WO1990013094A1 - System zur fernerkennung von gegenstands-kennzeichnungen - Google Patents

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WO1990013094A1
WO1990013094A1 PCT/EP1990/000588 EP9000588W WO9013094A1 WO 1990013094 A1 WO1990013094 A1 WO 1990013094A1 EP 9000588 W EP9000588 W EP 9000588W WO 9013094 A1 WO9013094 A1 WO 9013094A1
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radio
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Günther NIESSEN
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Niessen Guenther
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10821—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum further details of bar or optical code scanning devices
    • G06K7/10861—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum further details of bar or optical code scanning devices sensing of data fields affixed to objects or articles, e.g. coded labels
    • G06K7/10871—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum further details of bar or optical code scanning devices sensing of data fields affixed to objects or articles, e.g. coded labels randomly oriented data-fields, code-marks therefore, e.g. concentric circles-code
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C3/00—Sorting according to destination
    • B07C3/10—Apparatus characterised by the means used for detection ofthe destination
    • B07C3/12—Apparatus characterised by the means used for detection ofthe destination using electric or electronic detecting means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07G—REGISTERING THE RECEIPT OF CASH, VALUABLES, OR TOKENS
    • G07G1/00—Cash registers
    • G07G1/0036—Checkout procedures

Definitions

  • Markings e.g. at the post office.
  • the parcels are taken individually in hand, the price is read and typed into the cash register, or determined using a movable reading head with which the cashier traces a barcode on the goods label.
  • the cashier individually balances the parcels of goods over the laser window, laser beams and electronics reading the bar code.
  • the customer scans the barcode and a scale under the belt records the weight. The computer then determines whether the goods and weight match, or whether the customer is trying to cheat, e.g. by exchanging labels.
  • Post parcels Parcels are put on the belts by hand and manually transferred to other belts.
  • the task is to automate the flow of goods (goods flow or packets or suitcase flow) so that delays and waiting times and inconveniences (stressful situations) are drastically reduced, and especially in the supermarket the goods flow is reduced to accelerate that there are no more queues even at peak times, or the waiting times are drastically reduced, while avoiding the use of more cash registers or more personnel, which cost space and money.
  • the object is achieved in that a) in the case of the supermarket checkout, a data remote detection device, e.g. an eye computer, which reads the price labels of the goods in the special shopping cart by remote control at the push of a button, adds them up and transfers the sum to an ATM, or by optically or if the radio is used as data Medium, read about radiation from radio energy and radio and be transferred to a computer with a merchandise management program, which reads and adds up the prices from its article file and transfers the sum to an ATM, which displays it in a window, after which the customer with a bill or pays coins, pushes his shopping cart through the opening barrier and accepts his change at the back of the ATM, while the next customer is already feeding his money at the front, when using the optical medium light, the baskets are large, flat special baskets in which only one layer may lie, the price and article number labels facing up, the sequences of digits indicating prices, e.g.
  • a data remote detection device hangs over the turnouts, which recognizes the incoming parcels by their identification (attached to each side in the optical process) and, with the appropriate label, controls pushing over onto the crossing conveyor belt, otherwise controls the parcel to the next turnout.
  • Another form of coding black circles of different sizes in a row, the leading black circular area of a certain size not representing a number but marking the beginning; or black rectangles in a row with the same long base edge and different heights, the 0 being the smallest height and 9 the largest, which has the advantage that only black and white receptors are used in the camera (in the computer eye); With a given object distance, the task of localization is eliminated; you can work like that.
  • a scanning laser beam with recognition electronics is used.
  • an acoustic (eg ultrasound) or radio method is used to remotely determine data in such a way that small activatable elements (transmitters) sit on the goods (or packages or suitcases), each of which contains specific data ( Commodity number, commodity price, or PLZ or number) can send and send exactly when a certain command (code word) is irradiated, or that commands are irradiated in quick succession on the shopping cart in the checkout process, the prices from 0.10 to 200 DM call up one after the other, or call up the article number groups according to product groups one after the other, so that the answers are broadcast separately in time and do not overlap.
  • acoustic eg ultrasound
  • radio method is used to remotely determine data in such a way that small activatable elements (transmitters) sit on the goods (or packages or suitcases), each of which contains specific data ( Commodity number, commodity price, or PLZ or number) can send and send exactly when a certain command (code word) is irradiated, or that commands are i
  • the transmitter labels are not disposable products, but can be easily stuck on and reused, and loaded with a charger with new data, so that they can cost more than just pennies and are still profitable.
  • the system is supplemented by a video surveillance system.
  • a checkout at the cash register observes 3 to 4 shopping baskets and cash registers that the goods are on the label. Supervision instead of manual operation.
  • a normal cash register that handles marginal cases complements the quick cash register.
  • the task of automation is solved according to the invention in that labels are constructed from a capacitor and a coil, to which energy can be sent, and these and the control for the radio are produced in inexpensive vapor deposition technology, so that the disposable labels for the goods are priced stay in the penny area.
  • Working with silicon chips leads to high costs and, because of the toxic dopants and 120 million labels that are needed every day, an environmental impact that is not portable. Moving down resistors brings a modulation of the radio, a very compact radio message submission of the "yardstick" is readable.
  • the frequency of the radio can be freely selected and can be used to distinguish overlapping radio messages. (1 and 4)
  • Composite resistors or switch chains offer the advantage of being easy to change by changing the wiring on a label the size of half a fingernail. This makes them programmable from the outside. Subsequent programming of a silicon chip (in the form of an EPROM) means a considerably higher expenditure on equipment.
  • radio labels can be produced inexpensively and in an environmentally friendly manner.
  • the speed of check-in at the radio checkout is significantly increased because customers no longer have to unpack their baskets on the checkout counter while others are waiting.
  • a cashier who, e.g. supervised via video, 3 to 4 automatic flash counters. For example, Locks a barrier at the push of a button when it notices that the final check of the shopping cart has triggered an alarm.

Abstract

System zur Fernerkennung von Gegenstands-Kennzeichnungen, z.B. von Warenauszeichungen mit Preis oder Artikelnummer, z.B. von Paket- oder Koffer-Kennzeichnungen zum Zweck der automatischen Transportsteuerung. Abstand und Datenfenster vom Datenfernerkennungsgerät (z.B. Augen-Computer) zu den Gegenstandskennzeichnungen werden so gross gewählt, dass mehrere Kennzeichnungen gleichzeitig zu scharfer Erfassung im Erkennungsfeld und Wirkfeld schneller Elektronik liegen können. Damit können die Waren-Etiketten schnell im Korb ausgewertet werden, ohne Auspacken (Blitzkasse), mit optischem Medium (Licht) zur Datenübertragung eine Schicht, mit durchdringendem Funkmedium ein vollgepackter Warenkorb. Verwendung von ausder Entfernung leicht erkennbaren Farb-Etiketten bzw. von Funk-Etiketten (Transponder). Trennung der verschiedenen Rückfunksprüche durch Vereinzelung im Zeitrahmen (oBdA) einer Sekunde. Vermeidung von Kassenstaus im Supermarkt. Automatisierung des Paket-Transportes bei der Post. Automatisierung des Koffertransportes im Flughafen, nach dem Flug, dem Fluggast automatisch vor die Füsse.

Description

Titel:
System zur Fernerkennung von Gegenstands-Kennzeichnungen
Anwendungsgebiete:
In Supermärkten, zur schnellen Preisermittlung.
Bei der Post, zur Paket-Steuerung.
In Flughäfen, bei der Kofferzustellung nach dem Flug.
Zweck:
Schnelle Ermittlung des Geldgegenwertes gekaufter Waren, über de facto gleichzeitige Lesung aller Etiketten, in Supermärkten.
Transport-Steuerung von Paketen an Weichen in Abhängigkeit von erkannten
Kennzeichnungen, z.B. bei der Post.
Kofferεteuerung im Flughafen zum Sitz von Fluggästen am Transportband, nach dem Flug.
Stand der Technik:
Beim heutigen Preisermittlungsverfahren werden die Warenpakete einzeln in die Hand genommen, der Preis wird abgelesen und in die Kasse eingetippt, oder über einen beweglichen Lesekopf ermittelt, mit dem die Kassiererin auf einen Barcode auf dem Waren-Etikett fährt. Bei Laser-Kassen wuchtet die Kassiererin die Warenpakete einzeln über das Laser—Fenster, wobei Laser— Strahlen und Elektro¬ nik den Barcode ablesen. Bei den Check-Robot-Versuchskassen erfaßt der Kunde den Barcode per Scanner, und eine unter dem Band liegende Waage erfaßt das Gewicht. Der Computer ermittelt dann, ob Ware und Gewicht zusammenpassen, oder ob der Kunde zu mogeln versucht, z.B. durch Etiketten-Tausch. Post-Pakete: Pakete werden per Hand auf die Bänder gebracht und per Hand auf andere Bänder umgelagert.
Flughafen: Koffer werden per Hand auf das Band gelegt und vom Fluggast per Hand herruntergenommen.
Kritik des Standes der Technik:
Supermärkte, Check-Out-Kassen: Alle bekannten Verfahren sind zeitintensiv. Selbst eine flinke Kassiererin braucht pro Warenpaket Sekunden, sodaß bei 10
Paketen, die der Kunde auf den Kassentisch legt, leicht 30 Sekunden zusammen¬ kommen, und bei 20 Paketen 60 Sekunden.
Derweil müssen Kunden, die nachkommen, warten, sodaß sich zu Spitzenzeiten lange Schlangen bilden, zum Verdruß der Kunden. Täglicher Ärger von Millionen eiliger Leute, die 10 Minuten ihrer Mittagspause verlieren, oder zu einem anstehenden Termin pünktlich erscheinen wollen, die ihre Straßenbahn oder ihren Zug erreichen wollen.
Zu dem Zeitverlust kommt die Unbequemlichkeit für den Kunden, im Bereich der
Kasse alle Waren zweimal bewegen zu müssen, erst vom Warenkorb auf den
Kassentisch, dann vom Kassentisch in seine Einkaufstasche, und sich dabei noch beeilen zu müssen, um die Nachdrängenden nicht zusätzlich zu behindern.
Beim Self-scanning wird der Kunden- und Warenstrom weiter aufgefächert, auf mehr Kassen, bei Vermeidung höherer Personalkosten. Problematisch wegen höherer Fehlerraten und weniger Kontrolle. Die Wartezeiten werden etwas kürzer; sie verschwinden nicht. Denn immer noch muß jedes einzelne Warenpaket in die
Hand genommen oder mit der Hand bearbeitet werden.
Check-Robot-Kassen, die Mogeleien entdecken, sind sehr teuer, durch aufwendige
Technik. Unser System entdeckt umgesetzte Etiketten zum Nulltarif.
Post-Pakete: Hohe Personal-Bindung, hohe Kosten durch Handarbeit.
Flughäfen: In den Flughäfen drängen sich die Fluggäste am Förderband, um ihre Koffer zu erspähen und herunterzuangeln. Streß und große Zeitverluste.
Aufgabe:
Die Aufgabe besteht darin, den Gegenstands-Strom (Waren-Strom rsp. Pakete- Strom rsp. Koffer-Strom) so zu automatisieren, daß Verzögerungen und Wartezeiten und Unbequemlichkeiten (Streßsituationen) drastisch abgebaut werden, und insbesondere im Supermarkt den Waren-Strom so zu beschleunigen, daß auch in Spitzenzeiten keine Warteschlangen mehr entstehen, bzw. die Wartezeiten sich drastisch verkürzen, unter Vermeidung des Einsatzes von mehr Kassen oder mehr Personal, die Raum und Geld kosten.
Lösung:
Die Aufgabe wird erfindungsmäßig dadurch gelöst, daß a) im Falle der Supermarktkasse in etwa 2.50 m über dem Kassendurchgang ein Datenfernerkennungsgerät, z.B. ein Augen-Computer, aufgehängt wird, das die Preisetiketten der Waren im Spezial-Warenkorb auf Knopfdruck hin per Fernabtastung liest, sie aufsummiert und die Summe an einen Geldautomaten übergibt, oder indem die Artikelnummern auf optischem Wege oder, bei Verwendung von Funk als Daten-Medium, über Einstrahlung von Rückfunk-Energie und Rückfunk gelesen und an einen Compu¬ ter mit Warenwirtschaftsprogramm übergeben werden, der die Preise aus seiner Artikeldatei liest und aufsummiert und die Summe einem Geldautomaten übergibt, der sie in einem Fenster anzeigt, wonach der Kunde mit Schein oder Münzen zahlt, seinen Warenkorb durch die sich öffnende Schranke schiebt und an der Rückseite des Geldautomaten sein Wechselgeld entgegennimmt, während vorne schon der nächste Kunde sein Geld einfüttert, wobei bei Verwendung des opti¬ schen Mediums Licht die Körbe große flache Spezialkörbe sind, in denen nur eine Schicht liegen darf, die Preis- und Artikelnummeretiketten nach oben, wobei die Ziffernfolgen, welche Preise angeben, z.B. 015.50 DM, oder Artikel-Nummern, z.B. 3664850, in spezieller Form geschrieben sind und die Ziffern selbst in spezieller Form codiert sind, sodaß sie zuverlässig vom Erkennungsgerät (Augen- Computer z.B.) gelesen werden können, wobei bei Verwendung des durchdringen¬ den Mediums Funk heutige wenig veränderte Warenkörbe (mit gewundener Anten¬ ne) verwendet und vollgepackt sein dürfen und die Funksprüche (z.B. Arti¬ kelnummern) vereinzelt bzw. separierbar zurückgestrahlt werden.
b) im Falle des automatischen Paket-Transportes, z.B. bei der Post, über Transport-Weichen je ein Datenfernerkennungsgerät hängt, das die an¬ kommenden Pakete an ihrer (beim optischen Verfahren auf jeder Seite ange¬ brachten) Kennzeichnung erkennt und bei passendem Etikett ein Hinüber schieben auf das kreuzende Transportband steuert, sonst das Paket zur nächsten Weiche weiterlaufen läßt.
c) im Falle des Flughafens über dem Koffer-Transportband Datenfernerkennungs gerate hängen, z.B. Augen- Computer, und beim Sitz Nr.30 oder der Strichmarke Nr.30 jeden Koffer mit der Marke 30 über eine Mechanik dort vom Band schieben, dem Fluggast vor die Fü¬ ße, der im Flugzeug auf Sitz Nr.30 saß, während sie andere Koffer passieren lassen. Weitere Ausgestaltung der Erfindung
1. O.B.d.A. werden die Ziffern selbst in Form von runden oder rechteckigen Farbflächen codiert, 10 Farben, und so geschrieben, daß jeweils die beiden letzten Ziffern untereinanderstehen, z.B. wäre
77,7,7, eine Zahl ZZZZZ eine Artikel-Nummer
Z bis 999.99 oder Z aus 7 Ziffern.
wobei führende Nullen dargestellt werden, sodaß der Winkel immer die gleiche Form hat wenn das Computer-Auge unter den gegebenen Umständen (leichte Unscharfen durch unterschiedliche Höhen der Warenpackungen) einfache Farben rot, gelb, grün, blau sowie schwarz leichter erkennt als Mischfarben, so werden die Preise auf der Basis der Zahl 5 dargestellt, in den Grundfarben und schwarz.
2. Eine andere Form der Codierung: Schwarze Kreise in unterschiedlicher Größe in einer Reihe, wobei die führende schwarze Kreisfläche bestimmter Größe keine Ziffer darstellt, sondern den Anfang markiert; oder schwarze Rechtecke in einer Reihen mit gleich langer Grundkante und unterschiedlicher Höhe, wobei der 0 die kleinste Höhe, der 9 die größte entspricht, was den Vorteil hat, daß nur Schwarz- eiß-Rezeptoren in der Kamera (im Computerauge) gebraucht werden; bei vorgegebener Objektentfernung entfällt die Aufgabe der Lokalisierung; da kann man so arbeiten.
3. In den Warenkorb werden seitlich abgedeckte Vertiefungen eingebaut, in die hohe Waren hineingestellt, hineingelegt werden, Flaschen z.B., nach Hochklappen der Abdeckung, sodaß auch die Etiketten der hohen Waren im Schärfebereich der Computeraugen-Optik liegen, und Einrichtungen, ganz flache Waren höher zu legen, wobei im Spezialkorb die Warenpakete beliebig gedreht liegen dürfen, wenn nur das Etikett nach oben zeigt, wobei weiter handausgezeichnete Waren sowie solche, die den gegebenen Rahmen sprengen, nicht in den Spezialkorb gehören, z.B. große Schokoladenkugeln, die nicht fest liegen, sondern rollen; sobald man sie in eine eckige Verpachung steckt, Etikett obenauf, passen sie in den Korb, sodaß es (fast) immer geht, weil das Ganze als System aufeinander
abgestimmter Komponenten zu verstehen ist: Waren mit Spezialetikett, Spezial- warenkorb, Augen-Computer, (Warenwirtschaftssystem), Geldautomat, Schranke. 4. Ein Augen-Computer mit Zwei-Augen-Automatik wird eingesetzt, der, weil er adaptiert, Warenetiketten in jeder Höhe erkennen kann.
5. Statt eines Kamera-Computerauges mit Linse und Netzhaut (Rezeptoren) und Mustererkennungs-Elektronik wird ein scannender Laserstrahl mit Erkennungs- Elektronik benutzt.
6. Statt eines optischen Verfahrens wird ein akustisches (z.B. Ultraschall) oder Funkverfahren zur Fernermittlung von Daten eingesetzt, derart, daß auf den Waren (bzw. Paketen bzw. Koffern) als Etikett kleine aktivierbare Elemente (Sender) sitzen, die je spezifische Daten (Warennummer, Warenpreis, bzw.PLZ bzw.Nummer) senden können und genau dann senden, wenn ein bestimmter Befehl (Codewort) eingestrahlt wird, oder daß auf den Warenkorb im Kassendurchgang in schneller Folge Befehle eingestrahlt werden, die die Preise von 0.10 bis 200 DM nacheinander abrufen, oder die Artikelnummergruppen gemäß Warengruppen nacheinander abrufen, daß die Antworten zeitlich getrennt abgestrahlt werden und sich nicht überschneiden.
6.1 Die Sender-Etiketten sind nicht Wegwerf Produkte, sondern leicht ablösbar aufgeklebt und wiederverwendbar, und mit einem Ladegerät mit neuen Daten zu laden, sodaß sie mehr als nur Pfennige kosten dürfen und doch rentabel sind.
7. Das System wird durch eine Video-Überwachungsanlage ergänzt. Eine Kassen-Aufsicht beobachtet 3 bis 4 Warenkörbe und Kassen, daß die Waren mit Etikett nach oben liegen. Aufsicht statt manuelle Bedienung.
Das Kassen-System soll die Hauptmenge der Waren schnell durch die Kasse schleusen, erhebt aber nicht den Anspruch, alles zu bewältigen.
Eine normale Kasse, die Randfälle erledigt, ergänzt die schnelle Kasse.
Erzielbare Vorteüe:
Die Geschwindigkeit der Abfertigung wird erheblich erhöht, da die Kunden ihre Körbe nicht mehr auf den Kassentisch auspacken müssen, während andere warten. Die Kassenstaus zu Spitzenzeiten werden aufgelöst. Die Kunden schieben ihre Warenkörbe schnell und bequem durch die Kassen, um hinter der Kassenschranke ihre Einkäufe in Ruhe einzupacken.
Täglich entfallen in der BRD 1 bis 2 Millionen Wartestunden in Kassenstaus. Die Firmen Sparen Personal, denn die neuen schnellen Kassen haben 4-fachen Durchsatz; damit entfallen 3 von 4 Arbeitsplätzen. Oder sie arbeiten automatisch. Sie brauchen keine menschliche Bedienung mehr, sondern nur noch menschliche Aufsicht. Eine Kassiererin, die, z.B. über Video, 3 bis 4 automatische Blitzkassen beaufsichtigt. Z.B. über Knopfdruck eine Schranke sperrt, wenn sie sieht, daß ein Warenpaket nicht mit Etikett nach oben liegt und über Mikrophon die Anweisung gibt, es umzudrehen...
Ans p rüc he 1 8- 27 a u s P 40 09 579 . 7 Losung: ^
Die Aufgabe der Automation wird erfindungsmäßig dadurch gelöst, daß Etiketten aus Kondensator und Spule aufgebaut werden, denen man Energie zu- funken kann, und diese und die Steuerung zum Rückfunk in preiswerter Aufdampf-Technik hergestellt werden, damit die Wegwerf-Etiketten für die Waren preislich im Pfennigbereich bleiben. Mit Silizium-Chips zu arbeiten bringt zu hohe Kosten und wegen der giftigen Dotierstoffe und 120 Millionen Etiketten, die täglich benötigt werden, eine Umweltbelastung, die nicht tragbar ist, Ein Abfahren von Widerständen bringt eine Modulation des Rückfunkes, einen sehr kompakten Funkspruch, der wegen Vorabsendung der "Meßlatte" lesbar ist. Zudem ist die Frequenz des Rückfunkes frei wählbar und kann zur Unterschei¬ dung sich überlappender Funksprüche dienen. (1 und 4)
Zusammengesetzte Widerstände bzw. Schalterketten bieten den Vorteil der leich¬ ten Veränderbarkeit durch Änderung der Verdrahtung, auf einem Etikett von der Größe eines halben Fingernagels. Damit werden sie von außen her programmier¬ bar. Einen Silicium-Chip (in Form eines EPROMs) nachträglich zu progrmmieren bedeutet einen wesentlich höheren apparativen Aufwand.
Funkgeräte, die Transponder mit Energie beliefern und eine einzelne Signalfolge als Rückfunk aufnehmen, gibt es in verschiedenen Spielarten. So besteht im Falle des vollen Warenkorbes die Aufgabe darin, alle Freiheitsgrade auszunutzen, um Funksprüche zu vereinzeln, eingangsseitig, daß nur zurückgefunkt wird, wenn bestimmte Frequenzen eingestrahlt werden, und ausgangsseitig, durch systemati¬ sche Verzögerung und Streuung der Funksprüche, und Unterscheidungsmerkmale hineinzulegen und auszunutzen, wenn sie sich doch einmal überlagern. Dies geschieht durch Verzögerungsschalter, bewußten Einbau von Bauteilen mit dem gewünschten Spektrum von Toleranzen und der Verwendung streuender Rück¬ funk-Fr e quenzen.
Mit der Kombination von Funk-Etikett und Diebstahls-Sicherung hat man die Möglichkeit eines Abschluß-Testes, um zu prüfen, ob auch alle Etiketten ihre aten abgesandt haben. Denn das hinterläßt Spuren an der Diebstahls-Sicherung, gemäß (9).
Schließlich kann man diese Möglichkeit, Spuren zu legen, noch sperren, gemäß (10), sodaß man bei der Warenannahme und bei der Inventur ohne Folgen Daten abfragen kann.
Erzielbare Vorteile:
Mit obigen Verfahren können Funk-Etiketten preiswert und umweltschonend hergestellt werden. Die Geschwindigkeit der Abfertigung an der Funk-Kasse wird erheblich erhöht, da die Kunden ihre Körbe nicht mehr auf den Kassentisch auspacken müssen, während andere warten.
Die Kassenstaus zu Spitzenzeiten werden aufgelöst. Die Kunden schieben ihre
Warenkörbe schnell und bequem durch die Kassen, um hinter der Kassenschranke ihre Einkäufe in Ruhe einzupacken oder die gekauften Waren wie Fische in das vorher ausgelegte Netz rutschen zu lassen.
Täglich entfallen in der BRD 1 bis 2 Millionen Wartestunden in Kassenstaus.
Die Firmen sparen Personal, denn die neuen schnellen Kassen haben 4-fachen
Durchsatz; damit entfallen 3 von 4 Arbeitsplätzen. Oder sie arbeiten automatisch.
Sie brauchen keine menschliähe Bedienung mehr, sondern nur noch menschliche
Aufsicht. Eine Kassiererin, die, z.B. über Video, 3 bis 4 automatische Blitzkassen beaufsichtigt. Z.B. über Knopfdruck eine Schranke sperrt, wenn sie bemerkt, daß die Schlußüberprüfung des Warenkorbes einen Alarm ausgelöst hat.

Claims

Patentansprüche:
1. System zur Fernerkennung von Gegenstands-Kennzeichnungen, z.B. von Warenauszeichungen mit Preis oder Artikelnummer, z.B. von Paket- oder Koffer- Kennzeichnungen zum Zweck der automatischen Transportsteuerung, dadurch gekennzeichnet, daß (dgd)
Anordnung und Ausrichtung der Sensoren des Datenfernerkennungsgerätes, die das Datenfenster und das Datentransfervolumen und das (flächige oder räumliche) Erkennungsfeld bestimmen, so gewählt werden, daß die Fläche des Erkennungsfeldes mindestens doppelt so groß ist wie die Fläche der Gegenstands-Kennzeichnung zuzüglich der Fläche des Gegenstandes, bei optischen Verfahren, daß also mehrere Kennzeichnungen gleichzeitig zu scharfer Erfassung im Erkennungsfeld und Wirkfeld blitzschneller Elektronik liegen können, die Daten parallel gespeichert und dann aufbereitet werden können, rsp., daß im Falle eines durchdringenden Datenmediums (z.B. Funk) das 3- dimensionale Erkennungsfeld/Erkennungsvolumen mindestens doppelt so groß ist wie das Volumen von Gegenstand und Gegenstandskennzeichnung, daß also mehrere Kennzeichnungen parallel oder doch fast gleichzeitig erfaßt und dann aufbereitet werden können, und daß das zugehörige Datenverarbeitungsprogramm im Datenfernerkennungsgerät auf Anstoß (Befehl, Knopfdruck) hin alle im Daten¬ erkennungsraum erfaßten Kennzeichnungen ohne Zwischenstopp auswertet, daß also keine manuelle Handhabung und kein mechanischer Prozeß zwischen zwei Datenerfassungen geschoben werden muß und die Geschwindigkeit elektronischer Abläufe voll ausgespielt werden kann.
2. System nach Anspruch 1, dgd die Gegenstände (z.B. die Waren) in einer einzigen Schicht liegen, mit den Kenn¬ zeichnungen (z.B. den Preisetiketten) zu dem oder den Datenerfassungsgeräten gerichtet (bzw. auf jeder Seite mit einem Etikett versehen), daß also durch eine einschränkende Spezialanordnung der Waren und Warenpreisetiketten im flachen SpezialWarenkorb der gesamte Inhalt des Warenkorbs nun ohne Auspacken auto¬ matisch erfaßbar wird, z.B. von oben her durch einen Augen-Computer über dem Kassendurchgang, bei ca. 80% aller Normal- Einkäu e, wo vorher ohne diese Anordnung nichts erfaßbar war, bei optischer Auswertung.
3. System nach Anspruch 2, dgd die Auszeichnungen in Form eines Etiketts mit Farbfeldern gestaltet sind
4. System nach Anspruch 3, dgd die Farbfelder auf dem Etikett eine invariante Form bilden, insbesondere in
Kreisform oder in konzentrischen Kreisringen angeordnet sind.
5. System nach Anspruch 3, dgd unter den Farbfeldern ein Erkennungsfeld oder Einstellpunkt in Spezialfarbe eingelegt ist, die (z.B. infrarot oder ultraviolett oder ungewöhnliche Farbintensität) sonst weder auf dem Etikett noch im Etikettenumfeld vorkommt und somit der auf sie geeichten Elektronik ein Etikett signalisiert, daß insbesondere ein im kreisrunden Etikett mittig liegendes Spezial- erkennungsfeld die Etikettenerkennung einfach macht, durch Speicherung einer radialen Umgebung um einen Erkennungspunkt und Löschen des Restes, und alles wegzulöschen gestattet, was nicht Etikett ist.
6. System nach Anspruch 2, dgd eine andere Form der Codierung gewählt wird: Schwarze Kreise in unter¬ schiedlicher . Größe in einer Reihe, wobei die führende schwarze Kreisfläche bestimmter Größe keine Ziffer darstellt, sondern den Anfang markiert; oder schwarze Rechtecke in einer Reihe mit gleich langer Grundkante und unterschiedlicher Höhe, wobei der 0 die kleinste Höhe, der 9 die größte entspricht, was den Vorteü hat, daß nur Schwarz-Weiß-Rezeptoren in der Kamera (im Computerauge) gebraucht werden.
7. Systen nach^ Anspruch 2, dgd in den Warenkorb seitlich abgedeckte Vertiefungen eingebaut sind, in die hohe Waren hineingestellt, hineingelegt werden, Flaschen z.B., nach Hochklappen der Abdeckung, sodaß auch die Etiketten der hohen Waren im Schärfebereich der Computeraugen-Optik liegen, und Einrichtungen, ganz flache Waren höher zu legen, wobei im Spezialkorb die Warenpakete beliebig gedreht liegen dürfen, wenn nur das Etikett nach oben zeigt, wobei weiter handausgezeichnete Waren sowie solche, die den gegebenen Rahmen sprengen, nicht in den Spezialkorb gehören, z.B. große Schokoladenkugeln, die nicht fest liegen, sondern rollen; sobald man sie in eine eckige Verpachtung steckt, Etikett obenauf, passen sie in den Korb, sodaß ß (fast)rimmer geht, weil das Ganze als System aufeinander ab-
> gestimmter Komponenten zu verstehen ist: Waren mit Spezialetikett, Spezial- warenkorb, Fernerkennungsgerät/Augen-
Computer, (Warenwirtschaftssystem), (Geldautomat, Schranke).
8. System nach Anspruch 2, dgd ein Augen-Computer mit Zwei- Augen- Automatik eingesetzt wird, der, weil er adaptiert, Warenetiketten in jeder Höhe erkennen kann.
9. System nach Anspruch 2, dgd statt eines Kamera-Computerauges mit Linse und Netzhaut (Rezeptoren) und Mustererkennungs-Elektronik ein scannender Laserstrahl mit Erkennungs- Elektronik benutzt wird.
10. System nach Anspruch 2, dgd das Bild des Gegenstand-Bereiches, z.B. des Warenkorbes, über einen Drehspiegel Zeile für Zeile auf eine Rezeptoren-Zeüe geworfen wird, und ein angeschlossener Hochgeschwindigkeits-Chip die Daten auswertet.
11. System nach Anspruch 1, dgd statt eines optischen Verfahrens ein akustisches (z.B. Ultraschall) oder ein Funkverfahren zur Fernermittlung von Daten eingesetzt wird, derart, daß auf den Gegenständen als Kennzeichnung kleine aktivier bare Elemente (Sender) sitzen, die nach Aktivierung durch den Hauptsender je spezifische Daten (z.B. Warennummer, Warenpreis) zum Hauptempfänger senden oder reflektieren.
12. System nach Anspruch 11, dgd auf den Warenkorb im Kassendurchgang in schneller Folge Befehle eingestrahlt werden, die oBdA die Preise von 0.10 DM bis 200 DM bzw. verschiedene Artikelnummergruppen nacheinander abrufen, damit die Antworten zeitlich getrennt abgestrahlt werden und sich nicht bzw. selten überschneiden.
13. System nach Anspruch 11, dgd die Sender-Etiketten nicht Wegwerfprodukte sind, sondern leicht ablösbar und wiederverwendbar, und mit einem Ladegerät mit neuen Daten zu laden, sodaß sie mehr als nur Pfennige kosten dürfen und doch rentabel sind.
14. System nach Anspruch 11, dgd den rückzusendenden Ziffernfolgen (z.B. Artikelnummern und Preisen) je zwei oder drei Ziffern aus einem Zufallsgenerator angehängt werden, damit gleiche Folgen (z.B. Preise) in der Umsetzung in Signale zu verschiedenen Signalen werden und entsprechend getrennt werden können.
15. Systen nach Anspruch 2, dgd drei bis vier Systeme durch eine Video- Überwachungsanlage, Geldautomaten und Schranken ergänzt werden, womit eine Kassen-Aufsicht 3 bis 4 Warenkörbe und Kassen beobachtet, daß die Waren mit Etikett nach oben liegen; Aufsicht statt manuelle Bedienung; automatische Kassen.
16. System nach Anspruch 3, dgd das Etikettenprägegerät im Prinzip aus einer Lochscheibe besteht, in deren Löcher Farbstifte gesteckt werden können und die PreisvoreinsteUung durch Auswahl der entsprechenden Farben erfolgt, und durch gleichzeitigen Andruck aller Farbstifte auf ein Leeretikett dann ein brauchbares Etikett entsteht.
17. System nach Anspruch 1, dgd der (Waren- )Korb/Transportwagen vorab mit einem Netz belegt wird, dann die Gegenstände (Waren) in einer Schicht oder im Falle von Anspruch 11 kunterbunt aufgelegt werden, und nach der Auswertung der Kennzeichnungen das Netz angehoben und die Gegenstände in ihm als neuem Transportsystem weiterbewegt werden können, sodaß also im Falle eines Einkaufes die Waren nur ein einziges mal in die Hand genommen werden müssen, bei der Umlagerung vom Warenregal in den Korb.
Priorität vom 18.4.1989 für obige Ansprüche 1-17 aus P 39 12 667.6
Priorität vom 24.3.1990 ab hier aus P 40 09 579.7
18. System nach Anpruch 11 (System zur Fernerkennung von Gegenstandskenn¬ zeichnungen, wobei die folgenden Ansprüche Zusätze zum Anspruch 6 der Patentanmeldung P 39 12 667.6 in der Erstfassung vom 15./18.4.89 sind, entsprechend Anspruch 10 in der Fassung vom 10./13.12.89, entsprechend Anspruch 11 in der Fassung vom April 1990,) dadurch gekennzeichnet, daß (dgd) zwecks Erzielung niedriger Stückpreise für Funk-Etiketten eine Frequenz erzeugt wird von einem Schwingkreis aus Spule und Kondensator, die durch Aufdampfen /Auftragen von Alu oder Kupfer o.a. auf Trägermaterial erzeugt werden, z.B. dreischichtig, Alu/Isolierschicht/ Alu, wobei ein Transistor zwischen Kondensator und Spule liegt, sodaß die Spannungsschwankungen an dessen Basis die Modulation und damit die Information des Funkspruches erzeugen. (Siehe Abb.l).
19. System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß (dgd) die Information in Gestalt einer Ziffernfolge auf der Basis einer festen Frequenz Amplituden-moduliert zurückgefunkt wird, nach Einstrahlung der Rückfunkener¬ gie, wobei die Schwierigkeit, daß absolute Amplitudenhöhen lageabhängig sind, dadurch gemeistert wird, daß vorab ein Signal gesendet wird, das oBdA verab¬ redungsgemäß die Amplitude 1 (oder 5 oder 9) bedeutet und die folgenden Ampli¬ tudenhöhen an ihm gemessen werden, daß also relative Amplitudenhöhen die Information übertragen. Siehe Abb.2 .
20. System nach Anspruch 19, dgd die modulierende Spannungsschwankung erzeugt wird durch ein "Abfahren" (Weiterschalten nach fester Zeitspanne) von o.B.d.A. 20 Widerständen, die im Funketikett liegen, mit der Basis des Transistors verbunden, 12 für die Artikelnummer, 1 für die Prüfnummer, wie im Barcode, 5 weitere für freie Ver¬ wendung, und, voranliegend, 2 weitere für die doppelt zu sendende Meßlatte (siehe Abb.l).
21. System nach Anspruch 18, dgd die (Artikelnummer-) Information als Impulslängenfolge oder daß die Information als Abstandsfolge zwischen einzelnen Funksignalen gleicher Amplitude und Frequenz codiert wird. Siehe Abb.3 .
22. System nach Anspruch 21, dgd die modulierende Spannungsschwankung erzeugt wird durch ein Abfahren von o.B.d.A. 20 Schalterketten (Verzögerungsschaltern), deren Länge in Zeit umgesetzt wird und so die Information übermittelt.
23. System nach Anspruch 18, dgd von Etikett zu Etikett in der Regel und soweit möglich unterschiedliche Frequen¬ zen verwendet werden, z.B. durch Variation der Abmessungen der Bauteile, sodaß sie in seltenen Fällen zeitlicher Überlagerung vom Empfänger noch getrennt werden können und so ausgangsseitig der Vereinzelung der Funksprüche dienen.
24. System nach Anspruch 20 und 22, dgd sich jeder Widerstand aus parallel geschalteten Widerständen zusammensetzt, sodaß man durch Auftrennen von Leitungen den Gesamtwiderstand gezielt auf einen gewünschten höheren Wert heraufsetzen kann, bzw. daß in jeder Kette von Verzögerungsschaltern alle bis auf einen überbrückt sind, sodaß man durch Auftrennen der Brücken die Verzögerungszeit von 1 auf 9 erhöhen kann, sodaß man mit abgestimmten Geräten, mit feinen Stanzen oder durch punktuelles Erhitzen oder ähnliche Verfahren Leitungen gezielt zerstören und die Funk-Eti¬ ketten von außen her mit Information beladen kann, was den großen Vorteil mit sich bringt, keine Lagerhaltung unterschiedlicher Funk-Etiketten betreiben zu müssen.
25. System nach Anspruch 18, dgd durch ein Schaltersystem, das auch wie unter 24 "programmierbar" sein kann, der Rückfunk über o.B.d.A. 10 Zeitspannen von z.B. je 100/1000-stel Sekunden verzögert werden kann entsprechend der Zugehörigkeit der Waren zu 10 Waren- klassen, wodurch die Wahrscheinlichkeit der Überschneidung von Funksprüchen (von der Länge von je etwa 1/1000-stel Sek.) um den Faktor 10 sinkt.
26. System nach Anspruch 18, dgd auf dem Funk-Etikett neben Strukturen zum Empfang von Rückfunk-Energie und zum Rückfunk von Information eine Waren-Diebstahlssicherung integriert ist, die aus 2 Teüen besteht und scharf ist, wenn diese Teüe leitend verbunden sind und unscharf, wenn sie getrennt sind, und daß nach Rückfunk der Information die Restenergie die beiden Teile trennt, z.B. durch Umlegen eines Elementes mit Kippschalterfunktion, sodaß bei einem Check die Sicherung nicht mehr reagiert und die Ware als gekauft durchgehen kann.
27. System nach Anspruch 26, dgd über die Art der eingestrahlten Energie differenziert werden kann zwischen einem bloßen Ablesen der vorhandenen Information und einer zusätzlichen Ent¬ schärfung der Diebstahlssicherungen, indem z.B in die Brücke zwischen den bei¬ den Teilen ein weiterer Schalter gelegt wird, der, z.B. über eine Zusatzfrequenz in der eingestrahlten Energie aktiviert, den ersten vor dem Umkippen schützt, sodaß zum Beispiel die Wareninformationen auch in der Warenannahme automatisch abgefragt werden können (ohne Entschärfung) und dem Diebstahl von 2 Mrd.DM nach hinten hinaus (in der BRD pro Jahr) ein Riegel vorgeschoben wird, sodaß z.B. die jährliche Warenbestandsprüfung von einem Mann in einer Nacht erledigt werden kann, wo heute 50 Leute einen ganzen Tag Vorhandenes zählen und aufschreiben, wobei der Laden geschlossen werden muß.
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