高動(dòng)態(tài)范圍的標(biāo)記讀取系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及標(biāo)記讀取器，諸如條形碼讀取器。更具體地，本實(shí)用新型涉及動(dòng)態(tài)范圍的標(biāo)記讀取系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]諸如條形碼掃描器之類的標(biāo)記讀取器被典型地配置成從標(biāo)記獲得信息，并且然后對(duì)該信息進(jìn)行解碼以供在數(shù)據(jù)系統(tǒng)中使用。在表示標(biāo)記信息的信號(hào)在標(biāo)稱范圍之外的情況下，先進(jìn)的信號(hào)處理技術(shù)有利地幫助標(biāo)記的解碼。例如，被定位在距標(biāo)記讀取器較大距離處的讀取標(biāo)記趨向于增加信號(hào)干擾并降低信號(hào)強(qiáng)度。類似地，由讀取相對(duì)接近標(biāo)記讀取器的標(biāo)記(例如在近場(chǎng)中)的嘗試所產(chǎn)生的信號(hào)趨向于導(dǎo)致增加的信號(hào)強(qiáng)度。對(duì)于標(biāo)記讀取器來說信號(hào)強(qiáng)度可能太強(qiáng)以致于不能解碼。
[0003]為了處理由在距標(biāo)記讀取器廣泛地不同的距離處的標(biāo)記所提出的挑戰(zhàn)，并且因此將標(biāo)記讀取器配置成具有大的視場(chǎng)深度，許多標(biāo)記讀取器合并自動(dòng)增益控制(AGC)技術(shù)。使用這種技術(shù)，標(biāo)記讀取器通過使用自動(dòng)增益控制電路而將從標(biāo)記接收到的信號(hào)調(diào)節(jié)到落入最佳范圍內(nèi)。如果從標(biāo)記接收到的信號(hào)太強(qiáng)，自動(dòng)增益控制降低強(qiáng)度。如果從標(biāo)記接收到的信號(hào)太弱，自動(dòng)增益控制增加信號(hào)的強(qiáng)度。
[0004]雖然自動(dòng)增益控制可改善標(biāo)記讀取器的動(dòng)態(tài)范圍，但是它具有可能減小標(biāo)記讀取器的有效性的缺點(diǎn)。特別地，依賴自動(dòng)增益控制可能導(dǎo)致解碼中的延遲，該延遲表現(xiàn)為在嘗試掃描標(biāo)記期間由用戶經(jīng)歷的滯后。
[0005]因此，存在對(duì)于一種標(biāo)記讀取系統(tǒng)的需要，該標(biāo)記讀取系統(tǒng)具有以更高效和及時(shí)的方式對(duì)大動(dòng)態(tài)范圍上的信號(hào)進(jìn)行解碼的能力。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]因此，在一個(gè)方面，本實(shí)用新型包括一種標(biāo)記讀取系統(tǒng)，該標(biāo)記讀取系統(tǒng)包括:用于獲得標(biāo)記信號(hào)的標(biāo)記捕獲子系統(tǒng)。標(biāo)記讀取系統(tǒng)還包括:用于從標(biāo)記信號(hào)中導(dǎo)出多個(gè)導(dǎo)出信號(hào)(derivative signal)的增益調(diào)節(jié)子系統(tǒng)。導(dǎo)出信號(hào)中的至少兩個(gè)具有彼此不同的增益調(diào)節(jié)。標(biāo)記讀取系統(tǒng)還包括:被配置用于對(duì)導(dǎo)出信號(hào)中的至少一個(gè)進(jìn)行解碼的標(biāo)記解碼子系統(tǒng)。
[0007]在一個(gè)實(shí)施例中，標(biāo)記捕獲子系統(tǒng)被配置成獲得關(guān)于標(biāo)記捕獲子系統(tǒng)的視場(chǎng)內(nèi)的條形碼符號(hào)的信息。
[0008]在另一個(gè)實(shí)施例中，標(biāo)記捕獲子系統(tǒng)是激光掃描子系統(tǒng)，其用于掃描激光掃描子系統(tǒng)的視場(chǎng)內(nèi)的標(biāo)記。
[0009]在又一個(gè)實(shí)施例中，標(biāo)記捕獲子系統(tǒng)包括:用于朝向標(biāo)記投射激光的激光源，以及用于收集從標(biāo)記反射的激光的光電二極管。
[0010]在又一個(gè)實(shí)施例中，增益調(diào)節(jié)子系統(tǒng)被配置成從標(biāo)記信號(hào)中導(dǎo)出至少兩個(gè)導(dǎo)出信號(hào)，所述至少兩個(gè)導(dǎo)出信號(hào)具有相對(duì)于標(biāo)記信號(hào)的不同的非零增益調(diào)節(jié)。
[0011]在又一個(gè)實(shí)施例中，增益調(diào)節(jié)子系統(tǒng)被配置成從標(biāo)記信號(hào)中導(dǎo)出多個(gè)導(dǎo)出信號(hào)，每個(gè)導(dǎo)出信號(hào)具有唯一的增益調(diào)節(jié)。
[0012]在又一個(gè)實(shí)施例中，增益調(diào)節(jié)子系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)放大器。
[0013]在又一個(gè)實(shí)施例中，增益調(diào)節(jié)子系統(tǒng)包括級(jí)聯(lián)放大器。
[0014]在又一個(gè)實(shí)施例中，標(biāo)記解碼子系統(tǒng)被配置成串行處理導(dǎo)出信號(hào)。
[0015]在又一個(gè)實(shí)施例中，標(biāo)記解碼子系統(tǒng)被配置成并行處理導(dǎo)出信號(hào)。
[0016]在另一個(gè)方面，本實(shí)用新型包括一種標(biāo)記讀取系統(tǒng)，該標(biāo)記讀取系統(tǒng)包括:用于獲得標(biāo)記信號(hào)的標(biāo)記捕獲子系統(tǒng)。標(biāo)記捕獲子系統(tǒng)包括:(i)用于朝向標(biāo)記投射激光的激光源，以及(ii)用于收集從標(biāo)記反射的激光的光電二極管。標(biāo)記讀取系統(tǒng)還包括:用于從標(biāo)記信號(hào)中導(dǎo)出多個(gè)導(dǎo)出信號(hào)的增益調(diào)節(jié)子系統(tǒng)。每個(gè)導(dǎo)出信號(hào)具有唯一的增益調(diào)節(jié)。標(biāo)記讀取系統(tǒng)還包括:被配置用于對(duì)導(dǎo)出信號(hào)中的至少一個(gè)進(jìn)行解碼的標(biāo)記解碼子系統(tǒng)。
[0017]在另一個(gè)方面，本實(shí)用新型包括一種標(biāo)記讀取方法。獲得提供關(guān)于標(biāo)記的信息的標(biāo)記信號(hào)。從標(biāo)記信號(hào)中導(dǎo)出多個(gè)導(dǎo)出信號(hào)，其中導(dǎo)出信號(hào)中的至少兩個(gè)具有彼此不同的增益調(diào)節(jié)。對(duì)導(dǎo)出信號(hào)中的至少一個(gè)進(jìn)行解碼。
[0018]在一個(gè)實(shí)施例中，從標(biāo)記信號(hào)中導(dǎo)出多個(gè)導(dǎo)出信號(hào)的步驟包括:以不同的增益調(diào)節(jié)來放大標(biāo)記信號(hào)。
[0019]在下列詳細(xì)描述及其附圖中進(jìn)一步解釋實(shí)用新型的前述說明性概要以及其它示例性的目的和/或優(yōu)點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)其的方式。
【附圖說明】
[0020]圖1是圖示根據(jù)本實(shí)用新型的示例性的標(biāo)記讀取系統(tǒng)的框圖。
[0021]圖2是圖示根據(jù)本實(shí)用新型的示例性的標(biāo)記讀取系統(tǒng)的可替換實(shí)施例的框圖。
[0022]圖3是圖示根據(jù)本實(shí)用新型的示例性的標(biāo)記讀取方法的流程圖。
[0023]圖4是圖示根據(jù)本實(shí)用新型的示例性的標(biāo)記讀取方法的可替換實(shí)施例的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]本實(shí)用新型包括一種標(biāo)記讀取系統(tǒng)。術(shù)語標(biāo)記旨在廣泛地指代各種類型的機(jī)器可讀標(biāo)記，包括條形碼、QR碼、矩陣碼、ID碼和2D碼、RFID標(biāo)簽、近場(chǎng)通信智能芯片、機(jī)器可讀字符等。標(biāo)記典型地是諸如產(chǎn)品號(hào)碼、包裹跟蹤號(hào)碼或個(gè)人身份號(hào)碼之類的信息(例如數(shù)據(jù))的圖形表示。使用標(biāo)記讀取器將數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)中而不是手動(dòng)數(shù)據(jù)錄入一般導(dǎo)致更快和更可靠的數(shù)據(jù)錄入。根據(jù)本實(shí)用新型的標(biāo)記讀取系統(tǒng)可包括用來讀取標(biāo)記的各種各樣的設(shè)備，諸如手持式條形碼掃描器、固定位置的全向條形碼掃描器、筆型讀取器、激光掃描器、CCD讀取器、成像掃描器和例如被裝備成讀取標(biāo)記的智能電話的移動(dòng)設(shè)備以及類似的設(shè)備。
[0025]根據(jù)本實(shí)用新型的標(biāo)記讀取系統(tǒng)嘗試將從標(biāo)記接收到的信號(hào)調(diào)節(jié)到可通過將信號(hào)轉(zhuǎn)換成被調(diào)制成不同幅度的預(yù)定數(shù)量的導(dǎo)出信號(hào)而被成功地解碼的強(qiáng)度水平。典型地，應(yīng)用到原始信號(hào)以生成每個(gè)導(dǎo)出信號(hào)的調(diào)節(jié)程度由來自最佳水平的原始信號(hào)的預(yù)測(cè)的變化程度通知。
[0026]通過將從識(shí)別符號(hào)(insignia)反射的原始信號(hào)的增益調(diào)節(jié)預(yù)定數(shù)量和程度的增益的這種方法大體上減輕依靠自動(dòng)增益控制技術(shù)的顯著缺點(diǎn)。因?yàn)樽詣?dòng)增益控制典型地基于信號(hào)的最大幅度(例如峰值幅度)而調(diào)節(jié)原始信號(hào)的強(qiáng)度，在與標(biāo)記不相關(guān)的原始信號(hào)中容易受到對(duì)峰值的過度補(bǔ)償(例如尖峰)的影響。例如，當(dāng)標(biāo)記讀取器的激光沿著標(biāo)記讀取器的視場(chǎng)內(nèi)的掃描角移動(dòng)時(shí)，光信號(hào)不僅可以反射離開標(biāo)記，而且可以反射離開諸如不銹鋼之類的高反射材料。例如當(dāng)標(biāo)記承載標(biāo)簽粘貼到容器或其它物體的不銹鋼表面時(shí)，這將會(huì)是這種情況。當(dāng)標(biāo)記讀取器分析從反射的光信號(hào)生成的電信號(hào)時(shí)，它將檢測(cè)到電信號(hào)的一部分比最佳的更加強(qiáng)烈。為了補(bǔ)償強(qiáng)度上的該峰值，自動(dòng)增益控制被用來調(diào)節(jié)增益以降低整個(gè)電信號(hào)的強(qiáng)度。雖然這可能良好地帶來表示高反射背景對(duì)象(例如不銹鋼表面)的電信號(hào)的部分，但它將可能將表示標(biāo)記的那部分電信號(hào)的強(qiáng)度降低到使得電信號(hào)對(duì)于標(biāo)記讀取器太弱以致于不能解碼的程度。換句話說，自動(dòng)增益控制可能淘汰電信號(hào)的最重要的部分一一從標(biāo)記反射的激光所生成的部分。
[0027]根據(jù)本實(shí)用新型的標(biāo)記讀取系統(tǒng)大體上避免過度補(bǔ)償?shù)倪@個(gè)問題。標(biāo)記讀取系統(tǒng)應(yīng)用多個(gè)固定水平的增益調(diào)節(jié)，而不是基于信號(hào)的檢測(cè)到的峰值(或波谷)幅度而調(diào)節(jié)電信號(hào)。典型地通過在標(biāo)記讀取系統(tǒng)的正常使用期間合并電信號(hào)將隨最佳水平變化的預(yù)期的(例如可能的)量來計(jì)算這些增益調(diào)節(jié)。例如，如果標(biāo)記讀取系統(tǒng)旨在具有距標(biāo)記讀取系統(tǒng)I英尺和50英尺之間的動(dòng)態(tài)操作范圍，則標(biāo)記讀取系統(tǒng)可包括一個(gè)預(yù)定增益調(diào)節(jié)水平，該預(yù)定增益調(diào)節(jié)水平將可能將從50英尺的距離接收的信號(hào)的強(qiáng)度調(diào)節(jié)到足以用于解碼信號(hào)的最佳強(qiáng)度水平。標(biāo)記讀取系統(tǒng)還可包括第二預(yù)定增益調(diào)節(jié)水平，第二預(yù)定增益調(diào)節(jié)水平將可能將從例如25英尺的距離接收的信號(hào)的強(qiáng)度調(diào)節(jié)到最佳強(qiáng)度水平。標(biāo)記讀取系統(tǒng)還可能包括另一個(gè)增益調(diào)節(jié)水平，當(dāng)應(yīng)用到從被定位在距系統(tǒng)3英尺的標(biāo)記接收的信號(hào)時(shí)，另一個(gè)增益調(diào)節(jié)水平將導(dǎo)致系統(tǒng)可能成功地解碼的信號(hào)強(qiáng)度。
[0028]將由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解的是:從被反射離開標(biāo)記的光信號(hào)所導(dǎo)出的電信號(hào)典型地太弱以致于不能成功地解碼。因此，在發(fā)起解碼過程之前，采用預(yù)放大技術(shù)來增加信號(hào)強(qiáng)度。將理解的是:在已經(jīng)預(yù)放大原始電信號(hào)之后，典型地采用根據(jù)本實(shí)用新型的標(biāo)記讀取系統(tǒng)的增益調(diào)節(jié)技術(shù)。
[0029]現(xiàn)在參考圖1，根據(jù)本實(shí)用新型的標(biāo)記讀取系統(tǒng)10包括用于獲得標(biāo)記信號(hào)的標(biāo)記捕獲子系統(tǒng)15。標(biāo)記捕獲子系統(tǒng)15獲得關(guān)于在標(biāo)記捕獲子系統(tǒng)的視場(chǎng)內(nèi)的標(biāo)記的信息。典型地，承載標(biāo)記的對(duì)象被放置在標(biāo)記捕獲子系統(tǒng)15的視場(chǎng)內(nèi)。可替換地，標(biāo)記捕獲子系統(tǒng)15被重新定位，使得承載標(biāo)記的對(duì)象被帶入到標(biāo)記捕獲子系統(tǒng)15的視場(chǎng)內(nèi)。基于其視場(chǎng)內(nèi)的標(biāo)記，標(biāo)記捕獲子系統(tǒng)15獲得標(biāo)記信號(hào)。典型地，標(biāo)記信號(hào)是表示由標(biāo)記編碼的信息(例如數(shù)據(jù))的電信號(hào)?？赏ㄟ^轉(zhuǎn)換另一種類型的信號(hào)(例如光信號(hào))而獲得電信號(hào)。
[0030]標(biāo)記讀取系統(tǒng)10還包括增益調(diào)節(jié)子系統(tǒng)20。增益調(diào)節(jié)子系統(tǒng)20起到創(chuàng)建標(biāo)記信號(hào)的多個(gè)副本并且操縱這些副本中每一個(gè)的增益以促進(jìn)標(biāo)記信號(hào)的解碼的作用。增益調(diào)節(jié)子系統(tǒng)20從標(biāo)記信號(hào)中導(dǎo)出多個(gè)導(dǎo)出信號(hào)。典型地，標(biāo)記信號(hào)被分裂(例如通過信號(hào)分裂模塊)成導(dǎo)出信號(hào)。導(dǎo)出信號(hào)表示相同的信息，并且將標(biāo)記信號(hào)分裂成多