DE2914509A1 - Verfahren und vorrichtung zum ablesen eines eine information in form eines balkenkode tragenden informationstraegers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Lesen bzw. Erfassen einer in Form eines Balkenkodes kodierten Information.

Es ist bekannt, daß derartige Kode von einer Folge von reflektierenden Balken, beispielsweise schwarzen und weißen Balken gebildet werden, die unterschiedliche Größen bzw. Breiten aufweisen, und daß das Lesen des betreffenden Informationsträgers dadurch erfolgt, daß man auf optoelektronischem Wege die Lichtstrahlung erfaßt, die von diesem Träger reflektiert wird. Der Kode definiert entsprechend den Abbildungen des Informationsträgers eine bestimmte Anzahl von nutzbaren Zeichen und von Prüf- bzw. Kontrollzeichen.

In bestimmten Anwendungsfällen, beispielsweise beim "fliegenden" Ablesen eines zur Identifizierung dienenden Etiketts bzw. Aufklebers, der von einem ein Kontrollfeld überquerenden Benutzer oder einem Paket getragen wird, das auf einem Förderband befördert wird, wird der sich in Bewegung befindende Aufkleber so dargeboten, daß während aufeinanderfolgender, von der Lesevorrichtung durchgeführter Abtastvorgänge das Lichtbündel, wenn es eine feste Richtung besitzt, das Etikett in einer bezüglich der Balken geneigten Richtung überstreicht, so daß lediglich ein Teil der Balken bei jedem Abtastvorgang durchlaufen bzw. überstrichen wird.

Eine bekannte Lösung zur Verminderung dieses Nachteils besteht darin, daß man eine Abtastung mit veränderbarer Neigung durchführt. Dieses Verfahren führt zu einer einwandfreien Ablesung, doch ist es mit außerordentlich hohen Kosten verbunden, da es die Verwendung einer komplexen optomechanischen Abtastvorrichtung erfordert, die sich nur sehr schwierig herstellen läßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ableseverfahren zu schaffen, das die Verwendung einer üblichen Abtastvorrichtung ermöglicht, die beispielsweise zwei Spiegel umfaßt, die

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sich um zwei aufeinander senkrecht stehende Achsen drehen. Das erfindungsgemäße Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß eine Abtastung durchgeführt wird, die zwei aufeinander senkrecht stehende Komponenten aufweist, wobei die Abtastung gemäß einer dieser Komponenten mit einer solchen Geschwindigkeit durchgeführt wird, daß der sich bewegende Informationsträger eine geringe Anzahl von Abtastungen (vorzugsweise zwei Abtastungen) erfährt, daß die während der aufeinanderfolgenden

teile

Abtastpaare erhaltenen Signal/ erfaßt werden, daß man diejenigen dieser Teile auswählt, die wenigstens ein oberes oder ein unteres Prüf- bzw. Kontrollzeichen und eine Anzahl von nutzbaren Zeichen enthalten, die wenigstens gleich einem vorgegebenen Bruchteil (vorzugsweise gleich 1/2) der Gesamtzahl der nutzbaren Zeichen des Informationsträgers ist, und daß man zur Wiederherstellung und Dekodierung der Gesamtinformation Paare von zwei ausgewählten aufeinanderfolgenden Signalteilen einander zuordnet, von denen der eine ein oberes Prüfzeichen und der andere ein unteres Prüfzeichen enthält.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 einen Kennzeichnungsaufkleber, auf dem die Information in Form eines Balkenkodes enthalten ist, und

Fig. 2 ein allgemeines Schema einer erfindungsgemäß bevorzugten Ablesevorrichtung.

In Fig. 1 ist beispielsweise ein Aufkleber zur Identifizierung beim Durchgang eines Benutzers mit den Abmessungen von 12Ox mm wiedergegeben, auf dem die Information in Form eines vom UPC-Kode abgeleiteten Balkenkodes enthalten ist, der von einer Folge von schwarzen Balken, die den Binärwert 1 darstellen, und weißen Balken, die den Binärwert 0 darstellen, gebildet v/ird; diese Balken besitzen unterschiedliche Größen bzw. Breiten und werden in "Einheiten" gezählt, die durch die Größe bzw. das Format des kleinsten schwarten oder weißen Balkens definiert sind.

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Ein oberes Prüf- bzw. Kontrollzeichen H umfaßt zehn Einheiten; auf dieses Prüfzeichen folgen sieben Nutzzeichen, die in der Zeichnung von 1 bis 7 durchnumeriert sind und von denen jedes sieben Einheiten umfaßt. Hierauf folgt ein mittleres Prüfzeichen M, das fünf Einheiten aufweist und auf das sieben Nutzzeichen folgen_r die in der Zeichnung von 8 bis 14 durchnumeriert sind und jeweils 7 Einheiten umfassen. Hieran schließt sich ein unteres Prüfzeichen B an, das zehn Einheiten umfaßt und die Gesamtinformation von 123 Einheiten abschließt, die sich somit aus einer oberen Halbinformation mh und einer unteren Halbinformation mb zusammensetzt.

Wenn man eine "fliegende" Kontrolle bzw. Ablesen durchführen will, verwendet man zu diesem Zweck die von dem Aufkleber reflektierte Lichtenergie, wobei der Aufkleber von einem Laser-Lichtbündel beleuchtet wird, das den Überwachungsbereich abtastet (die zur Emission und zur Abtastung erforderliche Vorrichtung ist an sich bekannt und daher in der Figur nicht wiedergegeben). Das reflektierte Licht wird von einem Photodetektor 1 (Fig. 2) empfangen und das so erhaltene elektrische Signal wird durch eine Schaltung 2 verstärkt; dieses verstärkte Signal besitzt die Form einer kontinuierlichen Folge von Zeichen, von denen jedes aus sieben positiven oder negativen Impulsen bzw. Bits (im Fall der nutzbaren Zeichen) oder aus zehn oder fünf Impulsen bzw. Bits (im Fall der Prüfzeichen) besteht.

Die Abtastung besitzt eine horizontale Komponente, die beispielsweise einer Zeitspanne von 250 ms entspricht, um die Breite des Kontrollfeldes zu durchlaufen, und eine schnelle vertikale Komponente , die beispielsweise eine Zeit von 5 ms benötigt, um die Länge des Aufklebers zu überstreichen.

Der vom Benutzer getragene Aufkleber verschiebt sich im Kontrollfeld mit einer Geschwindigkeit in der Größenordnung von 1 m/sec, so daß er wenigstens zweimal überstrichen bzw. abgetastet wird.

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Fig. 1 gibt in strichpunktierten Linien zwei Abtastspuren B1 und B2 wieder, die im allgemeinen bezüglich des Aufklebers geneigt sind bzw. schräg verlaufen, so daß jede von ihnen nur einen Teil der zu dekodierenden Information überstreicht bzw. umfaßt. Wenn B1 von oben nach unten durchlaufen wird, so wird B2 von unten nach oben durchlaufen.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt die Schritte, daß diejenigen Abtastungen ausgewählt werden, bei denen das durch den Photodetektor erfaßte Signal wenigstens ein oberes oder ein unteres Prüfzeichen und sieben nutzbare Zeichen umfaßt,und daß zwei Teile des Signals, die zwei derartigen aufeinanderfolgenden und unvollständigen Abtastungen entsprechen, einander zugeordnet werden. Wenn der Teil des Signals, der sich aus einer einzigen Abtastung ergibt, 14 nutzbare Zeichen umfaßt, so beinhaltet dieser Teil die gesamte Information und es ist nicht erforderlich, ihn einem anderen Teil des Signals zuzuordnen.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt gemäß Fig. 2 eine Zeitmeßvorrichtung 3, die mit ■ dem Ausgang des Verstärkers 2 und den Ausgängen von zwei Hilfs-Photodetektoren 1h und 1b verbunden ist, die so angeordnet sind, daß sie jeweils die obere und die untere Kante der Karte bzw. des Aufklebers erfassen, d.h. die dazu dienen, ein Signal zu liefern, wenn das Laser-Lichtbündel diese Kanten bzw. Ränder erreicht.

Die Zeitmeßvorrichtung 3 steuert einen Pufferspeicher 4 an, der seinerseits mit einem Hilfs-Mikroprozessor 5 verbunden ist. Dieser ist über eine Vielfachleitung 6 mit einem zentralen Hauptrechner 7 verbunden, der eine Reihe von örtlichen Kontrolleinheiten desselben Typs steuert.

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Da die Abtastung einer "Einheit" einige Mikrosekunden dauert, ist der Mikroprozessor nicht genügend schnell, um das Signal Einheit für Einheit zu verarbeiten, und man verwendet deshalb einen Pufferspeicher, der eine Kapazität besitzt, die ausreicht, um den Inhalt von zwei aufeinanderfolgenden Ablesungen zu speichern. Der Mikroprozessor verarbeitet somit die Signalteile, die zwei aufeinanderfolgenden unvollständigen Abtastvorgängen entsprechen. Die Verarbeitung besteht darin, daß die Zahl der Nutzzeichen gezählt wird, die auf ein Prüf- bzw. Kontrollzeichen folgen. Ist diese Zahl gleich 14, so ist die Information vollständig und wird direkt an den zentralen Rechner übertragen, der sie dekodiert. Ist sie kleiner als 7, so wird der unvollständige Informationsabschnitt wiederholt und der Mikroprozessor verarbeitet den folgenden Informationsabschnitt. Liegt diese Anzahl jedoch zwischen 7 und 13, so muß sichergestellt werden, daß ein Prüfzeichen in der "Halbinformation" enthalten ist, was der Mikroprozessor durch eine Operation zur Identifizierung des Randes dadurch feststellt, daß er die Anzahl der Einheiten der Halbinformation zählt, wobei diese Zahl für ein Prüfzeichen größer ist als für ein nutzbares Zeichen, und in dem er diejenigen unvollständigen Informationsabschnitte zurückweist, die kein Prüfzeichen umfassen. Es ist im übrigen erforderlich, einer Halbinformation mb, die ein vom Photodetektor 1b abgegebenes Signal umfaßt, einer Halbinformation mh zuzuordnen, die ein vom Photodetektor 1h abgegebenes Signal umfaßt. Diese Funktion wird ebenfalls vom Mikroprozessor durchgeführt.

Im übrigen sei darauf hingewiesen, daß die Funktionen des Mikroprozessors in Dekodier-7-Zähl- und Vergleichsoperationen bestehen und von üblichen Schaltkreisen durchgeführt werden können.

Die Zeitmeßvorrichtung 3 ist so ausgebildet, daß sie das Signal auswählt, das der Abtastung des Aufklebers entspricht und nicht Reflexionen, wie sie außerhalb des Aufklebers auftreten. Der Pufferspeicher 4 enthält somit nur das nutzbare Signal, das zwischen den durch die Photodetektoren 1b und 1h definierten Zeit-

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punkten erhalten wird.

Schließlich verarbeitet der zentrale Rechner die vollständigen Informationsabschnitte nach einem üblichen Dekodierverfahren. Diese Informationsabschnitte umfassen vor ihrer Vor-Aufbereitung durch den Mikroprozessor einen leicht zu beseitigenden redundanten Anteil (Fig. 1). Bei jedem Halb-Informationsabschnitt ist dieser redundante Teil derjenige Teil, der auf das mittlere Prüfzeichen M (in der Mitte des Informationsträgers) folgt. Der Mikroprozessor wird daher so programmiert, daß er diejenigen Zeichen unterdrückt, die auf das Prüfzeichen M folgen und dem Auftreten eines neuen Zeichens H oder B vorausgehen .

Es sei darauf hingewiesen, daß das beschriebene Leseverfahren eine erhöhte Wahrscheinlichkeit für die Wiederherstellung der in einem Informationsträger enthaltenen Gesamtinformation liefert, wobei die Information in der Form eines Balkenkodes vorliegt, und dies sogar dann, wenn deswegen, weil die relative Lage des Informationsträgers ungünstig definiert ist, jede Abtastung nur einen unvollständigen Informationsabschnitt liefert. Man könnte versuchen, diese Wahrscheinlichkeit dadurch zu erhöhen, daß man einander unvollständige Informationsabschnitte zuordnet, die mehr als zwei aufeinanderfolgenden Abtastvorgängen entsprechen, doch ist hierfür eine kompliziertere Vorrichtung erforderlich. Auch könnte man im Rahmen einer anderen Ausführungsform vorsehen, alle die Teile des Nutzsignals auszuwählen, in denen ein Zeichen B oder H und ein Zeichen M vorhanden sind, wobei dann die Abzählung der nutzbaren Zeichen nicht mehr erforderlich ist.

Schließlich sei auch darauf hingewiesen, daß es nicht unbedingt erforderlich ist, jeweils zwei Prozessoren zu verwenden, um die Halb-Informationsabschnitte auszuwählen und die vollständigen Informationsabschnitte zu dekodieren. Diese hirarchische Anordnung bietet jedoch den Vorteil, daß sie die Verwendung von ein-

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fachen Geräten an den einzelnen Kontrollpunkten ermöglicht, und daß einem zentralen Rechner Informationseinheiten bzw. Informationsabschnitte zugeführt werden, die lediglich dieselbe Verarbeitung erfordern, wie diejenigen, die von festen Kontrollpunkten kommen, bei denen der Informationsträger vorübergeführt oder eingezogen wird.

Die Erfindung eignet sich zum Lesen von kontinuierlichen oder diskreten Balkenkode, bei denen die Verhältnisse der Größen zwischen den schwarzen und weißen Balken unverändert bleiben, wenn sich die Abtastrichtung ändert.

Die Erfindung schafft somit ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ablesen von Identifikationsaufklebern mit Balkenkode, wobei eine Kontrollfläche durch ein Laser-Lichtbündel abgetastet wird und ein Photodetektor das von dem Aufkleber und dessen Kanten (Photodetektoren 1h und 1b) reflektierte Licht erfaßt; nach einer Verstärkung wird eine Selektion (Zeitmeßvorrichtung 3) des Nutzsignales vorgenommen und dieses Nutzsignal in einen Zwischenspeicher eingegeben; hierauf erfolgt eine Verarbeitung durch einen Mikroprozessor und einen zentralen Rechner, wodurch mit Hilfe von zwei aufeinanderfolgenden unvollständigen Abtastvorgängen, von denen jeder wenigstens ein oberes oder ein unteres Kontroll- bzw. Prüfzeichen erfaßt, die betreffende Information wieder vollständig hergestellt werden kann.

Angewendet wird diese erfindungsgemäße Vorrichtung für ein "fliegendes Ablesen".

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Leerseite

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   Verfahren zum Ahlesen eines Informationsträgers, der die Information in Form eines Balkenkode trägt, bei dem ein Lichtbündel emittiert wird, das den sich bewegenden Informationsträger längs zweier aufeinander senkrecht stehender Richtungen abtastet, bei dem weiterhin auf optoelektronische Weise das von dem Informationsträger reflektierte Licht erfaßt wird, um ein Signal zu bilden, das nutzbare Zeichen und Prüf- bzw. Kontrollzeichen umfaßt, die den Rändern des Informationsträgers entsprechen, und bei dem schließlich diese Zeichen dadurch dekodiert werden, daß man die relativen Breiten der Balken und der zwischen ihnen vorhandenen Intervalle miteinander vergleicht, dadurch gekennzeichnet , daß die Abtastung in der einen dieser beiden Richtungen mit einer solchen Geschwindigkeit durchgeführt wird, daß der Informationsträger im Verlauf seiner Bewegung eine geringe Anzahl von Abtastungen erfährt, daß die im Verlauf von aufeinanderfolgenden Abtastpaaren erhaltenen Signalteile erfaßt werden, daß diejenigen dieser Teile ausgewählt werden, 90 9844/0715

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   die wenigstens ein oberes oder unteres Prüfzeichen und eine Anzahl von Nutzzeichen enthalten, die wenigstens gleich einem vorgegebenen Bruchteil der Gesamtzahl von nutzbaren Zeichen des Informationsträgers ist, und daß zur Wiederherstellung und Dekodierung des gesamten Informationsabschnittes Paare von zwei ausgewählten aufeinanderfolgenden Signalteilen einander zugeordnet werden, von denen der eine ein oberes Prüfzeichen und der andere ein unteres Prüfzeichen umfaßt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Abtastungen gleich zwei und der vorgegebene Bruchteil gleich 1/2 ist.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Auswahl dadurch erfolgt, daß die Anzahl der nutzbaren Zeichen gezählt wird, die auf jedes Prüfzeichen folgen.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Informationsträger im übrigen ein "mittleres" Prüfzeichen trägt und daß in jedem ausgewählten Signalteil diejenigen nutzbaren Zeichen unterdrückt werden, die auf ein "mittleres" Prüfzeichen folgen.
5. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , .daß eine Zeitmeßvorrichtung mit dem Ausgang des Empfängerverstärkers und den Ausgängen von zwei Hilfs-Detektoren verbunden ist, die dazu dienen, jeweils den oberen und den unteren Rand des Informationsträgers zu erfassen, und daß mit dem Ausgang der Zeitmeßvorrichtung ein Pufferspeicher verbunden ist, dessen Ausgang an einen Mikroprozessor angeschlossen ist.

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