ВИДЕОСКАНЕР ШТРИХОВЫХ КОДОВ И РАСЧЕТНО-КАССОВЫЙ УЗЕЛ С ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

Заявляемая полезная модель относится к устройствам для считывания и распознавания напечатанных или написанных знаков, которые используются в комплексе с торговым оборудованием в различных магазинах самообслуживания.
Из уровня техники известен видеосканер штрихового кода (US 2005/0103856 A1, 19.05.2004), который принят за прототип. Он включает объектив с двумя системами для формирования оптического изображения на поверхности светочувствительной матрицы в дальней и ближней зоне (с широким и узким углом обзора), а также вычислительный и интерфейсный блоки. При этом присутствие объекта в зоне сканирования и расстояние от объекта до видеосканера определяется с помощью датчика в ИК (инфракрасном) диапазоне излучения. Таким образом, к недостаткам данного видеосканера можно отнести небольшую глубину зоны сканирования штрихового кода, невысокую скорость работы, а также сложность его конструкции.
Наиболее близким аналогом (прототипом) заявленного расчетно-кассового узла для предприятий торговли является расчетно-кассовый узел (RU 2004136212 U1, 10.06.2005), включающий стол, имеющий зону размещения товара для сканирования, и сканер штрихового кода, который смонтирован на поверхности стола в этой зоне. При таком размещении сканера кассир совершает несколько операций поворота товара для определения местонахождения штрихового кода и ориентирование его в область обзора сканера, что снижает скорость обслуживания покупателей. Кроме этого, такое расположение сканера снижает надежность считывания штрихового кода, а также усложняется обслуживание сканера и снижает срок его эксплуатации.
Задачей полезной модели является создание видеосканера штрихового кода и расчетно-кассового узла, включающего упомянутый видеосканер, лишенных указанных недостатков.
Решение указанной задачи обеспечивает технический результат, заключающийся в увеличении скорости обслуживания покупателей в расчетно-кассовом узле и надежности сканирования штрихового кода, в повышении удобства работы кассира и в обслуживании видеосканера, а также в повышении скорости работы видеосканера, в расширении глубины зоны сканирования штрихового кода, упрощении конструкции видеосканера и увеличении срока его службы.
Указанный технический результат достигается за счет того, что видеосканер штрихового кода, включающий объектив для формирования оптического изображения на поверхности светочувствительной матрицы, которая осуществляет оцифровку изображения, вычислительный и интерфейсный блоки, дополнительно снабжен приводом объектива с мембранной пружиной, деформирующейся за счет магнитных сил взаимодействия между постоянным магнитом и двумя соленоидами и обеспечивающей регулярные перемещения объектива вдоль оптической оси для расширения глубины зоны сканирования штрихового кода: В вычислительном блоке для обработки изображения использована программируемая логическая интегральная схема, цифровой сигнальный процессор и модуль динамической памяти. В расчетно-кассовом узле для предприятий торговли, включающем стол, с зоной размещения товара для сканирования и сканер штрих-кода, использован видеосканер, приведенной выше конструкции, расположенный над зоной размещения товара на высоте, определенной фокусным расстоянием объектива, а оптическая ось объектива видеосканера направлена вниз. Видеосканер установлен на консоли стойки штатива, закрепленного на столе. Расчетно-кассовый узел дополнительно снабжен осветительным элементом, закрепленным на консоли стойки штатива. В центре зоны размещения товара для сканирования на поверхности
стола нанесена черная метка, обозначающая центр зоны сканирования и служащая средством для определения уровня черного цвета светочувствительной матрицы.
В большинстве случаев, чтобы сканировать штриховой код товара, кассир определяет его местонахождение. По этой причине он поворачивает товар до тех пор, пока не увидит штриховой код. В случае использования лазерного сканера нужна дополнительная операция поворота найденного кассиром штрихового кода к сканеру. При использовании заявленного видеосканера в расчетно-кассовом узле области зрения кассира и сканера значительно пересекаются, и таким образом исключается операция ориентации штрихового кода кассиром в область зрения видеосканера, что позволяет увеличить скорость обслуживания покупателей.
Высота установки видеосканера зависит от фокусного расстояния объектива. Чем больше фокусное расстояние объектива видеосканера, тем выше может быть расположен он над столом. Например, если фокусное расстояние объектива равняется 35 мм, то видеосканер может крепиться на консоли стойки штатива на высоте от 800 до 1200 мм над зоной размещения товара.
Такое расположение видеосканера повышает удобство работы кассира в представленном расчетно-кассовом узле, позволяет освободить место на столе, при этом появляется возможность сделать стол более узким, а также разместить на нем все необходимые устройства для осуществления торговли перед кассиром, тем самым, обеспечив его фронтальную посадку. Кроме этого, уменьшается количество действий кассира, производимых для сканирования штрихового кода товара.
Так как объектив видеосканера направлен вниз и отсутствует защитное стекло, которое необходимо протирать от пыли и грязи и которое может быть поцарапано и повреждено, можно говорить об удобстве в обслуживании видеосканера и увеличении срока его службы.
Видеосканер штрихового кода включает объектив для формирования оптического изображения на поверхности светочувствительной матрицы, вычислительный и интерфейсный блоки и дополнительно снабжен приводом объектива с мембранной пружиной. Отсутствие объектива с двумя системами для формирования оптического изображения и датчика в ИК (инфракрасном) диапазоне излучения, определяющего расстояния от объекта до сканера, дает преимущество в быстродействии, т.е. повышении скорости работы видеосканера, а также в упрощении конструкции.
За счет магнитных сил взаимодействия между постоянным магнитом и двумя соленоидами мембранная пружина деформируется и обеспечивает регулярные перемещения объектива вдоль оптической оси. При этом осуществляется постоянная обработка изображения в зоне сканирования и поиск штрихового кода на разных глубинах. Периодически перемещающийся объектив позволяет формировать изображение с различных расстояний, и таким образом, происходит расширение глубины зоны сканирования.
Конструкция видеосканера не имеет быстро движущихся, вращающихся и трущихся механических деталей, что обуславливает отсутствие шума при работе видеосканера и увеличение срока его службы. Это сказывается на снижении утомляемости кассира, работающего в расчетно-кассовом узле.
Наличие в расчетно-кассовом узле дополнительного осветительного элемента позволяет использовать подсветку при необходимости, уменьшить влияние сторонних источников освещения, что дополнительно увеличивает надежность сканирования штрихового кода и скорость обслуживания покупателей.
На поверхность стола, в середине зоны размещения товара для сканирования нанесена черная метка диаметром не менее 30 мм. Метка позволяет визуально сориентироваться кассиру на место сканирования товаров, а также служит для определения уровня черного цвета светочувствительной матрицы.
На фиг.1 изображен расчетно-кассовый узел, имеющий стол 1 с зоной размещения товара для сканирования 2 и видеосканер штрихового кода 3. Видеосканер 3 расположен над зоной размещения товара 2 на высоте, определенной фокусным расстоянием объектива, а его оптическая ось направлена вниз. Видеосканер 3 установлен на консоли 4, закрепленной на стойке штатива 5, которая располагается на столе 1 в зоне размещения товара 2. Кроме этого, на консоли 4 закреплен осветительный прибор 6. В центре зоны размещения товара для сканирования 2 на поверхности стола 1 нанесена черная метка 7.
На фиг.2 представлен привод объектива в разрезе, а на фиг.3 чертеж привода объектива (вид со стороны светочувствительной матрицы с разрезом по А-А). Он включает объектив 8 для формирования оптического изображения на поверхности светочувствительной матрицы, мембранную пружину 9, постоянный магнит 10 и соленоиды 11.
Вычислительный блок видеосканера включает в себя программируемую логическую интегральную схему (ПЛИС), в которой реализованы алгоритмы поиска штрихового кода на изображении, цифровой сигнальный процессор (ЦСП), в котором осуществляется разбор структуры символа и его декодирование и модуль динамической памяти (МДП), осуществляющий хранения изображения и промежуточных данных. Направление передачи видеоданных показано на фиг.4. Изображение обрабатывается в ПЛИС по мере построчного и поточечного поступления со светочувствительной матрицы, результаты обработки вместе с исходным изображением записываются в МДП. Это снижает трафик данных между ПЛИС и ЦСП, что позволяет повысить производительность вычислительного блока.