DE2152730C3

DE2152730C3 - Vorrichtung zum Ablesen einer aus Strichen und Lücken bestehenden Codemarkierung

Info

Publication number: DE2152730C3
Application number: DE19712152730
Authority: DE
Inventors: Arthur Dipl.-Ing. Dr. 7809 Denzlingen Walter
Original assignee: Erwin Sick GmbH Optik Elektronik
Current assignee: Erwin Sick GmbH Optik Elektronik
Priority date: 1971-10-22
Filing date: 1971-10-22
Publication date: 1978-05-18
Also published as: DE2152730A1; DE2152730B2

Description

η - -■■ ₂

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Darstellung der Dezimalstellen 0 bis 9 fünf Abtastflächenbereiche vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den

Abtastflächenbereichen (V bis 5') und dem Hilfsabtastflächenbereich (14') im Abstand einer halben Strich- bzw. Lückeneinheit ein einem weiteren fotoelektrischen Wandler zugeordneter Zusatzabtastbereich (15') vorgeschaltet ist und daß die Wandler des ersten Abtastflächenbereichs (V) des Hilfsabtastflächenbereichs (14') und des Zusatzabtastbereichs (IS') so geschaltet sind, daß die Differenz der Summe der Signale der beiden den äußeren Bereichen (V, 15') zugeordneten Wandler und des doppelten Signals des dem mittleren Bereich (14') zugeordneten Wandlers gebildet und das Unterschreiten des Absolutwertes der Differenz unter einen vorbestimmten Schwellenwert als Zeitpunkt des Durchganges eines Kontrastsprunges verwendet wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abtastflächenbereich (1'), der Hilfsabtastflächenbereich (14') und der Zusatzabtastbereich (15') unmittelbar aneinander angrenzen und gleich groß sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die den Abtastflächenbereichen zugeordneten Wandler in dem Augenblick abgelesen werden, wo der dem ersten Abtastflächenbereich (V), dem Hilfsabtastflächenbereich (14') und dem Zusatzabtastberei^h (15') zugeordnete Wandler einen Kontrastsprung bestimmten Sinnes feststellt.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den letzten beiden Abtastflächenbereichen (4', 5') ein zweiter Hilfsabtastflächenbereieh (i4a') angeordnet ist, der von einem zweiten auf Kontrastsprünge eines Sinnes ansprechenden Kilfswandler abgetastet wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurcii gekennzeichnet, daß der weitere Hilfswandler und die anschließende Auswerteelektronik so geschaltet sind, daß Kontrastsprünge entgegengesetzten Sinnes wie bei dem ersten Hilfswandler festgestellt werden und ein Endsignal geliefert wird, wenn der zweite Hilfswandler einen Kontrastsprung feststellt und alle dem letzten Abtastflächenbereich (5') vorgeschalteten Flächenbereiche (4', 3', 2', V, 14', 15') gleich (hell oder dunkel) sind.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ablesen einer aus Strichen und Lücken bestehenden Codemarkierung endlicher Länge, bei der mehrere im Einheitsabstand nebeneinanderlegende, gleich große Abtastflächenbereiche vorgesehen sind, relativ zu denen die Codemarkierung sich senkrecht zu den Strichen bewegt und deren Ausdehnung in Bewegungsrichtung kleiner ist als die kleinste Strich- bzw. Lückeneinheit und denen jeweils ein fotoelektrischer Wandler mit nachfolgender Auswerteelektronik zugeordnet ist, wobei die Striche und die Lücken nur aus ganzzahligen Vielfachen einer jeweils gleich breiten Strich- bzw. Lückeneinheit bestehen und wobei die Auswerteelektronik nur bei bestimmten, durch die An-

bzw. Abwesenheit von Codezeichen in den Abtastflächenbereichen gegebenen Konfigurationen auswertet

Aus Strichen und Lücken bestehende Codemarkierungen werden z. B. auf Waren angebracht, um sie beim Vorbeilaufen an einer Ablesevorrichtting identifizieren zu können. Es ist bereits bekannt. Codestriche unterschiedlicher Breite sowie die Absiinde zwischen zwei Codestrichen unterschiedlicher Breite mit einem feinen Lichtstrahl zu erfassen, der sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt. Die Erzeugung eines derartigen feinen Lichtstrahls ist jedoch aufwendig, insbesondere deshalb, weil die Lichtstrahlbewegung sehr schnell sein muß, um eine kleine Codierung noch sicher zu erfassen. Dies gilt insbesondere dann, wenn sich das die Codierung tragende Gut seinerseits bewegt.

Es sind auch schon Codierungen mit dicken und dünnen Strichen bekannt, bei denen die Abstände zweier Codestriche nicht als Kennzeichen dienen (DE-OS 19 36 985). Dies hat jedoch den Nachteil, daß die Anzahl von auf einer bestimmten Länge unterzubringender Codemarkierungen beschränkt ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, mittels der auf engem Raum eine große Anzahl von Codemarkierungen untergebracht werden können und mittels der die Codemarkierungen schnell, sicher und insbesondere unabhängig von der Transportgeschwindigkeit ablesbar sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß jedes Codezeichen nur durch einen Strich und eine daran anschließende Lücke dargestellt ist, daß der Mittenabstand zweier Abtastflächenbereiche jeweils gleich dem der Strich- bzw. Lückeneinheit ist, daß die Auswerteelektronik eine Ablesung durch die dem Abtastflächenbereich zugeordneten Wandler jeweils dann auslöst, wenn bei dem in Bewegungsrichtung vorletztem Abtastbereich eine Lücke und dem letzten Abtastbereich ein Strich vorliegen, daß die Codierung am Anfang oder Ende einen zusätzlichen Strich aufweist und daß die Auswerteelektronik jeweils nur den Bereich zwischen dem auslösenden Kontrastsprung und dem vorangegangenen gleichartigen Kontrastsprung als Codezeichen auswählt.

Da die Ablesung zu einem bestimmten Zeitpunkt, also nach Art einer Momentaufnahme erfolgt, ist die Ablesung unabhängig von der Relativgeschwindigkeit zwischen der Codierung und der Ablesevorrichtung. Auf Grund der erfindungsgemäßen Ausbildung sind die einzelnen Codezeichen unterschiedlich lang, was jedoch zu einer erheblichen Komprimierung des Codes in seiner Längserstreckung führt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.

Bei der Ablesung mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung handelt es sich also um ein statisches Codelesen, das unabhängig von der Transportgeschwindigkeit des Codeträgers ist. Es ist weiterhin unabhängig von Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgängen während des Lesevorgangs.

Die Anforderungen an den Druck der Codestriche sind nicht sehr hoch, so daß sowohl farbige Striche auf weißem Untergrund als auch farbige Codestriche auf farbigem Untergrund gelesen werden können. Es genügen bereits geringe Kontraste zwischen Codestrichen und -lücken, um eine sichere Ablesung zu gewährleisten.

Der verwendete Code hat weiter den Vorteil, daß auf kleinstem Raum eine erhebliche Anzahl von Informationen untergebracht werden kann.

Eine Codierung von Dezimalzahlen mit Stellen von 0 bis 9 läßt sich auf diese Weise auf kleinstem Raum durchführen. Mit η Untergruppen, von denen jeweils eine die Dezimalzahlen von 0 bis 9 zu verschlüsseln gestattet, lassen sich 10" verschiedene Möglichkeiten codieren. Wenn zudem die Anzahl der Codestriche bis π ausgewertet wird, ergeben sich sogar

= Σ 10' = ^

Möglichkeiten.

[ 5 Die Vorrichtung zur Ablesung einer Codemarkierung gemäß der Erfindung ist überall dort zu verwenden, wo eine Codierung etwa zum Sortieren oder als Identitätskontrolle auf kleinstem Raum erforderlich ist. Sie ist weiter dort anwendbar, wo sehr viele Möglichkeiten auf engstem Raum codiert werden sollen, z. B. dort, wo die Information auf möglichst einfache Weise als Dezimalzahl umgeschlüsselt werden soll und im Dezimalsystem zur Verfügung stehen muß. Die beschriebene Codierung erlaubt eine große Anzahl von Möglichkeiten mit

2s wenigen Codestrichen und -lücken. Nimmt man z. B. die Breite einer Strich- bzw. Lückeneinheit mit 0,5 mm an, so sind zur Verwirklichung von 10¹² Möglichkeiten

12 ■ 2,5 + 0,5 = 30,5 mm

erforderlich, zu denen zweckmäßigerweise noch je 3 mm rechts und links von der Codierung kommen, die unbedruckt bleiben, so daß für die Codierung von 10¹² verschiedenen Kennzeichen nur ein Gesamtplatzbedarf von 36,5 mm erforderlich ist. Bei dieser Angabe ist von der Summation der Zahlen unterschiedlicher Stellen noch nicht einmal Gebrauch gemacht.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise an

4c Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht der Abtastbereiche mit darunter befindlichem Code,

Fig. 2 einen bevorzugten, mit der erfindungsgemäßen Ablesevorrichtung ablesbaren Code, welcher z. B.

auf der Verpackung eines Gegenstandes angebracht sein kann,

F i g. 3 verschiedene Codestriche bzw. -lücken, wie sie bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorliegen dürfen und

so Fig.4 eine Code-Darstellung der Dezimalstellen 0 bis 9 als Beispiel einer Verschlüsselung.

In Fig. 1 geben die Felder Sl bis S6 Strich- oder Lückeneinheiten des verwendeten Codes wieder. Der Pfeil f deutet die Bewegungsrichtung der Codierung an,

ss während die gestrichelten Felder rechts und links der Felder Sl bis S 6 andeuten sollen, daß die Codierung sich nach beiden Seiten fortsetzen kann. Die Länge der Codierung hängt von der Anzahl der zu verschlüsselnden Möglichkeiten ab. Zwischen der Codierung und

fto benachbarten Kanten von Streudruck liegt zweckmäßigerweise ein Abstand vor. '

Mit Γ, 2', 3', 4' und 5' sind Abtastflächtnbereiche bezeichnet, denen jeweils ein fotoelektrischer Wandler zugeordnet ist, wobei jeder Abtastflächenbereich 1', 2'

hs ... 5' in den zugeordneten Wandler abgebildet wird. Die Abtastflächenbereiche Γ-5' sind etwa halb so breit wie die Codestrich- bzw. -lückeneinheiten und sind in gleichen Abständen voneinander angeordnet, welche

den Abständen der Mitten benachbarter Codestrichbzw, -lückeneinheiten entsprechen.

Vor dem ersten Abtastflächenbereich Γ sind im Abstand einer halben Einheit zunächst ein Hilfsabtastflächenbereich 14' und dann im Abstand einer ganzen Einheit ein Zusatzabtastbereich 15' angeordnet, denen je ein weiterer Wandler zugeordnet ist, in den jeweils der entsprechende Flächenbereich 14' bzw. 15' abgebildet wird. Entsprechend ist zwischen den beiden letzten Abtastflächenbereichen 4', 5' ein zweiter Hilfsabtastflächenbereich 14a' vorgesehen, der in einen zweiten fotoelektrischen Hilfswandler abgebildet wird.

Die den Abtastflächenbereichen 15', 14', Γ zugeordneten Wandler sind z. B. gemäß der DT-AS 21 52 732 derart geschaltet, daß stets dann ein Signal ausgelöst wird, wenn ein Kontrastsprung bestimmten Sinnes die Mitte des Hilfsabtastflächenbereichs 14' überschreitet. Die Schaltung ist dabei so ausgelegt, daß entweder bei einem Hell-Dunkel- oder einem Dunkel-Hell-Sprung ein Signal ausgelöst wird.

Das bei Feststellung eines Kontrastsprunges durch die den Flächenbereichen 15', 14', Γ zugeordneten Wandler ausgelöste Signal bewirkt, daß die den Abtastflächenbereichen Γ bis 5' zugeordneten Fotozellen im gleichen Augenblick die in den Bereichen B 2 bis B 6 befindlichen Codestriche bzw. -lücken abfragen und z. B. in einem Vier-Bit-Parallelregister speichern. Es handelt sich also um eine von dem durch den Flächenbereich 14' laufenden Kontrastsprung ausgelöste Momentaufnahme.

Der Code läuft nun weiter in Richtung des Pfeiles /"bis der nächst gleichsinnige Kontrastsprung den Abtastflächenbereich 14' durchläuft. In diesem Augenblick erfolgt die nächste Momentaufnahme der Bereiche B 2 bis β 6.

Das Ende der Ablesung ist erreicht, wenn die den Hilfsabtastflächenbereichen 14a', 4' und 5' zugeordneten fotoelektrischen Wandler einen Kontrastsprung entgegengesetzten Sinnes messen und gleichzeitig die übrigen Abtastflächenbereiche Γ bis 3', 14', 15' alle gleich hell oder dunkel wie 4' sind.

Da die Ablesevorrichtung für das Ablesen Kontrastsprünge bestimmten Sinnes erfordert, sind an den verwendeten Code gewisse Anforderungen zu stellen, wenn bei kleinstem Platzbedarf möglichst viele Möglichkeiten untergebracht werden sollen.

Der verwendete Code besteht lediglich aus einer Strich- und einer anschließenden Lücken-Gruppe, wie das aus Fig.4 hervorgeht. Zur Darstellung der Dezimalstellen 0 bis 9 sind maximal fünf Einheiten zugelassen, wobei für die Wahl der Striche bzw. Lücken die in F i g. 3 veranschaulichte Auswahl zur Verfügung steht. Dabei sind insgesamt folgende Strich-Lücken-Kombinationen der in F i g. 3 dargestellten Möglichkeiten zulässig:

a,ä:b.ä;cä:d, ä; a. b;b, b;c, b;a, c;b, cund a, 3.

Diese zulässigen Kombinationen ergeben für die einzelnen Dezimalstellen die aus Fig.4 ersichtlichen Codierungen. Eine mögliche zu den Codierungen nach F i g. 4 gehörende Wahrheitstabelle sieht wie folgt aus:

Wahrheitswerttabelle
B1: muß immer Codestriche sehen (»L«);
B 2: muß immer Untergrund sehen (»0«).
(»immer« heißt: im Moment des Ablesens);
Ausnahme: »Ende«.

«ft	«5	«4	0	IiI	Ii 1	Ii eil L-u tu η μ
0	0	(I	L	(I	1.	ΛηΓίΐημ
5 0	(I	(I	(I	(I	1.	I
(I	0	L	L	Il	L.	2
Il	0	L	0	0	L	.1
Il	I.	Il	L	0	L	4
(I	L	(I	(I	(I	L	(I)
IO ()	L	L	I.	(I	L	(ι
Il	L	1	I)	Il	L	7
L	(I	0	L	0	L	X
I.	0	0	(I	0	L	(I)
L	0	L	L	0	L	(2)
15 L	0	L	0	(I	L	(31
L	L	0	L	0	L	(I
L	L	0	0	(I	L	(I)
L	L	L	L	0	L	5
L	L	L	(I	0	L	9
²⁰ L	0	0	0	0	linde

Die Auswerteelektronik wählt bei jeder Ablesung jeweils nur den Bereich zwischen dem auslösenden

2_S Kontrastsprung und dem vorangegangenen gleichartigen Kontrastsprung als Codezeichen aus. Das Besondere einer derartigen Codierung ist darin zu sehen, daß für bestimmte Ziffern, im vorliegenden Ausführungsbeispiel z. B. für die Ziffern 1, 2 und 3 nicht alle Einheiten der

,o maximal zulässigen Anzahl erforderlich sind. Auf diese Weise wird unter Beibehaltung der genauen Ablesung mittels Feststellung von Kontrastsprüngen eine sehr gedrängte Form der*Darstellung erzielt.

F i g. 2 zeigt beispielsweise einen verwendeten Code

vs für die Dezimalzahl 12518. Der Code ist in Fig. 1 von rechts nach links durch die Abtastflächenbereiche hindurchbewegt zu denken.

Zunächst folgt fünf Lücken ein Strich L, dessen (erster) Kontrastsprung den Beginn der Ablesung bedeutet. Anschließend folgt eine Lücken-Strich-Kombination, welche beim Durchlaufen des zweiten Kontrastsprunges durch die Mitte des Hilfsabtastflächenbereiches Z die erste Momentaufnahme auslöst, die den Code 0 0 0 L 0 L feststellt, welcher nach der Wahrheitswerttabelle dem Wert »1« entspricht, wobei die Auswerteelektronik nur die der »1« entsprechende Kombination »L 0« auswählt.

Im weiteren Verlauf der Codierung folgen dann zwei Lückeneinheiten und eine Stricheinheit. Dir nächste Übergang Lücke-Strich (dritter Kontrastsprung) löst die nächste Momentaufnahme aus, wobei folgende Codierung festgestellt wird: LOLOOL

Nach der Wahrheitswerttabelle bedeutet dies die Stelle »2«. Im vorliegenden Fall handelt es sich um die

,5 zweite, eingeklammerte Darstellungsmöglichkeit der

Stelle »2«, welche jedoch der ersten gleich ist, wenn man berücksichtigt, daß die Auswerteelektronik nur die Kombination »L 0 0« auswählt

Im weiteren Verlauf der Codierung folgen dann drei

f,o Stricheinheiten, zwei Lückeneinheiten und eine weitere Stricheinheit Der Übergang Lücke-Strich (vierter Kontrastsprung) bedeutet in diesem Beispiel wieder eine Momentaufnahme durch die Abtastflächenbereiche 1 bis 6, was zur Feststellung folgenden Codes führt:

f,₅ LLLOOL Dies bedeutet die Stelle »5«. In diesem Fall wählt die Auswerteelektronik die Kombination »L L L 0 0« aus.

Im weiteren Verlauf der in Fig.2 dargestellten

Codierung folgt dann eine Lückeneinheit sowie eine Stricheinheit. Der fünfte Kontrastsprung bewirkt bereits die nächste Momentaufnahme, welche den folgenden Code feststellt: LOOLOL Dies bedeutet nach der Wahrheitswerttabelle eine Darstellungsmöglichkeit für die Ziffer »1«(Auswahl von »L 0«).

Es folgen dann vier Lückeneinheiten und eine Stricheinheit. Der Übergang Lücke-Strich (sechster Kontrastsprung) führt erneut zu einer Momentaufnahme, bei der folgender Code festgestellt wird: LOOOOL Nach der Wahrheitswerttabelle bedeutet dies eine Ziffer »8«. Die Kombination »L0 00 0« wird ausgewertet.

Im Anschluß an die letzte Stricheinheit folgen dann fünf Lückeneinheiten, was nach der Wahrheitswerttabeiie »Ende« bedeutet, und zur Beendigung der Ablesung innerhalb der Auswerteschaltung führt. Die »Momentaufnahme« erfolgt, wenn jetzt die rechte Kante im Abtastflächenbereich 14a' als Kontrastsprung erkannt wird.

Es ist zu betonen, daß bei den in F i g. 4 dargestellten Codierungen im Falle der Kombination mehrerer

s Ziffern automatisch zu beiden Seiten jeder Codierung jeweils ein Kontrastfeld erscheint, wodurch überhaupt erst die verwendete Ablesung ermöglicht wird. Ledig- ■ lieh der letzten Codierung muß ein einem L entsprechendes Feld nachgestellt werden.

tu Die beschriebene Ablesung ist besonders betriebssicher, sowohl was die Erkennung selbst betrifft als auch in bezug auf die Genauigkeitsanforderungen beim Druck und bei der Lage der Codierung. Auch bei einer gewissen Schräglage der Codierung wird noch eine

is einwandfreie Ablesung der Codierung gewährleistet. Ganz wesentlich ist es, daß die Codelesung selbsttaktend erfolgt und Anfang sowie Ende der Codierung selbsttätig erkannt werden.

IliciYu 2 Blatt /.ciclinuimcn

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Ablesen einer aus Strichen und Lücken bestehenden Codemarkierung endlicher Länge, bei der mehrere im Einheitsabstand nebeneinanderliegende, gleich große Abtastflächenbereiche vorgesehen sind, relativ zu denen die Codemarkjerung sich senkrecht zu den Strichen bewegt und deren Ausdehnung in Bewegungsrichtung kleiner ist als die kleinste Strich- bzw. Lückeneinheit und denen jeweils ein fotoelektrischer Wandler mit nachfolgender Auswerteelektronik zugeordnet ist, wobei die Striche und die Lücken nur aus ganzzahligen Vielfachen einer jeweils gleich breiten Strich- bzw. Lückeneinheit bestehen und wobei die Auswerteeleklronik nur bei bestimmten, durch die An- bzw. Abwesenheit von Codezeichen in den Abtastflächenbereichen gegebenen Konfigurationen auswertet, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Codezeichen nur durch einen Strich und eine daran anschließende Lücke dargestellt ist, daß der Mittenabstand zweier Abtastflächenbereiche jeweils gleich dem der Strichbzw. Lückeneinheit ist, daß die Auswerteelektronik eine Ablesung durch die dem Abtastflächenbereich zugeordneten Wandler jeweils dann auslöst, wenn bei dem in Bewegungsrichtung vorletztem Abtastbereich eine Lücke und dem letzten Abtastbereich ein Strich vorliegen, daß die Codierung am Anfang oder Ende einen zusätzlichen Strich aufweist und daß die Auswerteelektronik jeweils nur den Bereich zwischen dem auslösenden Kontrastsprung und dem vorangegangenen gleichartigen Kontrastsprung als Codezeichen auswählt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten Kanten der Abtastflächenbereiche ein Abstand vorliegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Abtastflächenbereiche halb so groß ist wie die Breite einer Strich- bzw. Lückeneinheit.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Codestriche und -lücken wesentlich länger als die Flächenbereiche sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer, einem weiteren fotoelektrischen Wandler zugeordneter Hilfsabtastflächenbereich (14') im Abitand einer halben Strich- bzw. Lückeneinheit den Abtastflächenbereichen vorgeschaltet ist und daß der zugeordnete Wandler und die anschließende Auswerieelektronik den Durchgang eines Kontrastsprungs bestimmten Sinnes erkennt.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl (n) der Abtastflächenbereiche in Abhängigkeit von der Anzahl W der darzustellenden Informationen folgenden Wert hat: