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Fotoelektrische Abtastung und Auswertung von auf einem Warenetikett
registrierten Warendaten (Zusatz zu Patent.P 20 19 956.4) Die Hauptpatentanmeldung
betrifft eine fotoelektrische Abtastung und Auswertung von auf einem Warenetikett
im 4n.Farbcode (nu2) in einem Codefeld registrierten Warendaten mittels eines Handabtasters,
wobei das Codefeld aus mehreren in Abtastrichtung gesehen parallel hintereinander
angeordneten farbig markierten Codestellen, die unter Einhaltung gleicher Zwischenräume
voneinander getrennt sind, besteht und jeweils zwei hintereinander liegende Codestellen
eine Dezimalstelle bilden und wobei dem Codefeld in Bezug auf die Abtastrichtung
am Anfang bzw. am Ende eine zusätzliche Farbmarkierung als Satzendezeichen zugeordnet
ist, mit einer Auswerteschaltung, die unter Steuerung einer Prüfeinrichtung die
von den farbig markierten Codestellen abgetasteten Farbsignale codegerecht über
entsprechende Farbkanäle einem Speicher zuführt.
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Hierbei hat es sich als nachteilig erwiesen, daß die Verwendung einer
zusätzlichen Farbe für das Satzendezeichen zu den Farben für die Verschlüsselung
der Warendaten im 42 -Farbcode eine Erhöhung der Kosten für die Erstellung der Warenetiketten
herbeführt und daß die Möglichkeit, z.B. für verschiedene Artikel oder Preise auch
in der Farbe unterschiedliche Satzendezeichen der jeweiligen Wareninrormation beizuordnen,
nicht gegeben ist.
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Gegenstand der Erfindung ist somit eine Weiterentwicklung der Anordnung
nach der tiauptpatentanmeldung, durch welche die angefUhrten Nachteile vermieden
werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zur Verschlüsselung der
Warendaten im 42-Farbcode die Farben Rot, Grün, Blau und Schwarz verwendet sind
und daß zur Darstellung des Satzendezeichens eine Farbkombination des ;2-Parbcodes
gewählt ist.
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Zur Erfindung gehört ferner eine Auswerteeinrichtung. Insbesondere
weist diese Einrichtung zur Unterscheidung der Farbkombination ftlr das Satzendezeichen
von den Farbkombinationen für die Warendaten und zur Feststellung deren Lage in
Bezug auf die Abtastrichtung bei einem Abtastvorgang ein logisches Netzwerk auf.
das im Zusammenwirken mit einer ersten und einer zweiten aus bistabilen Kippschaltungen
gebildeten Untersetzerstufe einer dem Speicher zur Registrierung der Warendaten
zugeordneten Steuerschaltung Prüfsignale zuführt, von deren Aussage bezüglich gewählter
Abtastrichtung sowie fehlerharter bzw.
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fehlerfreier Abtastung die Anßteuerung des Speichers mittels der Steuerschaltung
hinsichtlich der Behandlung der Warendaten abhängig gemacht ist.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden
Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen.
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Es zeigen: Fig. 1 das Codebild eines bekannten 2"-Codes, Fig. la das
Codebild eines 4n-Farbcodes, wobei n-2 gewählt ist, Fig. 2 den 4n-Farbcode zum einspurigen
Abtasten, Fig. 3 einen Teilabschnitt eines Datenträgern, Fig. 4 einen Handabtaster,
Fig. 5 einen Schnitt durch das dem Datenträger zugewandte Ende des Handabtasters,
Fig. 6 ein Farbfilter, Fig. 7 ein Codefeld, Fig. 7a das Codefeld gemäß Fig. 7 nach
einer Parallel-Serlen-Wandlung, Fig. 8 ein Warenetikett, Fig. 9 eine Außwerteschaltung,
Fig. lo bis 40 Impulsdiagramme.
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Die Fig. 1 zeigt als Verschlüsselungsart für z.B. Warendaten einen
bekannten 2"-Code mit n-4 Spuren a, b, c, d bestimmter Wertigkeit. Mit der Spurenzahl
als Exponent zur Basis 2 ergibt sich hieraus die Zahl der möglichen Kombinationen.
Im gezeigten Beispiel sind sechzehn Kombinationen möglich, von denen die ersten
zehn den Dezimalziffern 0 bis 9 zugeordnet sind und die nachfolgenden sechs mit
den Buchstaben A bis F bezeichnet sind.
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Hierbei stellen die schwarz markierten Felder jeder Tetrade den Binärwert
"L" und die weiß markierten Felder den Binärwert "0" dar. Bei diesem Code, auch
als duale Verschlüsselung bekannt, sind die Dezimalziffern so verschlüsselt, daß
die Binärtetraden als Dualzahlen gelesen den Dezimalziffern gleich sind.
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Die Fig. la zeigt als Analogie zum bekannten 2"-Code den erfindungsgemäßen
Xn-Farbcode, im Ausführungsbeispiel als 42-Farbcode dargestellt. Zur Kenntlichmachung
der einzelnen Farben dienen Schraffierungen und Punkte. Als Farben sind Rot, Schwarz,
Grün und Blau gewählt, wobei die Farbe Rot durch Schrägschraffur, die Farbe Grün
durch PUnktchen, die Farbe Blau durch Kreuzschraffur und die Farbe Schwarz als dunkles
Feld gekennzeichnet ist. Da der Exponent n=2 gewählt ist, wird Jedes der sechzehn
Zeichen aus zwei Farben gebildet, die gleich oder verschieden sein können Somit
sind gegenüber der dualen Verschlüsselung nach Fig. 1 nur zwei Spuren, nachstehend
als Codestellen a, b bezeichnet, erforderlich. Eine zweispurige Ablesung erfordert
Jedoch eine spurgetreue Führung des Abtastorgans. Die Fig. 2 zeigt den 42-Farbcode
gemäß Fig. la zum einspurigen Abtasten.
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Im Hinblick auf die Verwendung des 4n-Farbcodes als Verschlüsselungsart
für Warendaten und auf die sichere Erfassung aller auf einem Datenträger, insbesondere
auf einem Warenetikett reglstrieF ten Daten, auch bei änderung der Abtastrichtung
oder -geschwindigkeit unter Beibehaltung einer gewählten Ableserichtung, zeigt die
Fig. 3 schematisch den Teilabschnitt eines Datenträgern lo, auf dem diç Warendaten
registriert sind. Wie schon in den Fig. la und 2 gezeigt, sind für die Darstellung
eines Zeichens zwei
Farben erforderlich, die gleich oder verschieden
sein können.
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In diesem Beispiel sind die einzelnen gemäß ihrer Zuordnung zu einem
bestimmten Zeichen entsprechend farbig markierten Codestellen a, b unter Einhaitung
gleicher Zwischenräume 11 parallel hintereinander auf dem Teilabschnitt für die
Warendaten des Datenträgers lo angeordnet, wobei die Farbe der Zwischenräume 11
so gewählt ist, daß sie alle für die Codierung benötigten Farben außer Schwarz reflektiert.
Für die weitere Ausführung wird eine weiße Grundfläche des Datenträgers 10 angenommen.
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Als Abtastmittel für die im 42-Frbcode registrierten Daten dient,
wie die Fig. 4 zeigt, ein Handabtaster 12, der aus einer stiftförmig ausgebildeten
Hülse 13, welche auf das eine Ende eines flexiblen Lichtleiters 14 geschoben ist,
besteht. Das stiftförmig ausgebildete Hülsenende weist hierbei eine Abtastöffnung
15 auf, wobei zwischen der Abtastöffnung 15 und der Stirnfläche des Lichtleiters
14, die kreisförmig ausgebildet ist, vergl. Fig. 5, eine Linse 16 zur Fokussierung
der an der Stirnfläche des Lichtleiters 14 austretenden Lichtstrahlen auf den Datenträger
lo und zur Fokussierung des reflektierten Lichtes zurück auf den Lichtleiter 14
angeordnet ist. Zwecks Zu- und Rückleitung des Lichtes ist das nicht von der Hülse
13 umfaßte Ende des flexiblen Lichtleiters 14 zweiarmig ausgebildet, wobei beide
Einzelarme 17, 18 gleichen Querschnitt aufweisen. Der Einzelarm 17 dient als Zuleitung
des von einer Lichtquelle 19 erzeugten Lichtes und der Einzelarm 18 als Rückleitung
des vom Datenträger lo rerlektierten Lichtes. Vor der Lichteintrittsfläche des Einzelarmes
17 ist ebenfalls zur Fokussierung des von der Lichtquelle 19 ausgesandten und mittels
eines Reflektors 20 reflektierten Lichtes auf die Stirnfläche des Einzelarmes 17
eine Linse 21 angeordnet.
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Wie beschrieben, dient der Einzelarm 18 beim Abtasten der Warendaten
des Datenträgers lo als Rückleitung des reflektierten Lichtes, dessen Farbe gleich
der Farbe der abgetasteten Codestellen a b sowie des Zwischenraumes 11 ist. Zur
Erkennung der jeweiligen Farbe ist vor der Stirnfläche des Einzelarmes 18 ein Farbfilter
22
angeordnet, daß aus drei Einzelfiltern, jeweils einer Farbe Rot, Grün bzw. Blau
zugeordnet, besteht, vergl. Fig. 6.
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Entsprechend den drei Einzelfiltern sind drei Fotodioden zur Impulserzeugung
vorgesehen, von denen nur eine Fotodiode 23 gezeigt ist. Beim Überstreichen des
Teilabschnittes des Datenträgers lo für die Warendaten wird nur die Farbe ausgewertet,
die gerade vor der Abtastöffnung 15 des Handabtasters 12 erscheint, so daß die entsprechende
Fotodiode 23 anspricht. Ist die Farbe des reflektierten Lichtes weiß, z.B. beim
Abtasten der weiß markierten Zwischenräume, sprechen alle drei Fotodioden 23 Beim
Abtasten einer schwarz markierten Codestelle a bzw. b wird, da keine Reflektion
auftritt, auch keine der Fotodioden 23 aktiviert. Es sei noch erwähnt, daß die Abtastöffnung
15 des Hand abtasters 12 kleiner ist als die Breite der Zwischenräume 11, und die
Breite Jeder markierten Codestelle a bzw. b mindestens dem Durchmesser der Abtastöffnung
15 entspricht.
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Die Fig .5 zeigt die dem Datenträger lo zugewandte Stirnfläche des
Lichtleiters 14 mit der Verteilung der einzelnen Lichtleitfasern, wobei die schwarz
gezeichneten Lichtleitfasern der Lichtzuleitung und die weißen Einzelfasern der
Lichtrückleitung dienen und in Jedem Einzelarm 17, 18, vergl. Fig. 4, entsprechend
gebündelt sind.
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Das schon beschriebene Farbfilter 22 ist nochmals in Fig. 6 gezeigt.
Wie ersichtlich, besteht es aus den drei Einzelfiltern, jeweils einer bestimmten
Farbe Rot, Grün oder Blau zugeordnet, und ist vor der Stirnfläche des Einzelarmes
18 angeordnet.
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Die Stirnfläche des Einzelarmes 18 kann hierbei zwecks Vermeidung
unnötiger Lichtverluste der Fläche des Farbfilters 22 angepaßt sein.
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Aufgrund der vorstehenden Darlegungen wird deutlich, daß mittels des
Handabtasters 12 eine sichere und schnelle Abtastung aller registrierten Warendaten
vorgenommen werden kann, da dieser gewichte- und raumaparend ausgebildet ist, denn
alle für die Abtestung erforderlichen elektrischen Bauelemente, wie Fotodioden
23,
Farbfilter 22, Lichtquelle 19 usw. befinden sich außerhalb der stiftförmigen Hülse
13 in der zugeordneten Auswerteeinrichtung, siehe Fig. 9, die beispielsweise Bestandteil
einer nicht dargestellten Registrierkasse sein kann.
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Die Erfindung soll nun an Hand eines Ausführungsbeispieles, bei dem
ein Warenetikett,auf welchem die Warendaten im 42-Farbcode registriert sind, benutzt
wird, näher erläutert werden.
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Die Fig. 7 zeigt die Warendaten in bekannter Weise in Artikelnummer,
Kennzeichen und Preis unterteilt, wobei z.B. vier Stellen für den Betrag, fünf Stellen
für die Warennummer und eine Stelle für das Kennzeichen KE gewählt sind. Der Codeaufbau
dieser Fig. 7 entspricht dem in Fig. la dargestellten nur mit dem Unterschied, daß
anstelle der insgesamt sechzehn möglichen Farbkombinationen nur zehn willkürlich
aus dem Codebild nach Fig. la gewählt und gezeigt sind. Als Kennzeichen für Anfang
bzw. Ende der Warendaten ist zusätzlich am Schluß der Wareninformation ein Satzendezeichen
SE angeordnet, das sich aus einer der mbgllchen Farbkombinationen des 42-Farbcodes
ergibt. Als Satzendezeichen SE ist die Farbkombination Schwarz-Schwarz gewählt.
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Zur Vermeidung einer spurgetreuen Abtastung bei Verwendung des Handabtasters
12 gemäß Fig. 4 zeigt die Fig. 7a das gleiche Codebild nach einer Parallel-Serien-Wandlung.
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Mit 24 ist in Fig. 8 das Warenetikett bezeichnet, das vorstehend beschriebenes
Codebild trägt und einen weißen Untergrund besitzt.
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Die einzelnen farbig markierten Codestellen a, b sind unter Einhaltung
gleicher Zwischenräume parallel hintereinander in einem Abtastfeld, das weiterhin
als Codefeld 25 bezeichnet wird, angeordnet, derart, daß jeweils auf eine Codestelle
a eine Codestelle b folgt. Das Codefeld 25 ist vorzugsweise konkav gestaltet Die
konkave Form hat den Vorteil, die manuelle Abtastbewegung visuell zu unterstützen
und zusätzlich Felder 26, 27 für vorzusehende Eirtragungen in Klarschrift, z.B.
Firmenname, Artikelnummer,
Preis usw., zu schaffen, ohne dabei das
Warenetikett 24 flächenmäßig zu vergrößern.
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Mittels des Handabtasters 12 werden diese im 4 2-Farbcode verschlüsselten
im Codefeld 25 registrierten Warendaten beispielsweise von links nach rechts abgetastet.
Die Abtastbewegung könnte ebenfalls von rechts nach links, wie später näher erläutert
wird, ausgeführt werden.
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Die Fig. 9 zeigt eine Auswerteschaltung zur Erfassung der im 42 Farbcode
auf einem Warenetikett 24 vorstehend beschriebener Art registrierten Warendaten,
in welcher der Handabtasters 12, vergl.
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Fig. 4, schematisch gezeigt ist und wobei der besseren Übersicht halber
der Einzelarm 18 für die Rückleitung des reflektierten Lichtes entsprechend den
Farben Rot, Grün und Blau aufgeteilt ist. Jede einem bestimmten Einzelfilter 22
zugeordnete Fotodiode 23 ist an einen ihr zugeordneten Verstärker 28 angeschlossen.
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Jedem Verstärker 28 ist zur Pegeleinstellung der Farbsignale ein Schalter
29 nachgeschaltet. Die Verstärker 28, im Ausführungsbeispiel als Gleichspannungsverstärker
ausgebildet, können ebenso Wechselspannungsverstärker sein, wenn mit impulsmodulierter
Lichtquelle gearbeitet wird.
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Die Ausgänge der schon genannten Schalter 29 sind eingangsseitig an
eine Und-Schaltung U1 geführt, deren mit t bezeichneter Ausgang einerseits an einen
Inverter I1 mit dem Ausgang t und anderes seits an den Steuereingang einer monostabilen
Kippsohaltung M-1 gelegt ist, deren einer Kippausgang 1 zur Steuerung einer weiteren
monostabilen Kippschaltung M-2 dient. Die monostabilen Kippschaltungen M-1 und M-2
sorgen jeweils für eine genau definierte Anfangs- bzw. Endstellung einer später
noch zu beschretbenden ersten sowie zweiten Untersetzerstufe.
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Wie schon erwähnt, wird beim Abtasten schwarz markierter Codestellen
= b keine der Futodioden 23 aktiviert. Zur Gewinnung der SchwHr.-sig dient eine
von den Schaltern 29 gesteuerte Oder-SchalJun.z. nl, deren Ausgang s einen Inverter
I2 schaltet.
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Mit U2 bis U4 sind weitere von dem Inverter I1 sowie von den Verstärkern
28 unter Zwischenschaltung der Schalter 29 gesteuerte Und-Schaltungen bezeichnet.
Hierbei ist der Und-Schaltung U2, U3 bzw. U4 die Farbe, Rot, Grün bzw. Blau zugeordnet.
Der besseren Übersicht halber sind die Ausgänge von U2 bis U4 entsprechend mit den
Buchstaben R, G und B bezeichnet.
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Zur Eliminierung der Schwarzimpulse aus einem Schwarzsignal, das an
dem Ausgang s des Inverters 12 auftritt, ist eine aus bistabilen Kippschaltungen
FF-1 bis FF-6 aufgebaute erste Untersetzerstufe vorgesehen. Die Untersetzerstufe
wird von dem durch die Und-Schaltung Ui bei einem Abtastvorgang gewonnenen Taktsignal,
siehe später beschriebene Fig. 11, gesteuert. Hierzu ist der Ausgang t der Und-Schaltung
U1 an den Takteingang von FF-I gelegt. Der Takteingang der zweiten bistabilen Kippschaltung
FF-2 ist an den Kippausgang tl von FF-1 angeschaltet.
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Gleichermaßen ist der Kippausgang t2 von FF-2 mit dem Taktelngang
von FF-3 verbunden usw. Mit U5 ist eine der Farbe Schwarz zugeordnete Und-Schaltung
bezeichnet, die eingangsseitig mit dem Ausgang s des Inverters I2 und dem Kippausgang
t6 der bistabilen Kippschaltung FF-t) in Verbindung steht. Der Kippausgang t6 ist
ferner dem Eingang einer Oder-Schaltung 02, deren andere Eingänge durch die Kippausgänge
tl bis t5 der bistabilen Kippschaltungen FF-1 bis FF-5 gebildet sind, und dem ersten
Eingang einer weiteren zwei Eingänge aufweisenden Und-Schaltung U6 zugeordnet. Der
zweite Eingang der Und-Schaltung U6 ist ebenso wie die schon genannten zweiten Eingänge
der Und-Schaltungen U2 bis U4 an den Ausgang E des Inverters I1 angeschaltet.
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Zwecks cudegerechter Zuordnung der einzelnen Impulse der auf den Ausgängen
R, G, B, S der Und-Schaltungen U2 bis U5 bei einem Abtastvorgang auftretenden Impulszüge
zu den Codestellen a und b sind weitere jeweils zwei Eingänge aufweisende Und-Schaltungen
U2 a bis U5a und U2b bis U5b vorgesehen, wobei jeder erste Eingang einer den Codestellen
a zugeordneten Und-Schaltung U2a, U3aJ U4aJ U5a an den Ausgang t1 und jeder erste
Eingang einer den Codestellen b zugeordneten Und-Schaltung U2bt U3b, U4>, U5b
an den
Ausgang tl der bistabilen Kippsch.tltung FF-1 gelegt ist.
Die zweiten Eingänge der Und-Schaltungen U2 a bis US a und U2b bis U5b sind mit
den entsprechenden Ausgängen R, G, B, S der farbmäßig ihnen zugeordneten Und-Schaltungen
U2 bis U5 verbunden.
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Ra, Ga, Ba, Sa sowie Rb, Gb, Bb, Sb bilden die Ausgänge der Und-Schaltungen
U2a bis U5a und U2b bis U5b. Hierbei sind die Ausgänge Ra> , Bas 5a und Rb, Gb,
Bb, Sb unter Zwischenschaltung von Verstärkerstufen 30 zu einem Ausgang Aa bzw.
Ab zusammengefaßt. Der Ausgang Aa ist den Codestellen a und der Ausgang Ab den Codestellen
b zugeordnet. Uber diese Ausgänge Aas Ab erfolgt die Weiterleitung der von dem Warenetikett
24, vergl. Fig. 8, während eines Lesevorganges abgetasteten Warendaten code und
farbgerecht in eine z.B. von einer Registrierkasse in bekannter Weise abrufbare
nicht dargestellte Speichereinrichtung.
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Zur UberprUIung, ot die auf dem Warenetikett 24 im 42-Farbcode registrierten
Warendaten auch vollständig und fehlerfrei gelesen wurden, ist weiterhin die schon
genannte Und-Schaltung U6 über ihren Ausgang T an den Takteingang einer bistabilen
Kippschaltung FF-7 geführt. Die bistabile Kippschaltung FF-7 bildet im Zusammenwirken
mit weiteren bistabilen Kippschaltungen FF-8 bis FF-11 die zweite Untersetzerstufe,
die gemäß der aus den bistabilen Kippschaltungen FF-1 bis FF-6 gebildeten ersten
Untersetzerstufe, welche zur Eliminierung der Schwarzimpulse aus dem Schwarzsignal
dient, geschaltet ist. Mit T15 T2, T55 T4, T5 sind Kippausgänge von FF-7, FF-8,
FF-9, itF-lo und FF-11 bezeichnet. Die diesen Kippausgängen T1 bis T5 zugeordneten
Steuereingänge der bistabilen Kippschaltungen FF-7 bis FF-11 werden hierbei durch
den Kippausgang M1 Uber eine Oder-Schaltung 05 bzw. M1 der schon genannten monostabilen
Yippschaltung M-1 gesteuert. Die Rückstellung aller FF-1 bis FF-11 in die Ausgangslage
nach dem Abtastvorgang erfolgt, wie später noch beschrieben, mittels der von M-1
gesteuerten monostabilen Kippachaltung M-2.
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Hierzu ist der Kippausgang M2 von M-S mit den entsprechenden der Rückstellung
dienenden Steuereingängen von FF-1 bis FF-11 verbunden.
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Der schon genannte Ausgang T der Und-Schaltung U6 ist weiterhin an
eine Und-Schaltung U7 geführt, über deren Ausgang V beim ordnungsgemäßen Erfassen
aller Warendaten ein Vollständigkeitssignal gegeben wird. Die anderen Eingänge von
U7 werden durch die Kippausgänge T1 bis T5 von FF-7 bis FF-11 gebildet. Die Kippausgänge
T1 bis T5 sind ferner an eine Oder-Schaltung 03 sowie mit Ausnahme von T1 an eine
Und-Schaltung U8 geschaltet.
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Ein Eingang dieser Und-Schaltung U8, deren Ausgang mit K1 bezeichnet
ist, ist an den Kippausgang t2 der bistabilen Kippschaltung FF-2 der ersten Untersetzerstufe
geführt, wobei dieser Kippausgang t2 gleichfalls an eine Und-Schaltung U9 gelegt
ist.
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Weitere Eingänge von U9 bilden die Kippausgänge t3, t5 der bistabilen
Kippschaltungen FF-3> FF-5 der ersten Untersetzerstufe sowie der Kippausgang
T2 von FF-8 der zweiten Untersetzerstufe.
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Bei vollständiger Erfassung aller auf dem Waranetikett im 42 Farbcode
registrierten Warendaten liefert die Und-Schaltung U7 ein Signal. Einer ordnungsgemäßen
Erfassung aller Warendaten entspricht eine bestimmte Kipplage der bistabilen Kippschaltungen
FF-1 bis FF-11 nach erfolgter Abtastung des Warenetiketts 24.
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Zur Prüfung dieser Endlage ist eine an die Ausgänge t', T' der Oder-Schaltungen
02, 03 angeschaltete Oder-Nicht-Schaltung NO vorgesehen, die über ihren Ausgang
P bei richtiger Kipplage ein Prüfsignal liefert.
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Die im 42-Farbcode verschlüsselten im Codefeld 25 des Warenetiketts
24 registrierten Warendaten werden mittels des Handabtasters 12 beispielsweise von
links nach rechts abgetastet. Die Abtastbewegung kann aber ebensogut von rechts
nach links erfolgen. Zur Unterscheidung, welche Abtastbewegung gewählt wurde, ist
der Ausgang S der schon genannten der Farbe Schwarz zugeordne ten Und-Schaltung
U5 mit dem Ausgang K1 der Und-schalelrrg U8 sowie mit dem Ausgang K2 der Und-Schaltung
U9 undmäßig verknüpft.
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Jeder hierdurch gesilcieten Und-Schaltung dlo und Ull ist eine bistabile
Kippg.naltung FF-12, FF-14 zugeordnet, wobei der mit C1 bezelchnete Ausgang der
Und-Schaltung U10 an den Takteingang von FF-16 und der mit C2 bezeichnete Ausgang
von U11 an uen Takteingang
von FF-14 gelegt ist. Beide bistabile
Kippschaltungen sind durch die monostabile Kippschaltung M-2 über deren Kippausgang
M2 in ihre Ausgangslage zu bringen. Weitere, jeweils einer Kipplage zugeordnete
Steuereingänge sind mit dem Kippausgang M1 der monostabilen Kippschaltung M-1 bzw.
mit dem Ausgang A eines Inverters I3 verbunden. Der Inverter I3 wird von dem Ausgang
A einer Und-Schaltung U13 gesteuert, welche eingangsseitig an den Ausgang P der
Oder-Nicht-Schaltung NO sowie an den Ausgang der Oder-Schaltung 05 gelegt ist. Die
schon genannten bistabilen Kippschaltungen FF-12 und FF-14 weisen jeweils einen
Kippausgang F1 bzw. F2 auf, wobei jeder Kippausgang F1, F2 eine ihm nachgeschaltete
bistabile Kippstufe FF-13, FF-15 steuert. Die Rückstellung in die Ausgangskipplage
erfolgt wiederum durch den Kippausgang g der monostabilen Kippschaltung M-2. Die
mit D1 und D2 bezeichneten Kippausgänge von FF-1) und FF-15 sind jeweils an eine
Und-Schaltung U14 bzw. U15 geführt, die beide ebenfalls von der Und-Schaltung U13
gesteuert werden. Hierbei ist der mit E1 bezeichnete Ausgang der Und-Schaltung U14
einerseits an eine Oder-Schaltung 04, die im Z*sammenwlrken mit einem Inverter I4
eine Und-Schaltung U16 steuert, und andererseits an eine weitere Und-Schaltung U17
gelegt, deren Ausgang H an den Inverter I4 mit dem Ausgang R führt. Der Ausgang
V der schon genannten Und-Schaltung U7 steuert eine bistabile Kippstufe FF-ló, deren
Kippausgang L ln den einen Eingang einer Und-Schaltung U18 angeschaltet ist. Die
übrigen Eingänge sind durch die Ausgänge J und P der Und-Schaltung U16 sowie der
Oder-Nicht-Schaltung NO gebildet.
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Weiterhin bildet der Ausgang X der Und-Schaltung U18 den ersten Eingang
einer Und-Schaltung Ul9. Der Ausgang U von U19 sowie der Ausgang Y einer Und-Schaltung
Uco sind Steuereingänge für den nicht dargestellten Speicher. Der zweite Eingang
von U19 ist mit dem Ausgang E2 der Und-Schaltung U15 verbunden. Der Ausgang Y schon
genannten Und-Schaltung USo, die von dem Kippausgang M2 der monostabilen Kippschaltung
l-2 sowie von einem der O(er-Nicht-Schaltung NO nachgeschalteten Inverter I5 gesteuert
wird, ist an den Steuereingang einer bistabilen Kippschaltung iF-17 gerührt, deren
mit æ bezeichneter Kippausgang zur Fehlermeldung bei nicht ordnungsgemäßer Abtastung
dient.
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Für die Rückstellung der beiden bistabilen Kippschaltungen FF-16 und
FF-17 dienen mit Lö und W bezeichnete Leiter, wobei der Leiter Ld an den Ausgang
der Oder-Schaltung 05 geschaltet ist.
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Der Leiter W bildet einen Eingang der Oder-Schaltung 05 und ist mit
einer nicht dargestellten Löschtaste verbunden.
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Die Wirkungsweise der Auswerteschaltung nach Fig. 9 soll nachstehend
unter Verwendung der Fig. 4 bis 8 näher erläutert werden.
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Zunächst, bevor der Handabtaster 12 auf das Warenetikett 24 nach Fig.
8 aufgesetzt hat, sind die Fotodioden 23, vergl. Fig. 4, nicht aktiviert, da kein
Licht reflektiert wird. Beim Aufsetzen auf die weiße Warenetikettfläche tritt an
allen drei Fotodioden 23 ein Eingangssignal auf. Die in dem Codefeld 25 registrierten
Warendaten werden nun nacheinander abgetattet. Nach Abtastung aller Warendaten sowie
des an die Wareninformation angehängten Satzendezeichens SE folgt nochmals ein Weißsignal,
welches beim Abheben des Handabtasters 12 wieder verschwindet. Die Fig. lo zeigt
die von den Fotodioden 23 gemäß ihren Farbzuordnungen, Fig. 6, erzeugten Impulsdiagramme
r, g, b. Zum Zweck der Unterscheidung der einzelnen Impulsdiagramme voneinander
sind die entsprechenden Farbsymbole nochmals dargestellt. Fig. 11 zeigt das bei
der Abtastbewegung durch die Und-Schaltung U1 gewonnene Taktsignal, wie eE an zieren
Ausgang t bzw. am Ausgang 5 des Inverters I1 erscheint.
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Wie schon erwähnt, wird beim Abtasten schwarz markierter Codestellen
a, b, was gleichbedeutend mit einem Abheben des Handabtasters 12 ist, keine der
Fotodioden 23 aktiviert. Zur Gewinnung des Schwarzsignals dient die Oder-Schaltung
01, welcher der Inverter I2 nachgeschaltet ist. Fig. 12 zeigt das ermittelte Schwarzsignal
und dessen Invertierung, wie es an den Ausgängen s und s von 01 bzw. 12 erscheint.
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Die-beim Lesen der Codestellen a, b gewonnenen' Impulse werden, da
jedem Impuls eine bestimmte Farbe zugeordnet ist, mittels der Und-Schaltungen U2
bis U5 farbmäßig getrennt. Jeder Ausgang
R, G, B, S einer Und-Schaltung
U2, U3, U4, U5 stellt einen einer bestimmten Farbe Rot, GrUn, Blau oder Schwarz
zugeordneten Farbkanal dar. Die einzelnen Farbsignale für die Farben Rot, Grün und
Blau zeigt die Fig. 13. Zur besseren Unterscheidung der Farbsignale voneinander
ist jedem Farbsignal das entsprechende Farbsymbol zugeordnet.
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Zur Eliminierung der einzelnen Schwarzimpulse aus dem Schwarzsignal,nach
Fig. 12, dient, wie schon erwähnt, die aus den bistabilen Kippstufe FF-1 bis FF-6
gebildete Untersetzerstufe, welche durch das mittels der Und-Schaltung U1 bei Abtastung
der durch die Codestellen a, b gebildeten weißen Zwischenräume gewonnene Taktsignal,
vergl. Fig. 11, gesteuert wird. Die richtige Anfangslage der Untersetzerstufe sichert
die monostabile Kippschaltung M-1, die mit der Vorderflanke des ersten beim Aufsetzen
des Handabtasters 12 auf das ;;arenetikett 24 erzeugten Taktimpulses in ihre monostabile
Kipplage gebracht und dort durch die nach-folgenden Taktimpulse gehalten wird. Nach
dem Abheben des Handabtasters 12 nimmt die monostabile Kippschaltung'M-1 verzögert
wieder ihre stabile Kipplage ein, vergl. Fig. 14.
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Die Fig. 15 veranschaulicht den Potentialwechsel an den Kippausgängen
t bis t6 der bistabilen Kippschaltungen FF-1 bis FF-b der ersten Untersetzerstufe
und die Fig. 16 das an dem Ausgang S der Und-Schaltung U5 erscheinende Signal für
die Farbe Schwarz.
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Somit ist entsprechend der Reihenfolge des Auftretens der in den Codestellen
a, b markierten Farben eine richtige Verteilung auf vier Farbkanäle, wie die Fig.
17 nochmals verdeutlicht, erfolgt.
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Die @@derichtige Zuordnung der einzelnen Impulse der Impulszüge gemäß
Fig. 17 zu den Codestellen a, b mittels cer Und-Schaltung U2a bis U5a und U2b bis
U5b zeigen die Fig. 18 und 19. Die Und-Schaltungen U2a bis U5a und U2b bis U5b werden
zu diesem Zweck wechselweise gemäß der Anordnung der Codestellen a, b auf dem Warenetikett
24 gesteuert.
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Zur Prüfung, ob bei einem Lesevorgang alle auf dem Warenetikett 24
registrierten Warendaten erfaßt wurden und zur Erzeugung eines Vollständigkeitssignals
bei richtiger Erfassung, dient die zweite aus den bistabilen Kippschaltungen FF-7
bis FF-11 aufgebaute Untersetzerstufe, die von der Und-Schaltung U6 bei Abtastung
der Codestellen a, b gesteuert wird, siehe Taktsignal gemäß Fig. 20. Ebenso wie
für die erste Untersetzerstufe bestimmt die m>nostabile Kippschaltung M-1 auch
für tile zweite Untersetzerstufe die Anfangsstellung. Die Fig. 21 zeigt hierbei
den Potentialwechsel an den Kippausgängen T1 bis T5 der bistabilen Kippschaltungen
FF-7 bis FF-1i. Wie ersichtlich, sind die bistabilen KippschPltungen FF-7 bis FF-11
derart geschaltet, daß beim ordnur.gsgemäßen Erfassen aller Codestellen a, b auf
dem Warenetikett 24 die Kippausgänge T1 bis T5 beim Abtasten der letten Cocestelle
b gleiches Potential aufweisen. Mit dem letzten Taktimpuls des Taktsignals gemäß
rig. 2o erzeugt die Und-Schaltung U7 das Vollständigkeitssignal, vergl. Fig. 22.
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Für den Fall, daß z.B. durch @as Auftreten von Storimpulsen während
der Abtastung die vorbestimmte Taktimpulszahl, rjie gleich der Codestellenzahl ist,
über- oder unterschritten wird, was gleichbedeutend mit einer falschen Ei@@ippstellung
der bistabilen Kippschaltungen FF-7 bis FF-@@ ist, kann ein Erscheinen des 'SJllständigkeisimpulses
nicht al3 eine ordnungsgemäße Erfassung aller Warendaten gewertet werden. Die Prüfung
hierzu übernimmt eine die Kippzustände der bistabilen Kippschaltungen FF-1 bis FF-11
überwachende Einrichtung, die aus den Oder-Schaltungen 02, 03 und der Oder-Nich-Schaltung
NO gebildet ist. Das Prüfsignal, vergl. Fig. 24, welches die Oder-Nicht-Schaltung
NO in Abhängigkeit von den auf den Ausgängen t', T' der Oder-Schaltungen 02, O3
erscheinenden Signale, Fig. 25, liefert, gilt somit als zweite Richtigkeitsbedingung.
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Die auf dem Warenetikett 24 gemäß Fig. 8 im 42-Farbcode verschlüsselten
im @odefeld 25 registrierten Warendaten werden, wie bereits erhtnnt, normalerweise
vun links nach rechts abgetastet. Die Abtastbewegung kann aber ebenso von rechts
nach
links ausgeführt werden. Als Kennzeichen für Anfang oder Ende
der Warendaten ist zusätzlich am Schluß der Wareninformation das Satzendezeichen
SE, siehe Fig. 7 bis 8, angeordnet, das sich aus einer Farbkombination des 42-Farbcodes
ergibt. Als Satzendezeichen SE ist die Farbkombination Schwarz-Schwarz gewählt.
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Je nach Leserichtung kann das von dem Satzendezeichen SE bgeleitete
Satzendesignal als erstes oder als letztes Signal einer Signaigruppe erscheinen.
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Zur Feststellung des Satzendesignals bei einer Abtastrichtung von
links nach rechts dient die Und-Schaltung U8, deren Ausgang K1 bei ordnungsgemäßer
Abtastung ein Kontrolisignal gemäß Fig. 25 am Ende der Abtastung liefert, während
die Und-Schaltung U9 über ihren Ausgang K2 bei einer Abtastbewegung von rechts nach
links das Kontrollsignal am Anfang der Abtastung liefert, siehe Fig.
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27. Die Fig. 26 zeigt die für die Erzeugung des Kontrollsignals bei
der von rechts nach links erfolgenden Abtastbewegung benötigten Spannungspotentiale
auf den Kippausgängen t3, t5 der bistabilen Kippschaltungen FF-3, FF-5 der ersten
Untersetzerstufe. Zur Eliminierung der Satzendeimpulse aus dem Satzendesignal sowohl
beim Vorwärts- als auch leim Rückwärtslesen dienen die von dem Schwarzsignal, Fig.
1(-, auf dem Ausgang S der Und-Schaltung U5 gesteuerten Und-Schaltungen U1o, Ull.
Fig. 28 zeigt die jeweilige Lage der Impulse.
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Zusätzlich zu der Prüfung auf Feststellung und Lage der Satzende impulse
erfolgt anschließend eine Prüfung auf Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein beider
Satzendelmpulse, da die Möglichkeit besteht, daß die erste abzutastende Codestelle
für die Warenlnformation z.B. der Farbe Schwarz zugeordnet ist. Im Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 8 ist der ersten Codestelle auf dem Warenetikett 24 die Farbe Rot zugeordnet.
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Durch Und-Verknüpfung U13 der Ausgänge von NO und 05 wlre ein Signal,
vergl. Fig. 29, gewonnen, das von de Inverter I3 anschließend invertiert wird. Die
bei Vorwärtslesung auf dem Ausgang C1 der Und-Schaltung Uio bzw. die bei RUckwärtslesung
auf
dem Ausgang C2 der Und-Schaltung U11 erscheinenden Satzendeimpulse
steuern jeweils mit ihren Rückflanken die bistabile Kippschaltung FF-12 bzw. FF-14.
Die Rückflanke des ersten ermittelten Satzendeimpulses bewirkt das Umkippen und
die RUckflanke des zweiten Satzendeimpulses das Zurückkippen in die ursprüngliche
Kipplage. Hierdurch wird eine der beiden nachgeschalteten bistabilen Kippschaltungen
FF-13, FF-15 in ihre zweite Kipplage gesteuert. Die Rückstellung erfolgt über den
Kippausgang M2 der monostabilen Kippschaltung M-2, siehe RUckstellimpuls Fig. no.
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Die durch die undmäßige Verknüpfung des Ausganges A der Und-Schaltung
U13 mit dem Kippausgang D1 sowie D2 der bistabilen Kippschaltungen FF-13, FF-14
auf dem Ausgang E1 bzw. E2 erscheinenden Signale geben die Bestätigung, daß beide
Satzendezeichen ordnungsgemäß gelesen wurden. Bei einer Abtastbewegung von links
nach rechts liefert somit der Ausgang E1 der Und-Schaltung U14 und bei einer Abtastbewegung
von rechts nach links der Ausgang E2 der Und-Schaltung U15 ein Signal. Die Fig.
31 und 32 zeigen jeweils die Dauer und zeitliche Lage der abgeleiteten auf den betreffenden
Ausgängen erscheinenden Impulse bei Vorwärts- sowie bei Rückwärtslesung. Das Signal
E2 wird, da es angibt, daß das Satzendezeichen SE zu Anfang der Information gelesen
wurde, zur Umkehrung der Einspeicherrichtung des nicht dargestellten Speichers herangezogen.
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Die Fig. 33 und 34 zeigen Impulsdiagramme, wie sie sich für den Fall
ergeben, wenn die erste Codestelle am Anfang der Wareninformation der Farbe Schwarz
zugeordnet ist. Hierbei ist mit S' das entsprechende Schwarzsignal bezeichnet. Für
die Vorwärtslesung, Fig. 33, erscheinen am Ausgang C1 der Und-Schaltung Ulo, wie
schon beschrieben, die von deii leiden schwarzmarkierten Codestellen a, b für das
Satzendezf;ichen SE abgeleiteten Satzendesignale, siehe Fig. 28. Außerc m erscheint
am Ausgang C2 der Und-Schaltung U11 ein Signal, in Fig. 33 mit C21 bezeichnet, das
von der schwarzmarkierten ersten Codestelle für die Wareninformation
abgeleitet
ist. Da dieses Signal aber nur einen Impuls aufweist, erfolgt wegen der fehlenden
zweiten Rückflanke kein Zurücksetzen der bistabilen Kippschaltung FF-14 in die Ausgangslage.
In diesem Fall wird die Rückstellung von der Rückflanke des durch den Inverter I3
invertierten von der Und-Schaltung U13 gelieferten Impulses gesteuert.
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Die auf den Kippausgängen F2, D2 der bistabilen Kippschaltungen FF-14,
FF17 bei der Vorwärtslesung erscheinenden Signale sind mit F2 und D2, vergl. Fig.
33, bezeichnet. Wie ersichtlich, fällt das Signal D21 nicht in den Austastbereich
des Signals auf dem Ausgang A, Fig. 29, der Und-Schaltung U13. Somit wird nur das
richtige auf dem Ausgang C1 von Ulo anstehende Satzendeimpulspaar mit U14 registriert.
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Die Fig. 34 zeigt den gleichen Fall, nur für eine Abtastbewegung von
rechts nach links. Die entsPrechenden Signale sind hier mit C1,, F1 sowie D1 bezeichnet.
Ein einzelner Schwarzimpuls kann somit nicht fälschlich als Satzendeimpuls gewertet
werden.
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Zur Vermeidung einer weiteren Fehlermöglichkeit bei der Erfassung
und Erkennung des Satzendezeichens SE, z.B. das irrtümliche Lesen von Je zwei Schwarzimpulsen
am Anfang sowie am Ende der Wareninformation, sind die Und-Schaltungen U16, U17,
die Oder-Schaltung 04 und der Inverter I4 vorgesehen. Da für diesen Fall beide Ausgänge
E1, E2 der Und-Schaltungen U14, U15 Signale geben, darf keine Freigabe für einen
neuen Abtastvorgang erfolgen. Bei einer ordnungsgemäßen Abtastung, z.B. von rechts
nach links, erscheint nur auf dem Ausgang E2 der Und-Schaltung U15 ein Signal, vergl.
Fig. 32, so daß die Und-Schaltung U16 durchsehaltet, Fig. 35, und ein Signal an
U18 gibt. Da ebenfalls die Oder-Nicht-Schaltung NO sowie der Kippausgang L der durch
den Vollständigkeitsimpuls, Fig. 22, von U7 gesteuerten bistabilen Kippßchaltung
FF-16 leitend ist, Fig. 37, wird über den Ausgang X der Und-Schaltung U18 ein Freigabesignal,
siehe Fig. 38, an den nicht dargestellten Speicher gegeben und ein neuer Abtastvorgang
kann
erfolgen. Liefert, wie schon erwähnt, sowohl U14 als auch
U15 ein Signal, so daß die Und-Bedingung von U17 erfüllt ist, kann kein. Freigabesignal
gegeben werden, da der Ausgang H, siehe Fig. 36, des Inverters I4 negativ ist. Bei
einer von rechts nach links verlaufenden Abtastbewegung muß die Einspeicherung der
Warendaten in die Speicheranordnung somit in umgekehrter Richtung erfolgen. Hierzu
ist die Und-Schaltung U19 vorgesehen, die für diesen Fall ein Umkehrsignal für den
Speicher gleichzeitig mit dem Freigabesignal, Fig. 38, erzeugt.
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Zur Sieherung der richtigen Ausgangsstellung der bistabilen Kippschaltungen
FF-1 bis FF-11 schaltet nach erfolgter Abtastung der auf dem Warenetikett 24, gemäß
Fig. 8, im 42-Farbcode registrierten Warendaten die monostabile Kippschaltung M-2,
vergl.
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Fig. 30, über ihren Kippausgang 6 alle FF-1 bis FF-11 zurück.
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Somit wird die Ausgangskippstellung sowohl am Ende als auch am Anfang
eines Lesevorganges überwacht bzw. berichtigt.
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Steht z.B. eine der bistabilen Kippschaltungen FF-1 bis FF-11 in falscher
Ausgangskippstellung, wird die Und-Schaltung U20, da der Ausgang P der Oder-Nicht-Schaltung
NO Null-Potential hat, leitend und auf ihrem Ausgang Y erscheint ein Signal, das
als Fehlersignal zu werten ist, siehe Fig. 39, und dessen Dauer der Standzeit der
monostabilen Kippschaltung M-2 entspricht.
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Dieses Fehlersignal steuert die bistabile Kippschaltung FF-17, deren
mit Z bezeichneter Kippausgang mit einer dem nicht dargestellten Speicher zugeordneten
ein optisches und/oder akustisches Warnsignal abgebenden Einrichtung in Verbindung
steht, die infolge des Potentialwechse@s auf dem Kippausgang Z, siehe Fig. 40, anspricht.
Der Fehlerlmpu auf dem Ausgang Y der Und-Schaltung U2o wird zusätzlich zum Löschen
der bei einer fehlerhaften Warer.-eti tteAhtastung ermIttelten und in den Speicher
eingesehrleDenen InlorF;ation benutzt.
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PatentansprUche