DE2264417B2

DE2264417B2 - Codemarke mit optisch abtastbaren Informationen in Form von auf einem Trägermedium befindlichen konzentrischen Ringen Ausscheidung aus: 2212809

Info

Publication number: DE2264417B2
Application number: DE2264417*A
Authority: DE
Inventors: Franklyn George Nickl; Joseph Francis Schanne
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1971-03-23
Filing date: 1972-03-16
Publication date: 1974-10-17
Also published as: CA969277A; FR2131576A5; CH588741A5; DE2212809A1; JPS52135223A; DE2212809B2; AU473991B2; GB1392924A; DE2264417A1; US3796863A; AU4006972A; NL7203825A; DE2264417C3; JPS5331337B1; CH558958A; DE2212809C3; IT953553B

Description

Die Erfindung betrifft eine Codemarke mit optisch ftbtastbaren Informa.lonen in Form von auf einem Trägermedium befindlichen konzentrischen Ringteilen, welche zur Darstellung der Bits vor.» Wert 1 bzw. 0 iwei optisch kontrastierende Faiben h iben.

Es ist bekannt, eine Ware οJer irgendeinen anderen Gegenstand mit einem Etikett zu versehen, das einen optisch lesbaren Binärcode trägt und entweder den Gegenstand identifizieren soll oder irgendeine andere Information etwa über einen Preis oder im Falle des Postversandes über eine Adresse enthält. Zum Lesen des Etikettes dient eine optische Abtasteinrichtung. Solche Etikette wurden mit Informationszeichenelementen in Form einer Anordnung von konzentrischen Kreisen hergestellt, was den Vorteil hat, daß tue Orientierung zwischen dem das Etikett tragenden Gegenstand und der Abtasteinrichtung keine Schwierigkeiten bereitet.

Auf einigen Etiketten sind die Informationen als radiale Balken in zwei verschiedenen Farhen, wie Schwarz und Weiß, codiert, welche die Binäiviffern»!« bzw. >>0« repräsentieren. Ein am inneren Umfang befindliches Band aus Zeitgebermarkierungen identifiziert die Position jedes Datenbits für die Abtasteinrichtung. Gedruckte Etikette dieser Art haben den ■Nachteil, daß bei der Hersteilung der benötigten Drucks'tempel ein erheblicher Bearbeitungsaufwand erforderlich ist.

Es ist auch schon bekannt, die Informationen der Etikette in Form konzentrischer Ringe aufzudrucken, fie in ihrer Gesamtheit binärcodierte Zeichen repräsen- ieren (deutsche Offenlegungsschrift 1932 510 und ieutsche Offenlegungsschrift 2 031 810). Beim Lesen der bekannten Etikette mittels einer Abtasteinrichtung Igngs eines Durchmessers werden Taktsignale oder Signale zum Synchronisieren eines Taktimpulsgene- lators aus den Übergängen des Abtastsignals gewonnen. Die Taktsignale werden bei der Decodierung <er Abtastsignale benötigt.

Zum Abtasten der konzentrischen Ringe kann die Codemarke vom äußeren Rand bis zur Mitte und dann weiter bis zur entgegengesetzten Seite abgetastet werden. Bei dieser Methode wird mit einem Schwenk S des Abtaststrahls die Information im Ergebnis zweimal abgetastet. Die von der ersten Hälfte der Codemarke stammenden, z. B. in einem Schieberegister gespeicherten Daten können dann mit den Daten verglichen werden, die sich beim Abtasten der zweiten

ίο CodemarkenniUfte ergeben, um die Übereinstimmung zu prüfen.

Aufgabe der Erfindung ist demgegenüber, eine Codemarke mit konzentrischen Ringteilen anzugeben, auf der eine größere Datenmenge gespeichert werden kann als bisher.

üie Erfindung löst diese Aufgabe bei einer Codemarke der eingangs genannten Art dadurch, daß sich auf der einen Seite einer imaginären Durchmesserlinie des Trägermediums ein anderes Bit-Muster befindet als auf der anderen Seite dieser Linie.

Eine solche Codemarke enthält wesentlich mehr Informationen, als es bei über die gesamte Codemarke verlaufenden Kreisringen möglich ist. Wenn die gelesenen Informationen auf ihre Richtigkeit überprüft werden sollen, ist es lediglich notwendig, die Codemarke zweimal von außen zur Mitte oder umgekehrt abzutasten, was nicht schwieriger ist als die Abtastung der bekannten Codemarken über den gesamten Durchmesser.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine typische Codemarke gemäß der Erfindung in Form eines Kennzeichnungsetiketts.

F i g. 2 einen vergrößerten Abschnitt des Datenteils einer anderen Codemarke ähnlich der nach Fig. 1.

F i g. 1 zeigt eine für die Warenkennzeichnung oder

zum Identifizieren eines Gegenstandes geeignete, maschinell lesbare Codemarke 10. Sie kann sich auf einem gesonderten Papierbogen befi-iden, der auf den

+0 zu identifizierenden Gegenstand aufgeklebt oder auf andere Weise aufgebracht wird, oder direkt auf den Gegenstand aufgedruckt werden. Eine solche Codemarke, die sich besonders gut zur Verwendung in Supermärkten eignet, kann beispielsweise codierte Informationen über Preis, Gewicht, Größe, Herslellercode, Warenname und/oder eine Warenbeschreibung enthalten. Die Codemarke ist kreisförmig, was den Vorteil hat, daß sie von einer optischen Abtasteinrichtung, wie sie in F i g. 3 dargestellt ist, ohne Rücksicht

So auf die Orientierung längs eines halben Durchmessers gelesen werden kann. Sie enthält einen Einleitungsabschnitt 12. einen Datenabschnitt 14 und einen Endabschnitt 16.

Der Datenabschnitt 14 kann eine Mehrzahl von ringförmigen Bändern enthalten, die zur Darstellung der Binärziffern »1« bzw. »0« unterschiedliches Reflexionsvermögen haben. Beispielsweise kann ein schwarzes Band ein oder mehrere Bits vom Wert »1« und ein weißes Band ein oder mehrere Bits vom Wert »0« repräsentieren. An sich können zwei beliebige Farben gewählt werden, die sich für die optische Abtasteinrichtung zum Lesen der Codemarken in ihrem Reflexionsvermögen wesentlich unterscheiden. Der Datenabschnitt enthält eine Anzahl von Bändern, die

6s jeweils irgendein ganzzahliges Vielfaches von 1 bis N einer gegebenen Breiteneinheit, etwa 1,3 mm längs der Linie 1-1 oder eines anderen Durchmessers gemessen, breit sind. Wenn im Beispiel gemäß F i g. 1

4er schwarze Ring 20 1,3 mm jreit »st, repräsentiert er tin Bit vom Wert 1. Ist er 2,6 mm. also zwei Einheiten tireit, repräsentiert er zwei benachbarte Bits vom Wert »1«. Entsprechendes gilt für die weißen Ringe 22, welche Bits vom Wert »0« darstellen.

Die Abtasteinrichtung, die im einzelnen in der Patentanmeldung P 22 12 809 beschrieben ist, über- «treicht die Coderaarke mit einem stark gebündelten Lichtstrahl und nimmt das von der Codemarke reflektierte Licht wieder auf. Da die Bewegungsgeschwindig- keit des Lichtflecks über der Codemarke bekannt ist, stellt die Zeit zwischen Übergängen von einein schwarzen zu einem weißen Ring oder umgekehrt ein Maß für die Breite des betreffenden Ringes und für die Anzahl von Bits vom Wert »1« oder »0« dar.

Der Datenabschnitt kann in verschiedene Gruppen unterteilt werden. Jede Gruppe besteht aus vier benachbarten Gebieten, welche eine binärcodierte Ziffer, wie eine Dezimalzahl, repräsentieren. Die Anzahl solcher Gruppen ist beliebig. Beispielsweise zeigt _ao F i g. 2 einen Datenabschnitt mit fünf Gruppen von Binärziffern, von denen jede Gruppe nach Art der weiter unten angegebenen Tabelle codiert ist. Die fünf Gruppen definieren die fünf Dezi ma'.ziffern der Zahl 64626. Zur Vereinfachung sind in F 1 g. 2 Balken a₅ an Stelle der Ringe dargestellt. Teilungslinien 24 und 26 bezeichnen die Grenzen zwischen benachbarten Bitpositionen bzw. Dezimalzifferpositionen. An sich wäre es möglich, daß in einem Datenmuster viele benachbarte Breiteneinheiten die gleiche Farbe haben. Dies wäre für die optische Abtasteinrichtung kein Problem, wenn die Einheitsbreiten genau eingehalten werden könnten und die Codemarke sich stets in einem bekannten festen Abstand von der Leseeinrichtung befinden würde.

In der Praxis ist jedoch keine dieser Bedingungen einzuhalten. Der Aufdruck eines Etiketts ist oft unvollkommen, und die Codemarke kann unterschiedlich weit von der Lichtaufnahmevorrichtung der optischen Abtastein.'.chtung entfernt sein. Beispielsweise kann sich die Codemarke in einem Fall auf der flachen Oberfläche eines Gegenstandes unmittelbar am Schlitz befinden, durch den der Lichtstrahl gerichtet wird. In anderen Fällen kann der Abstand der Codemarke vom Schlitz dagegen variieren, etwa wenn sie sich auf dem gewölbten Boden einer Büchse oder auf einem unregelmäßig geformten Beutel mit Gemüse od. dgl. befindet. Es ist daher zweckmäßig, in die Codemarke ein Taktgeberschema einzubauen. Erfindungsgemäb ist dies dadurch realisiert, daß die maximale Anzahl aufeinanderfolgender Bits vom gleichen Wert (»1« oder »0«), die in einer Dezimalzahl auftreten dürfen, auf einen gegebenen Wert beschränkt wird. Mit anderen Worten: Die Breite der schwarzen oder weißen Bänder wird beschränkt.

Die folgende Tabelle zeigt ein Codeschema, bei dem in keiner der zehn Dezimalziffern mehr als zwei benachbarte »!«-Bits oder zwei benachbarte »O«-Bits vorhanden sind, Folglich sind in zwei benachbarten Dezimalziffern niemals mehr als vier benachbarte »1«-Bits oder vier benachbarte »O«-Bits möglich. Dies heißt, daß ein Übergang von weiß zu schwarz oder umgekehrt stets nach höchstens vier benachbarten Gebieten der EinheitsbreKe auftreten wird, also nach der Anzahl von Bits, die zur Darstellung einer Dezimalziffer erforderlich ist. Es wuide gefunden, daß eine Abtasteinrichtung realisierbar ist, die alle zu erwartenden Toleranzen in vier aneinander angrenzenden Gebieten einer gegebenen Farbe verkraften kann. Die Einrichtung kann so ausgelegt werden, daß sie jedesmal rück· gestellt oder wieder in Phase gebracht wird, wenn ein Übergang zwischen weiß und schwarz oder umgekehrt auftritt.

Tabelle

Dezimalziffer

Binäre
Bezeichnung

Bit-Position
2⁸
2»
2^l
2°

0123456789

0 0 0 0 0 11111 0 0 1 1 1 0 0 0 1 I 110 0 10 110 0 0101010101

An sich eignet sich für eine Codeplakette bzw. Einrichtung der hier beschriebenen Art jeder Code, der nicht mehr als eine gegebene Anzahl η (im genannten Beispiel η — 2) aufeinanderfolgender »1«-Bits oder »O«-Bits enthält. Der in der obigen 'fabeile angegebene Code ist jedoch besonders zweckmäßig. Er kann, basierend auf den folgenden beiden Regeln, durch eine entsprechende Anordnung von Verknüpfungsgliedern oder mittels eines Rechnerprograrums einfach in einen Standardbinärcode umgewandelt werden. Wenn die Bitposition 2³ gleich 0 ist, wird das binäre Äquivalent der Dezimalziffer 2 von dem in der Tabelle gegebenen Wert subtrahiert, damit sich der Standardbinärwert ergibt. Hat das 2³-Bit den Wert 1, wird das binäre Äquivalent der Dezimalziffer 4 abgezogen.

Wie schon erwähnt wurde, geht gemäß F i g. 1 dem Datenabschnitt ein Einleitungsabschnitt 12 voraus, während sich ihm ein Endabschnitt 16 anschließt. Der Einleitungsabschnitt besteht aus einer relativ großen Zahl, etwa mindestens 5, benachbarter Gebiete der Einheitsbreite und des einen Reflexionsverhaltens, die von den Daten durch ein eine Einheit breites Gebiet des anderen Reflexionsverhaltens getrennt sind. F i g. 1 zeigt einen schwarzen Außenring und einen sich anschließenden weißen inneren Ring. An dieser Stelle sei bemerkt, daß auch eine umgekehrte Farbwahl innerhalb der Codemarke möglich wäre: Sie könnte ebensogut verwendet werden, wenn die schwarzen Ringe weiß und die weißen Ringe schwarz wären. Der Außenring ist mindestens fünf Einheiten breit, damit ihn die optische Abtasteinrichtung nicht mit Daten verwechseln kann, bei denen ja höchstens vier benachbarte Einheitselemente des gleichen Reflexionsverhaltens vorkommen. Das nur eine einzige Einheit breite innere Band vom zum Außenband entgegengesetzten Reflexionstyp hei die Erzeugung eines Übergangssignals zur Folge, welches die Taktimpulse resynchronisiert, die in der optischen Abtasteinrichtung erzeugt werden, wenn sich der Abtastlichtstrahl am Anfang des Datenabschnitts befindet, wie noch näher erläutert werden wird.

Der Endabschnitt 16 gemäß F i g. 1 umfaßt (anschließend -.n das letzte Datenband) ein weißes Band, ein schwarzes Band, ein weißes Band, die alle die Einheitsbreite haben, und ein kreisförraiges Bullauge oder Zentrum 30, das bis zum Mittelpunkt mindestens sieben Einheiten breit ist, also einen Durchmesser vom 14fachen der Einheitsbreite hat. Wie beim Einleitungsabschnitt kann auch hier die Farbwahl umgekehrt werden. Das Zentrum 30 muß so breit sein, daß gewährleistet ist, daß es selbst dann von der Abtasteinrichtung erfaßt wird, wenn die Abtastung nicht längs eines Durchmessers erfolgt, sondern versetzt etwa

längs der Linie 1-1 in Fig. 1, was dann der Fall ist, schon erwähnt wurde, das dem Bullaugenzentrum am

wenn ein Gegenstand und seine Codemarke quer zur nächsten liegende Gebiet bei einer exzentrischen Ab-

Abtastrichtung an der Abtasteinrichtung vorbeibewegt tastung am stärksten verzerrt wird, kann ein eine ein-

werden. Es wurde gefunden, daß ein Zentrum mit zige Einheit breites schwarzes Band dem erwähnten,

einer Breite von mindestens sieben Einheiten für die 5 ebenfalls eine Einheit breiten weißen Band voraus-

Abtasteinrichtung genügt. Das das innere Zentrum gehen. Wenn man die Codemarke von außen zur Mitte

umgebende, eine Einheit breite Band vom entgegen- hin liest, würde die Bitcodierung nun beispielsweise ein

gesetzten Reflexionstyp hat den Zweck, einen Über- schwarzes Band von fünf oder mehr Breiteneinheiten,

gang herbeizuführen, wenn die Abtasteinrichtung das ein weißes Band von einer Breiteneinheit, weiße und

Zentrum oder ausgehend vom Zentrum abtastet. io schwarze Bänder von insgesamt zwanzig Einheiten,

Wenn die beiden anderen, ebenfalls jeweils eine ein schwarzes Band von einer Breiteneinheit, ein einzige Einheit breiten Bänder fehlen würden, könnte weißes Band von ebenfalls einer Einheit und ein ein Decodierfehler auftreten, wenn eine Abtastspur schwarzes Band von einigen sieben Breiteneinheiten parallel zu einem echten Durchmesser, jedoch gerade bis zum Mittelpunkt des Musters umfassen. Mit einer außerhalb des schwarz ausgefüllten Zentrums liegt. 15 (nicht dargestellten) Schaltungsanordnung kann dann Wenn beispielsweise das letzte Informationsband ein auf einen Datenabschnitt, der aus der richtigen schwarz ist und die Abtastspur durch dieses Band Anzahl von Bits besteht, folgender Endabschnitt geverläuft, nicht jedoch durch das dem Zentrum voran- sucht werden, der ein eine einzige Einheit breites gehende weiße Band, könnte die Abtasteinrichtung schwarzes Band umfaßt, auf welches ein ebenfalls eine dieses letzte schwarze Informationsband für das ao Einheit breites weißes Band und das Buliaugenzentrum schwarze Zentrum halten. Die Tatsache, daß die Ab- folgen. Wird ein solches Muster nicht festgestellt, was tastspur das Zentrum nicht durchlaufen hat, könnte bedeutet, daß die Abtastung nicht genügend nahe am theoretisch auch durch Zählen der Anzahl von Daten- Mittelpunkt der Codemarke erfolgt war, weist die bits (Breiteneinheiten) festgestellt werden. Diese Me- Schaltungsanordnung die gesarate Abtastung zurück, thode ist aber zum Feststellen von Fehlern unge- »5 Analytische Untersuchungen zeigen, daß diese nügend, weil einige Informationsbänder in der Nähe Geometrie die Möglichkeit von Fehlern ausschließt, des Zentrums wegen der exzentrischen Abtastspur so Durch optische Effekte können jedoch Signale erzeugt stark gedehnt erscheinen könnten, daß zusätzliche werden, die ein breiteres schwarzes Band und ein Einheitsbreiten vorgetäuscht wurden. In der Praxis ist schmaleres weißes Band vortäuschen, als den tatsäches bei einigen Datenkombinationen ohne weiteres 3° liehen Verhältnissen entspricht. Unter diesen Ummöglich, daß eine exzentrische Abtastspur genauso ständen wäre immer noch eine fehlerhafte Ablesung aussieht wie eine Spur durch das Zentrum einer Code- möglich. Um dies zu vermeiden, kann man den Endmarke, die für eine andere Zahl codiert wurde. abschnitt 16 so abwandeln, daß er eine Mehrzahl von

Damit eine solche Fehidecodierung vermieden wird, abwechselnden schwarzen und weißen Ringen jeweils

ist erfindungsgemäß an der Mitte der Codemarke ein 35 einer Einheitsbreite vorsieht, nämlich z. B. ein eine

festes Datenbandmuster vorgesehen, so daß ein Zeit- Einheit breites weißes Band, ein eine Einheit breites

geberfehler infolge einer exzentrischen Spur festge- schwarzes Band, ein eine Einheit breites weißes und

stellt und unschädlich gemacht werden kann. Da, wie dann das schwarze Zentrum.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Codemarke mit optisch abtastbaren Informationen in Form von auf einem Trägermedium befindlichen konzentrischen Ringteilen, welche zur Darstellung der Bits vom Wert 1 bzw. 0 zwei optisch kontrastierende Farben haben, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf der einen Seite einer imaginären DurcbmesserUnie (1-1) des Trägermediums ein anderes Bit-Muster befindet als auf der budcren Seite dieser Linie.

2. Codemarke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Bit-Muster jeweils eine Anzahl binärcodierter Zeichen darstellen und daß jedes der in beiden Bit-Mustern enthaltenen Bänder aus benachbarten, jeweils einem Bit entsprechenden Ringteilen gleicher Farbe im Höchstfall die zum Darstellen eines einzigen codierten Zeichens notwendige Anzahl von Bits umfaßt.

3. Codemarke nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Band durch 1, 2, 3 oder höchstens 4 einzelne Ringteile gleicher Farbe gebildet wird.