DE102004011161A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Simulation eines optisch auslesbaren Codes mit zeitgesteuertem Leuchtmittel - Google Patents

Abstract

Vorrichtung und Verfahren zur Simulation eines optisch auslesbaren Codes, bei welchem die erfindungsgemäße Vorrichtung ein zeitgesteuertes Leuchtmittel umfasst und die Rückreflexion eines des Codes beim Abtasten mit einem Scannerstrahl simuliert. Die Vorrichtung kann weiterhin ein Empfangsmittel aufweisen, um eine mit dem Abtaststrahl synchronisierte Abstrahlung des zeitgesteuerten Leuchtmittels zu ermöglichen. Die Erfindung kann als Bezahl- und Identifikationsmittel in Supermärkten eingesetzt werden.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Simulation eines optisch auslesbaren Codes wie eines Strichcodes.
• Barcodes bzw. Strichcodes werden in Industrie und Handel vielfältig verwendet, um Informationen verschiedenster Art abzulegen, beispielsweise als European Article Numbering (EAN). In den Barcodes vorhandene Informationen können von Barcode-Lesegeräten verschiedener Bauarten ausgelesen und anschließend weiterverarbeitet werden. Als Barcode-Lesegeräte kommen dabei vornehmlich Kontaktstifte, welche per Hand über den auszulesenden Barcode geführt werden, oder Scanner, welche gebündeltes Licht, beispielsweise einen Laserstrahl, über den Barcode lenken, zum Einsatz.
• Warenbestände werden fast ausnahmslos mit Hilfe von Barcodes verwaltet, wobei die Barcodes vornehmlich auf den Verpackungen der Waren aufgedruckt oder aufgeklebt sind. Vor allem im Einzelhandel hat sich eine weitläufige Infrastruktur von Barcode-Lesegeräten durch die Integration von Barcode-Lesegeräten in Kassensysteme entwickelt.
• Nachteilig an Barcodes ist, dass diese einerseits eine nicht unerhebliche Fläche beanspruchen, andererseits in aufgedruckter Form nicht veränderbar sind.
• Es ist bekannt, Barcodes auf einem veränderlichen Medium, beispielsweise einem hochauflösenden Display eines Handys darzustellen und anschließend durch einen herkömmlichen Barcode-Scanner auszulesen. Dadurch ist es zwar möglich, verschiedene Barcodes darzustellen, der Flächenbedarf sinkt jedoch dadurch nicht. Barcodes können prinzipiell in verschie denen Größen dargestellt werden. Je nach Art des beabsichtigten Auslesevorgangs darf jedoch eine bestimmte Mindestgröße nicht unterschritten werden, um die Auslesefehlerrate ausreichend gering zu halten. Barcodes, die für Barcode-Scanner in herkömmlichen Kassensystemen des Einzelhandels bestimmt sind, beanspruchen typischerweise eine Fläche von einigen Quadratzentimetern.
• Bei Strichcodes beschränkt sich der Informationsgehalt auf eine Dimension, nämlich auf die Richtung quer zu den Strichen. Daneben sind jedoch auch zweidimensionale optisch auslesbare Codes bekannt, die ein Informationsmuster in zwei, im allgemeinen aufeinander senkrechten Richtungen aufweisen. Auf diese treffen die oben genannten des Standes der Technik ebenso zu wie auf die gebräuchlicheren Strichcodes.
• Aufgabe der Erfindung ist es, den Flächenbedarf von optisch auslesbaren Codes wie Strichcodes zu verringern.
• Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen sowie in den nebengeordneten Patentansprüchen angegeben.
• Der Erfindung liegt zunächst die Tatsache zu Grunde, dass Code-Lesegeräte, wie beispielsweise Barcode-Scanner, punktförmig gebündeltes Licht als Abtast- bzw. Scannerstrahl aussenden. Der Abtaststrahl wird über den auszulesenden Barcode gelenkt und von dem menschlichen Auge mangels Auflösungsvermögen meist als ein leuchtender Strich wahrgenommen, der quer über den Barcode verläuft. Je nachdem ob das punktförmig gebündelte Licht auf einen hellen oder dunklen Bereich des Barcodes trifft, wird mehr oder weniger Licht vom Barcode zurückgeworfen. Die Intensität des zurückgeworfenen Lichtes besitzt daher eine zeitliche Modulation entsprechend der Barcodebereiche und der Abtast- oder Scan-Geschwindigkeit, dass heißt der Geschwindigkeit, mit der der Abtaststrahl des Bar code-Scanners über den Barcode gelenkt wird. Das zeitlich modulierte, vom Barcode reflektierte Licht wird im Barcode-Scanner detektiert und daraus der Barcode rekonstruiert.
• Der Erfindung liegt weiterhin die Erkenntnis zugrunde, dass die Toleranzen in Barcode-Erkennungssystemen sehr weit gefasst sind, vor Allem bezüglich der Gesamtgröße des Barcodes, des Reflektionsverhaltens, der Position des Barcodes sowie des zeitlichen Auftretens der Rückreflexionen am Barcode-Scanner.
• Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung ist es, das von einem optisch auslesbaren Code zurückgeworfene Licht zu simulieren. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst zu diesem Zweck ein zeitgesteuertes Leuchtmittel, beispielsweise eine Leuchtemissionsdiode (LED) oder eine Laserdiode, welche ein Intensität s moduliertes Signal, beispielsweise in Form von Lichtblitzen, abgibt. Die vom Leuchtmittel ausgesandten Signale werden von einem Code-Scanner, beispielsweise einem Barcode-Scanner, als von einem Code zurückreflektiertes Licht erkannt. Das zeitgesteuerte Leuchtmittel bildet den zeitlichen Intensitätsverlauf nach, der beim Abtasten des zu simulierenden Codes durch den Abtaststrahl des Code-Scanners entstehen würde. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es möglich, mit Hilfe eines zeitgesteuerten Leuchtmittels eine Code-Bedruckung zu simulieren. Der von der erfindungsgemäßen Vorrichtung simulierte Code kann von herkömmlichen Code-Erkennungssystemen erfasst werden, ohne dass eine tatsächliche Code-Bedruckung notwendig ist.
• Die Erfindung ist insbesondere auf Barcodes oder Strichcodes anwendbar, jedoch prinzipiell ebenso auf andere optisch auslesbare, insbesondere gedruckte, Codes wie beispielsweise die eingangs genannten zweidimensionalen optisch auslesbaren Codes.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich gegenüber bekannten Codes durch einen erheblich reduzierten Platzbedarf aus. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch in kleinsten Gegenständen, Waren und Artikeln integriert werden und ermöglicht somit deren Erfassung in herkömmlichen Barcode-Erkennungssystemen. Die weitläufig vorhandene Infrastruktur zum Einlesen von Barcodes kann daher auf neue, bislang für Barcodes nicht zugängliche Gegenstände ausgedehnt werden und für neue Funktionen verwendet werden. Der Einsatzbereich herkömmlicher Barcode-Erkennungssysteme wird dadurch ohne Erweiterung der Hardware des Barcode-Erfassungssystems wesentlich erweitert. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann insbesondere in Uhren, Stiften, sogenannten Token und Schlüsselanhängern integriert werden.
• Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass durch das aktive und im Idealfall gerichtete Abstrahlen der Signale durch das Leuchtmittel der Ausleseabstand des Barcode-Scanners wesentlich erhöht werden kann.
• Das Leuchtmittel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird von einem Steuermittel, insbesondere von einem programmierbaren Steuermittel wie einem Mikro-Controller, angesteuert. Die auszusendende Signalfolge bzw. das Muster des zu simulierenden Barcodes ist dem Steuermittel dabei bekannt, im einfachsten Fall ist die Signalfolge bzw. das Muster im Steuermittel oder einem beigeordneten Speichermittel abgespeichert.
• Ein weiterer Vorteil der Erfinsung liegt in der Veränderbarkeit des simulierten Codes gegenüber der Nicht-Veränderbarkeit herkömmlicher gedruckter optisch auslesbarer Codes. Zu dem Zweck der Veränderbarkeit kann beispielsweise in der das Leuchtmittel ansteuernden Steuereinrichtung eine Anzahl Codefolgen abgespeichert sein und bei einer gewünschten Veränderung eine entsprechende andere Codefolge für die Ansteuerung des Leuchtmittels ausgewählt werden.
• In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind dem Steuermittel eine Mehrzahl von Signalfolgen bekannt, die auf das Leuchtmittel angewandt werden können. Dies ermöglicht die Simulation bzw. Darstellung verschiedener sowie veränderlicher Barcodes.
• In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst diese weiterhin ein Empfangsmittel zur Erfassung des Abtaststrahls des Code-Scanners, beispielsweise eine Fotozelle. Im Empfangsmittel wird der Abtaststrahl des Code-Scanners detektiert, wodurch das Abtastraster bzw. die Scanhäufigkeit des Code-Scanners erkannt werden. Die Abstrahlung der Signale des Leuchtmittels kann daraufhin synchron zu dem detektierten Abtaststrahl erfolgen. Gegenüber einem unsynchronisierten Betriebsverfahren hat das synchronisierte Verfahren den Vorteil, dass die Erkennung des zu simulierenden Codes im Code-Scanner wesentlich erleichtert wird und die Auslese-Fehlerrate des Code-Lesegerätes abnimmt. Zum anderen wird der Stromverbrauch reduziert, da die Aussendung von Signalen durch das Leuchtmittel nur dann erfolgt, wenn eine Abtastung durch einen Code-Scanner erkannt wird. Die Stromversorgung, wie etwa eine Batterie der erfindungsgemäßen Vorrichtung, kann dadurch wesentlich kleiner dimensioniert werden, was vor Allem bei der Integration der erfindungsgemäßen Vorrichtung in kleinen Gegenständen von Bedeutung ist.
• In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist weiterhin die Steuerung der von dem Leuchtmittel ausgesandten Signalfolge durch einen Benutzer vorgesehen. Der Benutzer steuert nicht nur, welcher Barcode simuliert wird, sondern wann die den Code simulierende Signalfolge ausgesandt wird. Durch diese gesteuerte Aussendung ist die Aussendung von Codes repräsentierenden Signalfolgen möglich, welche sicherheitsrelevante oder vertrauliche Informationen enthalten. Die durch den Benutzer gesteuerte Aussendung der Signalfolge kann mit einer Steuerung durch das Empfangsmittel kombiniert werden. Durch die gesteuerte Aussen dung wird sichergestellt, dass die ausgesandten, sicherheitsrelevanten Informationen nicht durch Unberechtigte ausgelesen werden können. Der simulierte Code repräsentiert dabei beispielsweise einen Berechtigungs-, Identifikations- oder Zugangs-Code, insbesondere einen Personen-, insbesondere Kunden-spezifischen Code. Somit ist es möglich, ein Zugangs- und Berechtigungssystem aufzubauen.
• In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens identifiziert sich eine Person an einem Identifikations- oder Vergabesystem für Zugangsberechtigungen, indem sie mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Signalfolge an ein im Identifikationssystem integriertes Code-Lesegerät überträgt. Nach erfolgreicher Identifikation erhält die Person die an ihre Identität geknüpften Berechtigungen zugewiesen. Dieses erfindungsgemäße Verfahren kann in einer Vielzahl von Situationen vorteilhaft eingesetzt werden.
• Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen:
• 1 eine schematische Darstellung eines Barcode-Erkennungssystems nach dem Stand der Technik; und
• 2 eine schematische Darstellung eines Barcode-Erkennungssystems mit erfindungsgemäßer Vorrichtung zur Simulation eines Barcodes.
• 1 zeigt ein bekanntes Barcode-Lesegerät 1 mit einer Vorrichtung 2 zu Erzeugung des Abtaststrahles 3, sowie einen Detektor 4 zur Erfassung von vom Barcode 5 zurückgeworfenem Licht 6. Der Abtaststrahl 3 wird zeitlich entlang einer Linie 7 über den Barcode 5 gelenkt. Die Intensität des zurückgeworfenen Lichtes 6 schwankt in Abhängigkeit der abgetasteten hellen und dunklen Bereiche des Barcodes 5.
• In 2 ist ein Barcode-Erkennungssystem mit einem Barcode-Lesegerät 1 sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung 8 gezeigt. Diese umfasst ein Leuchtmittel 9 zur Abstrahlung einer Signalfolge 10. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 8 enthält weiterhin ein Steuermittel 11 zur Anwendung einer Signalfolge auf das Leuchtmittel 9. Optional umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung 8 zusätzlich ein Empfangsmittel 10, mit dem der Abtaststrahl 3 des Barcode-Lesegerätes 1 detektiert werden kann und somit die Abstrahlung der Signalfolge 10 des Leuchtmittels 9 durch das Steuermittel 11 mit dem Barcode-Lesegerät 1 synchronisiert werden kann. Die mit dem Barcode-Lesegerät 1 synchronisierte Abstrahlung der Signalfolge 10 trägt dazu bei, die Auslese-Fehlerrate im Barcode-Lesegerät 1 zu verringern.
• In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient die erfindungsgemäße Vorrichtung 8 als Bezahlmittel in einem Supermarkt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 8 ist dabei in einer Armbanduhr integriert, wobei das als Leuchtdiode ausgebildete Leuchtmittel 9 im Zifferblatt integriert ist. Zum Bezahlen der Waren lässt der Kunde den Abtaststrahl des Barcode-Scanners 3 des Kassensystems über seine Armbanduhr laufen. Das Empfangsmittel 12 der in der Uhr integrierten erfindungsgemäßen Vorrichtung 8 detektiert den Scannerstrahl und sendet einen entsprechenden Identifikationscode über die Leuchtdiode 9 an den Barcode-Scanner 1 des Kassensystems des Supermarktes. Das Kassensystem identifiziert den Kunden und leitet den Bezahlvorgang ein. Der Identifikationscode kann dabei in Form eines festen Codes oder zur Erhöhung der Vertraulichkeit und Sicherheit der Daten in Form eines zeitabhängigen Codes übertragen werden.
• In einer weiteren Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 8 in einem Mobiltelefon integriert. Das Mobiltelefon besitzt eine eingebaute Leuchtdiode 9, welche es erlaubt, auch bei kleinstem Display oder in zusammengeklapptem Zustand eine Barcode-Bedruckung zu simulieren. Die simulierte Barcode-Bedruckung kann für vielfältige Anwendungen eingesetzt werden.
• Alle Ausgestaltungen und Ausführungsbeispiele der Erfindung wurden im Zusammenhang mit Barcode-Scannern als Barcode-Lesegeräte beschrieben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das erfindungsgemäße Verfahren können jedoch auch in Verbindung mit anderen Barcode-Lesegeräten, beispielsweise Kontaktstiften, eingesetzt werden, da auch in diesen der auszulesende Barcode in ein Intensitäts-moduliertes Signal umgesetzt wird, welches von der erfindungsgemäßen Vorrichtung simuliert werden kann.

Claims (14)

1. Vorrichtung zur Simulation eines optisch auslesbaren Codes, umfassend ein zeitgesteuertes Leuchtmittel.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtmittel eine Leuchtemissionsdiode aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Steuermittel zum Ansteuern des Sendemittels mit einer vorgegebenen, im Steuermittel gespeicherten Signalfolge.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel ein Microcontroller ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein Empfangsmittel zur Erfassung des Abtaststrahls des Codescanners.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zu simulierende Code ein Barcode odert Strichcode ist
7. Codeerkennungssystem zum Erkennen eines optisch auslesbaren Codes, umfassend einen Codescanner und eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6
8. Identifikations- bzw. Zugangsverwaltungsystem, umfassend ein Codeerkennungssystem nach Anspruch 6, wobei der simulierte Code einen Berechtigungs-, Identifikations- oder Zugangscode, insbesondere einen Personen-, insbesondere Kunden-spezifischen Code repräsentiert.
9. Kassen- bzw. Bezahlsystem, bei welchem sich Personen, insbesondere Kunden, die an einem gegebenen Kassen- oder Bezahlvorgang teilnehmen, über ein Identifikationssystem nach Anspruch 7 identifizieren.
10. Verfahren zur Simulation eines optisch auslesbaren Codes, bei welchem zeitgesteuerte Lichtstrahlung an einen Codescanner gesendet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtstrahlung derart zeitgesteuert wird, dass sie den zeitlichen Intensitätsverlauf nachbildet, der beim Abtasten des Codes durch den Abtaststrahl des Codescanners entsteht.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussenden der Lichtstrahlung in Abhängigkeit von dem Abtaststrahl des Codescanners, insbesondere von dem Abtastraster, geschieht.
13. Verfahren zur Identifikation von Zugangsberechtigungen umfassend ein Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der simulierte Code einen Berechtigungs-, Identifikations- oder Zugangscode, insbesondere einen Personen-, insbesondere Kunden-spezifischen Code repräsentiert.
14. Bezahlverfahren, bei welchem sich Personen, insbesondere Kunden, über ein Verfahren nach Anspruch 13 identifizieren.