DE1262643B - Abtastsystem fuer in zwei Zeilen komplementaer codierte Daten - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

G06k

Deutsche Kl.: 42 m6-7/10

Nummer: 1262 643

Aktenzeichen: E 31680IX c/42 m6

Anmeldetag: 16. Mai 1966

Auslegetag: * 7. März 1968

Die Erfindung betrifft ein Abtastsystem zur Abtastung von Aufzeichnungsträgern, auf denen die Daten in Binärform in zwei Zeilen komplementär codiert sind.

Bei einem bekannten Informationscode dieser Art sind die Binäreinheiten»l« und »0« durch entsprechende Markierungen in einer oberen bzw. in einer unteren von zwei zueinander parallelen Zeilen angeordnet. Die Markierungen können beispielsweise vertikale Striche sein, wobei die Zeilen horizontal liegen. Bei einem bekannten System zur Abtastung eines derartigen Codes sind zwei photoelektrische Vorrichtungen entsprechend den beiden Zeilen vorgesehen, wobei jede der beiden photoelektrischen Vorrichtungen auf eine zugehörige Verstärker- und Detektorschaltung arbeitet, welche ein Ausgangssignal erzeugt, sobald eine Markierung abgetastet wird. Die Markierungen weisen ein von den umgebenden Flächenteilen des Aufzeichnungsträgers verschiedenes Reflexionsverhalten für das Empfindlichkeitsspektralband der photoelektrischen Vorrichtung auf; dieses Spektralband kann innerhalb oder außerhalb des sichtbaren Spektrums liegen.

Ein derartiges System arbeitet annehmbar in solchen Fällen, wo die allgemeinen Bedingungen genau kontrollierbar sind. In manchen Fällen kann es jedoch sein, daß die Reflexionseigenschaften der Aufzeichnungsträger untereinander in weiten Grenzen schwanken; ferner kann die Beleuchtungsquelle ungleichförmig sein; die Kenngrößen und Eigenschaften der photoelektrischen Vorrichtungen können sich mit der Lebensdauer verändern; die Aufzeichnungsträger können helle oder dunkle Streifen aufweisen, welche beide Zeilen überkreuzen; und schließlich kann es sein, daß die einzelnen Aufzeichnungsträger in unterschiedlichen Winkeln bezüglich der photoelektrischen Vorrichtungen und verschieden weit von diesen entfernt sind. Hierbei arbeitet das bekannte System nicht zufriedenstellend, es können unter Umständen entweder vorhandene Markierungen nicht nachgewiesen werden oder unzutreffend das Vorhandensein von Markierungen angezeigt werden.

Durch die vorliegende Erfindung sollen diese Nachteile der bekannten Anordnung vermieden werden.

Die Erfindung betrifft somit ein Abtastsystem zur Abtastung von Aufzeichnungsträgern, auf denen die Daten in Binärform codiert sind und die beiden Binäreinheiten jeweils durch eine Markierung in der einen bzw. anderen von zwei parallelen Zeilen wiedergegeben ist, mit zwei gleichartigen photoelektrischen Vorrichtungen, von denen jede jeweils für eine der Abtastsystem für in zwei Zeilen komplementär
codierte Daten

Anmelder:

The English Electric Company Limited, London

Vertreter:

Dipl.-Ing. C. Wallach, Dipl.-Ing. G. Koch

und Dr. T. Haibach, Patentanwälte,

8000 München 2, Kaufingerstr. 8

Als Erfinder benannt:

Richard Thompson, Stafford (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 17. Mai 1965 (20 772)

beiden Codemarkierungszeilen vorgesehen ist und deren Ausgangsgrößen verstärkt und in einer Detektorschaltung nachgewiesen werden.

Es kennzeichnet sich das Abtastsystem gemäß der Erfindung durch einen gemeinsamen, von den beiden photoelektrischen Vorrichtungen gespeisten Differenzverstärker sowie durch eine Signalanzeigeschaltung, welcher das Ausgangssignal des Differenzverstärkers zugeführt wird und die an einem ersten bzw. an einem zweiten Ausgang eine Ausgangsgröße erzeugt, wenn ihr Eingangssignal sich in einem ersten bzw. einem zweiten Sinn von dem bei Fehlen einer Markierung vorliegenden Eingangssignal unterscheidet.

Durch die Verwendung eines Differenzverstärkers heben sich die Auswirkungen aller solcher Zustandsbedingungen, welche beide photoelektrische Vorrichtungen in gleicher Weise beeinflussen, auf. Falls beispielsweise ein Aufzeichnungsträger ein höheres Reflexionsvermögen als ein anderer besitzt, so kann dies zwar zu einer großen Änderung in den Ausgangsgrößen der photoelektrischen Vorrichtungen, verglichen mit der beim Abtasten einer Markierung erzeugten Änderung, führen; die Ausgangsgröße des Differenzverstärkers bleibt jedoch durch diese starke Änderung im wesentlichen unbeeinflußt.

Bei Verwendung einer Gleichstromschaltung erfährt dabei die Ausgangsgröße des Differenzverstärkers Änderungen entgegengesetzter Polarität für Markierungen in den entgegengesetzten Zeilen, be-

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zogen auf den bei Abwesenheit von Markierungen Die Ausgangsleitung der Torschaltung 59 ist mit vorliegenden Wert. Falls jedoch, wie dies vorzuziehen einer Glättschaltung 72 verbunden, welche aus einem ist, nach einem Zerhackerverfahren gearbeitet wird, zwischen der Ausgangsleitung des Gatters 59 und ist die Ausgangsgröße des Differenzverstärkers ein Masse liegenden Kondensator besteht. Die Ausgangs-Wechselstromsignal kleiner Amplitude, wenn keine 5 leitung der Glättschaltung 72, die mit ihrer Eingangs-Markierung abgetastet wird; hingegen ist die Aus- leitung verbunden ist, ist mit einer transistorisierten gangsgröße des Differenzverstärkers für Markierun- Schmitt-Triggerschaltung 70 verbunden, welche eine gen in der einen oder in der anderen Reihe ein Ausgangsklemme 83 aufweist. Der untere Zweig der Wechselstromsignal großer Amplitude, das in Phase Signalanzeigeschaltung besteht aus einer Gatterschaloder in Gegenphase mit dem Zerhackersignal ist. io rung 159, einem Glättglied 72, einer Schmitt-Trigger-

Das Abtastsystem eignet sich insbesondere zur An- schaltung 170 und einer Ausgangsklemme 183. wendung bei der Sortierung von Gegenständen bzw. Das Gatter 59 wird von dem Signal auf der Lei-

Artikeln in einem Kaufhaus bzw. einem Lager. Die tang 90 aus dem Multivibrator 20 gesteuert, die Tor-Artikel sind auf einer Oberfläche mit einem Code schaltung 159 durch das. Signal auf. der Leitung 92 markiert und werden auf einem Förderband an dem 15 aus dem Multivibrator 20, wobei dieses Signal in Abtastsystem vorbeigeführt; dieses System überwacht Gegenphase zu dem auf der Leitung 90 steht, dabei das von der Oberfläche des Gegenstands beim Es werden die abzutastenden Gegenstände, welche

Vorbeiwandern reflektierte Licht und erzeugt so eine auf einer ihrer Oberflächen mit Identifizierungscodes Folge von Ausgangssignalen, welche den Code markiert sind, an dem Abtastsystem vorbeibewegt, wiedergeben. Ein derartiger Code kann beispielsweise 20 Die obere Zeile der in einem Binärcode angeordneten den Inhalt des Artikels repräsentieren, und es kann Codierungsmarkierungen kennzeichnet und klassifider folgende Laufweg von Artikeln längs des Förder- ziert den Artikel, die untere Zeile der Codierungsbandsystems automatisch in Abhängigkeit von dem marken stellt das Komplement der oberen Zeile von Code gesteuert werden. Codierungsmarken dar; d. h., daß sich unter jeder

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in 25 der oberen Codemarkierungen in dem unteren Code der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnun- ein Leerraum und unter jedem Leerraum in der obegen erläutert. Es zeigt ren Zeile eine Codemarkierung in der unteren Zeile

F i g. 1 schematisch die Optik eines derartigen befindet.

Systems zum Abtasten eines Codes, Die Photozellen 10 und 11 erzeugen Ausgangs-

F i g. 2 ein Blockschaltbild der elektrischen Schal- 30 signale nach Maßgabe der Änderung der Intensität tang des Systems. des auf sie reflektierten Lichts; diese Signale werden

Gemäß Fig. 1 ist jede Binärziffer des Codes auf den Torschaltungen43 und 46 zugeführt, in denen einem Gegenstand durch eine in einer oberen oder sie zerhackt werden. Die zerhackten Signale werden unteren Zeile angeordnete Codemarkierung wieder- dem Differenzverstärker 34 zugeführt, welcher ein gegeben. Zwei Photozellen 10 und 11, die jeweils ein 35 Ausgangssignal auf der Leitung 35 erzeugt; dieses schmales Gesichtsfeld aufweisen, und eine Konvex- Ausgangssignal stellt eine Rechteckimpulsfolge dar, linse 12 sind so angeordnet, daß das von der oberen in welcher die Rechteckimpulse dem algebraischen bzw. der unteren Zeile von Codemarkierungen reflek- Unterschied zwischen den Ausgangsgrößen der tierte Licht beim Vorbeiwandern des Artikels an dem Photozellen entsprechen, während die Impulslüeken System auf die Photozellen 10 bzw. 11 auftrifft. 40 den Zeitperioden entsprechen, in welchen die Tor-

Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, sind die Photozellen schaltungen 43 und 46 entsprechend den Impuls-10 bzw. 11 mit entsprechenden Torschaltungen 43 lücken der über die Leitung 90 aus dem Multivibrator bzw. 46 verbunden, welche über eine Leitung 90 vom 20 zugeführten Tastimpulsfolge sperren. In dieser das Ausgangssignal eines Multivibrators 20 gesteuert Ausgangssignal auf der Leitung 35 darstellenden werden. Dieses Signal stellt eine Rechteckimpuls- 45 Rechteckimpulsfolge besitzen die Impulse die eine Wellenform mit einem Impuls-Tast-Verhältnis oder die andere Polarität, bezogen auf die den Im-(Impuls-Pausen-Verhältnis) von 1 : 1 sowie mit einer pulslücken entsprechende Null-Linie, je nachdem, Periode dar, die viel kleiner als die zur Abtastung welche der Photozelle 10 bzw. 11 stärker beleuchtet einer der Markierungen auf dem Gegenstand erfor- wird, wobei das Signal in beiden Fällen die gleichen derliche Zeitdauer ist. Jede der beiden Torschaltun- 50 Spannungsgrenzen besitzt. Es sei darauf hingewiesen, gen 43 bzw. 46 weist einen Transistor auf, dessen daß durch den Differenzverstärker nicht nur alle die Emitter, Basis und Kollektor mit Masse, mit der beiden Photozellen 10 und 11 in gleicher Weise beLeitung 90 bzw. mit dem Ausgang der zugehörigen einflussenden Effekte eliminiert werden, sondern auch Photozelle verbunden sind. Für die Transistoren wird jeder eventuelle bleibende Unterschied im Ausgangsein Typ gewählt, der sich speziell für Zerhackervor- 55 pegel der Torschaltungen 43 und 46. gänge eignet. Das Ausgangssignal auf der Leitung 35 wird der

Die Ausgangssignale der Torschaltungen 43 und Signalanzeigeschaltung zugeführt. Falls keine Marwerden an den Kollektoren der betreffenden Tran- kierung abgetastet wird, wird daher das den Torsistoren abgenommen und mittels Wechselstromkopp- schaltungen 59 und 159 zugeführte Signal eine verlung den Eingängen eines Differenzverstärkers 34 zu- 60 nachlässigbare Amplitude besitzen; wird hingegen geführt, welcher zwei Transistoren in paarweiser eine Markierung abgetastet, so wird dieses Signal Schaltungsanordnung aufweist. eine nennenswerte Amplitude besitzen und in Phase

Die Ausgangsleitung 35 des Differenzverstärkers oder in Gegenphase mit einem Signal auf der Leitung ist mit der Signalanzeigeschaltung verbunden, 90 stehen, je nachdem, ob die abgelesene Markiewelche aus zwei gleichartigen Zweigen besteht. Be- 65 rung sich in der oberen oder der unteren Zeile bezüglich des oberen Zweiges ist die Leitung 35 mit findet.

einer Torschaltung 59 verbunden, die im Ganzen Falls keine Markierung abgetastet wird, so treten

ähnlich der Torschaltung 43 ausgebildet sein kann. somit an den Torschaltungen 59 und 159 keine

nennenswerten Ausgangssignale auf, die Schmitt-Triggerschaltungen 70 und 170 werden daher nicht aus ihren normalen Zuständen umgeschaltet, und demzufolge ist keine der Ausgangsleitungen 83 bzw. 183 erregt.

Falls jedoch eine Markierung abgetastet wird, so tritt auf der Leitung 35 ein nennenswertes Signal auf, das beispielsweise in Phase mit der Rechteck-Wellenform auf der Leitung 90 steht. Die Torschaltung 59 läßt daher das auf der Leitung 35 anstehende Signal zu der Glättschaltung 72 durch, in welcher ein nennenswertes Ausgangssignal erzeugt wird, das nach Glättung die Schmitt-Triggerschaltung 70 aus ihrem normalen Zustand umschaltet und die Ausgangsleitung 83 erregt. Die Torschaltung 159 hingegen ist hierbei nur während solcher Zeitperioden durchlässig, wo auf der Leitung 35 kein Signal anliegt. Die Torschaltung 159 erzeugt daher keine nennenswerte Ausgangsgröße, die Schmitt-Triggerschaltung 170 bleibt in ihrem normalen Zustand und die Ausgangsleitung ao 183 ist somit nicht erregt.

Entsprechend wird, falls das Signal auf der Leitung 35 in Gegenphase bezüglich des Signals auf der Leitung 90 steht, die Ausgangsleitung 183 erregt und die Ausgangsleitung 83 nicht erregt.

Über eine der Photozellen 10 und 11 kann ein veränderbarer Widerstand vorgesehen sein, um einen anfänglichen Abgleich der Ausgangssignalpegel der Photozellen zu gestatten. Falls erforderlich, können an jedem geeigneten Punkt in der Schaltung gemäß F i g. 2 Verstärker eingefügt werden, um die Signalpegel auf geeigneten Amplitudenwerten zu halten.

Man erkennt, daß die Verwendung von zwei Zeilen von Codemarkierungen in Verbindung mit entsprechenden Photozellen, welche auf das von den beiden Zeilen reflektierte Licht ansprechen und auf einen Differenzverstärker arbeiten, eine ausgezeichnete Diskrimination der Codemarkierungen gegenüber anderweitigen Markierungen auf dem Gegenstand gestattet und daß hierdurch Fehler vermieden werden, wie sie durch Änderungen der von den Photozellen erzeugten Ausgangspegel hervorgerufen werden könnten, dann, wenn beispielsweise die Kanten des abgetasteten Gegenstandes die Visierlinie der Photozellen passieren. Des weiteren ist bei der beschriebenen Anordnung die Beleuchtungsstärke des auf die Oberfläche des Artikels auffallenden Lichtes nicht kritisch. Das beschriebene System arbeitet zufriedenstellend, wenn die die Markierungen tragende Oberfläche von Tageslicht beleuchtet ist ohne Zuhilfenahme spezieller Kunstlichtquellen. Es hat sich ferner auch ergeben, daß die Oberflächen der abzutastenden Gegenstände nicht rechtwinklig zur Visierlinie der Photozellen zu liegen brauchen, um eine einwandfreie Identifizierung der Markierengen zu gewährleisten. Markierungen mit dunkler Farbe bzw. Tinte auf einem hellen Untergrund sind geeignet, sofern die Reflexionseigenschaften der Farbe bzw. Tinte nennenswert verschieden von dem Reflexionsvermögen des Untergrundes sind. Alternativ können auch helle Markierungen auf einem dunklen Untergrund verwendet werden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Abtastsystem zur Abtastung von Aufzeichnungsträgern, auf denen die Daten in Binärform codiert sind und die beiden Binäreinheiten jeweils durch eine Markierung in der einen bzw. anderen von zwei parallelen Zeilen wiedergegeben ist, mit zwei gleichartigen photoelektrischen Vorrichtungen, von denen jede jeweils für eine der beiden Codemarkierungszeilen vorgesehen ist und deren Ausgangsgrößen verstärkt und in einer Detektorschaltung nachgewiesen werden, gekennzeichnet durch einen gemeinsamen, von den beiden photoelektrischen Vorrichtungen (10,11 in F i g. 1 und 2) gespeisten Differenzverstärker (34 in Fig. 2) sowie durch eine Signalanzeigeschaltung (59, 72, 70, 83 und 159,172,170,183 in Fig. 2), welcher das Ausgangssignal (35) des Differenzverstärkers (34) zugeführt wird und die an einem ersten (83) bzw. an einem zweiten (183) Ausgang eine Ausgangsgröße erzeugt, wenn ihr Eingangssignal (35) sich in einem ersten bzw. in einem zweiten Sinn von dem bei Fehlen einer Markierung vorliegenden Eingangssignal unterscheidet.

2. Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden photoelektrischen Vorrichtungen (10,11) so angeordnet ist, daß sie jeweils nur auf einen solchen Flächenbereich des Aufzeichnungsträgers anspricht, dessen Größe im wesentlichen der Größe der Markierung entspricht, und daß der Aufzeichnungsträger im wesentlichen gleichförmig beleuchtet ist.

3. Abtastsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsgrößen der Photozellen (10,11) vor der Zufuhr zu dem Differenzverstärker (34) mittels einer Rechteck-Wellenform (90) getastet werden (bei 43 bzw. 46) und daß die Signalanzeigeschaltung einen ersten (59) und einen zweiten (159) Phasendetektor aufweist, denen die Ausgangsgröße (35) des Differenzverstärkers (34) zugeführt wird und welche eine Erregung der zugehörigen Ausgangsleitung (83 bzw. 183) bewirken, wenn ihre Eingangsgrößen in Phase bzw. in Gegenphase mit der Rechteckwelle sind.

4. Abtastsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasendetektoren Torschaltungen (59 bzw. 159) aufweisen, welche mit der Rechteckwelle (90) bzw. der dazu inversen Wellenform (92) getastet werden.

5. Abtastsystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalanzeigeschaltung an Stellen zwischen dem gemeinsamen Eingang (35) und den beiden Ausgangsleitungen (83 bzw. 183) eine erste und eine zweite Schmitt-Triggerschaltung (70 bzw. 170) aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 187 835;
USA.-Patentschrift Nr. 2 952 008.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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