DE2457259A1

DE2457259A1 - Verfahren zum lesen eines codes auf einem aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE2457259A1
Application number: DE19742457259
Authority: DE
Inventors: Jun Herbert George Coles; Lawrence Seligman
Original assignee: Data General Corp
Current assignee: EMC Corp
Priority date: 1973-12-05
Filing date: 1974-12-04
Publication date: 1975-06-12
Also published as: CA1040313A; CA1037156A; NL7415874A; US3891831A; US3979577A; US4059224A; GB1491875A; GB1491874A

Description

DiPL-ING. KLaUS NEUBSCKER 9AR79RQ

Patentanwalt £^0 I 4.ΌΌ

4 Düsseldorf 1 · Schad-owplatz.9

Düsseldorf, 3. Dez. 1974 74189

Data General Corporation
Southboro, Mass. 01772, V. St. A.

Verfahren zum Lesen eines Codes
auf einem Aufzeichnungsmedium

Die Erfindung bezieht sich auf ein automatisiertes Code-Erken- " nungssystem mit einem codierten Etikett, eine Codeart zur Erzeugung 'des codierten Etiketts sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Analyse des Codes-, insbesondere eines Binär- oder Zweifach-Niveau-Codes, für den beispielsweise ein Untergrund und geeignete Zeichen verwendet werden. Binärcodes dieser Art können zur Identifizierung von Personen oder Waren mittels optischer und/oder magnetischer Verfahren eingesetzt werden. .

Halbautomatisierte und vollautomatisierte Erfassungssysteme zur Code-Erkennung gewinnen rasch an Interesse für den Einsatz an Verfkaufsstellen wie Kassen in Einzelhandelsgeschäften und Supermärkten. Sie stellen einen raschen und genauen Datenzugriff zur Warenidentifizierung, Warenpreiserfassung und Kreditidentifizierung zur Verfügung.

Es hat sich gezeigt, daß solche Systeme flexibel sein sollten, um sowohl kleine als auch große Arbeiten ausführen zu können, so daß sie sich für handbediente, von einer Bedienungsperson betätigte Äbtasteinrichtungen eignen, zusätzlich zu den größeren und ausgeklügelteren feststehenden Abtaststationen, durch

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Telefon (0211) 32O8 58 Telegramme Custqpat

die die Ware normalerweise gefördert wird. Darüber hinaus sollte das System auch so flexibel sein, daß damit codierte Etikette gelesen werden können, die mit handbedienten Druckeinrichtungen, wie sie an Einzelhandels-Ausgabestellen Verwendung finden können, hergestellt werden, im Gegensatz zu gedruckten Etiketten, die von aufwendigen, verwickelten Druckmaschinen erzeugt werden und dann normalerweise minimale Toleranzen im Druck haben. Jedoch können auch bei der letztgenannten Lösung gelegentlich Unregelmäßigkeiten entstehen, verursacht durch Probleme, wie sie sowohl bei der Plattenfertigung als auch beim Druckvorgang auftreten können.

Es liegt jedoch auf der Hand, daß der Einsatz handbetätigter Instrumente Probleme mit sich bringt, die die Gesamteffektivität solcher Systeme beeinträchtigen können. Beispielsweise besteht bei handbetätigten Abtasteinrichtungen, die über ein codiertes Etikett hinwegbewegt werden, die Gefahr von Geschwindigkeitsschwankungen, Beschleunigungsschwankungen und/ oder des Auftretens von Winkelgeschwindigkeits-Komponenten in Richtungen normal zur Code-Querrichtung. Andererseits kann der handbetätigte Druckmechanismus zu Druckabweichungen führen, die die Toleranzen übersteigen, für die ein solches System ausgelegt ist. Diese Druckabweichungen könnnten auch infolge der weitgehenden Unterschiedlichkeit der codierten Medien auftreten, für die ein solches System sich einsetzen lassen soll. Zu diesen codierten Medien gehören etwa Kreditkarten, Etikette, sonstige Karten oder Zettel, Päckchen etc.

Ein Verfahren zum Lesen eines Zweifach-Niveau-Codes auf einem Aufzeichnungsmedium, wobei der Code mindestens ein Zeichen einer Zeichengruppe wiedergibt und für jedes Zeichen durch eine Mehrzahl aufeinanderfolgender übergänge zwischen den beiden Niveaus bestimmt ist, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmedium zur Erzeugung eines die übergänge bezeichnenden zeitbezogenen elektrischen Signals abgetastet; mindestens die ersten vier Perioden zwischen

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abwechselnden Übergängen von dem elektrischen Signal gemessen; die Messungen jeweils zweier überlappender Perioden unter Erzeugung von drei Verhältnissen, die jeweils nicht mehr als einen der drei möglichen Werte repräsentieren, miteinander verglichen; und die für die drei Verhältnisse erhaltenen Werte unter Festlegung eines Zeichens decodiert werden.

Das Vergleichen wird begünstigt durch die Bildung eines Toleranz-Fensters für die zweite zweier einander überlappender Perioden zur Festlegung eines oberen und unteren Signalniveaus, und das Signalniveau der ersten der beiden einander überlappenden Perioden wird so modifiziert, daß drei modifizierte Signalniveaus erhalten werden, von denen jedes gesondert mit dem oberen und unteren Signal-Toleranzniveau verglichen wird. Die Anordnung der codierten Zeichen auf dem Aufzeichnungsmedium oder der Code bzw. Druckstock für die Bedruckung des Aufzeichnungsmediums mit den Zeichen ist so gewählt, daß für jedes Gesamtzeichen nicht mehr als zwei Bits desselben Niveaus aufeinanderfolgend angeordnet sind und daß zwei aufeinanderfolgenden Bits eines ersten Niveaus nicht unmittelbar zwei aufeinanderfolgende Bits eines zweiten Niveaus folgen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 in vergrößertem Maßstab eine Ansicht eines Aufzeichnungsmediums mit dem Dreistreifen-Code bzw. · dem in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendeten Code;

Fig. 2 ein das Gesamtzeichen "Neun" wiedergebendes Impulsdiagramm, das die Weiß-/Schwarz- und Schwarz-/Weiß-übergänge und die festgelegten Perioden T1 bis T4 veranschaulicht;

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Fig. 3 ein Blockschaltbild mit einem Gesamtüberblick des Code-Lesesystems nach der Erfindung;

Fig. 4 in Blockform ein Schaltbild des Schaltungsaufbaus des Signalverarbeiters 14 und der Signalverhältnis-Detektorschaltung 15 der Fig. 3;

Fig. 5 in Blockform ein Schaltbild des Schaltungsaufbaus für die Komparatoren 35, 36 und 37 der Fig. 4;

Fig. 6 in Blockform ein Schaltbild der Schaltungsanordnung des Signaldecoders 16 der Fig. 3;

Fig. 7 in Blockform ein Schaltbild der Schaltungsanordnung der Steuerlogik 18 der Fig. 3 und 6; und

Fig. 8 ein Impulsdiagramm der Kurvenzüge der ausgewählten Signale, wie sie im Verlauf des Gesamtzeichen-Analysiersystems erzeugt werden, das zugleich die ausgewählten Zustände der Analogschalt- und Ausblend-/Haltestufen der Fig. 4 wiedergibt.

Im einzelnen läßt die Zeichnung in Fig. 1 einen auf einem Aufzeichnungsmedium 12 angeordneten Dreistreifencode für die Zahlen Null bis Neun erkennen. Außerdem sind Start-/Stopbefehle in Form eines Zweistreifencodes gezeigt. Wie dargestellt, ist kein Streifen breiter als zwei Moduln oder Bits, und ebenso ist kein Abstand zwischen zwei Streifen in einem Gesamtzeichencode breiter als zwei Moduln. Ebenso ist zu bemerken, daß in jedem codierten Gesamtzeichen keinen zwei aufeinanderfolgenden Moduln eines ersten Niveaus (beispielsweise Schwarz) zwei aufeinanderfolgende Moduln eines zweiten Niveaus (beispielsweise Weiß) folgen.

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In dem Impuls- bzw* Kurvendiagramm der Fig. 2, das eine als Gesamtzeichen abgetastete Neun wiedergibt, sind die drei Streifen durch die von einem Äbtaster erfaßten Schwarzniveaus und die dazwischen befindlichen beiden Abstände durch die Weißniveaus wiedergegeben. Diese Ausführung in Binärform läßt sich durch die Codefolge 1101101 wiedergeben. Während eines Abtastvorgangs eines Gesamtzeichens werden vier Messungen festgelegt und durchgeführt, die auf den erfaßten Weiß-/ Schwarz- und Schwarz-/Weiß-übergängen beruhen. Diese Messungen umfassen die Bildung der Perioden: T1, die sich von der

ersten zur zweiten Anstiegsflanke bzw. vom ersten zum zweiten Weiß-/Schwarz(W/B)-Übergang; T2_f die sich von der ersten zur zweiten Rückenflanke oder dem ersten zum zweiten Schwarz-/ Weiß(B/W)-übergang; T3, die sich von der zweiten zur dritten Anstiegsflanke oder dem zweiten bis zum dritten W/B-Übergang; und T4_r die sich von der zweiten zur dritten Rückenflanke bzw. dem zweiten und dritten B/W-Obergang erstreckt.

Bei der Decodierung werden die Verhältnisse zweier aufeinanderfolgender, aber überlappender Perioden verwendet, um drei Verhältnisse, d. h. R21 = T2/T1; R32 = T3/T2 und R4/3 = T4/T3 zu erzeugen. Es versteht sich, daß natürlich auch die Reziprokwerte dieser Verhältnisse als Kriterien gewählt werden könnten, wenn das gewünscht wird. Für den bestimmten Dreistreifencode der Fig. 1 können diese drei Verhälntisse ohne weiteres einen der drei Werte annehmen: Nahezu Eins (N); kleiner als Eins (S); und größer als Eins (L). Nachstehend ist eine Tabelle angegeben, in der für jedes Gesamtzeichen der in Fig. 1 gezeigten Gruppe folgendes wiedergegeben ist: Ein entsprechendes Codemuster mit Eins- und Null-Werten in einer zweiten Spalte; abgeleitete Periodenwerte in einer dritten Spalte (wobei eine Zeiteinheit Eins gleich jeder durchlaufenden Moduleinheit ist); und Wert-Kriterien für jedes der drei Verhältnisse für jedes Gesamtzeichen in einer vierten Spalte: ·

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— 6 — Gesamtzeichen Codemuster T1 T2 T3 Τ4 R21 R32 R43

0	100101	3	3	2	2	N	S	N
1	1001011	3	3	2	3	N	S	L
2	.101011	2	2	2	3	N	N	L
3	101101	2	3	3	2	L	N	S
4	1011011	2	3	3	3	L	N	N
5	1101011	3	2	2	3	S	N	L
6	101001	2	2	3	3	N	L	N
7	1101001	3	2	. 3	3	S	L	N
8	110101	3	2	2	2	S	N	N
9	1101101	3	3	3	2	N	N	S

Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm, das allgemein das Code-Erkennungssystem der vorliegenden Erfindung beschreibt, wie es in Verbindung mit einem Handabtaster 11 zur Analyse oder Auswertung des codierten Aufzeichnungsmediums 12 verwendet wird. Die codierte Aufzeichnung enthält eine ausgewählte Kombination codierter Gesamtzeichen aus dem mit Fig. 1 wiedergegebenen Code zur Identifizierung der mit der Aufzeichnung ausgestatteten Ware 13. Solche Handabtaster 11 zur Auswertung eines Zweiniveau(Schwärz-/Weiß)-Codes sind allgemein bekannt und bedürfen keiner weiteren Erläuterung. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß auch ein Abtaster, der auf einen magnetischen Zweiniveau-Code anspricht, für den Einsatz in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung angepaßt werden könnte.

Das Schwarz- und Weiß-Zweiniveau-Signal der vorliegenden Ausführung wird in dem Handabtaster 11 durch einen geeigneten Fotodetektor (nicht dargestellt) in ein elektrisches Zweiniveau-Signal umgesetzt und dann einem Signalverarbeiter zugeführt, in dem für die übergänge zwischen den beiden Niveaus repräsentative elektrische Signale erzeugt werden. Das Ausgangssignal des Signalverarbeiters 14 wird dann durch eine

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Signalverhältnis-Detektorschaltung 15 bearbeitet, um die Perioden T1 bis T4 zu messen, eine Reihe von Verhältnis-Prüfungen vorzunehmen und dann für jede dieser Prüfungen einen der drei Werte "nahezu Eins" (N); "kleiner als Eins" (S) oder "größer als Eins" (L) zu erzeugen. Die letztgenannten Werte für die einzelnen Prüfungen werden einem Signaldecoder 16 zugeführt, und nachdem für jede der drei aufeinanderfolgenden Prüfungen Werte erfaßt worden sind, wird das decodierte Signal an einen Digitalausgang 17 geliefert, wo die Zahl wiedergegeben oder gespeichert wird. Eine Steuerlogik 18, die mit ihrem Eingang an der Detektorschaltung 15 liegt, steuert den Betrieb des Signaldecoders 16 und des Digitalausgangs 17.

Wie mit Fig. 4 gezeigt, enthält der Signalverarbeiter 14 einen Verstärker 21, der an den Handabtaster 11 angeschlossen ist und dessen Ausgang durch.einen Differentiator 22 differentiiert wird, um bipolare Signale zu erzeugen, die die Zeitpunkte bezeichnen, zu denen die W/B- und B/W-übergänge stattfinden. Diese bipolaren differentiierten Signale werden Komparatoren 23 und 24 zugeführt, um mit Schwellwerten +V bzw. -V verglichen zu werden und so zwei Gruppen gleichförmiger Impulse zu erzeugen. Durch den Einsatz einer solchen Anordnung wird das Abtastsystem von absoluten Reflexionswerten für Schwarz und Weiß unabhängig gemacht, solange ein geeigneter Kontrast der verschieden gefärbten Streifen eingehalten wird. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß daher andere Farbkombinationen als Schwarz und Weiß verwendet werden können.

Eine erste Gruppe positiver Impulse wird von dem Komparator 23 abgegeben, die W/B-Obergänge bezeichnen, und von dem Komparator 24 wird eine zweite Gruppe positiver Impulse abgegeben, die B/W-übergänge bezeichnen.

Übergangs-Integratoren 25 und 26 sind mit einem gemeinsamen festen Referenzpotential V REF verbunden. Diese Integratoren 25, 26 erzeugen einen Sägezahn mit konstantem Anstieg und werden jeweils durch die Rückflanke der Signale W/B und B/W

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rückgesetzt. Die Ausgänge des Integrators 25 werden einem geeigneten Analogschalter 27 und einer herkömmlichen Ausblend-/ Haltestufe 28 zugeführt, während die Ausgänge des Integrators 26 einem gleichartigen Analogschalter 29 und einer gleichartigen Ausblend-/Haltestufe 31 zugeführt werden. Der Analogschalter 27 und die Ausblend-/Haltestufe 28 werden durch die Anstiegs- oder Vorderflanke des W/B-Signals getriggert, um den Analogschalter 27 abzuschalten und in der Ausblend-/ Haltestufe 28 den von dem Integrator 25 erhaltenen integrierten Zeitwert festzuhalten. In gleicher Weise schaltet die Anstiegsflanke oder Vorderflanke des B/W-Signalimpulses den Analogschalter 29 ab und hält in der Ausblend-/Haltestufe 31 die Spannungswiedergabe des von dem Integrator 26 erhaltenen Zeitwertes. Durch ein NAND-Gatter-Flipflop 30 wird sichergestellt, daß der eine Schalter im eingeschalteten Zustand ist, wenn der andere Schalter sich im gesperrten Zustand befindet. Ebenso ist die eine Ausblend-/Haltestufe im Haite-Zustand, wenn die andere Ausblend-/Haltestufe im Ausblend-Zustand ist.

Die Analogschalter 27 und 29 sind gemeinsam an eine Gruppe mit drei Verstärkern angeschlossen, die einen ersten Verstärker 32 mit einer vorgegebenen Verstärkung delta (<f) , einen Differentialverstärker 33 sowie einen Summierverstärker 34 umfaßt. Der Ausgang des Verstärkers 32 wird ebenfalls dem Differentialverstärker 33 und dem Summierverstärker 34 zugeführt, so daß diese Verstärker jeweils Verstärkungswerte 1 - / bzw. 1 + / liefern, vorausgesetzt, daß die Verstärkungscharakteristik der einzelnen Verstärker Eins ist. Somit wird, unabhängig davon, welcher der beiden Analogschalter 27, 29 geöffnet ist, um ein Signal von einem der Integratoren durchzulassen, das durchgelassene Signal durch den Differenz- und den Summierverstärker verarbeitet, um zwei Ausgangesignale zu erzeugen, die jeweils um einen Wert / verringert bzw. erhöht sind. Zusammen bilden diese Signale ein Ausgangssignal mit einer Toleranz 1 + <f.

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Das das untere Niveau aufweisende Signal vom Differenzverstärker 33 wird den LL-Eingängen von drei Komparatoren 35, 36 und 37 zugeführt. In ähnlicher Weise wird das das obere Niveau aufweisende Ausgangssignal vom Summierverstärker 34 dem UL-Eingang der einzelnen Komparatoren 35, 36 und 37 zugeführt. Ein dritter Eingang der drei Komparatoren 35, 36 und 37 ist mit den Ausblend-/Haltestufen 28 und 31 verbunden. Für diese letztgenannte Verbindung werden drei unterschiedliche Zweige verwendet, die jeweils einen Verstärker mit vorgegebenem Wert enthalten, der auf der speziellen Code-Ausgestaltung beruht. Für die Ausführung nach Fig. 1 werden Werte entsprechend Eins, zwei Drittel und drei Halben verwendet, um die Ermittlung zu unterstützen, welcher der Werte der drei Verhältnisse für die gelegentliche Decodierung die binärcodierte Information enthält. Der Verstärker 38, der einen Verstärkungsfaktor Eins hat, ist mit dem Komparator 35 verbunden. Ein Verstärker 39 mit einer Verstärkung von zwei Dritteln ist mit dem Komparator 36 verbunden. Mit dem Komparator 37 ist ein Verstärker verbunden, der eine Verstärkung von drei Halben hat.

Ein typisches Beispiel für Komparatoren 35 bis 37 wird anhand Fig. 5 beschrieben, wobei Komparator 35 zwei analoge Komparatoren 42 und 43 enthält, die gemeinsam an den Dateneingang eines Flipflops 44 angeschlossen sind. Wenn im Betriebszustand der Ausgang des Summierverstärkers 34 zu dem positiven Eingang des Komparators 42 positiver als der Ausgang des Verstärkers 38 ist, wird ein Signalausgang von +5 V abgegeben. In gleicher Weise wird ein +5-V-Ausgangssignal abgegeben, wenn das Ausgangssignal des Verstärkers 38 für den positiven Eingang des Komparators 43 positiver als der Ausgang des Differential-, Verstärkers 33 für den Minusausgang des Verstärkers 43 ist. Wenn beide Verstärker einen +5-V-Ausgang aufweisen, wirken ^: sie praktisch wie ein UND-Gatter, das das Flipflop 44 aktiviert, um ein INSIDE-Signal zu erzeugen, das ein "nahezu Eins"(N)-Verhältnis bezeichnet. Wenn umgekehrt der Ausgang des Verstärkers 38 nicht innerhalb der durch den Ausgang der Verstärker 33 und 34 festgelegten Grenzen liegt,

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d. h. der Ausgang des Verstärkers 38 positiver als der Ausgang des Verstärkers 34 (1! + /) oder negativer als der Ausgang des Verstärkers 33. (1 - <f) ist, so ist der Wert, am Eingang D des Flipflops 44 Null Volt, so daß ein negatives Ansprechen (INSIDE) vom Flipflop 44 aktiviert wird.

Wie wieder aus Fig. 4 ersichtlich, wird auf eine unmittelbar vorhergehende Periode T, die in einer der Ausblend-/Haltestufen 28 festgehalten ist, durch die einzelnen Verstärker 38, 39 und 41 eingewirkt, um das festgehaltene Signal jewej-ls mit den drei gezeigten MuItiplikationsfaktoren zu modifizieren. Das modifizierte Signal läßt nur einen der Komparatoren 35 bis 37 anzeigen, daß das modifizierte Signal nahezu das gleiche wie das von.einem der Analogschalter 27 und 29 ist, und es wird dann nur von diesem Komparator ein Ausgangesignal abgegeben. Wenn die festgehaltene Information gleich Eins ist, dann liegt nur der Signalzweig mit dem Verstärker 38 innerhalb der durch die Verstärker 33 und 34 festgelegten Grenzen. Dadurch wird der Komparator 35 'aktiviert, so daß er ein internes Ausgangssignal abgibt, das das erfaßte Verhältnis als "nahezu Eins" bezeichnet. Wenn andererseits die Information von einer der Ausblend-/Haltestufen kleiner als Eins ist, so wirkt der Verstärker 39 so auf das Signal ein, daß es zwischen den LL- und UL-Niveaus des Komparators 36 liegt, um den Komparator so zu aktivieren, daß er das erfaßte Verhältnis als "kleiner (als) Eins" bezeichnet. Wenn die Information von einer der Ausblend-/Haltestufen größer als Eins ist, wirkt der Verstärker 41 auf das Signal ein, so daß das resultierende Signal zwischen den LL- und UL-Niveaus des Komparators 37 liegt, um so den Komparator 37 dahingehend zu aktivieren, daß er das erfaßte Verhältnis als "größer (als) Eins" bezeichnet.

Wie ersichtlich, verursacht das erfaßte Verhältnis, das von dem Signal an einem der Analogschalter 27, 29 in Verbindung mit dem unmittelbar vorausgehenden Signal von einer der Ausblend- /Haltestufen 28, 31 gebildet wird, nur einen Wert von

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nahezu Eins, größer Eins oder geringer Eins. Das läßt dann praktisch die Aktivierung nur eines der Komparatoren 35, 36 oder 37 für jede Vernaltriiserfassung zu. Wie weiter unten genauer erläutert; wird ein Taktsignal verwendet, das zur Zeit der Zwei-Niveau-übergänge Vier bis Sechs auftritt, um die Komparatoren zu jeder von drei Zeiten auszublenden und damit die für R21, R32 und R43. erfaßten Werte zu erzeugen.

Die Signale von den Komparatoren 35, 36 und 37 werden dann dem Signaldecoder 16 zugeführt, der im einzelnen in Fig. 6 wiedergegeben ist, die allgemein ein Schieberegister 45, einen Gesamtzeichen-Decodierer 55 und ein Speicherregister zeigt. Das Schieberegister 45 enthält eine Reihe Speicherstufen 46 bis 54* mit drei vertikalen Spalten mit jeweils drei Stufen, wobei die drei Stufen 46, 47 und 48 der ersten Spalte parallel angeordnet sind, um jeweils die Werte vom Ausgang der Komparatoren 35, 36 bzw. 37 aufzunehmen und zu speichern, die die Entscheidung repräsentieren, die hinsichtlich einer der drei Verhältnisprüfungen R21, R32 und R43 getroffen wurde. Wenn beispielsweise die Verhältnisprüfung R21 eine "nahezu Eins"-Entscheidung anzeigte, dann würden die Speicherstufen 46 durch den Komparator 35 aktiviert, um 'den "nahezu Eins" (N)-Ausgang zu bezeichnen, während die Speicherstufen 43 und 44 ihre NuI1-Äusgänge beibehalten würden.

Unmittelbar vor einer hinsichtlich der zweiten Verhältnisprüfung R32 getroffenen Entscheidung wird die Information der Speicherstufen 46 bis 48 jeweils zu den Speicherstufen 49 bis 51 verschoben. In ähnlicher Weise wird, nachdem eine Entscheidung hinsichtlich der Verhältnisprüfung R32 getroffen worden ist, und unmittelbar vor der Durchführung der Verhältnisprüfung R43, Information von den Speicherstufen 4? bis 51 parallel zu den Speicherstufen 52 bis 54 verschoben, während Information in den Speicherstufen 46 bis 48 in ähnlicher Weise zu den Speicherstufen 49 bis 51 verschoben wird. Somit stellt am Ende der drei Verhältnisprüfungen je

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Gesamtzeichen das Schieberegister 45 eine Anzeige für jede dieser drei Verhältnisprüfungs-Entscheidungen zur Verfügung.

Wie dargestellt, ist der Zeichendecodierer 55 mit dem Schieberegister 45 so verbunden, daß die Ausgänge der Speicherstufen 46, 49 und 52, die mit dem "nahezu Eins"(N)-Komparator 45 gekoppelt sind, mit einem ersten Eingang des Zeichendecodierers 55 in Verbindung stehen. In ähnlicher Weise sind die Ausgänge der Speichereinheiten 47, 50 und 53, die mit dem "kleiner als Eins"(S)-Komparator gekoppelt sind, mit einem zweiten Eingang des Zeichendecodierers 55 verbunden, und die Ausgänge der Speicherstufen 48, 51 und 54, die mit dem "größer als Eins" (L)-Komparator 37 gekoppelt sind, mit einem dritten Eingang des Zeichendecodierers 55 verbunden. Die in den Speicherstufen 46 bis 54 gespeicherte Verhältniswertinformation wird im Anschluß an das Auftreten des dritten Taktsignals des sechsten Übergangs rasch aus dem Schieberegister in den Zeichendecodierer 55 verschoben, so daß die Speicherstufen 46 bis 54 für die Verarbeitung des nächsten zu lesenden Gesamtzeichens rückgesetzt werden können. Der Zeichendecodierer 55 liefert in bekannter Weise einen binärcodierten Dezimal-Digitalausgang, der beim Auftreten eines Decodierimpulses von der Steuerlogik 18 über Leitungen 56 an ein Speicherregister 57 übertragen wird.

Die Steuerlogik 18 steuert die System-Operation so, daß eine links-nach-rechts- und eine rechts-nach-links-Abtastung spezifiziert, decodiert, ein Taktsignal abgegeben und das Ende einer Abtastung bezeichnet wird. Dies erfolgt rasch durch die Verwendung einer Steuerlogikschaltung, wie sie in Fig. 7 wiedergegeben ist, wo ein geeigneter Übergangszähler 61 über ein ODER-Gatter 62 mit B/W- und W/B-Impulsen, ferner von einem NOR-Gatter 63 mit einem Stop-/Startsignal versorgt wird, das den Anfang bzw. das Ende des Lesens einer ausgewählten Gruppe Gesamtzeichen auf einem Aufzeichnungsmedium 12 (Etikett) mittels Flipflops 64 bzw. 65 bezeichnet,

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die mit Leitungen innerhalb dearKomparator en 36 uhd' 37 ^ bundeij'.isjiad/ wie dascin.. Fig.. -5 ..mit der;'Leitung⁵ 40- angedeutet ist. Bei der vorliegenden Erfindung würde eine links-nachrechts-Abtastung über den.Doppel-Zweistreifen-Start^/Stop- Code der Fig. 1 den Beginn und das-Ende des Lesens eines' * ^! Gesamtzeichens- in, Vorwärtsrichtung 'mittels* eines zwei-Drittel-Verhältnissignals anzeigen/ das vom. Flipflop 64 empfangen wird» Wie ersichtlich, würde eine/rechts-näch-iinks-Äbtästüng den Beginn und das Ende, des Lesens eines Gesamtzeichens in Rückwärtsrichtung mittels eines drei-Halbe-Verhältiiissignals anzeigen, das vom Flipflop 65 empfangen wird,- Wie ersichtlich, ist der Null—Ausgang der einzelnen Flipflops zu dem'D-Eingang des anderen Flipflops zurückgeführt, so daß bei Aktivierung des einen das andere gesperrt.ist.

Wenn keines der Flipflops 64, 65 aktiviert ist, so halten ihre Ausgänge über das NOR-Gatter 63 den Übergangszähler 61 ebenso wie einen Gesamtzeichenzähler 66 im Frei-Zustand. Sobald entweder ein Start links-Signal (zwei Drittel) das Flipflop 64 oder ein Start rechts-Signal (drei Halbe) das Flipflop 65 aktiviert, wird der Übergangszähler getaktet, so daß er B/W-Impulse und W/B-Impulse mittels des ODER-Gatters 62 zählt. Darüber hinaus wird die Abtastrichtung dem Zeichendecodierer 55 vermittelt, so daß die Reziprokwerte der Verhältnisse R34, R23 und R12 unter Anwendung bekannter Verfahren erhalten werden können. ;

Jedesmal, wenn der Übergangszähler .61 eine Zählung von Fünf erreicht, um das Auftreten von sechs übergängen anzuzeigen, aktiviert ein Übertragimpuls den Zeichenzähler 66, um das Ende der Abtastung eines gesamten Zeichens anzuzeigen. Der . letztgenannte Übertragimpuls wird auch,verwendet, um eine Annahme des decodierten Gesamtzeichens von dem Gesamtzeichendecodierer 55 durch das Speicherregister 57 über die Aüsgangsleitungen 56 zu bewirken. .

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Die Ausgangssignale des ÜbergangsZählers 61 sind mit einem Decoder 67 verbunden, so daß nach dem Auftreten des yierten, fünften und sechsten 'Übergangs Signale von dem Decoder- 67 abgegeben werden, der eine typische Gatterschaltung darstellt. Die den vierten, fünften und sechsten übergang bezeichnenden Signale werden durch ein ODER-Gatter 68 geleitet und bilden die Taktimpulse. Der vierte Übergangsimpuls vom Decoder 67, der auch mit dem Ausgang des Gesamtzeichenzählers 66 verbunden ist, wird auch jeweils einem Eingang eines UND-Gatters 69 und 70 zugeführt. Die Eingangssignale für die Flipflops 64 und 65, die die S- und L-Verhältnisse bezeichnen, sind jeweils ebenfalls mit den UND-Gattern 69 bzw. 70 verbunden. Das ermöglicht es, entweder das UND-Gatter 69 oder das UND-Gatter 70 am Ende einer Zählung einer ausgewählten Anzahl Gesamtzeichen zu aktivieren, so daß nach Erfassung des Stop-Streifencodes nach der vierten Übergangszählung das richtige UND-Gatter 69 oder 70 aktiviert wird, um ein Aktivierungssignal an entweder das UND-Gatter 71 oder 72 zu liefern und gleichzeitig die Flipflops 64 und 65 freizumachen. Nach Anwesenheit dieses letztgenannten Aktivierungssignals entweder am UND-Gatter 71 oder am UND-Gatter 72, sofern dieses mit dem ursprünglich aktivierten Flipflop 64 oder 65 korrespondiert, wird der Start- und Stop-Streifencode angepaßt, um eines der UND-Gatter zu aktivieren und mittels des ODER-Gatters 73 anzuzeigen, daß das Ende des gültigen Gesamtzeichen-Etiketts gelesen worden ist.

Die Arbeitsweise der Erfindung sei anhand des Impulsdiagramms nach Fig. 8 erläutert. Es sei angenommen, daß der Handabtaster 11 einen die Zahl Eins wiedergebenden Dreistreifen-Code passiert, so daß sich in dem Kurvenzug (a) der Fig. 8 ein invertiertes elektrisches Ausgangssignal ergibt, das ein W/B-Signal vom Handabtaster 11 repräsentiert. Vom Differentiator 22 werden, wie mit dem Kurvenzug (b) der Fig. 8 wiedergegeben, an den B/W-übergangsstellen positive Differentiiernadeln erzeugt, auf die von den Komparatoren 23, 24 eingewirkt wird, um W/B-Impulse und B/W-Impulse zu erzeugen, wie sie in den Kurvenzügen (c)

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bzw. (α) der Fig. 8 gezeigt sind.

Wie mit den Kurvenzügen te) und (f) der Fig. 8 gezeigt, sorgen der positive Übergangsintegrator 25 und der negative Übergangsintegrator 26 für die Erzeugung von Sägezahnimpulsen, die durch den Rücksetzeingängen der Integratoren 25 und 26 zugeführte W/B- bzw. B/W-Impulse rückgesetzt bzw. abgebrochen werden. Der W/B-Impuls triggert die Ausblend-/Haltestufe 28, so daß der Scheitel der während der Periode T1 erzeugten Sägezahnspannung gespeichert wird. Gleichzeitig wird dann der Analogschalter 29 während der letztgenannten Lage der Periode T2 (im Anschluß an T1) in einen Zustand gebracht, in dem er das von dem Integrator 26 erzeugte Sägezahnsignal unmittelbar an die Verstärker 32 - 34 liefert. Angenommen, der von dem Sägezahnsignal während der Übergangsperiode T2 erreichte Scheitelwert sei "X", wie im Kurvenzug (f) der Fig. 8 gezeigt, so erzeugt der Verstärker 33 ein Signalniveau (X -<f), während der Summierverstarker 34 ein Signalniveau (X + /) erzeugt und diese Signale an die Eingänge LL und UL der Komparatoren 35 bis 37 liefert, um "Fenster" mit den Toleranzniveaus (X + <f) festzulegen. Gleichzeitig wird das hinsichtlich seines Scheitelwertes in der Ausblend~/Haltestufe 28 gespeicherte Sägezahnsignal der Periode T1 zu den Eingängen der Verstärker 38, 39 und 41 geleitet, die die Amplituden ihrer jeweiligen Ausgangssignale entsprechend den vorgewählten Verstärkungswerten in Übereinstimmung mit den jeweiligen Verhältnissen an den Eingängen der Komparatoren 35 - 37 variieren.

Da die Perioden T1 und T2 in diesem Fall gleich sind, sind auch die von den Integratoren 25 und 26 erzeugten Sägezahnsignale nahezu gleich. Durch die Schaffung der + -Toleranz-Niveaus in den einzelnen Komparatoren 35 - 37, um so unbedeutenden Schwankungen Rechnung tragen zu können, wird die Anzeige "nahezu Eins" (N) im Komparator 35 erreicht, um ein INSIDE-Signal zu erzeugen, wobei die von den Verstärkern 39 und 41 abgegebenen Signalniveaus außerhalb des (X + /)-Fensters

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liegen und daher nur einen INSIDE-Ausgang erzeugen.

Diese Ausgangssignale der Komparatoren 35 - 37 werden dann an die Speicherstufen 46-48 des Schieberegisters 45 nach dem Auftreten der Anstiegsflanke des ersten Taktimpulses (oder vierten Übergangsimpulses pro Gesamtzeichen) weitergegeben, wie mit dem Kurvenzug (b) der Fig. 8 gezeigt. Das Taktsignal beaufschlagt die Komparatoren 35 - 37, so daß die Komparatoren ihre Entscheidung jeweils zu dem Zeitpunkt treffen können, zu dem der Scheitelwert des das Fenster an den Eingängen LL und UL bestimmenden Signals erreicht worden ist. Es ist klar, daß während jeder Taktfunktion nur einer der Komparatoren einen INSIDE-Ausgang erzeugt. Nach dem Auftreten der Rückflanke des Taktimpulses wird der Analogschalter 29 gesperrt und der Analogschalter 27 geöffnet. Gleichzeitig ist- die Ausblend-/Haltestufe 28 jetzt im Ausblendzustand, während die Ausblend-/Haltestufe 31 in einen Haltezustand gebracht wird, um einen für die Periode T2 repräsentativen Scheitelwert zu halten. Beim Erreichen des Scheitelwert-Sägezahn-Signalniveaus Y während der Periode T3 erzeugt der Differentialverstärker ein Signal mit dem Niveau (Y - /), während der Summierverstärker 34 ein Signal mit dem Niveau (Y + /) erzeugt. Das in jedem der Komparatoren 35 - 37 eingestellte (Y + /)-Fenster wird mit dem unmittelbar zuvor in der Ausblend-/Haltestufe gespeicherten Signal verglichen, das das Scheitelspannungsniveau X hat, das während der Periode T2 erreicht wurde. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß das Signal X der Periode T in der Ausblend-/Haltestufe 31 eine rund 50 % größere Amplitude als das Scheitelsignal Y der Periode T3 hat. Der Zweidrittel-Verstärkungsfaktor-Verstärker 39 modifiziert das Signalniveau X von der Ausblend-/Haltestufe 31, so daß am Komparator 36 ein Signal erzeugt wird, das innerhalb des Niveaus Y + «farn LL- und UL-Fenster liegt. Der Komparator 36 liefert dann nach der Austastung oder dem Ausblenden durch das Taktsignal ein Ausgangssignal, das ein Verhältnis von zwei Dritteln oder weniger als Eins als eine Entscheidung

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für R32 anzeigt. Unmittelbar vor der Ablagerung dieser Information in das Schieberegister 45 beim Auftreten der Rückflanke des Taktsignals wird die Information in den Speicherstufen 40 bis 48. beim Auftreten der Vorderflanke des Taktsignals in die Speicherstufen 49 bis 51 verschoben.

In gleicher Weise hat am Ende der Periode T4 der Ausgang des Integrators 26 ein Niveau X, mit dem es über den Analogschalter 29 geleitet wird, um so den UL- und LL-Eingängen der Komparatoren 35 bis 37 ein Signal X + <ί zuzuführen. Dieses Signal wird mit dem unmittelbar zuvor gespeicherten Signal-Scheitelwert Y aufgrund der Periode T3 in der Ausblend-/Haltestufe 28 verglichen. Das Signalniveau Y hat eine Amplitude, die annähernd 50 % kleiner als das Niveau X ist. Der Verstärker 41 hat somit einen Verstärkungsfaktor (drei Halbe), um zwischen den LL- und UL-Einheiten ein Ausgangssignal abzugeben, das den Komparator 37 während des Taktsignals ein INSIDE-Signal liefern läßt, das für die Bestimmung des Verhältnisses 3/2 oder·"größer als Eins" (L) repräsentativ ist.

Diese drei aufeinanderfolgenden Entscheidungen, nämlich "nahezu Eins" (N), "kleiner als Eins" (S) und "größer als Eins" (L), werden jeweils in den Speicherstufen 52, 50 und 48 des Schieberegisters 45 gespeichert. Nach dem Auftreten jedes sechsten Übergangssignals für jedes Gesamtzeichen gibt der Übergangszähler 61 der Fig. 7 ein Decodier-Ausgangssignal ab, das in Fig. 8 als Kurvenzug 1 dargestellt ist, um das Speicherregister 57 so zu aktivieren, daß es über die Leitungen 56 von dem Zeichendecodierer 55 ein binärcodiertes Dezimal-Digital-Ausgangssignal erhält, das für das Zeichen Eins steht.

Man erkennt, daß die Kriterien nahezu Eins (N), kleiner als Eins (S) und größer als Eins (L) sich leicht über die Signalverhältnis-Detektor-Schaltungsanordnung unter Verwendung von Verhältniswerten Eins, zwei Drittel und drei Halbe erhalten lassen. Die spezielle Ausgestaltung des für die Gesamtζeichen

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Null bis Neun festgelegten Dreistreifen-Codes, unter Verwendung einer vorgegebenen Modulbreite, eignet sich für die Verwendung solcher Verhältniswerte. Es ist insbesondere zu bemerken, daß kein Code-Muster oder -Raster zwei Moduln oder Lagen eines ersten Binärniveaus aufweist, dem zwei Lagen eines zweiten Binärniveaus folgen.

Es sei auch nochmals unterstrichen, daß die spezielle Wahl von Modulbreiten und -Zuordnungen sowie die speziell verwendeten Verhältnisse eindeutige Bestimmungen gestatten und den Entscheidungsprozeß dadurch vereinfachen, daß nur eine kleine Anzahl von Werten für alle Verhältnisse vorhanden ist und eine ausreichende Breite hinsichtlich der Periodenschwankungen in den Vergleichsstufen gewährleistet wird.

Patentansprüche t

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Claims

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Patentansprüche, %

1. Verfahren zum Lesen eines Zweifach-Niveau-Codes auf einem Aufzeichnungsmedium, wobei der Code mindestens ein Zeichen einer Zeichengruppe wiedergibt und für jedes Zeichen durch eine Mehrzahl aufeinanderfolgender Übergänge zwischen den beiden Niveaus bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmedium zur Erzeugung eines die Übergänge bezeichnenden zeitbezogenen elektrischen Signals abgetastet; mindestens die ersten vier Perioden zwischen abwechselnden Übergängen von dem elektrischen Signal gemessen; die Messungen jeweils zweier überlappender Perioden unter Erzeugung von drei Verhältnissen, die jeweils nicht mehr als einen der drei möglichen Werte repräsentieren, miteinander verglichen; und die für die drei Verhältnisse erhaltenen Werte unter Festlegung eines Zeichens decodiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl'sechs Übergängen entspricht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte nahezu Eins, kleiner als Eins und größer als Eins sind.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Vergleichen der Messungen miteinander zur Erzeugung der drei Verhältnisse ein geschwindigkeitsunabhängiges Abtastvermögen gestattet.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß keines der Zeichen mehr als 7 Moduln der von dem Code repräsentierten Information aufweist und jedes Zeichen eine Ausgestaltung hat, bei der zwei aufeinanderfolgenden Moduln eines ersten Niveaus keine

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zwei aufeinanderfolgende Moduln eines zweiten Niveaus unmittelbar folgen, so daß die Werte annähernd Eins, zwei Drittel und drei Halbe sind.

Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Abtasten des Aufzeichnungsmediums und damit zur Erzeugung eines zeitbezogenen elektrischen Signals mit die übergänge bezeichnenden Impulsen zur Festlegung von mindestens vier Perioden zwischen abwechselnden Impulsen; eine Einrichtung zur Messung der Perioden und zur Erzeugung eines für die einzelnen Periodendauern repräsentativen Signalniveaus; eine Einrichtung zum Vergleichen der für jede von zwei einander überlappenden Perioden gemessenen Signalniveaus zur Erzeugung von drei Verhältnissen, die jeweils nicht mehr als einen der drei möglichen Werte repräsentieren; sowie durch eine Einrichtung zum Decodieren der für die drei Verhältnisse erhaltenen Werte und damit zur Bildung eines Zeichens.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Vergleichen eine Toleranzeinrichtung, um aus der Signalniveau-Messung der zweiten der beiden einander überlappenden Perioden ein oberes und ein unteres ToleranzSignalniveau zu erzeugen; eine Modifiziereinrichtung zur Modifizierung der Signalniveäu-Messung für die erste von zwei einander überlappenden Perioden zur Abgabe von drei modifizierten Signalniveaus; sowie eine Vergleichseinrichtung zum gesonderten Vergleichen der einzelnen drei modifizierten Signalniveaus mit den oberen und unteren Toleranzsignalniveaus aufweist.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Toleranzeinrichtung eine Verstärkereinrichtung, die mit der Meßeinrichtung verbunden ist und einen für eine

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gewünsclite Töleranz maßgeblichen vorgewählten Verstärkungsfaktor hat;" eine mit 4er Verstärkereinrichtung und der Meßeinrichtung verbundene Summiereinriohtung zur Bildung des oberen Niveaus; sowie eine mit der Verstärkereiririchtüng und der Meßeinrichtung verbundene Differenzeinrichtung" zur Bildung des unteren Niveaus aufweist.

9. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifiziereinrichtung eine erste, zweite und dritte Verstärkereinrichtung mit einem Verstärkungsfaktor Eins, kleiner als Eins und größer als Eins für die Abgabe der drei modifizierten Signalniveaus au.fweist.

10. Code für das Ausdrucken von Daten, die ausgewählte Zeichen einer Zeichenfolge in Form codierter Symbole repräsentieren, mit Streifen erster sowie zweiter Breite, wobei die zweite Breite das Doppelte der ersten Breite beträgt, sowie zwischen den Streifen angeordneten Zwischenräumen erster und zweiter Breite entsprechend der ersten bzw. zweiten Breite der Streifen, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der codierten Zeichen, die eine Zahlenfolge von Null bis Neun bestimmen, so angeordnet ist, daß einem Streifen der zweiten Breite nicht unmittelbar ein Zwischenraum der zweiten Breite und einem Zwischenraum der zweiten Breite nicht unmittelbar ein Streifen der zweiten Breite folgt. "

11. Code nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, ääß jedes der codierten'Zeichen drei Streifen und zwei Zwischenräume aufweist.

12. Code nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch ein ein Symbol bestimmendes Zeichen mit zwei Streifen, von denen der eine eine erste Breite und der andere eine zweite

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Breite hat, und einen Zwischenraum der ersten Breite.

13. Code nach Anspruch 10, um auf einem Aufzeichnungsmedium mindestens eines aus einer.Mehrzahl !Zeichen zu speichern, die in Form codierter, in Leserichtung abtastbarer Symbole vor liegen, pm einen ZWeifach-Niveau-Code mit sechs aufeinanderfolgenden übergängen zwischen den beiden Niveaus festzulegen, bei einem Maximum von sieben Moduln der von dem Code repräsentierten information, wobei '.. nicht mehr als zwei Moduln desselben Niveaus aufeinanderfolgend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,.daß ; jedes Zeichen eine Ausgestaltung aufweist, bei der zwei aufeinanderfolgenden Moduln eines ersten Niveaus keine zwei aufeinanderfolgende Moduln des zweiten Niveaus unmittelbar folgen.

14. Code nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß durch abwechselnde übergänge vier Abstände bestimmt sind und die Verhältnisse einander überlappender Abstände nicht mehr als einen von drei vorgewählten Werten bestimmen, die annähernd Eins, zwei Drittel und drei Halbe sind.

KN/hs 3

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