-
Einrichtung zum Identifizieren von Gegenstanden.
-
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Herausholen von Informationen
aus einem Informationsträger, der entlang der Länge eines Abtastteiles abwechselnde
Zonen zweier verschiedener Reflexionsvermögenswerte aufweist, wobei der spezielle
Reflexionsvermögenswert jeder Zone den Wert von in dieser Zone aufgezeichneten Binärbits
darstellt und wobei die Länge jeder Zone die Anzahl von Bits in dieser Zone darstellt
und einer Strecke entspricht, die gleich einem ganzzahligen Vielfachen einer Einheitsstrecke
N ist, mit einer Anordnung zum Abtasten des Informationsträgers und zum Erzeugen
eines Ausgangssignales bei jedem Wechsel des Reflexionsvermögens des Informationsträgers
von einem Wert zum andern.
-
Einrichtungen zum Automatisieren von Ausgabekontrollzählern in Supermärkten,
Kaufhäusern usw. sind bekannt. Eine bekannte Einrichtung dieser Art (US-PS 3 622
758) arbeitet mit binärcodierten Etiketten oder Auszeichnungsschildern, die an Gegenständen
oder Artikeln befestigt sind, um die Preise der Artikel auszuzeichnen. Durch optische
Abtastung der Artikel, d.h. der codierten Etiketten, werden codierte Signale erhalten,
die nach Decodierung die Preise der Artikel angeben. Auf diese Weise wird automatisch
der Gesamtkaufpreis ermittelt, ohne daß die Preise zahlreicher Artikel von Kassiererinnen
oder sonstigen Kontrollpersonen abgelesen und in einer Registrierkasse registriert
werden
müssen. Jedoch ist bei manchen derartigen Einrichtungen keine Identifizierung oder
Kennzeichnung der Artikel vorgesehen, so daß keine Lagerbestands- oder Inarentarkontrolle
gegeben ist.
-
Um einen Artikel in einem modernen Kaufhaus, Supermarkt usw.
-
zu identifizieren, muß man ein Etikett sehr dicht mit Informationsdaten
codieren, damit man irgendeinen bestimmten von zehntausenden von Artikeln, die in
solchen Betrieben gelagert sein können, kenntlich machen oder bezeichnen kann. Wenn
in einem verhältnismäßig kleinen Etikett eine große enge von Kennungsinformationsdaten
enthalten ist, muß man eine geeignete Codierung wählen, die es ermöglicht, daß das
Abtastgerät durch Informationen taktgesteuert wird, die vom Etikett abgeleitet werden,
und daß außerdem das Etikett von sonstigen Informationen auf dem Artikel unterscheidhar
ist.
-
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einer Einrichtung
der in Frage stehenden Art die Gültigkeitskontrollen bei Abtastung des Informationsträgers
zu erhöhen und zu verbessern,insbesondere die Erfassung der richtig codierten Informationen
mit der vorgegebenen zeitlichen Fitlange sicher zustellen, um eine zuverlässige
Unterscheidung von richtigen und falschen Informationen zu qewährleisten.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemëß in vorteilhafter Weise durch eine
Anordnung, die bei Empfang von zwei Ausgangssignalen, die um einen Zeitabschnitt,
der kürzer ist als die für die Abtastung einer Strecke N längs des Abtastteils des
Informationsträgers benötigte Zeit, voneinander getrennt sind, anzeigt, daß Störungen
und keine Informaiionen abgetastet werden, gelöst.
-
Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung an
Hand der Zeichnungen im einzelnen beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 das Schema einer
Artikelidentifizierungseinrichtung zum Ablesen von codierten Etiketten; Fig. 2 eine
bildliche Darstellung eines typischen Kennzeichnungsetiketts, wie es in der Einrichtung
nach Fig. 1 Verwendung findet; und Fig. 3 das Blockschaltschema einer Schaltungsanordnung
zum Ablesen der Etiketten nach Fig. 2.
-
Die in Fig. 1 gezeigte Etikettenabtaststation 10 enthält eine Artikelhandhabungsstation,
die beispielsweise einen Ausgabekontrollzähler 12 mit beweglichem Oberteil 14 zum
Transportieren von Gegenständen oder Artikeln 16 über einen Abtastschlitz 18 im
Oberteil 14 enthalten kann. Das Oberteil 14 kann beispielsweise aus zwei nebeneinander
angeordneten Förderbändern 20 und 22, die den Schlitz 18 bilden, bestehen. Stattdessen
kann, wie gezeigt, der Schlitz in einer starren Platte 15, die den Zwischenraum
zwischen den Förderbandern überspannt, vorgesehen sein. Die Förderbänder 20 und
22 transportieren die Artikel über den Schlitz 18 hinweg. Der Schlitz 18 kann z.B.
ungefähr 6,35 mm (1/4 Zoll) breit und 152,4 mm (6 Zoll) tief sein, wobei die Tiefe
des Schlitzes in die Zeichenebene er Fig. 1 gerichtet ist. Um der besseren Übersichtlichkeit
willen sind in Fig. 1 die übrigen Teile des Oberteils 14 und dessen Seitenschienen
nicht gezeigt.
-
Der Schlitz 18 ist so bemessen, daß sichergestellt ist, daß ein Artikel
16 von einer unter dem Oberteil 14 angeordneten optischen Lesestation abgetastet
werden kann.
-
Die Lesestation 24 enthalt eine Lichtquelle 26, z.B. einen Laser
oder eine anderweitige Lichtquelle, die ein Lichtbündel 2Ei irn sichtbaren oder
nahezu-sichtbaren Bereich des Spektrums aussendet, das durch eine Fokussierlinse
30 in einen sehr feinen Abtastfleck fokussiert wird. Das Lichtbündel 28 wird von
einem Mehrflächenspiegel 32 aufgefangen und auf den Schlitz 18 gerichtet. Die Lichtquelle
26 kann beispielsweise ein elium-Neon-Laser sein, der so gepurnpt wird, daß er ein
kontinuierliches
Laserstrahlbündel aus monochromatischem Rotlicht
mit einer Wellenlänge von annähernd 6328 i erzeugt.
-
Der Spiegel 32 wird durch einen Motor 34 mit einer im wesentlichen
konstanten Drehzahl um eine Welle 38 gedreht und ist so angeordnet, daß er das Lichtbündel
28 auffängt und diesen Abtaststrahl 28 durch den Schlitz 18 im Oberteil 14 richtet.
Der Drehspiegel 32 kann gegenüber dem Schlitz 18 versetzt angeordnet sein, so daß
durch den Schlitz 18 fallender Schmutz usw. nicht auf den Spiegel 32 auftrifft.
Die Drehung des Spiegels 32 bewirkt eine Folge von Lichtstrahlabtastungen oder -projektionen
durch den Schlitz 18 jeweils in einer Richtung allgemein quer zur Laufrichtung des
Artikels 16. Die Anzahl und Größen der Flächen des Spiegels 32 sind so gewählt,
daß jeweils immer nur ein Abtastfleck auf der Unterseite des Artikels 16 erzeugt
wird.
-
Auf der Unterseite oder dem Boden jedes Artikels 16 ist ein codiertes
Kennzeichen 36, das an Hand der Fig. 2 im einzelnen beschrieben wird, befestigt.
Das codierte Kennzeichen 36 kann beispielsweise ein mittels Klebmittel 39 auf den
Artikel 16 aufgeklebtes Etikett oder aber auch ein Aufdruck auf dem Artikel 16 sein.
In der nachstehenden Beschreibung ist vorausgesetzt, daß es sich bei dem Kennzeichen
36 um ein codiertes Papieretikett handelt.
-
Die Lesestation 24 enthält außerdem ein optisches Filter 40 und eine
lichtempfindliche Aufnahmevorrichtung, beispielsweise eine Photomultiplierröhre
(Photoelektronenvervielfacherröhre) 42, die hintereinander und vom Schlitz 18 versetzt
angeordnet sind. Sie dienen dazu, vom Kennzeichen 36 reflektiertes Diffuslicht zu
erfassen oder wahrzunehmen. Diffuses statt direktes Licht wird deshalb aufgenommen,
weil direktes Licht dazu neigt, das Kennzeichen 36 unleserlich zu machen. Das optische
Filter 40 ist dem von der Lichtquelle 26 ausgesandten monochromatischen Licht (falls
eine monochromatische Lichtquelle verwendet wird) weitgehend angepaßt und filtert
Umgebungslicht mit Wellenlängen, die nicht innerhalb des Durchlaßbereichs des Filters
40 liegen, heraus.
-
Die Photomultiplierröhre 42 wandelt das diffuse Licht im von der
Abtastung des Artikels 16 stammenden Ablesesignal in ein elektrisches Signal um,
dessen Amplitude der vom Etikett reflektierten Lichtmenge entspricht. Ein der Photomultiplierröhre
42 nachgeschalteter Verstärker 44 verstärkt dieses elektrische Signal. Der Verstärker
44 ist an ein Verbrauchergerät 45, das in Fig. 3 gezeigt ist, angekoppelt.
-
Fig. 2a zeigt ein maschinenlesbares Etikett 36 zur Artikelkennzeichnung.
Ein solches Etikett ist besonders für die Verwendung in Supermärkten geeignet, wo
das Etikett an den einzelnen Verkaufsartikeln befestigt oder auf die Verkaufsartikel
aufgedruckt wird. Das Etikett kann codierte Informationen über den Preis, das Gewicht,
den Herstellercode oder eine eindeutige Codezahl für die einzelnen Markennaraen,
Warenartikel und Größen oder beliebige Kombinationen dieser Angaben enthalten. Das
Etikett kann runde Form haben, um die Abtastvorrichtung nach Fig. 1 in die Lage
zu setzen, es ohne Rücksicht auf die Orientierung in einer Linie, beispielsweise
der gestrichelten Linie 1-1, "abzulesen". Das Etikett weist einen Einleitungs- oder
Präambelabschnitt 42, einen Datenabschnitt 44 und einen Endabschnitt 46 auf.
-
Der Datenabschnitt 44 kann eine Anzahl von Ziffern enthalten, die
in Form von Ringen zweier verschiedener Reflexionsvermögenswerte binär codiert sind.
Beispielsweise kann ein schwarzes Ringband eine binäre "1" und ein weißes Ringband
eine binäre "0" darstellen. Man kann beliebige zwei Farben mit wesentlich verschiedenen
Reflexionsvermögenswerten für die optische Abtastvorrichtung, die für das Ablesen
der Etiketten verwendet wird, verwenden. Der Datenabschnitt enthält eine Anzahl
von Bändern mit jeweils einer gegebenen Einheitsbreite, gemessen längs eines beliebigen
Durchmessers, z.B. der Linie 1-1. Beispielsweise kann als Einheitsbreite eines Bandes
1,27 mm (0,05 Zoll) gewählt werden. In diesem Fall verkörpert ein schwarzer Ring
50 mit einer Breite von 2,54 mm (0,10 Zoll) (d.h. zwei Bänder) zwei benachbarte
Bits. Ein weißer Ring 52 mit einer
Breite von 1,27 mm (0,05 Zoll)
(d.h. ein Band) verkörpert ein einzelnes 0-Bit. Die Abtastvorrichtung überstreicht
das Etikett mit einem Punktlichtstrahl. Das reflektierte Licht wird wahrgenommen
und in ein elektrisches Signal umgewandelt. Da die Bewegungsgeschwindigkeit des
Lichtpunkts bekannt ist, ist die Zeit zwischen übergängen von Schwarz nach Weiß
oder von Weiß nach Schwarz ein Maß für die Breite einer Weiß- oder einer Schwarzfläche
sowie für die Anzahl von 1- oder O-Bits, und sie wird von der Abtasteinrichtung
beim Decodiervorgang verwertet.
-
Der Datenabschnitt kann in Gruppen zu je vier aneinandergrenzenden
Bändern unterteilt sein, wobei jede Gruppe eine Dezimalziffer verkörpert. Die Anzahl
dieser Gruppen kann beliebig sein. Beispielsweise stellt Fig. 2b einen Datenabschnitt
aus fünf Dezimalziffern in binärcodierter Dezimalform, und zwar die Zahl 64626 dar.
Die Figur ist der Einfachheit halber mit Balken statt mit Ringen dargestellt. Die
Strichelchen 54 und 56 markieren die Grenzen zwischen benachbarten Bitstellen bzw.
Dezimalziffernstellen. Es ist möglich, eine solche Datengruppierung zu entwickeln,
daß viele benachbarte Bänder von einer Farbe sind.
-
Dies wäre kein Problem für die optische Abtasteinrichtung, wenn die
Breite jedes Datenbandes genau eingehalten werden könnte und das Etikett stets einen
bekannten festen Abstand von der Ableseeinrichtung hätte.
-
In der Praxis ist jedoch keine der beiden obigen Bedingungen erfüllt.
Der Druck ist nicht perfekt. Ferner kann sich das Etikett auf einer ebenen Fläche
unnittelbar über dem Schlitz 18 befinden, oder es kann beispielsweise auf dem konkav
gewölbten Boden einer Sprühdose angebracht sein. Es muß daher irgendein Taktgabeschema
in das Etikett eingebaut sein. Es wurde gefunden, daß dies dadurch erreicht werden
kann, daß man die Anzahl von aufeinanderfolgenden 1- oder 0-Bits (d.h. Schwarz-
oder Weißbändern) in einer Dezimalziffer beschränkt.
-
Tabelle 1 Dezimalzahl O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Bitstelle Binärdarstellung
23 0 0 0 0 1 1 1 1 1 22 0 0 1 1 1 0 0 0 1 -1 21 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 20 0 1 0 1 0
1 0 1 0 1 Tabelle 1 zeigt ein Codeschema, in dem bei keiner der zehn Dezimalziffern
mehr als zwei benachbarte l-Bits oder O-Bits vorhanden sind. Es sind daher in zwei
benachbarten Dezimalziffern niemals mehr als vier benachbarte Bits des gleichen
Wertes vorhanden. Das heißt, ein Übergang von Weiß nach Schwarz oder von Schwarz
nach Weiß tritt stets nach nicht mehr als vier Bändern auf. Es wurde gefunden, daß
ein Abtastgerät konstruiert werden kann, das mit sämtlichen in vier benachbarten
Bändern einer gegebenen Farbe zu erwartenden Aufbautoleranzen einwandfrei arbeitet.
Das Gerät kann so eingerichtet werden, daß jedesmal, wenn ein Übergang von Weiß
nach Schwarz oder von Schwarz nach Weiß erfolgt, rückgestellt oder die Phase nachgestellt
wird.
-
Während an sich ein beliebiger Code, der nicht mehr als n aufeinanderfolgende
1- oder 0-Bits enthält (n = 2 im angegebenen Beispiel), für die Einrichtung nach
Fig. 1 brauchbar ist, eignet sich der Code nach Tabelle 1 besonders gut. Er kann
leicht in einen Standard-Binärcode mit schaltungstechnischen Mitteln oder mit Hilfe
eines Rechenprogramms umgewandelt werden, indem man den folgenden beiden Regeln
folgt: Wenn das 23-Bit eine 0 ist, ergibt sich der Standard-Binärwert durch Subtrahieren
des binären Äquivalentes der Dezimalzahl 2 von dem in Tabelle 1 angegebenen Wert.
Wenn das 23-Bit eine 1 ist, ist das binäre Äquivalent der Dezimalzahl 4 zu subtrahieren.
-
Aus Fig. 2a sieht man, daß dem Datenabschnitt ein Präambelabschnitt
42 vorausgeht und ein Endabschnitt 46 folgt. Der Präambelabschnitt besteht aus einer
großen Zahl, beispielsweise mindestens fünf benachbarten Bändern des einen Reflexionsvermögenswertes,
die
von den Daten durch ein Band des anderen Reflexionsvermögenswertes mit einer Einheitsbreite
(Breiteneinheit) getrennt sind. Fig. 2a zeigt einen äußeren Schwarzring und einen
benachbarten inneren Weißring; jedoch kann man ebenso gut auch die entgegengesetzten
Farben wählen. Ein äußerer Ring mit einer Breite von mindestens fünf Einheiten ist
vorgesehen, damit die optische Abtasteinrichtung ihn nicht mit Daten verwechselt,
die mehr als vier benachbarte Einheiten des gleichen Reflexionsvermögenswertes aufweisen.
Da das innere Band mit einer Breite von einer einzigen Einheit den entgegengesetzten
Reflexionsvermögenswert hat wie das äußere Band, ist sichergestellt, daß ein Übergang
erfolgt und daher der Taktgeber der optischen Abtasteinrichtung rückgestellt wird,
so daß er mit der Taktgabe beginnt, wenn die Abtastung der anschließenden Daten
einsetzt.
-
Der Endabschnitt 46 in Fig. 2a besteht (im Anschluß an das letzte
Datenband) aus einem Weißband, einem Schwarzband, einem Weißband und einem Zentrum
58 aus mindestens sieben Schwarzbändern zur Mitte. Das Zentrum 58 muß eine ausreichende
Anzahl von Breiteneinheiten (Einheitsbreiten) aufweisen, um sicherzustellen, daß
der Abtastpunkt durch das Zentrum läuft, während der Behälter und das daran befestigte
Etikett an der Abtasteinrichtung in Richtung quer zur Abtastrichtung vorbeilaufen.
Es wurde gefunden, daß ein Zentrum aus mindestens sieben Bändern für die Abtasteinrichtung
angemessen ist. Das das innere Zentrum des entgegengesetzten Reflexionsvermögenswertes
umgebende Band mit der Breite einer einzigen Einheit stellt sicher, daß ein Übergang
erfolgt, wenn der Abtastpunkt von den Daten zum Zentrum oder vom Zentrum zu den
Daten übergeht.
-
Ein Problem ergibt sich, wenn eine Abtastspur parallel zu einem echten
Durchmesser, jedoch außerhalb des Schwarzzentrums liegt. Tatsächlich kann ein Fehler
bei der Decodierung entstehen, wenn die Abtastspur in einem gegebenen Abstand bei
einem bestimmten Code liegt. Wenn beispielsweise das letzte Informationsband schwarz
ist und die Spur durch dieses Band, jedoch nicht durch das nächste Weißband oder
durch das Zentrum läuft,
so erscheint dieses letzte Schwarzinformationsband
als das Zentrum. Der Tatsache, daß die Spur nicht durch das Zentrum läuft, könnte
theoretisch dadurch Rechnung getragen werden, daß die Anzahl von festen und variablen
Informationsbändern gezählt wird. Dies reicht jedoch nicht aus, um Fehler zu erkennen,
da einige Informationsbänder nahe dem Zentrum aufgrund der exzentrischen Lage der
Abtastspur soweit gestreckt oder gedehnt erscheinen können, daß scheinbar zusätzliche
Datenbänder sich ergeben. Tatsächlich ist es möglich, daß eine solche exzentrische
Spur genau wie eine Spur durch das Zentrum eines Etiketts aussieht, das auf eine
andere Zahl codiert ist.
-
Um eine solche fehlerhafte Decodierung zu verhindern, ist nahe dem
Zentrum des Etiketts ein festes Muster aus abwechselnden Datenbändern von je einer
einzigen Breiteneinheit vorgesehen, so daß ein Fehler in der Taktgebung aufgrund
einer exzentrischen Spur lauge wahrgenommen und zurückgewiesen werden kann.
-
Dieses Muster kann aus einem Weißband, einem Schwarzband, einem Weißband
und dann dem mittleren Schwarz zentrum bestehen. Wie noch beschrieben werden wird,
muß, wenn eines der Bänder für die Abtasteinrichtung als Doppelbånerscheint, eine
exzentrische Ablesung erfolgt sein, so daß dann diese Abtastung zurückgewiesen wird.
-
Das in Fig. 3 gezeigte System unterzieht die vom Etikett 36 (Fig.
2) abgelesene Information einer Reihe von Gültigkeitskontrollen, um sicherzustellen,
daß ein Etikett und nicht der Untergrund auf dem Artikel, an dem das Etikett befestigt
ist, abgelesen wird und daß die Abtastspur durch oder nahezu durch das Zentrum des
Etiketts verläuft. Das System enthält außerdem eine Taktschaltung, die durch die
vom Etikett 36 abgelesenen Daten synchronisiert wird.
-
In Fig. 3 ist der Ausgang des optischen Abtasters 10 (mit der Einrichtung
nach Fig. 1 bis einschließlich zum Verstärker 44) an die Eingänge zweier Übergangsdetektoren
60 und 62 angeschlossen. Der Verstärker 44 (Fig. 1) im Abtaster 10 kann beim Abtasten
eines Etiketts 36 durch den Strahl 28 ein Signal von
z.B. der Form
des Signals 64 erzeugen. Das heißt, er kann, wenn der Strahl 28 einen Schwarzring
erfaßt, eine verhältnismäßig hohe Spannung, willkürlich bezeichnet als binäre "1",
und wenn der Strahl 28 einen beißring erfaßt, eine verhältnismäßig niedrige Spannung,
willlsürlich bezeichnet als binäre "0", erzeugen. Der Übergangsdetektor 60, der
in beliebiger herkömmlicher Weise ausgebildet sein kann, erzeugt immer dann einen
kurzzeitigen Impuls, wenn ein Übergang von Weiß nach Schwarz auftritt. Der ähnlich
aufgebaute Übergangsdetektor 62 erzeugt immer dann einen kurzzeitigen Impuls, wenn
ein Übergang von Schwarz nach Weiß auftritt. Die Ausgangssignale der Ubergangsdetektoren
60 und 62 gelangen zum Setzeingang (S) bzw. Rücksetzeingang (R) eines ersten Flipflops
66. Die Übergangsdetektoren sind außerdem an ein ODER-Glied 68 angeschlossen, das
immer dann einen Impuls erzeugt, wenn ein Übergang von Schwarz nach Weiß oder von
Weiß nach Schwarz auftritt.
-
Der Ausgang des Flipflops 66 ist an den Dateneingang eines umkehrbaren
Schieberegisters 70 angeschlossen. Dieses Schieberegister ist in herkömmlicher Weise
so ausgebildet, daß bei Empfang eines Schiebeimpulses die Daten in ihm je nach dem
Wert eines zu diesem Zeitpunkt zugeleiteten Steuersignals entweder nach links oder
nach rechts verschoben werden. Das Schieberegister 70 muß eine ausreichende Kapazität
haben, um den gesamten vom Etikett 36 abgelesenen Datenabschnitt sowie bestimmte
Informationsbits im Präambel- und im Endabschnitt der Daten aufzunehmen.
-
Der Ausgang des Flipflops 66 ist außerdem an UND-Glieder 72 und 74
angeschlossen. Die UND-Glieder 72 und 74 haben je drei Normaleingänge und einen
Sperreingang (letzterer angedeutet durch einen Kreis). Ein derartiges Verknüpfungsglied
erzeugt ein l-Ausgangssignal (hohes Ausgangssignal) nur dann, wenn es an seinen
drei Normaleingängen je eine 1 und an seinem Sperreingang eine "0" (Niedrigsignal)
empfängt. Das UND-Glied 72 empfängt an seinen drei Normaleingängen ein Abtast- oder
Auswertesignal (STROBE), ein Registerausgangssignal und ein Steuersignal sowie an
seinem Sperreingang ein Signal vom Flipflop 66.
-
Das UND-Glied 74 empfängt an seinen drei Normaleingängen ein Signal
STROBE (Abtast- oder Auswertesignal), ein Signal vom Flipflop 66 und ein Steuersignal
sowie an seinem Sperreingang eiXAusgangssignal vom Register.
-
Die ersten verschiedenen Bitstellen im Schieberegister 70 sind mit
bestimmten UND-Gliedern und anderen Elementen verdrahtet, um Gruppen von Informationsbits
Gültigkeitskontrollen zu unterziehen. Beispielsweise sind die ersten sechs Bitstellen
des Schieberegisters 70 an ein UND-Glied 78 angeschlossen. Die Bitstelle 1 ist an
einen Sperreingang des UND-Gliedes 78 angeschlossen. Die übrigen Stellen sind an
Normaleingänge angeschlossen. Der Zweck dieses UND-Gliedes ist es, auchdie Präambel
eines Etiketts zu prüfen, die, wie bereits erwähnt, aus mindestens fünf l-Eits (5
Schwarzbandern) mit einem anschließenden O-Bit (Weißband) besteht.
-
Die ersten vier Bitstellen des Schieberegisters 70 sind auf die Eingänge
eines 4:16-Couierers 80 geschaltet. Dabei handelt es sich um einen Stanaardcodierer,
der einen 4-Bit-Code in einen l-in-16-Code (einer der sechzehn Ausgänge hoch, die
übrigen fünfzehn niedrig)- urawandelt. Die zehn Ausgänge des Codierers 80, die den
zehn zulässigen der sechzehn möglichen vier Bit-Kombinationen gemäß Tabelle 1 entsprechen,
sind an die zehn Eingänge eines ODER-Gliedes 82 angeschlossen. Das ODER-Glied 82
ist an einen Sperreingang eines UND-Gliedes 84 angeschlossen.
-
Die ersten vier Bitstellen des Schieberegisters 70 sind ferner an
ein Schaltwerk 86 angeschlossen, das aktiviert wird, wenn der Endabschnitt 46 einschließlich
des ersten Schwarzbandes des Zentrums 58, d.h. 0101, in den Bitstellen 4, 3, 2 bzw.
1 des Schieberegisters 70 ansteht.
-
Das ODER-Glied 68 ist ausgangsseitig an einen der Eingänge eines
UND-Gliedes 88 und an eine Verzögerungsstufe 89 mit einer Verzögerung von 500 Nanosekunden
angeschlossen. Die Verzögerungsstufe ist ein monostabiler Multivibrator (Monoflop).
Im vorliegenden Fall erzeugt die Verzögerungsstufe normalerweise eine "O"
(niedrig)
an ihrem Q-Ausgang und eine "1" (hoch) an ihrem Q-Ausgang. Kurz nach Empfang eines
Impulses vom ODER-Glied 68 erzeugt die Verzögerungsstufe an ihrem Q-Ausgang eine
"1" (hoch) und diese 1 bleibt für die Dauer des Verzögerungsintervalls, im vorliegenden
Fall 500 Nanosekunden, erhalten. Das Verzögerungs.
-
intervall ist so bemessen, daß es kürzer ist als diejenige Zeit, die
der Strahl 28 (Fig. 1) benötigt, um über ein Band des Etiketts 36 zu tasten.
-
Im Betrieb wird das UND-Glied 88 beiEmpfang eines Impulses voraktiviert;
jedoch ist zu dem Zeitpunkt, da die Verzögerungsstufe auf "1" schaltet oder kippt,
der Impuls beendet, so daß das UND-Glied 88 nicht aktiviert wird. Wenn dagegen innerhalb
500 Nanosekunden zwei aufeinanderfolgende Übergänge auftreten, tritt der zweite
dem Eingang 88a zugeleitete Impuls zu einer Zeit auf, wo der Eingang 88b hoch (hochpegelig)
ist, so daß das UND-Glied 88 aktiviert und dadurch das Schaltwerk oder die Verknüpfungsschaltung
nach Fig. 3 rückgestellt wird, wie noch beschrieben wird. Dieser zweite Impuls wird,
wenn er in weniger als 500 Nanosekunden auftritt, als ein Störimpuls interpretiert.
-
Wenn der zweite Übergang mehr als 500 Nanosekunden näch dem ersten
auftritt, bleibt das UND-Glied 88 gesperrt oder inaktiviert. Zwar wird der Eingang
88a zu diesem Zeitpunkt hoch, jedoch ist das Verzögerungs-Monoflop in seinen ursprünglichen
Zustand zurückgekippt, so daß der Eingang 88b niedrig ist.
-
Der Ausgang des ODER-Gliedes 68 ist ferner an einen Eingang eines
ODER-Gliedes 90 einer Taktschaltung 91 angeschlossen. Das Ausgangssignal des ODER-Gliedes
90 gelangt zu einem Monoflop 92 und zu einem Verzögerungsglied 94 mit einer Verzögerung
von 100 Nanosekunden. Der Ausgang des Monoflops 92 ist an ein Verzögerungsglied
93 mit einer Verzögerung von 900 Nanosekunden und an ein Verzögerungs-Monoflop 95
mit einer Verzögerung von 400 Nanosekunden angeschlossen. Die Verzögerung von 900
Nanosekunden ist im Hinblick auf die Geschwindigkeit, mit welcher der Strahl 28
(Fig. 1) das Etikett 36 abtastet, so gewählt, daß sie etwas länger ist als diejenige
Zeit, die der Strahl braucht, um längs
einer Mittellinie 1 (Fig.
2) die Strecke eines Bandes zu überstreichen. Die Verzögerung von 400 Nanosekunden
ist aus Gründen, die bei der Beschreibung der Wirkungsweise der Schaltungsanordnung
deutlich werden, so bemessen, daß sie der Differenz zwischen den Verzögerungen des
Verzögerungsgliedes 93 und des Verzögerungs-Monoflops 89 entspricht. Der Ausgang
des Verzögerungsgliedes 93 und der Ausgang des Verzögerungs-Monoflops 95 sind je
an einen Eingang eines UND-Gliedes 96 angeschlossen. Der Ausgang des UND-Gliedes
96 ist auf den zweiten Eingang des ODEP-Gliedes 90 zurückgeschaltet. Das Ausgangssignal
des Verzögerungsgliedes 94 ist ein Taktsignal (CLOCK). Das Signal CLOCK gelangt
zu einem Verzögerungsglied 98 mit einer Verzögerung von 150 Nanosekunden. Das Ausgangssignal
dieses Verzögerungsgliedes ist ein Signal STROBE. Die Verzögerungsstufen 93, 94
und 98 enthalten jeweils, wie üblich, die erforderlichen Zuformungs- und Verstcirkerschaltungen,
so daß sie Signale von solcher Spannung, Leistung und Form aussenden, wie sie für
die Schaltglieder oder Schaltwerke, denen sie zugeleitet sind, gebraucht werden.
Das Signal CLOCK gelangt zum Schieberegister 70, wo es die Bits in diesem Schieberegister
voranschiebt, sowie zum S-Eingang eines Zählers 100, dessen Zählwert durch jedes
Signal CLOCK um 1 verändert wird.
-
Die Taktschaltung 91 empfängt bei Empfang jedes Impulses vom ODER-Glied
68 einen CLOCK-Impuls und einen STROBE-Impuls.
-
Die Taktschaltung erzeugt somit diese Impulse jedesmal, wenn ein Übergang
von Schwarz nach Weiß oder von Weiß nach Schwarz auftritt. Zwischen Übergängen treten
CLOCK- und STROBE-Impulse wegen des Einflusses des Verzögerungsgliedes 92 alle 900
Nanosekunden auf. Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 2 erwähnt, ist bei der Abtastung
eines Etiketts das Bandmuster so beschaffen, daß die Taktschaltung 91 mindestens
alle 4 Bänder mit einem vom Etikett abgelesenen Übergang synchronisiert wird.
-
Das Signal STROBE gelangt zu jedem der UND-Glieder 72, 74, 78, 84
und 86.
-
Der Zähler 100, 4era das Signal CLOCK zugeführt ist, ist ein herkömmlicher
Binärzähler, der unter Steuerung durch ein entsprechendes Steuersignal entweder
nach oben oder nach unten zählt. Der Zähler ist an zwei Codierer 101 und 102 angeschlossen.
-
Der Codierer 101 erzeugt immer dann einen Impuls CT4n, wenn der Zählwert
des Zählers ein ganzzahliges Vielfaches der dezimalen 4 ist. Der Codierer 102 erzeugt
immer dann ein Signal CT24, wenn der Zählwert des Zählers 24 ist. Diese Zahl ist
gleich der Anzahl von Datenbändern (5 Ziffern, 4 Bänder pro Ziffer) plus den ersten
vier Bändern des Endabschnitts 46 des Etiketts 36. Ein Austragssignal CO erscheint,
nachdem der Zähler den Zählwert O erreicht hat und anschließend einen weiteren Erniedrigungsimpuls
empfängt Das Signal CT4n bildet ein Eingangssignal des UND-Gliedes 84. Das Signal
CT24 gelangt zurn Schaltwerk 86 und zu UND-Gliedern 113 und 104, wobei letzteres
an den S-Eingang eines Flipflops 105 angeschlossen ist. Der Ausgang des Flipflops
105 ist an den Zähler 100 angeschaltet, un die Zählrichtung,.d.h. nach oben oder
unten, des Zählers zu steuern. Der Ausgang des Flipflops 105 ist ferner an das Schieberegister
70 angeschaltet, um die Richtung der Verschiebung des Registerinhalts unter Steuerung
durch Schiebeimpulse, d.h. nach links oder rechts, zu steuern.
-
Wenn das Flipflop 105 rückgesetzt ist, verschiebt das Schieberegister
nach rechts und zählt der Zähler nach oben. Wenn das Flipflop 105 gesetzt ist, verschiebt
das Schieberegister nach links und zählt der Zähler nach unten. Schließlich ist
der 1-Ausgang des Flipflops 105 an jedes der UND-Glieder 72 und 74 angeschlossen,
um diese UND-Glieder zu sperren, wenn das Schieberegister nach rechts verschiebt.
-
Der Ausgang des Flipflops 105 ist an das UND-Glied 84 angeschlossen,
um dieses zu sperren, wenn der Zähler nach unten zählt. Die Signale CO und CT24
gelangen zu den Eingängen eines ODER-Gliedes 106. Das Ausgangssignal dieses ODER-Gliedes
und das Signal STROBE sind einem UND-Glied 108 zugeführt, dessen Ausgang an den
S-Eingang eines Flipflops 110 angeschlossen ist. Der
Ausgang des
Flipflops 110 ist an das UND-Glied 96 angeschlossen, um zu verhindern, daß dieses
UND-Glied aktiviert wird, wenn das Flipflop 110 gesetzt ist. Ein übergangsimpuls
vom ODER-Glied 68 gelangt zum R-Eingang des Flipflops 110, so daß dieses rückgesetzt
wird.
-
Der Ausgang des Flipflops 110 ist an ein Monoflop 111 angeschlossen,
das armer dann einen kurzdauernden Impuls erzeugt, wenn das Flipflop gesetzt wird.
Ferner ist der Ausgang des Flipflops 110 an einen Eingang eines UND-Gliedes 112
angeschlossen. Das Ausgangssignal des Monoflops gelangt zu einem UND-Glied 113 und
einem UND-Glied 114. Die Signale CT24 und CO sind dem anderen Eingang qieser UND-Glieder
zugeführt. Die Ausgangssignale der UND-Glieder 113 und 114 gelangen zu einem Verzögerungs-Monoflop
116 bzw. einem Verzögerungs-Monoflop 118.
-
Das Verzögerungs-Monoflop 116 erzeugt an seinem Ausgang normalerweise
eine 11011 und bei Empfang einer "1" vom UND-Glied 113 eine 1 für die Dauer von
6,0 Mikrosekunden. Das UND-Glied 113 erzeugt eine "1", wenn das Monoflop 111 einen
Impuls zu einem Zeitpunkt aussendet, wo der Zähler 100 den Zählwert 24 hat (CT24
= 1). Dies geschieht, wenn der Strahl 28 den Zentrumteil des Etiketts 36 erreicht.
Wenn der Strahl durch oder nahezu durch die Mitte des Etiketts (d.h. in der Nähe
der Linie 1-1, Fig. 2a) läuft, tritt während der Zeit, wo das Verzögerungs-Monoflop
116 gesetzt ist, kein Übergang auf. Falls ein Ubergang auftritt, wird eine Fehlerschaltung
getriggert, wie noch beschrieben wird.
-
Das Verzögerungs-Monoflop 118 erzeugt an seinem Ausgang normalerweise
eine 11011 und bei Empfang einer 1 II vom UND-Glied 114 eine 11111 für eine Dauer
von 3,2 Mikrosekunden. Das UND-Glied wird bei Empfang des Ausgangssignals des Monoflops
111, wenn CO = 1, aktiviert. Das Signal CO = 1 erscheint, wenn der Zähler vom Zählwert
0 auf den Zählwert -1 übergeht, was dann geschieht, wenn der Strahl 23 über ein
Etikett getastet und den breiten äußeren Schwarzring erreicht hat. Wie in Verbindung
mit dem Verzögerungs-Monoflop 116 erwähnt, sollte kein Übergang für 3,2 Mikrosekunden
erscheinen.
-
Das l-Ausgangssignal arm Ausgang des Verzögerungs-Monoflops 116 und
das Ausgangssignal am Q-Ausgang des Verzögerungs-Monoflops 118 gelangen zu einem
ODER-Glied 119. Die Ausgangssignale der ODER-Glieder 119 und 68 sind einem UND-Glied
120 zugeführt. Der Ausgang des Verzögerungs-Monoflops 118 ist an ein Monoflop 121
angeschlossen, das immer dann einen kurzdauernden Impuls erzeugt, wenn das Verzögerungs-Monoflop
in seinen stabilen Zustand zurückkippt (am Ende des Verzögerungsintervalls von 3,2
Mikrosekunden). Das Ausgangssignal des Monoflop 121 bildet das zweite Eingangssignal
des UMD-Gliedes 112. Das mit VALID PEAD ("gültige Lesung") bezeichnete Ausgangssignal
des UND-Gliedes 112 wird einer Steuerschaltung 130 zugeleitet. Die Ausgangssignale
der UND-Glieder 72, 74, 64, 88, 112 und 120 sind Eingängen eines ODER-Gliedes 122
zugeführt, das an den R-Eingang des Flipflops 79 angeschlossen ist. Der Ausgang
des Flipflops 79 ist an den Rücksetzeingang des Flipflops 105 und des Zählers 100
angeschlossen. Der Zähler zählt nicht, während das Flipflop rückgesetzt ist.
-
Bei der nachstehenden Beschreibung der Wirkungsweise der Schaltungsanordnung
nach rnig. 3 wird Folgendes vorausgesezt: Es wird vorausgesetzt, daß bei den einzelnen
Schaltgliedern oder Schaltungsstufen die Signale jeweils links oder oben einlaufen
und rechts oder unten auslaufen. Ausnahmen sind durch Pfeile kenntlichgemacht. Ein
relativ hochvoltiges Signal, auch eine "12' genannt, entspricht der Abtastung eines
Schwarzbandes des Etiketts 36, während ein relativ niedervoltiges Signal, auch eine
11011 genannt, der Abtastung eines Weißbandes des Etiketts entspricht. Ein ODER-Glied
erzeugt ein hohes Ausgangssignal (1), wenn eines oder mehrere seiner Eingangssignale
hoch sind. Ein UND-Glied erzeugt ein hohes Ausgangssignal (1), wenn alle seine Eingangssignale
hoch (1) sind. Ein niedriges Signal an einem mit einem kleinen Kreis markierten
Eingang eines UND-Gliedes oder eines ODER-Gliedes bedeutet, daß dieses Signal innerhalb
des betreffenden ODER- oder UND-Gliedes als hohes Signal wirkt. Flipflops werden
durch hohe Signale gesetzt und rückgesetzt. Wenn
ein Flipflop gesetzt
ist, erzeugt es an seinem Ausgang ein hohes und an seinem Ausgang ein niedriges
Signal.
-
Bei der Beschreibung der Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach
Fig. 3 ist vorausgesetzt, daß die Flipflops 79, 105 und 110 anfänglich rückgesetzt
sind und daß der Zähler 100 den Zählwert 0 hat. Wenn dann der optische Abtaster
10 über einen Artikel 16 (Fig. 1) tastet, sendet der Verstärker 44 eine Folge von
abwechselnden hochvoltigen und niedervoltigen Signalen, entsprechend den Farbänderungen
bei der Abtastung des Artikels durch den Strahl 28. Diese Farbänderungen können
sich dadurch ergeben, daß der Lichtstrahl über Bilder, Zeichen oder Textmaterial
auf einem Behälter tastet oder daß er ein Etikett 36 abtastet. Die Übergangsdetektoren
60 und 62 erzeugen daher laufend, jedoch aperiodisch Impulse, die Änderungen von
relativ dunklen zu relativ hellen Bereichen auf dem Behälter entsprechen. Ein Impuls
vom einen oder anderen dieser Detektoren aktiviert das ODER-Glied 68 und das ODER-Glied
90, so daß das Monoflop 92 und das Verzögerungsglied 94 getriggert werden. Der bei
Empfang eines Impulses vom ODER-Glied 90 vom Monoflop 92 erzeugte Impuls gelangt
in die Verzögerungsleitung 93 und setzt das Verzögerungs-Monoflop 95. Während des
Zeitintervalls (400 Nanosekunden), wo das Verzögerungs-Monoflop 95 gesetzt ist,
sperrt das niedrige Õ-Ausgangssignal das UND-Glied 96. 900 flanosekunden nach dem
Eintreten des Impulses vom Monoflop 92 in die Verzögerungsleitung 93 erreicht der
Impuls das ferne Ende der Verzögerungsleitung.
-
wenn das Verzögerungs-Monoflop 95 zu diesem Zeitpunkt nicht gesetzt
ist, werden das UND-Glied 96 aktiviert, das ODER-Glied 90 aktiviert, das Monoflop
92 getriggert, und der Zyklus wiederholt sich. Es sei jetzt angenommen, daß ein
Übergang zum Zeitpunkt tO und ein zweiter übergang zum Zeitpunkt t1 auftritt, wobei
tl ein beliebiger Zeitpunkt zwischen t0 + 500 Nanosekunden und t0 + 900 Nanosekunden
ist. Dann tritt (wenn man die Verzögerungen des ODER-Gliedes 90 und des onoflops
92 außer Betracht läßt, ein Impuls in die Verzögerungsleitung 93 ein, wodurch das
Verzögerungs-Monoflop 95 gesetzt und das UND-Glied 96 gesperrt wird. Zum
Zeitpunkt
t0 + 400 Nanosekunden kippt das Verzögerungs-Monoflop zurück und wird das UND-Glied
96 erneut voraktiviert. Sodann läuft zum Zeitpunkt t1 ein zweiter Impuls in die
Verzögerungsleitung 93 ein und setzt das Verzögerungs-Monoflop 95, wodurch das UND-Glied
96 für eine Dauer von 400 Nanosekunden wieder gesperrt wird. Zum Zeitpunkt t0 +
900 Nanosekunden, wenn der erste Impuls, d.h. derjenige Impuls, der zum Zeitpunkt
t0 in die Verzögerungsleitung eingelaufen ist, das Ende der Verzögerungsleitung
erreicht, ist daher das UND-Glied 96 gesperrt. Dies ist erwünscht, da Impulse vom
UND-Glied 96 nur dann erwünscht sind, wenn während der letzten 900 Nanosekunden
kein tatsächlicher übergang aufgetreten ist. In dem hier betrachteten Beispielsfall
ist dagegen ein Impuls zum Zeitpunkt tl, der innerhalb 900 Nanosekunden nach dem
zum Zeitpunkt t0 aufgetretenen Impuls liegt, aufgetreten, so daß kein Impuls vom
UND-Glied 96 erwünscht ist.
-
Wie erinnerlich wird, wenn innerhalb 500 Nanosekunden nach dem Zeitpunkt
t0 ein zweiter Impuls auftritt, das UND-Glied 88 aktiviert, wodurch das System rückgestellt
wird.
-
Da das Verzögerungsglied 93 über das UND-Glied 96 auf das ODER-Glied
90 rückgekoppelt ist, ist sichergestellt, daß ein Impuls vom ODER-Glied 90 mindestens
alle 900 Nanosekunden auftritt, gleichgültig ob vom Ubergangsdetektor 60 oder vom
über gangsdetektor 62 ein Ubergangssignal empfangen wird oder nicht, vorausgesetzt,
daß das UND-Glied 96 durch das Flipflop 110 und das Verzögerungs-Monoflop 95 voraktiviert
ist. Wie erinnerlich entsprechend die 900 Nanosekunden der maximalen Zeit, die der
Abtaststrahl 28 (Fig. 1) braucht, um über ein Band des Etiketts 36 zu tasten. Nach
einer kurzen Verzögerung von 100 Nanosekunden erzeugt das Verzögerungsglied 94 einen
CLOCK-Impuls. Aufgrund der kurzen Verzögerung kann das Signal vom optischen Abtaster
10 sich stabilisieren, bevor auf es eingewirkt wird. Der CLOCK-Impuls bewirkt eine
Rechtsverschiebung der Daten im Schieberegister 70 und die Eingabe eines neuen Informationsbits
vom Daten-Flipflop 66. Dieses Flipflop ist, je nachdem, welcher der Übergangsdetektoren
60 oder 62 zuletzt einen Impuls erzeugt hat, entweder gesetzt oder rückgesetzt.
Das heißt, wenn das Flipflop
gesetzt ist, so zeigt dies an, daß
vom Abtaster 10 ein schwarzes oder verhältnismäßig dunkles Signal empfangen wird,
und wenn das Flipflop rückgesetzt ist, so zeigt dies an, daß vom Abtaster 10 ein
verhältnismäßig helles oder weißes Signal empfangen wird.
-
Die Daten werden bei ihrem Einlaufen in das Schieberegister 70 vom
UND-Glied 78 laufend überwacht. Dieses UND-Glied wird vom Signal STROBE jeweils
kurze Zeit (150 Nanosekunden), nachdem ein CLOCK-Impuls Daten in das Schieberegister
70 vorgeschoben hat, abgetastet. Immer wenn die ersten sechs Bits im Schieberegister
70 Daten enthalten, die fünf Schwarzbändern und einem anschließenden Weißband entsprechen
(d.h. die Schieberegisterstellen 2 bis 6 Inseln und die Schieberegisterstelle 1
eine Null enthalten), wird angenommen, daß der Abtaster über den Präambelabschnitt
42 des Etiketts 36 getastet hat. Wenn dann das Verzögerungsglied 98 das Signal STROBE
aussendet, wird das UND-Glied 78 aktiviert und das Flipflop 79 gesetzt.
-
Wenn das UND-Glied 78 aktiviert und folglich das Flipflop 79 gesetzt
ist, so ist dies eine Anzeige dafür, daß der Abtaster über den Präambelabschnitt
eines Etiketts getastet haben kann.
-
Weitere Kontrollen bestätigen oder widerlegen diese Annahme.
-
Wenn das Flipflop 79 gesetzt ist, bewirkt das niedrige Ausgangssignal
an seinem Ausgang, daß das Rückstellsignal vom Zähler 100 entfernt wird, so daß
der Zahler vorrücken kann, wenn an seinem S-Eingang die einzelnen aufeinanderfolgenden
CLOCK-Signale eintreffen. Angenommen, der Abtaster tastet tatsächlich über ein Etikett,
so werden die auf den Präambelabschnitt folgenden Datenbits Bit für Bit unter Steuerung
durch die einzelnen CLOCK-Impulse in das Schieberegister 70 eingegeben. Während
dieser Abtastung wird die Taktschaltung 91 durch Übergänge in den Daten, die aufgrund
der richtigen Wahl von Datenbitgruppierungen in der bereits erläuterten Weise nach
nicht mehr als vier CLOCK-Impulse auftreten müssen, periodisch nachsynchronisiert.
Wenn der Zähler den Zählwert 4 erreicht, was anzeigt, daß die ersten vier Datenbits
empfangen sind, wird das UND-Glied 84 durch das STROBE-Signal abgetastet. Wenn die
ersten vier Stellen des Schieberegisters eine der zehn gültigen Bitkombinationen
nach Tabelle 1
enthalten, ist das Ausgangssignal des ODER-Gliedes
82 hoch, so daß das UND-Glied 84 gesperrt ist. Wenn irgendeine der anderen 4-Bit-Kombinationen
in diesem Schieberegister anwesend ist, wie es wahrscheinlich ist, wenn der Abtaststrahl
das Untergrundmaterial statt ein Etikett oder einen genügend weit von der Mitte
des Etiketts entfernten Etikettbereich abtastet, ist das Ausgangssignal des ODER-Gliedes
82 niedrig und wird das UND-Glied 84 aktiviert. Wenn das UND-Glied 84 aktiviert
ist, wird durch das resultierende hohe Ausgangssignal des ODER-Gliedes 122 das Flipflop
79 rückgesetzt und dadurch der Zähler 100 zurückgestellt.
-
Immer wenn das Flipflop 79 rückgesetzt ist, wird durch eine Bitkombination,
von der angenommen wird, daß sie den Präambelabschnitt darstellt, das UND-Glied
78 wieder aktiviert, so daß das Flipflop 79 dann gesetzt wird.
-
Wenn der Zähler 100 den Zählwert 8, d.h. 4 x 2 erreicht, wird das
UND-Glied 84 wieder abgetastet. Wie bereits erläutert, wird, wenn die ersten vier
Bitstellen des Schieberegisters 70 eine gültige Bitkombination gemäß Tabelle 1 enthalten,
das UND-Glied 84 gesperrt. Andernfalls wird das UND-Glied aktiviert und das Flipflop
79 rückgesetzt. Dieser Vorgang dauert an, bis der Zähler den Zählwert 24 erreicht.
-
Der Zählwert 24 ist aus drei Gründen von Bedeutung. Erstens zeigt
irgendein von 0 abweichender Zählwert an, daß die Präambel wahrgenommen wurde; zweitens
zeigt er an, daß fünf Gruppen von je vier Datenbits abgelesen und als gültige 4-Bit-Kombinationen
ermittelt worden sind; und drittens zeigt er an, daß die ersten vier Bitstellen
des Schieberegisters 70 Signale enthalten sollten, die Weiß, Schwarz, Weiß, Schwarz,
d.h. den ersten vier Bändern des Endabschnittes 46 des Etiketts 36 entsprechen.
Ist, wenn das Signal Zählwert 24 und das Signal STROBE zum Schaltwerk 86 gelangen,
diese Kombination nicht anwesend, so erzeugt das Schaltwerk 86 ein Ausgangssignal.
-
In einer von vielen möglichen Ausführungsformen kann das Schaltwerk
86 ein erstes viereingängiges UND-Glied mit zwei an die Bitstellen 1 und 3 des Schieberegisters
70 angeschlossenen
Normaleingängen und zwei an die Bitstellen 2
und 4 des Schieberegisters 70 angeschlossenen Sperreingängen sowie ein zweites U£:D-Glied
mit zwei an STROBE und Zählwert 24 angeschlossenen -Xgormaleinyängen und einem an
den Ausgang des oben erwähnten ersten UND-Gliedes angeschlossenen Sperreingang enthalten.
Pei dieser oder anderen möglichen Anordnungen von Schaltgliedern erzeugt das Schaltwerk
86 an seinem Ausgang ein hohes Signal, wenn es an seinen Eingängen (a) Signale STROBE
und Zählwert 24 und (b) irgendeine von hoch, niedrig, hoch, niedrig abweichende
Signalkombination von den Bitstellen 1, 2, 3 und 4 des Schieberegisters 70 empfängt,
und andernfalls ein niedriges Signal.
-
Das resultierende hohe Signal vom Schaltwerk 86 bewirkt, daß das Flipflop
79 über das ODER-Glied 122 rückgesetzt wird, wodurch der Zähler 100 auf den Zählwert
0 zurückgestellt wird, so daß der gesamte Vorgang von neuem beginnen muß.
-
Es wurde gefunden, daß, wenn die Schaltungsanordnung nach Fig. 3
nicht mit dem oben beschriebenen S-chaltwerk 86 ausgerüstet ist ünd folglich die
zuletzt erläuterte Gültigkeitskontrolle nicht durchführt, bestiinrate beim Abtasten
entlang der Linie 2-2 (Fig. 2a) entstehende Datenkombinationen zur Folge haben können,
daß alle übrigen beschriebenen Gültigkeitskontrollen auch dann positiv ausfallen,
wenn eine unrichtige Ablesung des Etiketts erfolgt ist. Daraus ergibt sich, daß,
wenn die Schaltungsanordnung das Schaltwerk 86 enthält und dieses Schaltwerk während
der Abtastung nicht aktiviert wird, eine starke Gewähr dafür gegeben ist, daß die
Abtastung über ein Etikett und durch das Zentrum dieses Etiketts erfolgt ist.
-
Durch das Signal CT24 am ODER-Glied 106 in Verbindung mit dem Signal
STROBE am UND-Glied 108 wird das UND-Glied 108 aktiviert, so daß das Flipflop 110
gesetzt wird. Wenn das Flipflop 110 gesetzt ist, wird durch das resultierende niedrige
Signal an seinem Ausgang das UND-Glied 96 gesperrt. Dadurch wird verhindert, daß
das Verzögerungsglied 92 Signale CLOCK und STROBE erzeugt, während andererseits
nicht verhindert wird, daß Signale CLOCX und STR03E durch Übergänge, dargestellt
durch ein hohes
Ausgangssignal des ODER-Gliedes 68, erzeugt werden.
Indem das l-Ausgangssignal des Flipflops 110 hoch wird, sendet das Monoflop 111
einen Impuls aus, der über das aktivierte UND-Glied 113 das Verzögerungs-IIonoflop
116 triggert. Wenn der Strahl tatsächlich durch das Zentrum eines Etiketts gelaufen
ist, sollte für mindestens 6 Mikro sekunden nach dem Setzen des Verzögerungs-Monoflops
116 kein übergang auftreten. Durch einen etwaigen vorzeitigen Übergang wird das
UND-Glied 120 aktiviert, das durch das Verzögerungs-Monoflop 116 über das ODER-Glied
119 voraktiviert ist. Das aktivierte UND-Glied 120 aktiviert das ODER-Glied 122,
wodurch das Flipflop 79 rückgesetzt wird, was, wie bereits erläutert, zur Folge
hat, daß der gesamte Abtastvorgang erneut ausgelöst wird.
-
Wie bereits erwähnt, zeigt die Erzeugung eines Signals Zählwert 24
vom Zähler 100 (und des dazugehörigen Signals STROBE von der Taktschaltung 91) an,
daß fünf Sätze von Datenbits erfolgreich im Schieberegister 70 gespeichert worden
sind. Angenommen, das Auftreten des Endabschnitts (des Zentrums) des Etiketts ist
erfolgreich erfaßt worden, so ist das System nach Fig. 3 nunmehr in den Stand gesetzt,
Daten aus der anderen Hälfte des Etiketts herauszuholen (was geschieht, wenn die
Abtastung über die andere Hälfte des Etiketts weiterläuft). Der an den Steuereingang
des Schieberegisters 70 und an den Zähler 100 angeschlossene Ausgang des Flipflops
105 bewirkt daher, daß das Schieberegister, wenn es CLOCK-Impulse empfängt, von
rechts nach links verschiebt und daß der Zähler, wenn er CLOCK-Impulse empfängt,
nach unten statt nach oben zählt.
-
Der Übergang vom schwarzen Zentrumsabschnitt zum umgebenden Weißband
bewirkt, wenn er nicht vorzeitig auftritt, daß der Übergangsdetektor 62 einen Impuls
erzeugt, was zur Folge hat, daß ein CLOCK-Impuls und ein STROBE-Impuls erzeugt werden
und das Flipflop 110 rückgesetzt wird, so daß die Taktschaltung die Aussendung beabstandeter
CLOCK- und STROBE-Impulssignale wiederaufnehmen kann. Wenn der Abtaster über die
rechte Hälfte des Etiketts tastet, wird die abgelesene Information mit der im
Schieberegister
70 gespeicherten Information an den UND-Gliedern 72 und 74 verglichen. (Wenn die
Bits im Register 70 nach links verschoben werden, gelangt jedes solche von der Bitstelle
1 des Registers 70 ausgelesene Bit auch zur höchststelligen Stufe, so daß die Bits
im Register 70 umlaufen.) Besteht irgendeine Abeichung zwischen den Daten im Schieberegister
und den am Flipflop 66 erscheinenden Daten, so wird das eine oder das andere der
UND-GlieZer 72 und 74 aktiviert. Das resultierende hohe Ausgangssignal des ODER-Gliedes
122 bewirkt, daß das Flipflop 79 rückgesetzt und der Abtastungswahrnehmvorgang in
der bereits beschriebenen Weise erneut eingeleitet wird.
-
Der Zähler erreicht den Zählwert 0, wenn der Strahl 28 das Etikett
vollständig durchlaufen hat und das einzelne Präambel-Weißband erfaßt. Dieser Zählwert
0, wenn er zu diesem Zeitpunkt auftritt, zeigt an, daß die im Schieberegister 70
gespeicherte Information (d.h. die Information auf der linken Seite eines Etiketts
36) mit der Information auf der rechten Seite dieses Etiketts übereinstimmt. Wenn
der Strahl den äußeren Schwarzring erfaßt, versucht das resultierende CLOCR-Signal
den Zähler 100 zu erhöhen, so daß das Signal CO erzeugt wird. Dies ist ein starkes
Indiz dafür, daß ein Etikett richtig abgetastet und gelesen worden ist. Es bleibt
jedoch noch eine letzte Gültigkeitskontrolle.
-
Durch Vereinigung des Signals CO über das ODER-Glied 106 mit dem
Signal STROBE wird das Und Glied 108 aktiviert und das Flipflop 110 gesetzt. Das
niedrige O-Ausgangssignal des Flipflops 110 sperrt das UND-Glied 96, wodurch die
Erzeugung von CLOCK- und STROBE-Impulsen verhindert wird. Das Signal am l-Ausgang
des Flipflops 110 triggert das Verzögerungs-Monoflop 118 über das Monoflop 111 und
das aktivierte UND-Glied 114. Durch das hohe Signal am Ausgang des Verzögerungs-Monoflops
wird das UND-Glied 120 über das ODER-Glied 119 voraktiviert. Wenn ein übergang vor
dem Zurückkippen des Verzögerungs-Monoflops 118 auftritt, wird durch das resultierende
hohe Signal vom ODER-Glied 68 das UND-Glied 120 aktiviert, woraufhin das ODER-Glied
122 das Rückstellsignal erzeugt.
-
Die 3 ,2-Mikrosekunden-Verzögerung des Verzögerungs-Monoflops 118
ist kürzer als diejenige Zeit, die der Strahl 28 braucht, um über den äußeren Schwarzring
eines Etiketts 36 zu laufen. Ein bei gesetztem Verzögerungs-Monoflop auftretender
Übergang zeigt daher an, daß ein Etikett fehlerhaft ist oder daß etwas anderes als
ein Etikett abgetastet wurde. Wenn das Verzögerungs-Monoflop 118 zurückkippt, wird
durch Vereinigung des resultierenden Ausgangssignals vom Monoflop 121 mit einem
l-Ausgangssignal vom Flipflop 110 das UND-Glied 112 aktiviert, so daß ein Rückstellsignal
am ODER-Glied 122 und ein Signal VALID READ (gültige Ablesung) erzeugt werden. Dieses
Signal kann auf verschiedene Weise verwendet werden. Beispielsweise kann es einer
Datenverarbeitungsanlage (nicht gezeigt) zugeleitet werden, die bewirkt, daß die
Information im Schieberegister 70 zur Datenverarbeitungsanlage herausgeschoben wird.
Statt dessen kann es auch veranlassen, daß die Information aus dem Schieberegister
70 in ein anderes Speicherschieberegister für irgendeinen geeigneten Verwendungszweck
geschoben wird.
-
Vorstehend sind somit eine Reihe von Gültigkeitskontrollen, die bei
der Abtastung eines Etiketts 36 (Fig. 2) durchgeführt werden, beschrieben worden.
Als erstes erfolgt eine laufende Kontrolle am UND-Glied 88, um sicherzustellen,
daß zwei Übergänge nicht zu dicht beieinander liegen. Sodann erfolgt eine laufende
Kontrolle am UND-Glied 78, um zu ermitteln, ob die Präambel eines Etiketts abgetastet
worden ist. Als nächstes erfolgt jeweils bei Empfang von vier aufeinanderfolgenden
Informationsbits im Schieberegister 70 eine Kontrolle am UND-Glied 84, um zu ermitteln,
ob eine der zehn zulässigen Datenkombinationen gemäß Tabelle 1 vorhanden ist. Wenn
der Zähler einen Zählwert erreicht, der anzeigt, daß der Abtaststrahl das erste
Band des Zentrums in der Mitte des Etiketts erfaßt haben sollte, erfolgt eine Kontrolle
am Schaltwerk 86, um zu ermitteln, daß das eindeutige NVeiß-Schwarz-1*7eiß-Schwarz-Muster
vom Schieberegister empfangen worden ist. Außerdem erfolgt eine Kontrolle am UND-Glied
120, um zu ermitteln, daß der Abtaststrahl die Mitte oder
nahezu
die Mitte des Etiketts durchlaufen hat, indern festgestellt wird, daß keine Übergänge
im Zentrumsteil des Etiketts vorhanden sind. Sodann erfolgt an den UND-Gliedern
72 und 74 eine Kontrolle, um sicherzustellen, daß die von außen zur Mitte des Etiketts
abgelesen Daten Bit für Bit mit den von der Mitte des Etiketts nach außen abgelesenen
Daten übereinstimmen.
-
Schließlich erfolgt auch eine Kontrolle am UND-Glied 120, um sicherzustellen,
daß der Abtaststrahl den äußeren Schwarzring des Etiketts durchläuft.