen Eigenelemente des Förderweges der Übersichtlichkeit hai- 60 schäften, wie ' die der Integrierglieder 15,16 an. ber weggelassen sind, enthält zwei Lichtquellen 3 ■ Diesen Integriergliedern 24, 25 nachgeordnet sind die und 4 und zwei lichtempfindliche Empfangs- Schwellwertelemente 26, 27 und die bistabilen Speiorgane 5, 6 (Abtastorgane), wobei je eine Lichtquelle cherelemente 28 und 29. Diese vier Elemente sind und ein Empfangsorgan auf jeder Seite des Förder- ebenso aufgebaut wie die entsprechenden Elemente weges angeordnet sind. Jeder der Lichtquellen ist ein 65 17 bis 20. Die Ausgänge der Speicherelemente münoptisches System 7 und 8 vorgeschaltet, welches die den ebenfalls in die Umschlüsselungseinrichtung Lichtquellen auf den flachen Gegenstand 1 abbildet. Der Empfangseinrichtung 12 der Lichtschranke Die lichtempfindlichen Empfangsorgane 5 und 6, die — die nur bei Auftreten eines Dunkel-Hell-Sprunges

ein Signal abgibt — sind ein Verstärker 30, ein Differenzierglied 31 und ein Gleichrichter 32 nachgeordnet. Der Ausgang dieses Gleichrichters 32 und der Ausgang der Umschlüsselungseinrichtung 21 bilden gleichzeitig die Eingänge eines UND-Gliedes 33, dessen Ausgang in ein Fortschaltregister 34 mündet, in dem schließlich der Schaltzustand aller bistabilen Speicherelemente 19, 20, 28, 29 gespeichert wird. Außerdem ist der Ausgang des Gleichrichters 32 noch mit allen zweiten Eingängen der bistabilen Speicherelemente 19, 20, 28, 29 zum Zweck der Rückstellung derselben verbunden.

Die beschriebene Einrichtung hat nun folgende Wirkungsweise: Es sei angenommen, daß sich in der Einrichtung kein Beleg befinde und daß infolgedessen die Lichtquellen 3 und 4 in die Empfangseinrichtungen 6 und 5 strahlen. Infolgedessen geben die letzteren kein Signal ab, und die Speicherelemente 19, 20, 28 und 29 seien infolgedessen nicht gesetzt. Läuft nun ein flacher Gegenstand in die Abtasteinrichtung ein, so wird jetzt das Licht der Lichtquelle 3 in die Empfangseinrichtung 5 und das Licht der Lichtquelle 4 in die Empfangseinrichtung 6 reflektiert. An den genannten Speicherelementen tritt infolgedessen wieder kein Signal auf. Das durch das Unterbrechen der Lichtschranke 11,12 erzeugte Signal wird in der der Empfangseinrichtung 12 nachgeordneten Auswerteschaltung 30, 31, 32 unterdrückt. Wird jetzt beispielsweise von dem Abtastorgan 5 eine Markierung auf einem flachen Gegenstand erkannt, so tritt am Ausgang des Integriergliedes 15 ein langsam ansteigendes Signal auf. Bei einem bestimmten Potentialwert gibt das Schwellwertelement 17 ein Signal ab und setzt das bistabile Speicherelement 19. Der Zustand dieses Speicherelementes wird in die Um-Schlüsselungseinrichtung 21 gegeben. Erkennt nun das Abtastorgan 5 noch eine zweite Markierung, so wird das UND-Glied 22 geöffnet, und das Integrierglied 24 gibt ein langsam ansteigendes Ausgangssignal ab, der Schwellwert des Schwellwertelementes 26 wird überschritten, und das Speicherelement 28 wird gesetzt.

Hätte hingegen das Abtastorgan 6 Markierungen auf einem flachen Gegenstand erkannt, so wäre bei einer Markierung das Speicherelement 20 und bei zwei Markierungen die Speicherelemente 20 und 29 gesetzt worden. An dem Schaltzustand der vier ge^ nannten Speicherelemente kann in der Umschlüsselungseinrichtung 21 erkannt werden, erstens, welches der beiden Abtastorgane 5 und 6 eine Markierung erkannt hat, und zweitens, wie viele Markierungen dieses betreffende Abtastorgan erkannt hat. Es sind somit an der Umschlüsselungseinrichtung 21 vier Kriterien für die vier möglichen Lagen des flachen Gegenstandes bezüglich seines Schriftbildes gegeben. Hat der flache Gegenstand die Lichtschranke 11,12 passiert, so wird das entstehende Ausgangssignal in den Bauelementen 30, 31, 32 verarbeitet und wird dazu verwendet, das UND-Glied 33 zu öffnen und andererseits die bistabilen Speicherelemente 19, 20, 28 und 29 wieder in ihren Ausgangszustand zurückzustellen. Sobald das UND-Glied 33 geöffnet ist, werden aus der Umschlüsselungseinrichtung 21 die gespeicherten Lagekriterieh des flachen Gegenstandes in das Fortschaltregister 34 übergeben. Von dem letzteren kann eine entsprechende Steuerung des Sortiervorganges der flachen Gegenstände entsprechend ihrer Lage erfolgen. Beispielsweise ist es möglich, insgesamt vier Sortierfächer vorzusehen und die flachen Gegenstände entsprechend ihrer Lage in eines dieser vier Fächer zu stapeln. Es wäre aber jedoch auch möglich, nur ein Stapelfach für die flachen Gegenstände vorzusehen und diese vorher durch entsprechende Wende-, Dreh- oder Umkehreinrichtungen alle in eine einheitliche Lage zu bringen.

Werden durchsichtige flache Gegenstände verwendet, so ist es im Sinne der Erfindung auch möglich, nur ein Abtastorgan am Förderweg vorzusehen, das die Markierungen beider Seiten eines Gegenstandes erkennt. Auf diese Weise erhält man jedoch nur zwei Lagekriterien. Die beiden anderen kann man beispielsweise durch Auswerten des Zeitpunktes gewinnen, zu dem die Markierungen, abhängig von dem Zeitpunkt, zu dem die Vorderkante das Abtastorgan passiert, an dem Abtastorgan erkannt werden. Sind die Markierungen in der einen Hälfte eines Gegenstandes angebracht, so werden sie, je nach der Lage dieses Gegenstandes an der Abtasteinrichtung, entweder in der ersten oder aber in der zweiten Hälfte des am Abtastorgan vorbeilaufenden Gegenstandes, also zu einem früheren bzw. zu einem späteren Zeitpunkt, erkannt.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Erkennung der Lage von flachen Gegenständen bezüglich eines auf ihnen angebrachten Merkmals, insbesondere bezüglich des aufgebrachten Schriftfeldes auf einem Scheck, unter Verwendung von Markierungen, welche in fester Beziehung zu diesem Merkmal auf dem Gegenstand in jeweils gleichem Abstand von seiner in Förderrichtung liegenden Bezugskante und deren Gegenkante aufgebracht sind, und zur Erzeugung von Signalen entsprechend der vier möglichen Lagen des flachen Gegenstandes, dadurch gekennzeichnet, daß eine verschiedene Anzahl von Markierungen an den beiden zur Förderrichtung parallelen Kanten aufgebracht wird, daß in an sich bekannter Weise jeweils nur die Markierungen in der Nähe der anliegenden (geführten) Kante des flachen Gegenstandes zur Erkennung der Lage des letzteren herangezogen werden und daß als Kriterium für diese Lage die Zahl der Markierungen und ihre räumliche Lage beim Vorbeilauf des Gegenstandes an einer Abtasteinrichtung dienen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einseitig mit einer Schrift versehenen flachen Gegenständen die Markierung auf der nicht mit einer Schrift bedruckten Seite, also auf der Rückseite, angebracht sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese Markierungen außerhalb der senkrecht zur Förderrichtung stehenden Mittellinie jeweils in der gleichen Hälfte angebracht sind.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der geführten Kante der flachen Gegenstände zwei Markierungen, in der Nähe ihrer Gegenkante hingegen nur eine Markierung angebracht ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Markierungen auf den Gegenständen aufgebrachte breite

schwarze Striche verwendet werden und zur Erkennung dieser Markierungen optische Abtastorgane dienen. .

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Markierungen auf den Gegenständen aufgebrachte breite Striche aus fluoreszierendem oder phosphoreszierendem Material dienen und zur Erkennung dieser Markierungen optische Abtastorgane dienen, deren Spektralbereich zumindest teilweise außerhalb des sichtbaren Lichtes liegt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung undurchsichtiger flacher Gegenstände auf jeder Seite des Förderweges ein Abtastorgan angeordnet ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung genügend durchscheinender flacher Gegenstände oder bei Verwendung undurchsichtiger Gegenstände und durchsichtiger Markierungen ein Abtastorgan nur auf einer Seite des Förderweges angeordnet ist.

9. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite des Förderweges eine Strahlungsquelle (3,4) und eine für deren Spektralbereich empfindliche Empfangseinrichtung (5, 6) sowie eine Lichtschranke (11,12) zur Überwachung des Durchlaufes eines Beleges (1) vorhanden sind, daß jeder Empfangseinrichtung (5,

6) ein Verstärker (13,14), Integrierglieder (15, 24 bzw. 16, 25) und Schwellwertglieder (17, 26 bzw. 18, 27) sowie Speicherelemente (19, 28 bzw. 20, 29) derart nachgeordnet sind, daß beim Ab-■tasten einer einzigen Markierung nur ein Speicherelement (19 bzw. 20), beim Abtasten zweier Markierungen beide Speicherelemente (19, 28 bzw. 20, 29) gesetzt werden und daß die Ausgänge der insgesamt vier Speicherelemente mit einer Umschlüsselungseinrichtung (21) verbunden sind, deren Information durch einen von der Lichtschranke (11,12) gelieferten Impuls über ein UND-Glied (33) einem Fortschaltregister (34) übergeben wird, und daß außerdem der Lichtschrankenimpuls die Speicherelemente zurückstellt.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfangseinrichtung (12) der Lichtschranke (11,12) ein Verstärker (30), ein Differenzierglied (31) und gleichrichtendes Glied (32) nachgeordnet sind und erst das Signal am Ausgang des letztgenannten Bauelementes zur Rückstellung der Speicherelemente und zum Öffnen des UND-Gliedes (33) verwendet wird.'

11. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquellen, insbesondere Lichtquellen (3,4), und die entsprechenden Abtastorgane (5, 6) beiderseits des Förderweges symmetrisch angeordnet sind, derart, daß bei NichtVorhandensein eines flachen Gegenstandes (1) im Förderweg jeweils eine Quelle in die Empfangseinrichtung auf der anderen Seite des Förderweges strahlt, während sie bei Vorhandensein eines Gegenstandes im Förderweg auf Grund von Reflexion auf dessen Oberfläche Licht in die Empfangseinrichtung auf der gleichen Seite des Förderweges wirft.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 821 477, 957 170;

deutsche Auslegeschriften Nr. 1104 430,
127 124;

schweizerische Patentschriften Nr. 312 447,
745;

USA.-Patentschrift Nr. 1 991 729.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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