DE69019421T2

DE69019421T2 - Strichkode-Abtastsystem.

Info

Publication number: DE69019421T2
Application number: DE69019421T
Authority: DE
Inventors: Chen Chi; Ronald Joe King; Herbert Don Mcclain
Original assignee: AT&T Global Information Solutions Co
Current assignee: NCR International Inc
Priority date: 1989-06-14
Filing date: 1990-06-11
Publication date: 1996-02-22
Anticipated expiration: 2010-06-12
Also published as: EP0404412A2; EP0404412B1; EP0404412A3; DE69019421D1; JPH0325583A; US5043563A

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Abtastsysteme gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Ein Abtastsystem der beschriebenen Art ist aus der US-A-4 097 729 bekannt, welche ein Abtastsystem zum Lesen kodierter, auf einem Behälter usw. getragener Zeichen offenbart. Das in einem Gehäuse angeordnete System stellt ein erstes und zweites Lichtmuster her, das auf ein Fenster im Gehäuse gebündelt wird, über welchem sich die Behälter usw. vorbeibewegen. Das Abtasten des Lichtes, welches von einer vom Fenster fernliegenden Lichtquelle ausgeht, wird durch ein verspiegeltes Vieleck ermöglicht, welches in dein Pfad längs des von der Lichtquelle erzeugten Lichtes drehbar befestigt ist. Das vom verspiegelten Vieleck reflektierter Licht wird über eine Vielzahl von verteilt im Gehäuse angeordneten Spiegeln durch das Fenster im Gehäuse gesendet.
Die US-A-4 369 361 offenbart ein alternatives Abtastsystem, umfassend eine tragbare, längsstehende Laser-Abtast- Arbeitsstation, die einen über der Trägerbasis befestigten Laser-Abtastkopf enthält, worin abzutastende, Strichcode-Symbole tragende Gegenstände unter dem Kopf vorbeibewegt werden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Abtastsystem der beschriebenen Art zu schaffen, das eine kompakte Bauweise aufweist.
Deshalb wird entsprechend der vorliegenden Erfindung ein Abtastsystem zum Abtasten kodierter Symbole geschaffen, umfassend: ein Trägerelement, das zur Aufstellung auf einer Tragefläche ausgebildet ist; ein Gehäuseteil, das über der Tragefläche angeordnet an dem Trägerelement befestigt ist und eine Öffnung aufweist, die gegenüberliegend der Tragefläche vorgesehen ist; Lichtprojektionsmittel, die in dem Gehäuseteil an die Öffnung angrenzend befestigt sind und ausgebildet sind, um einen abtastenden Lichtstrahl entlang einem ersten Pfad in dem Gehäuseteil zu projizieren; und Abtastmittel, die in dem Gehäuseteil in dem ersten Lichtpfad befestigt sind, um den Lichtstrahl zyklisch entlang einer Vielzahl zweiter Lichtpfade streichen zu lassen, welche im allgemeinen entgegengesetzt und in einem Winkel zur Richtung entlang dem ersten Lichtpfad projiziert sind, ein optisches Mittel, das über dem ersten Lichtpfad und den Abtastmitteln in der Vielzahl zweiter Lichtpfade befestigt ist, um den empfangenen Lichtstrahl entlang einer Vielzahl dritter Lichtpfade, die im allgemeinen senkrecht zu dem ersten Lichtpfad sind, und durch die Öffnung zum Abtasten eines kodierten, an der Öffnung angrenzend angeordneten Etiketts zu lenken, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Mittel eine Vielzahl von miteinander verbundenen Spiegeln umfaßt.
Eine Ausführung der vorliegenden Erfindung wird nun beispielhaft mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der tragbaren Überkopf- Strichcode-Abtastvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist, die auf einem Abfertigungskassentisch angeordnet ist und das durch die Abtastvorrichtung erzeugte mehrlinige Abtastmuster zusammen mit dem Elektronikgehäuse im Kassentisch zeigt, welche benutzt wird, um den Betrieb der Abtastvorrichtung zu steuern;
Fig. 2 eine ausschnittweise Draufsicht der Abtastvorrichtung entlang den Linien 2-2 in Fig. 1 ist, die einen Teil der im Oberteil angeordneten Laserröhre und die Optik zeigt, die im Kopfteil der Abtastvorrichtung angeordnet ist, um das Abtastmuster in der Abwärtsrichtung durch eine Öffnung im Boden des Kopfteils zu erzeugen;
Fig. 3 eine auseinandergezogene, seitliche Teilansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 2 ist, die die Richtung der abgetasteten Lichtstrahlen zeigt, wie sie von dem Abtastelement und den Muster-Spiegeln reflektiert werden; und
Fig. 4 ein Blockdiagramm des Abfertigungssystems der vorliegenden Erfindung ist.
Nun auf Fig. 1 bezugnehmend, ist dort in perspektivischer Ansicht die allgemein mit dem Bezugszeichen 18 gekennzeichnete Strichcode-Abtastvorrichtung der vorliegenden Erfindung gezeigt, welche ein tragbares Basisteil 20 umfaßt, das ein Pfostenelement 22 trägt, von dem aus sich ein allgemein mit dem Bezugszeichen 24 gekennzeichnetes Abtastkopfelement erstreckt. Das Kopfelement 24 weist ein Oberteil .26 und ein daran befestigtes Abtastkopfteil 28 auf, in dem die Abtastoptik für die Abtastvorrichtung angeordnet ist. Die Strichcode- Abtastvorrichtung 18 kann auf jeder Tragefläche, wie z.B. der obersten Fläche eines Abfertigungskassentisches 30, angeordnet sein und weist ein elektrisches Kabelteil 32 auf, das sich vom Boden des Pfostenelementes 22 zu einem Elektronikgehäuseteil 34 erstreckt, das die mit der Abtastvorrichtung verbundene Elektronik enthält, die zum Verarbeiten der durch die Abtastvorrichtung erzeugten Informationen benutzt wird. Wie in Fig. 1 gezeigt, geht von der unteren Seite des Kopfteils 28 eine Vielzahl von abtastenden Lichtstrahlen 38 aus, die ein durch das Bezugszeichen 40 dargestelltes x-Strich-Abtastmuster bilden, das sechs sich kreuzende Abtastlinien 42 aufweist, die das Muster 40 bilden. In der Seitenwand 43 des Kopfteils 28 und gegenüber der Abfertigungsbedienperson befindet sich eine Anzeigebeleuchtung 44, welche zwei Leuchtteile 45 (Fig. 4) (rot) und 47 (grün) aufweisen kann, die anzeigen, ob die Abtastvorrichtung das Strichcodeetikett erfolgreich gelesen hat (grün) oder nicht (rot). Zusätzlich zu dem Anzeigelicht 44 wird ein in der Seitenwand 43 befestigter Lautsprecher 46 einen Ton erzeugen, der anzeigt, ob das Lesen ordnungsgemäß ausgeführt wurde. Das Elektronikgehäuseteil 34 kann in dem Abfertigungskassentisch 30 oder neben dem Basisteil 20 auf dem oberen Teil des Kassentisches 30 befestigt sein.
Nun auf Fig. 2 bezugnehmend, ist dort eine ausschnittweise Draufsicht auf das Kopfteil 28 gezeigt, wobei ein Teil des Abdeckteils 49 des Kopfteils entfernt ist, um ein in dem Oberteil 26 des Abtastkopfelementes 24 befestigtes Laser- Röhrenteil 48 zu zeigen. In dem Kopfteil 28 ist in Ausrichtung mit der Laserröhre 48 ein Sammellinsenteil 52 befestigt, welches den divergierenden Laserlichtstrahl 38 empfängt und in einer bestimmten Entfernung unter dem Bodenteil 50 des Kopfteils 28 bündelt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der abtastende Lichtstrahl in einer Tiefe von mehr als 254 mm (zehn Inch) unter dem Bodenteil 50 des Kopfteils 28 gebündelt. Der durch das Linsenteil 52 ausgegebene parallele Lichtstrahl, der in Fig. 3 als Punkt erscheinen würde, wird auf einen Leitspiegel 54 (Fig. 2 und 3) gerichtet, welcher den empfangenen Lichtstrahl entlang einer horizontalen Achse zu einem sechsseitigen Vieleck- Drehspiegelelement 56 umlenkt, welches an einem Motorteil 58 drehbar auf dem Bodenteil 50 des Kopfteils 28 befestigt ist.
Wie in Fig. 2 gezeigt, lenkt der Leitspiegel 54 den Lichtstrahl 38 um 90 Grad von seinem ursprünglichen Lichtpfad zu dem Drehspiegelelement 56 um, welches wiederum in einem spitzen Winkel, wie z.B. 20 Grad, hinsichtlich der Pfadachse des einpfangenen Lichtstrahls geneigt ist. Das Drehspiegelelement 56 leitet den empfangenen Lichtstrahl zu einer Muster- Spiegelanordnung 60, die an dem Abdeckteil 49 des Kopfteils 28 durch das Trägerelement 63 befestigt ist. Die Spiegelanordnung 60 umfaßt drei Muster-Spiegel 64a-64c (Fig. 2), welche über und zwischen dem Drehspiegelelement 56 und dem Leitspiegel 54 befestigt sind. Die Spiegel in der Muster- Spiegelanordnung 60 sind zueinander und zu dem Bodenteil 50 versetzt, um einzelne Abtastlinien 42 (Fig. 1) zu erzeugen, die das Abtastmuster 40 (Fig. 1) beinhalten.
Die Spiegelanordnung 60 ist ebenfalls hinsichtlich des Pfades der empfangenen Lichtstrahlen in einem Winkel, wie z.B. 25 Grad befestigt, um die empfangenen Abtastlichtstrahlen, wie in Fig. 3 gezeigt, in einer Abwärtsrichtung durch eine Öffnung 66 (Fig. 2 und 3) in dem Bodenteil 50 umzuleiten, das ein Fensterteil 67 aufweist, um das Abtastmuster 40 (Fig. 1) in einem vorbestimmten Abstand unter dem Bodenteil 50 des Kopfteils 28 zu bilden. Der Pfad der von der Muster-Spiegelanordnung 60 umgeleiteten Lichtstrahlen ist im allgemeinen senkrecht zum Verlaufspfad des vom Leitspiegel 54 umgelenkten Lichtstrahls. Weil die Muster- Spiegelanordnung 60 über dem Leitspiegel 54 und dem Drehspiegelelement 56 befestigt ist, ist ein sehr kompaktes und einfaches optisches Abtastsystem geschaffen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt die Dicke des Kopfteils 28 weniger als 76 mm (drei Inch). Das abtastende optische System der vorliegenden Erfindung erzeugt das Abtastmuster 40 (Fig.1) der drei gekreuzten Linien, das die Lesefähigkeit der Abtastvorrichtung vergrößert, weil die Größe des Abtastmusters 40 wechselt, wenn ein Strichcodeetikett (nicht gezeigt) durch die Abfertigungsbedienperson in verschiedenen Abständen von dem Kopfteil 28 angeordnet wird und der Abtastvorrichtung ermöglicht, große und kleine Strichcodeetikettengrößen zu lesen.
Das von dem Strichcodeetikett (nicht gezeigt) reflektierte Licht wird auf die Muster-Spiegelanordnung zurückgeleitet, die die Lichtstrahlen zu dem Drehspiegelelement 56 umleitet, das dann die empfangenen Lichtstrahlen zu dem Leitspiegel 54 umlenkt. Das vom abgetasteten Strichcodeetikett reflektierte Licht ist in einem gestreutem Zustand und wird durch eine Sammellinse 70 gebündelt, die zwischen dem Abdeckteil 49 und dem Bodenteil 50 des Kopfteils 28 befestigt ist. Die Sammellinse 70, die den Leitspiegel 54 trägt, bündelt die empfangenen Streulichtstrahlen auf einen Detektor 72 (Fig. 2), welcher auf dem Bodenteil 50 des Kopfteils 28 befestigt ist. Das Detektorelement 72, das mit dem Kabel 32 (Fig. 1) verbunden ist, erzeugt in bekannter Weise elektrische Signale entsprechend der Intensität des empfangenen Lichtstrahls. Die elektrischen Signale werden zur Verarbeitung zu einem in dem Elektronikgehäuse 34 (Fig. 1) befindlichen Mikroprozessor 76 (Fig. 4) übertragen.
Nun auf Fig. 4 bezugnehmend, ist dort ein Blockdiagramm des in der vorliegenden Erfindung angewendeten Datenverarbeitungsprogramms gezeigt. In dem Datenverarbeitungssystem befindet sich eine Abtastanordnungs - und Bestimmungslogikeinheit 74, welche die Strichcode- Abtastvorrichtung 18 (Fig. 1) einschließt, um abgetastete Strichcodes in elektrische Signale zu wandeln. Das Verarbeitungssystem enthält weiterhin einen Mikroprozessor 76, um die durch die Bestimmungslogikeinheit 74 eingelesenen Signale zu überprüfen und zu dekodieren und Steuersignale an die Fehlablesungsanzeige 45, die Gut-Ablesungsanzeige 47 und den Lautsprecher 46 zu erzeugen, um, wie vorher beschrieben, die Gültigkeit des Abtastvorgangs durch die Abtastvorrichtung 18 anzuzeigen. In dem Datenverarbeitungssystem befindet sich ebenfalls eine Speichereinheit 78 und ein Ausgangspuffer 80, um die von der Bestimmungslogik 74 gelesenen Datensignale über die Leitung 82 zu einem entfernten Prozessor zu übertragen, um den Preis des mit dem kodierten Etikett verbundenen Postens zu erlangen, der in einer technisch allgemein bekannten Weise gelesen wird.
Es ist ersichtlich, daß der tragbare Überkopf-Strichcode- Abtaster der vorliegenden Erfindung ideal für kleine Abfertigungsbereiche ist, weil er minimalen Kassentischraum einnimmt. Der Überkopf-Abtaster ist ebenfalls leichter zu gebrauchen als ein handgeführter Abtaster, weil beide Hände der Abfertigungsbedienperson frei sind, um die Kaufgegenstände auf dem Abfertigungskassentisch 30 zu bewegen. Der vorliegende Strichcode-Abtaster ist produktiver als ein handgeführter Abtaster, weil er anstatt eines Einzellinienmusters ein Vielzahllinen-Abtastmuster erzeugt. Das von der Abtastvorrichtung der vorliegenden Erfindung erzeugte X-Strich- Abtastmuster 40 (Fig. 1) erfordert in Hinsicht auf die Abtastöffnung 66 keine Orientierung des Postens in der horizontalen Ebene. Weil kein direkter Kontakt zwischen den abgetasteten Gegenständen und dem Abtastfensterteil 67 besteht, wie es beispielsweise in einem stationären optischen Abtaster vorliegt, besteht keine Notwendigkeit, die Fenster aufgrund von Verschleiß auszutauschen. Weil die Abtaststrahlen abwärts auf das abzutastende Strichcodeetikett gerichtet sind, ist es für die Abfertigungsbedienperson einfach, das Abtastmuster zu beobachten und das Strichcodeetikett durch das beobachtete Muster zu bewegen. Wenn die Abtaststrahlen abwärts auf die Kassentischoberseite des Abfertigungskassentisches gerichtet sind, befindet sich die Bedienperson außerdem nicht in einer in die emittierenden Abtaststrahlen schauenden Stellung, wie es jetzt mit herkömmlichen stationären Abtastern der Fall ist. Die Abtastanzeigen, wie z.B. die Gut/Fehl-Lesungsanzeige 44 (Fig. 1) und der Lautsprecher 46, sind in dem Kopfteil 28 ungefähr auf Höhe des Kopfes der Bedienperson angeordnet und machen es möglich, daß derartige Anzeigen von der Bedienperson leichter wahrgenommen werden.

Claims

1. Abtastsystem zum Abtasten kodierter Symbole, umfassend: ein Trägerelement (20, 22), das zur Aufstellung auf einer Tragefläche (30) ausgebildet ist; ein Gehäuseteil (24), das über der Tragefläche (30) angeordnet an dem Trägerelement (20, 22) befestigt ist und eine Öffnung (66) aufweist, die gegenüberliegend der Tragefläche (30) vorgesehen ist; Lichtprojektionsmittel (48, 52, 54), die in dem Gehäuseteil (24) an die Öffnung (66) angrenzend befestigt sind und ausgebildet sind, um einen abtastenden Lichtstrahl entlang einem ersten Pfad in dem Gehäuseteil (24) zu projizieren; und Abtastmittel (56), die in dem Gehäuseteil (24) in dem ersten Lichtpfad befestigt sind, um den Lichtstrahl zyklisch entlang einer Vielzahl zweiter Lichtpfade streichen zu lassen, welche im allgemeinen entgegengesetzt und in einem Winkel zur Richtung entlang dem ersten Lichtpfad projiziert sind, ein optisches Mittel (60), das über dem ersten Lichtpfad und den Abtastmitteln (56) in der Vielzahl zweiter Lichtpfade befestigt ist, um den empfangenen Lichtstrahl entlang einer Vielzahl dritter Lichtpfade, die im allgemeinen senkrecht zu dem ersten Lichtpfad sind, und durch die Öffnung (66) zum Abtasten eines kodierten, an der Öffnung (66) angrenzend angeordneten Etiketts zu lenken, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Mittel (60) eine Vielzahl von miteinander verbundenen Spiegeln (64a-64c) umfaßt.

2. Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseteil (24) ein Oberteil (26) aufweist, das an dem Trägerelement (20, 22) befestigt ist, die Lichtprojektionsmittel (48, 52) eine in dem Oberteil (26) befestigte Laserlichtstrahlquelle (48) aufweisen, um einen Laserlichtstrahl entlang einem vierten Lichtpfad in dem Gehäuseteil (24) zu projizieren, und ein erstes Spiegelteil (54) in dem Gehäuseteil (24) in dem vierten Lichtpfad zum Umlenken des Laserlichtstrahls entlang dem ersten Lichtpfad befestigt ist.

3. Abtastsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Spiegelteil (54) den Lichtstrahl in einer horizontalen Richtung um 90 Grad von dem vierten Lichtpfad umlenkt.

4. Abtastsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein im Gehäuseteil (24) an dem ersten Lichtpfad angrenzend befestigtes Lichtbündelungsmittel (70), das ausgebildet ist, die vom kodierten Etikett reflektierten Lichtstrahlen zu bündeln und zu übertragen, und ein im Gehäuseteil (24) befestigtes und stromabwärts vom Bündelungsmittel (70) angeordnetes Erfassungsmittel < 72> , das ausgebildet ist, um die reflektierten, durch das Bündelungsmittel (70) gebündelten Lichtstrahlen zu empfangen und als Antwort auf den Empfang der vom Bündelungsmittel (70) gebündelten Lichtstrahlen elektrische Signale zu erzeugen.

5. Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtastmittel ein rotierendes sechseckelement (56) aufweist, das in einem spitzen Winkel zu dem ersten Lichtpfad befestigt ist, um den empfangenen Lichtstrahl entlang der zweiten Lichtpfade umzulenken, welche sich in einer Aufwärtsrichtung über dem ersten Lichtpfad und in entgegengesetzter Richtung zum empfangenen Lichtstrahl erstrecken.

6. Abtastsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Mittel (60) in einem spitzen Winkel zum zweiten Pfad befestigt ist, um die empfangenen Lichtstrahlen in einer Abwärtsrichtung hinsichtlich dem ersten Lichtpfad und durch die Öffnung umzulenken, um ein an der Öffnung angrenzend angeordnetes Etikett abzutasten.

7. Abtastsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (20, 22) ein sich vertikal erstreckendes, hohles Pfostenstück (22) aufweist, das auf dem Basiselement (20) befestigt ist, das Abtastsystem weiterhin Verarbeitungsmittel (34) aufweist, die ausgebildet sind, um vom Erfassungsmittel (72) erzeugte elektrische Signale zu verarbeiten, und ein in dem Pfostenstück (22) angeordnetes Kabelteil (32), das mit dem Erfassungsmittel (72) und den Verarbeitungsmitteln (34) verbunden ist, so daß diese von dem Basiselement (20) entfernt angeordnet sein können.

8. Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseteil (24) ein Seitenwandteil (43) aufweist, in dem ein Lichtanzeigemittel (44) befestigt ist, das ausgebildet ist, einen guten oder fehlerhaften Lesevorgang von dem kodierten Etikett durch das Abtastteil anzuzeigen, und ein Lautsprecherelement (46) ausgebildet ist, um ein Tonsignal zu erzeugen, das das Auftreten eines ordnungsgemäßen Lesevorgangs anzeigt.