DE1774180B1

DE1774180B1 - Anordnung zur optisch-elektronischen Identifizierung eines bewegten Koerpers

Info

Publication number: DE1774180B1
Application number: DE19681774180
Authority: DE
Inventors: Walter Dr-Ing Arthur
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-04-26
Filing date: 1968-04-26
Publication date: 1970-01-22
Also published as: SE340901B; US3564267A; GB1232892A; FR2007042A1; CH483065A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur optisch- F i g. 2 eine Draufsicht auf die vier nebeneinander

elektronischen Identifizierung eines Identifizierungs- angeordneten Fotoempfänger,

marken tragenden bewegten Körpers, der als Identi- F i g. 3 die auf einem Körper aufgebrachten Code-

fizierungsmarken eine Mehrzahl zueinander paralle- striche sowie den zur Abtastung dienenden Lichtfleck, ler zur Bewegungsrichtung senkrechter Codestriche 5 Fig. 4 in schematischer Darstellung die vier

aufweist. Fotoempfänger bei Abtastung eines breiten Codein der deutschen Auslegeschrift 1262 643 wird Striches,

eine Anordnung dieser Art offenbart, bei der die F i g. 5 in schematischer Darstellung die vier Foto-

Daten in Binärform in zwei Zeilen komplementär empfänger bei Abtastung eines schmalen Codecodiert sind. Zwei zur Abtastung dienende Foto- ίο Striches und

empfänger sprechen auf Anwesenheit bzw. Abwesen- F i g. 6 in Form eines Blockschaltbildes eine erfin-

heit eines Codestriches in jeder der beiden Zeilen dungsgemäße logische Schaltung zur Auswertung der an. Die Ausgangsgrößen der Fotoempfänger werden Ausgangssignale der Fotoempfänger, einem Differenzverstärker zugeführt, der bei Vor- Bei der optischen Vorrichtung gemäß F i g. 1 wird

handensein eines Codestriches in der einen Zeile und 15 die Lichtquelle 1 durch die Kondensorlinse 3 in das gleichzeitigem Fehlen eines Codestriches in der an- Linsensystem 2 abgebildet. Die Abbildung erfolgt deren Zeile ein entsprechendes Ausgangssignal über die Umlenkspiegel 3' und 6 und über den halberzeugt. Durch die Differenzbildung werden Ungleich- durchlässigen Spiegel 5. Der Umlenkspiegel 3' wird mäßigkeiten im Reflexionsvermögen der Aufzeich- dabei durch das Linsensystem 2 auf den Informationsnungsträger ausgeglichen. Der Körper muß in einer 20 träger 4 abgebildet, wodurch ein scharfer Abtastlichtgenau bestimmten Höhe an dem Abtastsystem fleck entsteht. Die Rückabbildung dieses Lichtflecks vorbeibewegt werden, damit jeder der beiden Foto- erfolgt über das Linsensystem 2 und durch den halbempfänger gerade die ihm zugeordnete Zeile ab- durchlässigen Spiegel 5 auf die Fotoempfänger- ^ tastet. anordnung 7. Dabei überdeckt das Bild des Licht-

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- 25 flecks alle vier in F i g. 2 gezeigten Fotoempfänger, gründe, eine Anordnung zur optisch-elektrischen Der bewegte die Identifizierungsmarke tragende Identifizierung zu schaffen, bei der keine Einstellung Körper besteht in diesem Fall aus einem flachen Aufder Fotoempfänger auf die jeweilige Reflektivität des zeichnungsträger 4; es kann sich beispielsweise um bewegten Körpers und der Codestriche erforderlich ein Rezept handeln, das zusammen mit einer Arznei ist, ohne daß eine zweite Informationsaufzeichnung 30 in eine Schachtel gebracht werden soll und dessen in inverser Form erforderlich ist. Identifizierungsmarke aus Sicherheitsgründen vorher

Erfindungsgemäß kennzeichnet sich eine Anord- abgetastet werden soll.

nung zur optisch-elektronischen Identifizierung da- Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, besteht der Auf-

durch, daß der Körper breite und schmale Code- zeichnungscode aus breiten und schmalen Strichen, striche aufweist und die Breite der breiten Code- 35 wobei die schmalen Striche die Breite E und die breistriche dreimal so groß wie die Breite der schmalen ten Striche die Breite 3 E aufweisen. Die Abstände Codestriche ist und die Zwischenräume auf beiden zwischen den Strichen sind so gehalten, daß von der Seiten eines schmalen Codestriches mindestens zwei- Strichkante des einen Striches zur nächstliegenden mal so breit wie ein schmaler Codestrich sind und Strichkante des nächstfolgenden Striches ein Abdaß ein optisches System einen Abtastlichtfleck von 40 stand 2 £ vorgesehen ist. Die Länge der Striche ist mindestens der vierfachen Breite eines schmalen an sich beliebig und wird im Einzelfall so gewählt Codestriches erzeugt und die jeweils beleuchteten werden, daß keine übermäßigen Anforderungen an Flächen des Feldes der Identifizierungsmarken auf die Einhaltung einer genauen Höhe gestellt werden vier nebeneinander angeordneten Fotoempfängern müßten, in welcher der bewegte Körper an dem ä abbildet und die von den Fotoempfängern gelieferten 45 Abtastsystem vorbeibewegt wird. "

Abtastsignale über drei Differenzverstärker, die auf Der in Fig. 3 ebenfalls gezeigte Abtastlichtfleck 9

die Differenz des Abtastsignals des vierten äußeren weist die Breite 4 £ auf. Die Abbildung dieses Abtast-Fotoempfängers gegenüber den Abtastsignalen der lichtflecks auf die Fotoempfängeranordnung erfolgt drei übrigen Fotoempfänger ansprechen, zwei Tor- so, daß das Bild des Abtastlichtflecks gerade alle vier stufen steuern, von denen die eine Torstufe auf einen 50 Fotoempfänger P1 bis P 4 überdeckt. Das Bild des breiten Strich und die andere Torstufe auf einen Abtastlichtflecks hat beispielsweise in den Fig. 4 schmalen Strich anspricht. und 5 die Breite AE'. Die in F i g. 4 schraffierte Fläche

Die erfindungsgemäße Anordnung spricht nicht auf entspricht demjenigen Teil des Abtastlichtflecks 9 in die Absolutwerte der von der Aufzeichnungsfläche F i g. 3, der sich gerade auf einem breiten Strich bezurückgestrahlten Lichtmenge an, sondern auf Kon- 55 findet. Falls die Codestriche als schwarze Striche auf traste der Helligkeit. Die Farbe der Codestriche kann weißem Untergrund ausgeführt sind, empfängt in der demzufolge beliebig sein, lediglich der Kontrast muß in Fig. 4 gezeigten Stellung der FotoempfängerP4 ausreichend sein. Ferner wird dadurch, daß bei der Helligkeit, während die Fotoempfänger Pl bis P 3 Abtastung der Codestriche die jeweilige Breite des abgedunkelt sind. Anders ausgedrückt bedeutet das, Codestriches eingeht, eine zusätzliche Absicherung 60 daß P4 weiß »sieht«, während Pl bis P3 schwarz dagegen erreicht, daß irgendwelche andere zufällig »sehen«. Aus Fig. 4 ist auch ersichtlich, daß dieser vorhandene Striche die Abtastung stören. Belichtungszustand der Fotoempfänger bei Vorbei-

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines bewegung des Körpers eine gewisse Zeit anhält, weil Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit den die wirksame Fläche jedes der Fotoempfänger P1 Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen 65 bis P 4 kleiner ist als die Breite E' des Abbildes eines zeigt schmalen Codestriches.

F i g. 1 den optischen Teil einer erfindungsgemäßen Aus F i g. 5 ist der Belichtungszustand der Foto-

Anordnung, empfänger bei Abtastung eines schmalen Code-

Striches ersichtlich. Und zwar ist in F i g. 5 gerade diejenige Stellung gezeigt, in der das Bild eines schmalen Codestriches symmetrisch auf dem Fotoempfänger P 2 liegt. In diesem Fall »sehen« Pl, P 3 und P 4 weiß, während P 2 schwarz »sieht«. Auch dieser Belichtungszustand wird offenbar wegen der relativ geringen wirksamen Breite der Fotoempfänger Pl bis P 4 über eine gewisse Zeitspanne während der Vorbeibewegung des Körpers erhalten bleiben.

Wie später noch ersichtlich werden wird, spricht die logische Schaltung, der die Abtastsignale der Fotoempfänger zugeführt werden, nur auf die in F i g. 4 und 5 gezeigten Stellungen an, während in den übrigen Stellungen, die sich bei Vorbeibewegung des Körpers ergeben, kein Ausgangssignal aus der logischen Schaltung erhalten wird. In der nun folgenden Tabelle sind einige der Belichtungszustä'nde aufgeführt, die sich ergeben, wenn ein schmaler Codestrich, im folgenden Null genannt, bzw. ein breiter Codestrich, im folgenden L genannt, an der Abtastvorrichtung vorbeilaufen. Dabei bedeuten s und w »schwarz« bzw. »weiß«, d. h., der betreffende Fotoempfänger wird abgedunkelt bzw. empfängt Helligkeit.

Pl	Pl	P3	P4	Code	Bemerkung
W	W	W	W		kein Codestrich im Leser
W	W	S	W	—	0 läuft ein
W	S	W	W	0	Codezeichen
S	W	W	W	—	0 läuft aus
W	S	S	S		L läuft ein
S	S	S	W	L	Codezeichen
S	S	W	W	—	L läuft aus
S	W	S	W	—	zwei Codestriche, die zu dicht stehen

In der obigen Tabelle verläuft die Bewegung der Codestriche von rechts nach links. Bei denjenigen Abtaststellungen, bei denen die eigentliche Abtastung mit dem Ergebnis 0 oder L erfolgt, sieht P 4 stets weiß. P 4 liefert demzufolge stets ein Referenzsignal, das dazu verwandt wird, aus dem Kontrast zwischen den Codestrichflächen und dem Untergrund die eigentlichen Abtastsignale zu bilden. In der letzten Zeile der obigen Tabelle wird ein Belichtungszustand der Fotoempfänger gezeigt, bei dem Pl und P 3 schwarz sehen, während P 2 und P 4 weiß sehen. Hierbei kann es sich um zwei zu dicht stehende schmale Codestriche handeln oder um eine Störung, die einen der beiden Fotoempfänger zusätzlich abdunkelt. In beiden Fällen wird die Abtastung blockiert.

Die in F i g. 6 gezeigte elektronische Schaltung zur Auswertung der Abtastsignale besteht im wesentlichen aus den drei Differenzverstärkern Fl, F 2 und V 3, aus den beiden Mehrfachkoinzidenztoren 10 und 11 und aus dem ODER-Tor 12. Die Ausgangssignale der FotoempfängerP1 bis P4 können z.B. durch das in F i g. 6 gezeigte Widerstandsnetz gewonnen werden. Die Differenzverstärker Vl bis F 3 haben je zwei Eingänge, wobei dem einen Eingang jedes der Differenzverstärker Fl bis F 3 das Ausgangssignal des jeweils zugeordneten Fotoempfängers Pl, P 2 oder P 3 zugeführt wird und dem anderen Eingang jedes der Differenzverstärker Fl bis F 3 das Ausgangssignal des vierten Fotoempfängers P 4 zugeführt wird. Die Differenzverstärker Fl bis F 3 erzeugen nur dann ein Ausgangssignal, wenn einer der Fotoempfänger Pl bis P 3 schwarz sieht und P 4 weiß sieht oder wenn jedenfalls einer der drei Fotoempfänger Pl bis P 3 wesentlich geringer bestrahlt wird als der Fotoempfänger P 4.

Die Ausgänge der Differenzverstärker Fl bis F 3 werden dem Koinzidenztor 11 unmittelbar zugeführt. Das Koinzidenztor 10 weist dagegen zwei invertierende Eingänge auf, dem die Ausgangssignale der Differenzverstärker Fl und F 3 zugeführt werden, während das Ausgangssignal des Differenzverstärkers F2 dem Koinzidenztor 10 unmittelbar zugeführt wird. An den Ausgängen der Koinzidenztore 10 und 11 sind die »0« bzw. »L« anzeigenden Impulse verfügbar. Parallel zu diesen Ausgängen liegt die ODER-Stufel2, die sowohl bei Auftreten eines 0-Signals als auch bei Auftreten eines L-Signals ein Taktsignal abgibt. Dieses Taktsignal kann beispielsweise dazu verwendet werden, die Abgabe eines Soll-Codes zu steuern, wenn das abgetastete Zeichen mit einem Soll-Code verglichen werden soll.

Bei dem in F i g. 4 gezeigten Belichtungszustand der Fotoempfänger wird von sämtlichen Differenzverstärkern Fl bis F 3 ein Ausgangssignal erzeugt, so daß die Koinzidenzstufe 11 anspricht. Bei dem in F i g. 5 gezeigten Belichtungszustand der Fotoempfänger wird lediglich von dem Differenzverstärker F 2 ein Ausgangssignal erzeugt, und die Differenzverstärker Fl und F 3 erzeugen kein Ausgangssignal, so daß die Koinzidenzbedingung für das Tor 10 erfüllt ist. Bei allen übrigen Belichtungszuständen entsteht an den Ausgängen der Tore 10 und 11 kein Ausgangssignal.

Um einen Abtastvorgang einzuleiten, werden beim Eintreten eines Körpers in die Abtastvorrichtung zwei nicht gezeigte Lichtschranken, welche in Bewegungsrichtung hintereinander angeordnet sind, unterbrochen; eine Abtastung erfolgt nur, solange diese Lichtschranken unterbrochen sind. Auf diese Weise wird verhindert, daß die Kanten des Informationsträgers irrtümlich als Codestriche erkannt werden.

An Stelle der in F i g. 5 gezeigten Abtaststellung für einen schmalen Codestrich könnte auch ebensogut die Stellung verwendet werden, bei der der schmale Codestrich auf dem Fotoempfänger P 3 abgebildet wird. Ferner können auch andere Abstände zwischen den Codestrichen gewählt werden; wie man nämlich in den F i g. 4 und 5 sieht, ist lediglich erforderlich, daß die Abstände zu beiden Seiten eines breiten Codestriches mindestens E' und die Abstände zu beiden Seiten eines schmalen Codestriches mindestens IE' betragen.

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur optisch-elektronischen Identifizierung eines Identifizierungsmarken tragenden bewegten Körpers, der als Identifizierungsmarken eine Mehrzahl zueinander paralleler, zur Bewegungsrichtung senkrechter Codestriche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper breite und schmale Codestriche aufweist und die Breite der breiten Codestriche (3E) dreimal so groß wie die Breite der schmalen Codestriche (E) ist und die Zwischenräume auf beiden Seiten eines schmalen Codestriches mindestens zweimal so breit wie ein schmaler Codestrich sind und die Zwischenräume zu beiden Seiten eines breiten Codestriches mindestens so breit wie ein schmaler Codestrich sind und daß ein optisches System (1, 2, 3) einen Abtastlichtfleck (9) von mindestens der vierfachen Breite eines schmalen Codestriches erzeugt und die jeweils beleuchteten Flächen des Feldes der Identifizierungsmarken auf vier nebeneinander angeordneten Fotoempfängern (P 1, P 2, P 3, P 4t) abbildet und die von den Fotoempfängern gelieferten Abtastsignale über drei Differenzverstärker (Vl, V 2, V 3), die auf die Differenz des Abtastsignales des vierten äußeren Fotoempfängers (F 4) gegenüber den Abtastsignalen der drei übrigen Fotoempfänger (Fl, F 2, F 3) ansprechen, zwei Torstufen (10, 11) steuern, von denen die eine Torstufe (11) auf einen breiten Strich und die andere Torstufe (10) auf einem schmalen Strich anspricht.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Differenzsignale unmittelbar der ersten Torstufe (11) zugeleitet werden und daß das aus der Differenz zwischen dem vierten äußeren Fotoempfänger (F 4) und einem (F 2) der mittleren Fotoempfänger (F2, F 3) erzeugte Differenzsignal unmittelbar und die beiden anderen Differenzsignale invertiert der zweiten Torstufe (10) zugeleitet werden.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der beiden Torstufen (10, 11) zur Erzeugung eines Taktgebersignals einem ODER-Tor (12) zugeleitet werden.

4. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Lichtschranken (8) vorgesehen sind, um Signale zur Einleitung des Ablesevorganges abzugeben, wenn die Vorderkante des bewegten Körpers die Lichtschranken unterbricht.

5. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine von einer Lichtquelle (1) mit vorgeschalteter Kondensorlinse (3) beleuchtete Blende (3') und ein die beleuchtete Blende zwecks Erzeugung des Lichtflecks auf die abzutastende Fläche abbildendes Linsensystem (2) vorgesehen sind, daß zwischen der beleuchteten Blende und dem Linsensystem eine Strahlenteilungsvorrichtung (S) vorgesehen ist und daß an der Stelle desjenigen Bildes, weches das Linsensystem (2) von dem Lichtfleck (9) über die Strahlenteilungsvorrichtung in derjenigen Richtung entwirft, die nicht zurück zu der beleuchteten Blende führt, die Fotoempfänger (Fl bis F 4) angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen