專利名稱：具有可交換的電源/通信模塊的讀取器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及手持式基于圖像的ID編碼讀取器，更具體地涉及一組件，其包括單個(gè)成像模塊，該單個(gè)成像模塊可與數(shù)個(gè)不同電源/通信模塊中的任意項(xiàng)一起被使用，這樣該成像模塊可被用于數(shù)個(gè)不同應(yīng)用中的任意應(yīng)用。
背景技術(shù)：
被獲得用于編碼讀取(也被稱為直接部件標(biāo)記(“DPM")或基于標(biāo)簽的標(biāo)識(shí)) 的圖像，包括位于物體上的一個(gè)或多個(gè)ID(如，條形碼)或2D(如，數(shù)據(jù)矩陣碼)符號(hào)。編碼讀取過(guò)程包括重復(fù)地在圖像獲取傳感器(如，CMOS攝像頭、CXD等)的視場(chǎng)中引入被標(biāo)記有ID或2D編碼的對(duì)象、照明這些編碼、并獲取含有這些編碼的圖像，S卩，圖像數(shù)據(jù)。每一個(gè)編碼含有一組預(yù)確定圖案，所附的數(shù)據(jù)處理器(諸如計(jì)算機(jī))從這些圖案中可推導(dǎo)出有關(guān)物體的有用信息(如，系列號(hào)、類型、型號(hào)、價(jià)格等)。手持式ID編碼讀取器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)可被連接至服務(wù)器或遠(yuǎn)程處理器來(lái)交換編碼讀取結(jié)果、圖像、以及讀取器設(shè)置和讀取器狀態(tài)信息?？山?jīng)由數(shù)個(gè)不同接口促進(jìn)這個(gè)連接。例如， 示例性接口選項(xiàng)包括含有電纜和電源的系線(tether)接口、或者使用RF用于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的無(wú)線接口、和作為電源的能量存儲(chǔ)設(shè)備(如，可充電電池)。當(dāng)讀取器一般在一個(gè)區(qū)域被使用時(shí)，可采用系線的接口，而在不同且分散的很多位置使用接口時(shí)，可采用無(wú)線接口。除了需要無(wú)線或系線的接口，不同的系統(tǒng)一般需要不同的通信協(xié)議和讀取器接口。例如，一些系統(tǒng)可要求讀取器經(jīng)由RS232、藍(lán)牙、USB、PS2、以太網(wǎng)、RS485等中的任一個(gè)進(jìn)行通信。此處，如果讀取器包括RS232接口，該讀取器不能與經(jīng)由其他結(jié)構(gòu)類型(如，USB、 以太網(wǎng)等)中的一個(gè)進(jìn)行通信的系統(tǒng)一起被使用。因此，如果設(shè)備安裝了經(jīng)由USB或某個(gè)其他接口類型進(jìn)行通信的新系統(tǒng)，則RS232讀取器不可被用在該新系統(tǒng)中。類似地，如果讀取器被配置為經(jīng)由系線和以太網(wǎng)進(jìn)行通信且設(shè)備將通信系統(tǒng)升級(jí)為無(wú)線藍(lán)牙，讀取器不可與新系統(tǒng)一起使用。上述問(wèn)題的一個(gè)解決方法將是提供被配備為經(jīng)由任何可能的接口類型通信的讀取器。盡管這個(gè)解決方法提供了通用讀取器，這個(gè)解決方法存在數(shù)個(gè)缺點(diǎn)。首先，涉及人類工程學(xué)，具有數(shù)量眾多的接口，要求讀取器含有帶數(shù)量眾多觸片的連接器。合理地，多接口連接器僅可被置于讀取器把手的底側(cè)。更多的觸片增加了連接器的尺寸和把手尺寸/直徑。由于人類工程學(xué)限制，對(duì)于把手尺寸有限制。此外，更多的接口觸片將要求系線的電纜內(nèi)有更多的電線，導(dǎo)致更高的電纜重量和更低的靈活性，使其難以輕易地移動(dòng)該閱讀器。另外，對(duì)于實(shí)際應(yīng)用的大多數(shù)情況，一次只期望一個(gè)接口。相關(guān)于電源要求，用RF通信的無(wú)線讀取器的意圖是不用任何電纜地操作。這要求電池來(lái)給設(shè)備供電。由于基于圖像的ID讀取器的相對(duì)較高的電源消耗，其操作時(shí)間受限于電池容量。這使其必須要有可充電電池。系線的ID讀取器的常規(guī)接口是RS232，其允許連續(xù)地交換數(shù)據(jù)。RS232不可給設(shè)備供電，且必須有某種外部電源(如，墻上適配器)來(lái)給讀取器供電。相反，像PS2、USB和以太網(wǎng)(以太網(wǎng)上電源(POE))之類的其他接口能對(duì)所附接讀取器提供充足的電源。一些協(xié)議，特別是USB和POE具有復(fù)雜的電源管理要求，諸如啟動(dòng)電流限制、電源定序和分類、以及低電源模式。需要相當(dāng)復(fù)雜的接口組件來(lái)支持當(dāng)前所用的所有可能的通信協(xié)議。相關(guān)于每一種接口類型的電子元件，不同的接口類型使用不同的信號(hào)電平通信且具有信號(hào)速度與質(zhì)量方面的不同要求。將不同的接口信號(hào)多路復(fù)用至有限數(shù)量的連接器引腳，這需要巨大的技術(shù)努力，且不能以合理的成本和尺寸方式實(shí)現(xiàn)。此外，如果出現(xiàn)誤差、多路復(fù)用器被設(shè)置到錯(cuò)誤的連接類型，將損壞電子零件。另外，必須保護(hù)具有外部連接的所有觸片防止靜電放電(ESD)。由于與不同接口類型相關(guān)聯(lián)的不同信號(hào)電平和高速要求，用于所有情況的單一保護(hù)電路并非對(duì)于所有接口類型都是最優(yōu)的。附圖簡(jiǎn)述

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的系線讀取器的立體圖；圖2是圖1的讀取器的透視圖，讀取器模塊用虛線描繪且電源/通信模塊用實(shí)線描繪；圖3是圖1中的讀取器的透視圖，其中斷開了電源/通信模塊的連接；圖4是示意圖，示出來(lái)自圖3的電源/通信模塊的元件；圖5類似于圖1，但示出了處于支架中的無(wú)線電源/通信模塊；圖6是類似于圖2的示圖的示圖，但示出了圖5的無(wú)線電源/通信模塊；圖7是類似于圖3的示圖的示圖，但示出了圖5的無(wú)線電源/通信模塊；圖8是類似于圖4的示圖的示圖，但示出了示例性無(wú)線電源/通信模塊中的元件； 以及圖9是圖7的模塊的部分透視示圖，示出連接電池至PCB板的夾子連接器；以及圖10是圖7的模塊的部分透視示圖，示出底部電池蓋和相鄰的支架觸片。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參看附圖，附圖中在多個(gè)視圖中類似參考標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)于類似元件，讀取器套件 10a、IOb被圖示為包括單個(gè)讀取器模塊12和多個(gè)不同的電源/通信模塊14a、14b(僅示出兩個(gè)電源/通信模塊)。如所示，模塊Ha是系線模塊，其包括電纜18，用于接收電源及用于在讀取器模塊12和外部計(jì)算機(jī)20之間來(lái)回通信數(shù)據(jù)。模塊14b包括天線22(見(jiàn)圖8) 和可充電電池24，以使當(dāng)模塊14b被固定至讀取器模塊12時(shí)，可在無(wú)線和無(wú)系線模式中使用該組件。對(duì)于系線的和無(wú)線模塊中的每一個(gè)的一般的支承和外殼結(jié)構(gòu)是類似的，且因此， 將在圖2和3所示的系線的實(shí)施例的情境中僅描述一次這個(gè)結(jié)構(gòu)。
具體地涉及圖2，讀取器模塊12包括外殼結(jié)構(gòu)觀，其包括桶狀部分30和把手部分 32。含有圖像傳感器、透鏡、照明設(shè)備、處理器、存儲(chǔ)器等的成像組件(未示出)位于桶狀部分30中。把手部分；32中形成腔體34，其中形成開向腔體34內(nèi)的開口(位于把手部分的底部)。讀取器連接器40在腔體34的頂端，并形成容納通道(未示出)，用于當(dāng)模塊1 或 14b被插入腔體34時(shí)容納電源/通信模塊連接器58(見(jiàn)圖3或圖7)。仍然參照?qǐng)D2和3，模塊1 包括模塊支承結(jié)構(gòu)46，形式為配合位于把手腔體32 的底部開口的端蓋。盡管未示出，可設(shè)想的是，會(huì)有用于緊固如圖1和2中所示在腔體端部的結(jié)構(gòu)46的數(shù)種類型的機(jī)械緊固機(jī)制(如，一個(gè)或多個(gè)螺絲、壓縮固定、凸出物及相關(guān)聯(lián)的容納孔，等)。系線的樽塊參看圖3，示例性系線模塊1 包括PCB板50、板蓋52、電纜插頭54、電纜鎖定56 和模塊連接器58。盡管未示出，電路被安裝至板50。還參看圖4，電路包括非易失性存儲(chǔ)器60、接口控制器62、保護(hù)端接電路/過(guò)濾器68、電纜插頭70、電源64和電源管理單元66。 電纜插頭68提供了確保只有匹配電纜(如，USB、以太網(wǎng)等)可被插入模塊1 的機(jī)械鎖結(jié)特征?？蛇x地，“電鎖結(jié)”也是可能的，不過(guò)相比機(jī)械鎖結(jié)而言需要更多的努力。保護(hù)電路68確保讀取器電子元件免于過(guò)電流、過(guò)電壓、靜電放電(ESD)和反向極性的損害。電磁輻射(EMI)由過(guò)濾器68所削弱，且通過(guò)充足的線路端接確保了信號(hào)完整性。 接口控制器62含有接口模塊1 的物理層，提供讀取器數(shù)據(jù)信號(hào)和電纜接口信號(hào)之間的數(shù)據(jù)翻譯和信號(hào)完整性。非易失性存儲(chǔ)器含有通信模塊ID且還可含有類似MAC地址之類的接口設(shè)置信息。為對(duì)應(yīng)于數(shù)個(gè)不同類型電源/通信模塊中的特定的一個(gè)的電壓而優(yōu)化電源 64。在這個(gè)方面，見(jiàn)下面的表1，其表示對(duì)于本發(fā)明所考慮的不同類型的系線的電源/通信模塊的特定操作參數(shù)。此處，應(yīng)該理解的是，還存在其他系線的通信協(xié)議，且本發(fā)明可與任何現(xiàn)有的或?qū)?lái)的協(xié)議一起使用。
通信協(xié)議被用于電源RS232串行通信墻上適配器
權(quán)利要求
1.電源/通信模塊，用于與讀取器模塊一起使用，其中編碼讀取器包括讀取器連接器和讀取器外殼，所述電源/通信模塊包括電源/通信模塊連接器，用于與所述讀取器連接器的可釋放的連接；電源，鏈接至所述模塊連接器，用于經(jīng)由所述讀取器連接器提供電源給所述讀取器模塊；通信元件，用于與外部計(jì)算設(shè)備進(jìn)行通信；以及接口控制器，其被鏈接在所述模塊連接器和所述通信元件之間、且被編程為在所述通信元件和所述讀取器模塊之間轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)；模塊支承結(jié)構(gòu)，可被固定至所述讀取器外殼且被設(shè)置為支承所述模塊連接器、電源、通信元件和接口控制器中的全部，以使所述模塊支承結(jié)構(gòu)和藉此被支承的元件作為單個(gè)組件從所述讀取器模塊可被移除。
2.如權(quán)利要求1所述的模塊，其特征在于，還包括非易失性存儲(chǔ)器，其被鏈接至所述模塊連接器且由所述模塊支承結(jié)構(gòu)所支承，所述存儲(chǔ)器含有通信模塊ID和接口設(shè)置信息。
3.如權(quán)利要求2所述的模塊，其特征在于，所述設(shè)置信息包括以下至少一個(gè)MAC地址、 藍(lán)牙ID、RF通信的配置設(shè)置、以及支架接口通信的速率設(shè)置。
4.如權(quán)利要求1所述的模塊，其特征在于，還包括保護(hù)端接電路，其鏈接在所述接口控制器和所述通信元件之間，所述保護(hù)端接電路由所述模塊支承結(jié)構(gòu)所支承。
5.如權(quán)利要求4所述的模塊，其特征在于，還包括過(guò)濾器，其鏈接在所述接口控制器和所述通信元件之間，用于削弱電磁輻射。
6.如權(quán)利要求4所述的模塊，其特征在于，所述保護(hù)端接電路還被鏈接在所述電源和所述通信元件之間。
7.如權(quán)利要求1所述的模塊，其特征在于，所述通信元件包括電纜插頭。
8.如權(quán)利要求1所述的模塊，其特征在于，所述通信元件包括支架觸片。
9.如權(quán)利要求1所述的模塊，其特征在于，還包括RF模塊和天線，其中所述RF模塊將所述天線鏈接至所述模塊連接器。
10.如權(quán)利要求8所述的模塊，其特征在于，還包括鏈接至所述電源的電池。
11.如權(quán)利要求9所述的模塊，其特征在于，所述電池是可充電的。
12.如權(quán)利要求9所述的模塊，其特征在于，還包括電池蓋和蓋傳感器，其中所述傳感器指示何時(shí)電池門被打開。
13.如權(quán)利要求1所述的模塊，其特征在于，所述讀取器外殼包括形成腔體和所述腔體內(nèi)的開口的支架，且其中，當(dāng)所述模塊支承結(jié)構(gòu)被固定至所述讀取器外殼時(shí)，由所述支承結(jié)構(gòu)所支承的元件基本被容納于所述腔體中。
14.含有如權(quán)利要求1所述模塊的套件，其中所述模塊是第一模塊，其經(jīng)由第一通信協(xié)議進(jìn)行通信且所述通信元件是第一通信元件，所述套件包括至少一個(gè)第二模塊，其經(jīng)由第二通信協(xié)議進(jìn)行通信且包括第二通信元件，其中所述第二模塊與所述第一模塊是可交換的，這樣所述讀取器可經(jīng)由所述第一和第二通信協(xié)議中的任一個(gè)進(jìn)行通信。
15.如權(quán)利要求14所述的套件，其特征在于，所述第一通信元件包括電纜插頭，且所述第二通信元件包括用于無(wú)線通信的天線。
16.如權(quán)利要求14所述的套件，其特征在于，還包括多個(gè)不同的可交換的模塊，其中每一個(gè)模塊包括獨(dú)特的通信元件且經(jīng)由不同通信協(xié)議進(jìn)行通信。
17.含有如權(quán)利要求1所述的模塊的套件，其特征在于，所述套件還包括讀取器和電纜。
18.如權(quán)利要求17所述的套件，其特征在于，還包括至少一個(gè)電源。
19.電源/通信套件，用于與讀取器模塊一起使用，其中編碼讀取器包括讀取器連接器和讀取器外殼，所述電源/通信套件包括第一通信模塊，包括第一電源/通信模塊連接器，用于與所述讀取器連接器的可釋放的連接； 第一電源，鏈接至所述模塊連接器，用于經(jīng)由所述讀取器連接器提供電源給所述讀取器模塊；第一通信元件，用于與外部計(jì)算設(shè)備進(jìn)行通信，其中所述第一通信元件使用第一通信協(xié)議進(jìn)行通信；以及第一接口控制器，其被鏈接在所述第一模塊連接器和所述第一通信元件之間、且被編程為在所述第一通信元件和所述第一讀取器模塊之間轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)；第一模塊支承結(jié)構(gòu)，可被固定至所述讀取器外殼且被設(shè)置為支承所述第一模塊連接器、第一電源、第一通信元件和第一接口控制器中的全部，以使所述模塊支承結(jié)構(gòu)和藉此被支承的元件作為單個(gè)組件從所述讀取器模塊可被移除； 第二通信模塊，包括第二電源/通信模塊連接器，用于與所述讀取器連接器的可釋放的連接； 第二電源，鏈接至所述模塊連接器，用于經(jīng)由所述讀取器連接器提供電源給所述讀取器模塊；第二通信元件，用于與外部計(jì)算設(shè)備進(jìn)行通信，其中所述第二通信元件使用與所述第一通信協(xié)議不同的第二通信協(xié)議進(jìn)行通信；以及第二接口控制器，其被鏈接在所述第二模塊連接器和所述第二通信元件之間、且被編程為在所述第二通信元件和所述第二讀取器模塊之間轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)；以及第二模塊支承結(jié)構(gòu)，可被固定至所述讀取器外殼且被設(shè)置為支承所述第二模塊連接器、第二電源、第二通信元件和第二接口控制器中的全部，以使所述模塊支承結(jié)構(gòu)和藉此被支承的元件作為單個(gè)組件從所述讀取器模塊可被移除；其中所述第一和第二模塊中的每一個(gè)可被固定至所述讀取器從而促進(jìn)經(jīng)由所述第一和第二通信協(xié)議各自進(jìn)行的通信。
20.如權(quán)利要求19所述的套件，其特征在于，所述第一和第二通信協(xié)議的每一個(gè)是以下協(xié)議之一 RS232、RS485、USB、PS2、以太網(wǎng)以及CAN。
21.如權(quán)利要求19所述的套件，其特征在于，所述第一和第二通信協(xié)議的每一個(gè)是以下協(xié)議之一 WiFi、藍(lán)牙、無(wú)線USB、ZigBee以及非RF無(wú)線。
22.電源/通信套件，用于與讀取器模塊一起使用，其中編碼讀取器包括讀取器連接器和讀取器外殼，所述電源/通信套件包括多個(gè)不同的電源/通信模塊，其中每一個(gè)模塊經(jīng)由不同的通信協(xié)議進(jìn)行通信，且每一個(gè)模塊包括電源和適于經(jīng)由相關(guān)聯(lián)的通信協(xié)議進(jìn)行通信的通信元件，其中，所述模塊的每一個(gè)可以類似方式被固定至所述讀取器模塊，從而所述電源/通信模塊中的任一個(gè)可與任何其他電源/通信模塊交換，從而所述讀取器可與不同通信系統(tǒng)一起使用。
23.無(wú)線套件，包括 編碼讀取器；無(wú)線通信模塊，包括電池、由所述讀取器可釋放地容納的無(wú)線通信模塊；以及支架接口，其中所述支架接口容納所述無(wú)線通信模塊并提供電源用于充電所述電池。
24.如權(quán)利要求23所述的套件，其特征在于，還包括接口電纜，用于將所述接口與計(jì)算機(jī)相鏈接。
全文摘要
電源/通信套件，用于和讀取器模塊一起使用，其中編碼讀取器模塊包括讀取器連接器和讀取器外殼，該電源/通信套件包括多個(gè)不同的電源/通信模塊，其中每一個(gè)模塊經(jīng)由不同的通信協(xié)議通信，且每一個(gè)包括電源和適于經(jīng)由相關(guān)聯(lián)的通信協(xié)議進(jìn)行通信的通信元件，其中，每一個(gè)模塊可以類似方式固定至所述讀取器模塊，從而任何一個(gè)電源/通信模塊可被交換為任何其他電源/通信模塊，從而所述讀取器可被與不同通信系統(tǒng)一起使用。
文檔編號(hào)G06K7/10GK102576340SQ201080045052
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年10月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月2日
發(fā)明者R·魯特, T·霍斯特 申請(qǐng)人:考戈奈克斯技術(shù)和投資股份有限公司