存在環(huán)境光時(shí)通過(guò)排除環(huán)境光光電讀取目標(biāo)的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)存在環(huán)境光時(shí)通過(guò)排除環(huán)境光光電讀取目標(biāo)的裝置和方法。一種用于在存在待被排除的環(huán)境光時(shí)光電讀取目標(biāo)的讀取器，包括：激光器，所述激光器用于發(fā)射激光束；掃描部件，所述掃描部件用于跨所述目標(biāo)在掃描角度上掃描所述激光束；光電檢測(cè)器，所述光電檢測(cè)器用于通過(guò)檢測(cè)來(lái)自所述目標(biāo)的返回激光以產(chǎn)生承載所述目標(biāo)的相關(guān)信息的信息信號(hào)并通過(guò)伴隨地檢測(cè)所述環(huán)境光以產(chǎn)生環(huán)境光信號(hào)來(lái)產(chǎn)生輸出信號(hào)；以及信號(hào)處理電路，所述信號(hào)處理電路用于測(cè)量所述環(huán)境光信號(hào)以確定閾值，用于使輸出信號(hào)通過(guò)具有可調(diào)節(jié)帶寬的濾波器，并用于通過(guò)在所述環(huán)境光信號(hào)超過(guò)所述閾值時(shí)調(diào)節(jié)所述掃描角度和/或所述帶寬而從所述輸出信號(hào)中排除所述環(huán)境光信號(hào)。
【專利說(shuō)明】存在環(huán)境光時(shí)通過(guò)排除環(huán)境光光電讀取目標(biāo)的裝置和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體涉及用于在存在環(huán)境光時(shí)光電讀取目標(biāo)的裝置和方法，更具體地說(shuō)，涉及排除具體在從以千赫茲的頻率操作的熒光燈和發(fā)光二極管(LED)發(fā)射時(shí)的環(huán)境光。

【背景技術(shù)】
[0002]長(zhǎng)期以來(lái)移動(dòng)激光束讀取器或激光掃描器已經(jīng)被用作數(shù)據(jù)采集設(shè)備以光電學(xué)讀取在許多場(chǎng)所如超市、倉(cāng)儲(chǔ)會(huì)所、百貨公司和其他各類零售商以及許多其他場(chǎng)所如圖書(shū)館和工廠中打印在與產(chǎn)品有關(guān)的標(biāo)簽上的、尤其是通用產(chǎn)品代碼(UPC)類型的目標(biāo)如一維條碼符號(hào)。移動(dòng)激光束讀取器通常包括:殼體；用于發(fā)射激光束的激光器；聚焦透鏡組件，所述聚焦透鏡組件用于使激光束聚焦以在相對(duì)于殼體的工作距離的范圍內(nèi)的聚焦平面上形成具有特定大小的束斑；掃描部件，所述掃描部件用于每秒多次跨目標(biāo)、以掃描圖案如一條掃描線或一系列掃描線、跨目標(biāo)在掃描角度上重復(fù)掃描束斑；以及光電檢測(cè)器，所述光電檢測(cè)器用于檢測(cè)從目標(biāo)反射和/或散射的返回光并用于將檢測(cè)的返回光轉(zhuǎn)換成承載目標(biāo)相關(guān)信息的模擬電信息信號(hào)。此模擬電信息信號(hào)的幅度由于沿各掃描線隨時(shí)間變化的返回光而作為時(shí)間的函數(shù)變化，并且頻率作為符號(hào)的密度以及符號(hào)被讀取的距離的函數(shù)變化。移動(dòng)激光束讀取器還包括:信號(hào)處理接收器電路，所述信號(hào)處理接收器電路包括:用于數(shù)字化可變模擬信息信號(hào)的數(shù)字轉(zhuǎn)換器；以及微處理器，所述微處理器用于基于用于目標(biāo)的特定符號(hào)表示法來(lái)對(duì)數(shù)字化信號(hào)進(jìn)行解碼。解碼的信號(hào)識(shí)別產(chǎn)品并被發(fā)送到主機(jī)如在零售場(chǎng)所的收銀機(jī)用于進(jìn)一步處理，如產(chǎn)品價(jià)格查詢或產(chǎn)品盤(pán)點(diǎn)。
[0003]在一個(gè)有利的實(shí)施例中，在于具有發(fā)射環(huán)境光的一個(gè)或多個(gè)外部光源的場(chǎng)所中移動(dòng)激光束讀取器的操作過(guò)程中，操作者將殼體握持在他或她的手中，并使殼體瞄準(zhǔn)目標(biāo)，然后通過(guò)手動(dòng)致動(dòng)殼體上的觸發(fā)器來(lái)啟動(dòng)目標(biāo)的數(shù)據(jù)采集和讀取。環(huán)境光還由產(chǎn)生模擬電環(huán)境光信號(hào)的光電檢測(cè)器伴隨檢測(cè)。在外部源是太陽(yáng)光的情況下，則環(huán)境光的幅度基本穩(wěn)定，因此，模擬電環(huán)境光信號(hào)具有穩(wěn)定的照明DC分量。在外部源是以50Hz或60Hz通電的白熾燈或熒光燈的情況下，則模擬電環(huán)境光信號(hào)具有穩(wěn)定照明直流(DC)分量和以50Hz或60Hz的相對(duì)小的隨時(shí)間變化的交流(AC)頻率分量。在熒光燈為得到更大的發(fā)光效率而以更高的頻率操作的情況下，或在外部源包括以較高頻率操作的發(fā)光二極管(LED)的情況下，則模擬電環(huán)境光信號(hào)具有穩(wěn)定的照明DC分量和相對(duì)較大的隨時(shí)間變化的以千赫茲的頻率典型地從30kHz至300kHz之間的AC頻率分量。
[0004]在一些情況下，環(huán)境光信號(hào)的存在干擾和削弱信息信號(hào)。為防止這種干擾，環(huán)境光信號(hào)的穩(wěn)定的照明DC分量通常能夠從信息信號(hào)被濾掉。此外，當(dāng)環(huán)境光信號(hào)的隨時(shí)間變化的頻率分量在頻率上離信息信號(hào)的頻率非常遠(yuǎn)時(shí)，濾波器能夠被用于抑制環(huán)境光信號(hào)。然而，如果環(huán)境光信號(hào)的隨時(shí)間變化的頻率分量在頻率上過(guò)于接近信息信號(hào)的頻率，則環(huán)境光信號(hào)會(huì)干擾和阻礙信息信號(hào)的解碼，從而降低讀取器的性能。通過(guò)非限制性示例，約50kHz的信息信號(hào)和其約10kHz的諧波能夠在讀取位于相對(duì)接近讀取器例如距離約10英寸的低密度符號(hào)的過(guò)程中產(chǎn)生。如果環(huán)境光源包括被操作以具有約10kHz的頻率的LED，則信息信號(hào)和環(huán)境光信號(hào)的10kHz的頻率過(guò)于接近并會(huì)引起干擾，并且可能導(dǎo)致符號(hào)不被成功解碼和讀取。
[0005]因此，有必要排除由這種環(huán)境光引起的干擾以提高讀取性能。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]在附圖中相同的附圖標(biāo)記在所有各個(gè)視圖中表示相同或功能相似的元件，附圖與下面的詳細(xì)說(shuō)明一起并入并形成說(shuō)明書(shū)的部分，并用于進(jìn)一步說(shuō)明包括要求保護(hù)的本發(fā)明的概念的實(shí)施例，并且解釋那些實(shí)施例的各種原理和優(yōu)點(diǎn)。
[0007]圖1是根據(jù)本公開(kāi)的被操作用于排除環(huán)境光信號(hào)的手持移動(dòng)激光束讀取器裝置的示意圖。
[0008]圖2是用于在圖1的裝置中使用的信號(hào)處理接收器電路的電路示意圖。
[0009]圖3是幅度對(duì)時(shí)間的圖示，示出待被排除的環(huán)境光信號(hào)的特點(diǎn)。
[0010]圖4是返回信號(hào)的幅度對(duì)頻率的圖不,不出信息信號(hào)和環(huán)境光信號(hào)之間的干擾。
[0011]圖5是類似于圖4的圖示，但用圖示方式示出如何排除環(huán)境光信號(hào)。
[0012]圖6是示出在根據(jù)本發(fā)明的方法排除環(huán)境光信號(hào)中執(zhí)行的步驟的流程圖。
[0013]熟練的技術(shù)人員將會(huì)理解，附圖中的元件為簡(jiǎn)單和清楚起見(jiàn)被示出，不一定按比例繪制。例如，附圖中的某些元件的尺寸和位置可以相對(duì)于其他元件夸大以幫助提高對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的理解。
[0014]裝置和方法部件已在附圖中通過(guò)常規(guī)符號(hào)適當(dāng)?shù)乇硎荆瑑H示出與理解本發(fā)明的實(shí)施例相關(guān)的那些具體細(xì)節(jié)，以不使公開(kāi)內(nèi)容與對(duì)于受益于本文的描述的本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的細(xì)節(jié)相混淆。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明的一個(gè)方面涉及用于在存在待被排除的環(huán)境光時(shí)光電讀取目標(biāo)如條碼符號(hào)的讀取器。讀取器包括用于發(fā)射激光束的激光器，所述激光器典型是半導(dǎo)體激光二極管。讀取器還包括掃描部件，所述掃描部件用于跨所述目標(biāo)在可調(diào)節(jié)的掃描角度上掃描所述激光束用于從那里反射和散射為返回激光。讀取器還包括光電檢測(cè)器，所述光電檢測(cè)器用于通過(guò)檢測(cè)來(lái)自所述目標(biāo)的返回激光以將檢測(cè)的返回激光轉(zhuǎn)換成承載所述目標(biāo)的相關(guān)信息的模擬電信息信號(hào)，并通過(guò)伴隨地檢測(cè)所述環(huán)境光以將檢測(cè)的環(huán)境光轉(zhuǎn)換成模擬電環(huán)境光信號(hào)，來(lái)產(chǎn)生輸出信號(hào)。讀取器還包括信號(hào)處理電路，所述信號(hào)處理電路用于處理所述輸出信號(hào)并包括:用于測(cè)量所述環(huán)境光信號(hào)以確定閾值的控制器，如微處理器；以及具有可調(diào)節(jié)帶寬的濾波器。所述信號(hào)處理電路被操作用于通過(guò)在所述環(huán)境光信號(hào)超過(guò)所述閾值時(shí)調(diào)節(jié)所述掃描角度和所述帶寬中的至少一個(gè)而從所述輸出信號(hào)中排除所述環(huán)境光信號(hào)。
[0016]優(yōu)選地，所述控制器被操作用于在通電狀態(tài)和斷電狀態(tài)之間激勵(lì)所述激光器，并在所述激光器的斷電狀態(tài)進(jìn)行所述環(huán)境光信號(hào)的測(cè)量。這能夠在啟動(dòng)或校準(zhǔn)模式期間讀取時(shí)段之前和/或在讀取時(shí)段期間以周期性間隔進(jìn)行。例如，在后一種情況下，激光器能夠在約每二十次掃描中一次地，在掃描的中間或任何其他部分，被斷電短的時(shí)間間隔，例如I毫秒。所述控制器還被操作用于在掃描中移動(dòng)所述掃描部件以在所述掃描角度上掃掠所述激光束，并且可以在移動(dòng)所述掃描部件之前進(jìn)行所述環(huán)境光信號(hào)的測(cè)量。
[0017]所述控制器被操作用于減少掃描元件的掃描角度，以與環(huán)境光信號(hào)的高頻率相比降低信息信號(hào)的頻率，并用于移動(dòng)截止頻率，以減少濾波器的帶寬以使帶寬不包括環(huán)境光信號(hào)的較高頻率，從而隔離并排除環(huán)境光信號(hào)。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種用于在存在待被排除的環(huán)境光時(shí)光電讀取目標(biāo)的方法，通過(guò)以下步驟被執(zhí)行:發(fā)射激光束；跨所述目標(biāo)在可調(diào)節(jié)的掃描角度上掃描所述激光束用于從那里反射和散射為返回激光；通過(guò)檢測(cè)來(lái)自所述目標(biāo)的返回激光以將檢測(cè)的返回激光轉(zhuǎn)換成承載所述目標(biāo)的相關(guān)信息的模擬電信息信號(hào)，并通過(guò)伴隨地檢測(cè)所述環(huán)境光以將檢測(cè)的環(huán)境光轉(zhuǎn)換成模擬電環(huán)境光信號(hào)，來(lái)產(chǎn)生輸出信號(hào)；測(cè)量環(huán)境光信號(hào)以確定閾值；通過(guò)使所述輸出信號(hào)通過(guò)具有可調(diào)節(jié)帶寬的濾波器，來(lái)處理所述輸出信號(hào)；以及通過(guò)在所述環(huán)境光信號(hào)超過(guò)所述閾值時(shí)調(diào)節(jié)所述掃描角度和所述帶寬中的至少一個(gè)而從所述輸出信號(hào)中排除所述環(huán)境光信號(hào)。

【具體實(shí)施方式】
[0019]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖，圖1示出手持移動(dòng)激光束讀取器10，手持移動(dòng)激光束讀取器10以具有手槍握把型手柄53的手槍形殼體55實(shí)施。殼體55包含:激光光源46，激光光源46優(yōu)選是半導(dǎo)體激光二極管，用于向目標(biāo)發(fā)射如條碼符號(hào)70的輸出激光束51，用于從所述目標(biāo)反射和散射；光電檢測(cè)器58,光電檢測(cè)器58優(yōu)選是光電二極管,用于檢測(cè)輸入光52 ;聚焦光學(xué)組件57，聚焦光學(xué)組件57優(yōu)選是一個(gè)或多個(gè)聚焦透鏡，用于將輸出激光束51聚焦為符號(hào)70上的束斑；特定用途集成電路(ASIC) 20，特定用途集成電路20安裝在印刷電路板(PCB) 61上；編程微處理器或控制器40，編程微處理器或控制器40也優(yōu)選安裝在PCB61上；以及電源或電池62，電源或電池62優(yōu)選安裝在手柄53中。在殼體55的前端的光透射窗56允許輸出激光光束51射出殼體55而入射光52進(jìn)入殼體55。使用者通過(guò)手柄53握持讀取器10，優(yōu)選以距符號(hào)70的一定距離將讀取器10瞄準(zhǔn)符號(hào)70。為啟動(dòng)讀取，使用者扣動(dòng)手柄53上的觸發(fā)器54。讀取器10可以任選包括使用者容易訪問(wèn)的鍵盤(pán)48和顯示器49。
[0020]如圖1進(jìn)一步所示，由激光光源46發(fā)射的激光束51經(jīng)過(guò)部分鍍銀的反射鏡47到達(dá)掃描部件或振蕩掃描反射鏡59，掃描部件或振蕩掃描反射鏡59耦合到驅(qū)動(dòng)馬達(dá)60，優(yōu)選在觸發(fā)器54被手動(dòng)扣動(dòng)時(shí)通電。反射鏡59的振蕩使輸出激光束51跨符號(hào)70以所期望的掃描圖案例如掃描線在掃描角度上來(lái)回掃掠。各種反射鏡和馬達(dá)構(gòu)造能被用于使激光束以所期望的掃描圖案移動(dòng)。例如，反射鏡59不需要是如圖所示的凹反射鏡，而是還可以是平面反射鏡，所述平面反射鏡圍繞平面反射鏡所安裝于其上的驅(qū)動(dòng)軸、在掃描角度上、沿著交替的圓周方向被重復(fù)和往復(fù)驅(qū)動(dòng)。通過(guò)非限制性的數(shù)值示例，掃描角度在默認(rèn)操作模式期間為50度的量級(jí)。
[0021]如圖1進(jìn)一步所示，入射光52可以具有來(lái)自兩個(gè)不同源的兩個(gè)光分量。第一光分量是得自激光光源46的返回激光并利用通過(guò)窗56由符號(hào)70返回的激光光束51的反射和/或散射產(chǎn)生。第二光分量是得自外部環(huán)境光源80的環(huán)境光82，外部環(huán)境光源80被操作用于發(fā)射環(huán)境光82。如上所述,在現(xiàn)場(chǎng)的外部光源80可以是陽(yáng)光、一個(gè)或多個(gè)白熾燈、一個(gè)或多個(gè)熒光燈、一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管(LED)等。在圖1所示的示例讀取器10中，入射光52由掃描反射鏡59和部分鍍銀的反射鏡47反射并照射到檢測(cè)器58上。檢測(cè)器58產(chǎn)生與返回光52的強(qiáng)度成比例的模擬電輸出信號(hào)(Vott)。從符號(hào)70返回且得自來(lái)自激光光源46的激光的返回光52的輸出信號(hào)Vott的第一分量信號(hào)在下文中被描述為承載符號(hào)70相關(guān)信息的“信息”信號(hào)(V-)。下標(biāo)ABP是模擬條形圖案的縮寫(xiě)。得自環(huán)境光源80的返回光52的輸出信號(hào)Vott的第二分量信號(hào)在下文中被描述為“環(huán)境光”或“干擾”信號(hào)(Vamb)。
[0022]如上所述，當(dāng)熒光燈和LED以千赫茲頻率操作時(shí)，那么如圖3最佳所示，模擬電環(huán)境光信號(hào)Vamb具有穩(wěn)定的照明DC分量和以千赫茲頻率的相對(duì)大的典型約從30kHz至300kHz的隨時(shí)間變化的AC頻率分量。存在以下情況:環(huán)境光信號(hào)Vamb隨時(shí)間變化的頻率分量在頻率上過(guò)于接近信息信號(hào)Vabp的頻率，在此情況下，環(huán)境光信號(hào)Vamb會(huì)干擾并妨礙信息信號(hào)Vabp的解碼，從而降低讀取器10的性能。如圖4所示，通過(guò)非限制性示例，在讀取位置相對(duì)靠近讀取器10例如距離約10英寸的低密度符號(hào)70的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生約50kHz的信息信號(hào)Vabp和其約10kHz的諧波。如果LED以約10kHz操作時(shí)，那么環(huán)境光信號(hào)Vamb將具有約10kHz的頻率且其諧波將具有約200kHz的頻率。環(huán)境光信號(hào)Vamb和信息信號(hào)Vabp的10kHz頻率過(guò)于接近，會(huì)導(dǎo)致干擾，并可能導(dǎo)致符號(hào)70沒(méi)有被成功讀取。本發(fā)明的一個(gè)方面是排除這種干擾。
[0023]如圖2的實(shí)施例所示，ASIC20包括連接到光電檢測(cè)器58的信號(hào)處理接收器電路，如上所述，光電檢測(cè)器58輸出所述輸出信號(hào)V.。信號(hào)處理接收器電路包括至少一個(gè)放大器(AMPl) 100，至少一個(gè)放大器(AMPl) 100有利地被構(gòu)造為互阻抗放大器，以增加從光電檢測(cè)器58接收的模擬電輸出信號(hào)Vott的增益。放大器AMPl的增益能夠通過(guò)經(jīng)由連接到控制器40的控制線104改變電阻器102來(lái)調(diào)節(jié)。輸出信號(hào)Vqut被傳導(dǎo)至在微處理器40通過(guò)控制線116的控制下具有開(kāi)/關(guān)控制輸入的自動(dòng)增益控制器130 (AGC)、在微處理器40通過(guò)控制線118的控制下具有可調(diào)節(jié)帶寬(BW)的至少一個(gè)有源低通濾波器132、以及在微處理器40通過(guò)控制線122的控制下具有可調(diào)增益以提高輸出信號(hào)的增益的至少一個(gè)放大器134(AMP2)。
[0024]信號(hào)處理接收器電路還包括數(shù)字轉(zhuǎn)換器124，數(shù)字轉(zhuǎn)換器124通過(guò)利用差分電路、峰值檢測(cè)器、多路復(fù)用器、邏輯元件和比較器處理來(lái)自放大器134的輸出信號(hào)來(lái)數(shù)字化所述輸出信號(hào)。數(shù)字轉(zhuǎn)換器124處理輸出信號(hào)以產(chǎn)生脈沖信號(hào),其中,脈沖之間的寬度和間隔對(duì)應(yīng)于符號(hào)70的條的寬度和符號(hào)70的條之間的間隔。數(shù)字轉(zhuǎn)換器124用作邊緣檢測(cè)器或波形成形器電路，通過(guò)數(shù)字轉(zhuǎn)換器124設(shè)置的閾值點(diǎn)決定輸出信號(hào)的什么點(diǎn)代表?xiàng)l碼邊緣。來(lái)自數(shù)字轉(zhuǎn)換器124的脈沖信號(hào)被應(yīng)用到典型被并入作為編程控制器40中的軟件的解碼器128，編程控制器40還將具有相關(guān)聯(lián)的程序存儲(chǔ)器和隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器?？刂破?0還具有連接到解碼器128和放大器134的輸出的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC) 126。解碼器128首先確定來(lái)自數(shù)字轉(zhuǎn)換器124的輸出信號(hào)的脈沖寬度和間隔。解碼器128然后分析寬度和間隔以發(fā)現(xiàn)并解碼合法的條碼符號(hào)。這包括分析以識(shí)別通過(guò)適當(dāng)?shù)木幋a標(biāo)準(zhǔn)或符號(hào)表示方法定義的合法的字符和序列?？刂破?0然后通過(guò)接口與外部主機(jī)通信。
[0025]如圖2所示，控制器40還利用激光器驅(qū)動(dòng)電路108經(jīng)由控制線110控制激光光源46。激光器驅(qū)動(dòng)電路108包括激光器功率調(diào)節(jié)器，激光器功率調(diào)節(jié)器是通過(guò)改變施加到激光光源46的前向電流Ic保持穩(wěn)定的光學(xué)輸出功率的閉環(huán)反饋系統(tǒng)。激光光源46包括激光二極管112和監(jiān)控光電二極管114。輸出激光的小部分耦合到封裝的激光光源46內(nèi)的監(jiān)控光電二極管114。這在監(jiān)控光電二極管114中感應(yīng)與激光輸出功率成比例的光電流。此光電流是用來(lái)調(diào)節(jié)激光的輸出功率的負(fù)反饋信號(hào)。因此，控制器40能夠?qū)⒓す夤庠?6打開(kāi)到通電狀態(tài)，或?qū)⒓す夤庠?6關(guān)閉到斷電狀態(tài)。在通電狀態(tài)，激光光源46能夠被連續(xù)地通電，或者通過(guò)激光器驅(qū)動(dòng)電路108經(jīng)由控制線110被脈沖化或調(diào)制，使得調(diào)制的電流被傳導(dǎo)至激光光源46。激光光源46典型以足夠快的速率或頻率脈沖化，以準(zhǔn)確地解析在要讀取的條碼符號(hào)70的類型中使用的最窄的條或間隔。典型情況下，這相當(dāng)于在使激光束掃描過(guò)條碼符號(hào)70的最窄的條或間隔所需要的時(shí)段期間的數(shù)個(gè)脈沖。如果激光光源46是脈沖化的，那么有利地在接收機(jī)中優(yōu)選在放大器100和AGC130之間設(shè)置解調(diào)器(未示出)。
[0026]還如圖2所示，控制器40還經(jīng)由控制線136控制驅(qū)動(dòng)馬達(dá)60。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)60在掃描角度上掃掠掃描部件或振蕩掃描反射鏡59，所述掃描角度如上所述在默認(rèn)操作模式中能夠是約50度。
[0027]如上所述，從光電檢測(cè)器58接收的輸出信號(hào)Vmjt具有兩個(gè)分量:信息信號(hào)Vabp和環(huán)境光信號(hào)當(dāng)激光光源46處于通電狀態(tài)時(shí),則輸出信號(hào)Vmjt為信息信號(hào)和環(huán)境光信號(hào)的總和(Vabp+Vamb)。當(dāng)激光光源處于斷電狀態(tài)時(shí),則輸出信號(hào)Vmjt僅僅是環(huán)境光信號(hào)Vamb (Vabp=O)。
[0028]環(huán)境光信號(hào)Vamb的測(cè)量能夠例如在激光光源46的斷電狀態(tài)或在掃描部件59移動(dòng)之前由控制器40以各種方式來(lái)進(jìn)行，如下所述。如果測(cè)量的環(huán)境光信號(hào)Vamb處于閾值，例如處于或接近零，那么環(huán)境光信號(hào)Vamb的存在是能夠容忍的，因此，輸出信號(hào)(VabZVamb)被向下游發(fā)送到AGC130用于進(jìn)一步處理，沒(méi)有必要主動(dòng)排除環(huán)境光信號(hào)VAMB。如果測(cè)量的環(huán)境光信號(hào)Vamb超過(guò)閾值,則環(huán)境光信號(hào)Vamb的存在會(huì)干擾符號(hào)70的讀取，因此,有必要主動(dòng)排除環(huán)境光信號(hào)Vamb。
[0029]閾值或基準(zhǔn)值可以通過(guò)測(cè)量環(huán)境光信號(hào)Vamb的幅度和/或頻率來(lái)確定。例如，控制器40能夠在啟動(dòng)或校準(zhǔn)模式期間讀取時(shí)段之前和/或在讀取時(shí)段期間以周期性間隔，在斷電狀態(tài)關(guān)閉激光光源46。例如,在后一種情況下,激光光源46能夠約每二十次掃描中一次地、在掃描的中間或任何其他部分、被斷電短的時(shí)間間隔，例如I毫秒。在斷電狀態(tài)下，放大器AMPl和AMP2的增益是固定的，并且AGC130是關(guān)閉的。
[0030]如上所述,控制器40在掃描中移動(dòng)掃描部件59以在掃描角度上掃掠激光束。環(huán)境光信號(hào)的幅度的測(cè)量還能夠在移動(dòng)掃描部件59之前在校準(zhǔn)模式中進(jìn)行。此外，控制器40能夠通過(guò)對(duì)環(huán)境光信號(hào)執(zhí)行快速傅立葉變換(FFT)來(lái)測(cè)量環(huán)境光信號(hào)的頻率。作為選擇，該閾值能夠被預(yù)先存儲(chǔ)在控制器40的存儲(chǔ)器中。
[0031]當(dāng)確定測(cè)量的環(huán)境光信號(hào)是否超過(guò)閾值時(shí)，排除環(huán)境光信號(hào)Vamb通過(guò)減小掃描角度并通過(guò)降低濾波器132的截止頻率來(lái)主動(dòng)進(jìn)行。當(dāng)控制器40減少一半掃描角度，例如，減少到約25度，則該信息信號(hào)的頻率也被減半。因此，如圖4-5所示，在掃描角度為約50度的默認(rèn)操作模式中，圖4中的信息信號(hào)Vabp是約50kHz (且其諧波為約10kHz)，而掃描角度已經(jīng)減半至約25度之后，圖5中的信息信號(hào)Vabp是約25kHz (且其諧波是約50kHz)。因此，信息信號(hào)Vabp和其諧波已經(jīng)被移動(dòng)離開(kāi)干擾環(huán)境光信號(hào)Vamb及其諧波。
[0032]以伴隨方式或作為選擇，圖4中的濾波器132的帶寬BW能被移動(dòng)到如圖5所示的基帶。圖4中的帶寬BW包括信息信號(hào)Vabp(及其諧波)以及干擾環(huán)境光信號(hào)兩者。通過(guò)降低濾波器132的截止頻率，圖5中的帶寬BW只涵蓋信息信號(hào)Vabp (及其諧波)。環(huán)境光信號(hào)及其諧波在圖5中的濾波器132的帶寬BW之外。
[0033]如6的流程圖所示，在開(kāi)始步驟200的讀取時(shí)段的開(kāi)始之前或開(kāi)始時(shí)，在步驟202中，激光光源46被斷電，環(huán)境光信號(hào)被測(cè)量以確定閾值。然后，在步驟204中，判斷測(cè)量的環(huán)境光信號(hào)是否超過(guò)閾值。如果否，則光電檢測(cè)器輸出信號(hào)在步驟206中被處理，并且讀取時(shí)段在步驟208結(jié)束。如果是，則環(huán)境光信號(hào)在步驟210中通過(guò)調(diào)節(jié)掃描角度和/或帶寬被排除。然后，光電檢測(cè)器輸出信號(hào)在步驟212中被處理，在此之后讀取時(shí)段在步驟214中結(jié)束。
[0034]應(yīng)當(dāng)理解，光電檢測(cè)器58的輸出信號(hào)默認(rèn)被處理而不調(diào)節(jié)掃描角度和/或帶寬。這些調(diào)節(jié)只在其被需要時(shí)即在環(huán)境光信號(hào)的幅度和/或頻率過(guò)于接近信息信號(hào)的幅度和/或頻率因此不能被忽略時(shí)被進(jìn)行。如上所述，用于環(huán)境光信號(hào)的閾值在放大器AMPl和AMP2的增益由控制器40經(jīng)由控制線104、122固定時(shí)并且在AGC130由控制器40經(jīng)由控制線116關(guān)閉時(shí)被測(cè)量。
[0035]在上述說(shuō)明書(shū)中，對(duì)具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以進(jìn)行各種修改和變型而不脫離如所附的權(quán)利要求書(shū)記載的本發(fā)明的精神和范圍。因此，說(shuō)明書(shū)和附圖應(yīng)被視為說(shuō)明性的而非限制性的，并且所有這樣的修改意在被包括在本教導(dǎo)的范圍之內(nèi)。
[0036]益處、優(yōu)點(diǎn)、問(wèn)題的解決方案和可能產(chǎn)生任何益處、優(yōu)點(diǎn)或產(chǎn)生解決方案或變得更明顯的任何(一個(gè)或多個(gè))元件不應(yīng)當(dāng)被解釋為權(quán)利要求的全部或任一項(xiàng)的關(guān)鍵的、必需的或必要的特征或元件。本發(fā)明僅由包括在本申請(qǐng)待決期間進(jìn)行的任何修改和批準(zhǔn)的那些權(quán)利要求的所有等同物的所附的權(quán)利要求來(lái)限定。
[0037]此外本文檔中，關(guān)系術(shù)語(yǔ)如第一和第二、頂部和底部等可以單獨(dú)使用以使一個(gè)實(shí)體或動(dòng)作與另一個(gè)實(shí)體或動(dòng)作區(qū)分開(kāi)而不一定要求或暗示這樣的實(shí)體或動(dòng)作之間的任何實(shí)際的這樣的關(guān)系或順序。術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”、“有”，“具有”、“含有”、“涵蓋”、“容納”、“含有”或其任何其他變體旨在涵蓋非排他性的包括，以使包括、具有、包含、含有一系列元素的過(guò)程、方法、物品或裝置并不只包括那些元素，而是可以包括未明確列出的或這些過(guò)程、方法、物品或裝置所固有的其他元素。跟在“包括……”、“具有……”，“包含……”或“含有……”后面的元素在沒(méi)有更多的限制的情況下不排除在包括、具有、包含或含有該元素的過(guò)程、方法、物品或裝置中存在另外的相同的元素。除非在本文中另有明確說(shuō)明，術(shù)語(yǔ)“個(gè)”被定義為一個(gè)或多個(gè)。術(shù)語(yǔ)“基本上”、“本質(zhì)上”、“大約”、“約”或其任何其他形式被定義為接近由本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所理解的，并且在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，該術(shù)語(yǔ)被限定為在10%以內(nèi)，在另一個(gè)實(shí)施例中被限定為在5%以內(nèi)，在另一個(gè)實(shí)施例中被限定為在1%以內(nèi)，并且在另一個(gè)實(shí)施例中被限定為在0.5%以內(nèi)。當(dāng)在本文中國(guó)所使用時(shí)術(shù)語(yǔ)“耦合”被定義為連接，但不一定是直接的連接且不一定是機(jī)械連接。以特定方式被“構(gòu)造”的設(shè)備或結(jié)構(gòu)是至少以該方式構(gòu)造，但也可以通過(guò)未列出的方式來(lái)構(gòu)造。
[0038]應(yīng)當(dāng)理解，某些實(shí)施例可以包括控制一個(gè)或多個(gè)處理器、結(jié)合某些非處理器電路、執(zhí)行本文所述的方法和/或裝置的一些、大部分或所有的功能的一個(gè)或多個(gè)通用或?qū)Ｓ锰幚砥?或“處理設(shè)備”)如微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器、定制處理器、和現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)、以及獨(dú)特存儲(chǔ)的程序指令(包括軟件和固件)。作為選擇，一些或所有功能可以由沒(méi)有存儲(chǔ)的程序指令的狀態(tài)機(jī)器實(shí)施，或在一個(gè)或多個(gè)特定用途集成電路(ASIC)中實(shí)施，其中每個(gè)功能或某些功能的一些組合被實(shí)現(xiàn)為定制邏輯。當(dāng)然，可以使用兩種方法的組合。
[0039]此外，實(shí)施例能夠被實(shí)施為計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可讀代碼，用于對(duì)計(jì)算機(jī)(如包括處理器)進(jìn)行程序化以執(zhí)行如本文所描述和要求保護(hù)的方法。這樣的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的示例包括但不限于硬盤(pán)、CD-ROM、光存儲(chǔ)設(shè)備、磁存儲(chǔ)設(shè)備、R0M(只讀存儲(chǔ)器)、PROM(可編程只讀存儲(chǔ)器)、EPROM(可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器)、EEPROM(電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器)和閃速存儲(chǔ)器。進(jìn)一步，預(yù)計(jì)普通技術(shù)人員當(dāng)由本文公開(kāi)的概念和原理指導(dǎo)時(shí)通過(guò)例如可用時(shí)間、當(dāng)前技術(shù)和經(jīng)濟(jì)考慮的驅(qū)動(dòng)盡管可能需要顯著努力并具有許多設(shè)計(jì)選擇，但將能夠以最少的試驗(yàn)容易產(chǎn)生這樣的軟件指令和程序以及ICo
[0040]本公開(kāi)的摘要被提供以允許讀者快速地確定本技術(shù)公開(kāi)的性質(zhì)。在理解摘要不會(huì)被用來(lái)解釋或限制權(quán)利要求的范圍或含義的情況下提交摘要。另外，在前面的【具體實(shí)施方式】中，能夠看出，出于簡(jiǎn)化本公開(kāi)的目的，各種特征在各種實(shí)施例中組合在一起。這種公開(kāi)方法不應(yīng)當(dāng)被解釋為反映要求保護(hù)的實(shí)施例需要比明確陳述于各項(xiàng)權(quán)利要求的特征更多的特征的意圖。相反，如所附權(quán)利要求所反映的，發(fā)明主題在于少于單個(gè)公開(kāi)實(shí)施例的所有特征。因此，所附權(quán)利要求由此被結(jié)合到【具體實(shí)施方式】中，其中各個(gè)權(quán)利要求自身作為單獨(dú)要求保護(hù)的主題。
【權(quán)利要求】
1.一種用于在存在待被排除的環(huán)境光時(shí)光電讀取目標(biāo)的讀取器，包括: 激光器，所述激光器用于發(fā)射激光束； 掃描部件，所述掃描部件用于跨所述目標(biāo)在可調(diào)節(jié)的掃描角度上掃描所述激光束用于從那里反射和散射為返回激光； 光電檢測(cè)器，所述光電檢測(cè)器用于通過(guò)檢測(cè)來(lái)自所述目標(biāo)的返回激光以將檢測(cè)的返回激光轉(zhuǎn)換成承載所述目標(biāo)的相關(guān)信息的模擬電信息信號(hào)，并通過(guò)伴隨地檢測(cè)所述環(huán)境光以將檢測(cè)的環(huán)境光轉(zhuǎn)換成模擬電環(huán)境光信號(hào)，來(lái)產(chǎn)生輸出信號(hào)；以及 信號(hào)處理電路，所述信號(hào)處理電路用于處理所述輸出信號(hào)，所述信號(hào)處理電路包括用于測(cè)量所述環(huán)境光信號(hào)以確定閾值的控制器以及具有可調(diào)節(jié)帶寬的濾波器，所述信號(hào)處理電路被操作用于通過(guò)在所述環(huán)境光信號(hào)超過(guò)所述閾值時(shí)調(diào)節(jié)所述掃描角度和所述帶寬中的至少一個(gè)而從所述輸出信號(hào)中排除所述環(huán)境光信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的讀取器，其中，所述控制器被操作用于在掃描中移動(dòng)所述掃描部件以在所述掃描角度上掃掠所述激光束，并且其中，所述控制器被操作用于在所述掃描部件移動(dòng)之前測(cè)量所述環(huán)境光信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的讀取器，其中，所述控制器被操作用于在通電狀態(tài)和斷電狀態(tài)之間激勵(lì)所述激光器，并且其中，所述控制器被操作用于在所述激光器的斷電狀態(tài)測(cè)量所述環(huán)境光信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的讀取器，其中，所述控制器被操作用于在所述環(huán)境光信號(hào)超過(guò)所述閾值時(shí)減少所述掃描角度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的讀取器，其中，所述控制器被操作用于在所述環(huán)境光信號(hào)超過(guò)所述閾值時(shí)降低所述濾波器的截止頻率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的讀取器，其中，所述信號(hào)處理電路包括自動(dòng)增益電路(AGC)；并且其中，所述控制器被操作用于在所述閾值正被確定時(shí)使AGC關(guān)閉。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的讀取器，其中，所述信號(hào)處理電路包括具有增益的至少一個(gè)放大器；并且其中，所述控制器被操作用于在所述閾值正被確定時(shí)固定所述至少一個(gè)放大器的增益。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的讀取器，其中，所述控制器被操作用于測(cè)量所述環(huán)境光信號(hào)的幅度和頻率中的至少一個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的讀取器，其中，所述信號(hào)處理電路包括數(shù)字轉(zhuǎn)換器，所述數(shù)字轉(zhuǎn)換器用于數(shù)字化所述信息信號(hào)以產(chǎn)生數(shù)字化信號(hào)，并且其中，所述控制器被操作用于對(duì)所述數(shù)字化信號(hào)進(jìn)行解碼。
10.一種用于在存在待被排除的環(huán)境光時(shí)光電讀取目標(biāo)的讀取器，包括: 激光器，所述激光器用于發(fā)射激光束； 掃描部件，所述掃描部件用于跨所述目標(biāo)在可調(diào)節(jié)的掃描角度上掃描所述激光束用于從那里反射和散射為返回激光； 光電檢測(cè)器，所述光電檢測(cè)器用于通過(guò)檢測(cè)來(lái)自所述目標(biāo)的返回激光以將檢測(cè)的返回激光轉(zhuǎn)換成承載所述目標(biāo)的相關(guān)信息的模擬電信息信號(hào)，并通過(guò)伴隨地檢測(cè)所述環(huán)境光以將檢測(cè)的環(huán)境光轉(zhuǎn)換成模擬電環(huán)境光信號(hào)，來(lái)產(chǎn)生輸出信號(hào)；以及 信號(hào)處理電路，所述信號(hào)處理電路用于處理所述輸出信號(hào)，所述信號(hào)處理電路包括自動(dòng)增益電路(AGC)、具有增益的至少一個(gè)放大器、具有可調(diào)節(jié)帶寬的濾波器、和控制器，所述控制器用于通過(guò)使AGC關(guān)閉并通過(guò)固定所述至少一個(gè)放大器的增益測(cè)量所述環(huán)境光信號(hào)以確定閾值，所述信號(hào)處理電路被操作用于通過(guò)在所述環(huán)境光信號(hào)超過(guò)所述閾值時(shí)調(diào)節(jié)所述掃描角度和所述帶寬中的至少一個(gè)而從所述輸出信號(hào)中排除所述環(huán)境光信號(hào)。
11.一種用于在存在待被排除的環(huán)境光時(shí)光電讀取目標(biāo)的方法，包括: 從激光器發(fā)射激光束； 跨所述目標(biāo)在可調(diào)節(jié)的掃描角度上掃描所述激光束用于從那里反射和散射為返回激光; 通過(guò)檢測(cè)來(lái)自所述目標(biāo)的返回激光以將檢測(cè)的返回激光轉(zhuǎn)換成承載所述目標(biāo)的相關(guān)信息的模擬電信息信號(hào)，并通過(guò)伴隨地檢測(cè)所述環(huán)境光以將檢測(cè)的環(huán)境光轉(zhuǎn)換成模擬電環(huán)境光信號(hào)，來(lái)產(chǎn)生輸出信號(hào)； 測(cè)量環(huán)境光信號(hào)以確定閾值； 通過(guò)使所述輸出信號(hào)通過(guò)具有可調(diào)節(jié)的帶寬的濾波器，來(lái)處理所述輸出信號(hào)；以及通過(guò)在所述環(huán)境光信號(hào)超過(guò)所述閾值時(shí)調(diào)節(jié)所述掃描角度和所述帶寬中的至少一個(gè)而從所述輸出信號(hào)中排除所述環(huán)境光信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，通過(guò)在掃描中移動(dòng)掃描部件以在所述掃描角度上掃掠所述激光束來(lái)進(jìn)行所述掃描，并且其中，在移動(dòng)所述掃描部件之前進(jìn)行所述環(huán)境光信號(hào)的測(cè)量。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，在通電狀態(tài)和斷電狀態(tài)之間激勵(lì)所述激光器，并且其中，在所述激光器的斷電狀態(tài)進(jìn)行所述環(huán)境光信號(hào)的測(cè)量。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，在所述環(huán)境光信號(hào)超過(guò)所述閾值時(shí)減少所述掃描角度。
15.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，在所述環(huán)境光信號(hào)超過(guò)所述閾值時(shí)降低所述濾波器的截止頻率。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，在所述閾值正被確定時(shí)使自動(dòng)增益電路(AGC)關(guān)閉。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，通過(guò)使所述輸出信號(hào)通過(guò)具有增益的至少一個(gè)放大器來(lái)進(jìn)行所述輸出信號(hào)的處理；并且在所述閾值正被確定時(shí)固定所述至少一個(gè)放大器的增益。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，通過(guò)測(cè)量所述環(huán)境光信號(hào)的幅度和頻率中的至少一個(gè)，來(lái)進(jìn)行所述環(huán)境光信號(hào)的測(cè)量。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，數(shù)字化所述信息信號(hào)以產(chǎn)生數(shù)字化信號(hào)，并且對(duì)所述數(shù)字化信號(hào)進(jìn)行解碼。
【文檔編號(hào)】G06K7/10GK104166828SQ201410208801
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月16日
【發(fā)明者】詹姆斯·R·吉貝爾, 彼得·法澤卡什, 大衛(wèi)·P·戈倫 申請(qǐng)人:符號(hào)技術(shù)有限公司