DE102009024356A1 - Automatisches Kalibrier-System für eine Scanner-Waage oder andere Wiege-Systeme - Google Patents

Automatisches Kalibrier-System für eine Scanner-Waage oder andere Wiege-Systeme Download PDF

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Bryan L. Eugene Olmstead
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Datalogic Scanning Inc
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Abstract

Ein System und Verfahren zum automatischen Kalibrieren einer Waage, insbesondere einer Scanner-Waage, wobei die Waage mittels eines eingebauten Kalibreinen Beschleunigungsmesser aufweist, der den tatsächlichen Wert der Erdbeschleunigungs-Konstante für einen bestimmten Ort oder eine bestimmte Zeit ermittelt und dann diesen Messwert zur Kalibrierung verwendet. Ein Beispiel für ein solches Kalibrier-Verfahren kann die folgenden Schritte aufweisen: (a) Ausführen einer ursprünglichen Kalibrierung der Scanner-Waage während des Zusammenbaus; (b) Versehen der Scanner-Waage mit einem eingebauten Beschleunigungsmesser, welcher zum Messen der Erdbeschleunigungs-Konstante für den jeweiligen Ort ausgelegt ist; und (c) Ausführen eines vorzugsweise auf einem Mikrocontroller ablaufenden Waage-Kalibrierprogramms, welches die gewünschten Kalibrier-Daten verwendet, welche aus den Messungen in Schritt (b) ermittelt wurden, um die Waage zu kalibrieren. In bestimmten Ausführungsbeispielen kann das System auch andere Sensoren verwenden wie einen Temperatursensor und einen Luftfeuchtigkeitssensor, um weitere Kalibrierungs-Konstanten zur Verwendung bei der Kalibrierung des Beschleunigungsmessers und/oder des Dehnungsmessers der Waage zu erhalten.

Description

  • Hintergrund
  • Das Gebiet der Erfindung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zum Kalibrieren einer Waage eines Daten-Lesesystems. Typische Daten-Lesesysteme für eine große Anzahl von Daten werden in Lebensmittel-Geschäften verwendet, beispielsweise optische Scanner mit einer integrierten Waage (beispielsweise Scanner-Waagen). Die Kalibrierung der Waage richtet die Waage auf einen genauen Bezugspunkt für das Wiegen ein. Die Kalibrierung der Waage ist ein zeitaufwändiges Verfahren, welches üblicherweise durch die Regierung per Gesetz geregelte Gewichte und Messungen erfordert. Derzeitige ScannerWaage-Produkte erfordern üblicherweise einen Techniker, welcher einen Gewichtssatz zum Kalibrieren der Scanner-Waage nach deren Installation verwendet. Zusätzlich benötigen derartige Scanner-Waage-Produkte häufig eine offizielle Registrierung und Etikettierung durch eine Amtsperson, um die Waage für die kommerzielle Nutzung zuzulassen.
  • Früher vorgeschlagene Kalibrier-Verfahren weisen standardisierte Gewichte auf, beispielsweise ein vorher genau gemessenes 1 Kg oder 3 Kg Gewicht, welche abwechselnd auf der Waage positioniert werden, woraufhin das Kalibrier-System dann die Kalibriervorgangs-Sequenz ausführt. Eine weiteres Verfahren ist in der US Anmeldung Nummer 2002/0052703 beschrieben, welche hiermit durch Bezugnahme in die Offenbarung eingeschlossen wird, wobei diese Waage eine Kommunikations-Schnittstelle zum Erhalten der Waage-Kalibrierdaten (ErdbeschleunigungsDaten) aufweist, welche auf den bestimmten Verwendungsort der Waage bezogen sind. Ein solches System erfordert eine Kommunikations-Verbindung oder ein Positionsbestimmungsystem (beispielsweise ein globales Positionsbestimmungssystem oder ”GPS”), um die Position der Waage zu bestimmen und dann das System unter Verwendung der lokalbezogenen Kalibrierdaten durch Ausführung der Kalibriervorgangs-Sequenz zu kalibrieren.
  • Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat erkannt, dass es wünschenswert ist, eine Kalibrierung vor Ort für den Waage-Teil eines Scanner-Waage-Produkts durch Anwenden von Gewichten und Messungen durch die Amtspersonen überflüssig zu machen, aber dennoch in Einklang mit den regionalen oder lokalen Wiege- und Messbestimmungen zu liegen, um so die notwendige Zertifizierung zu erhalten. Eine Zertifizierung durch die Fabrik würde das Erfordernis entfernen, dass der Kunde durch einen zusätzlichen Kalibrierungs-/Zertifizierungs-Vorgang gehen muss, wozu herkömmlicherweise Gewichte auf der Waage platziert werden müssen und die KalibrierungsvorgangsSequenz erst daraufhin ablaufen kann.
  • Kurzfassung
  • Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein System und Verfahren zum Kalibrieren einer Waage, insbesondere einer Scanner-Waage eines POS-Systems. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Systems/Verfahrens wird die Wiege-Einrichtung der Scanner-Waage vor Ort mittels eines eingebauten Kalibrier-Systems kalibriert, welches einen Beschleunigungsmesser aufweist, der den tatsächlichen Wert der Erdbeschleunigungs-Konstante für einen bestimmten Ort und/oder eine bestimmte Zeit ermittelt und dann diesen Messwert zur Kalibrierung verwendet.
  • Ein bevorzugtes Kalibrier-Verfahren kann die folgenden Schritte aufweisen:
    • (a) Ausführen einer ursprünglichen Kalibrierung der Scanner-Waage während des Zusammenbaus;
    • (b) Versehen der Scanner-Waage mit einem eingebauten Beschleunigungsmesser, welcher zum Messen der Erdbeschleunigungs-Konstante für den jeweiligen Ort ausgelegt ist; und (c) Ausführen eines vorzugsweise und auf einem Mikrocontroller ablaufenden Waage-Kalibrierprogramms, welches die gewünschten KalibrierDaten verwendet, welche aus der Messungen in Schritt (b) ermittelt wurden, um die Waage zu kalibrieren. In bestimmten Ausführungsbeispielen kann das System auch andere Sensoren verwenden, beispielsweise einen Temperatursensor und z usätzliche Luftdruck- oder Luftfeuchtigkeits-Sensoren, um weitere Kalibrierungs-Konstanten zur Verwendung bei der Kalibrierung des Beschleunigungsmessers und/oder des Dehnungsmessers der Waage zu erhalten.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Scanner-Waage gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
  • 2 ist ein Blockschaltbild der Elektronik eines Kalibriersystems gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
  • Die bevorzugten Ausführungsbeispiele werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. 1 zeigt eine kombinierte Datenlese-und-Waage- Vorrichtung in Form einer Scanner-Waage 10 in einer bevorzugten Ausgestaltung, wie beispielsweise der Magellan® Scanner-Waage, welche von Datalogic, Inc. in Eugene, Oregon erhältlich ist. Die Magellan® Scanner-Waage ist ein mit mehreren Fenstern versehene Laser-Barcode-Scanner mit einem Gehäuse 12 und einem vertikalen Fenster 14 und einem horizontalen Fenster 16. Das horizontale Fenster 16 ist in die Wiegeplatte 18 integriert. Alternativ kann die Scanner-Waage auch ein einziges Scanner-Fenster aufweisen, wobei sich dieses Fenster entweder vertikal oder horizontal erstreckt. Die Scanner-Waage kann andere Arten von Datenlesern wie Bildscanner, RFID-Leser oder andere Arten von Datensammelsystemen aufweisen.
  • Gemäß einem bevorzugten System ist die Scanner-Waage 10 in der Fabrik zusammengebaut und kalibriert (oder an einem anderen, geeigneten Kalibrier-Ort kalibriert) und wird von diesem Ort zur Installation ohne (oder wahlweise mit) zusätzlicher regionaler Kalibrierung versendet. 2 zeigt ein Blockschaltbild der Elektronik 20 eines automatischen Kalibrier-Systems gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel. Eine typische, kostengünstige Waage weist einen Analog-Digital-Umwandler (ADC) 24, einen Mikrokontroller 26 und einen Dehnungsmesser 22 auf (oder andere geeignete Gewichts-Sensoren oder Wiege- Mechanismen). Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind zusätzliche Komponenten zum Einrichten einer sich automatisch kalibrierenden Waage vorgesehen und in 2 schraffiert dargestellt, welche einen Beschleunigungsmesser 30 und einen Temperatursensor 32 aufweisen, sowie einen Analog-Digital-Umwandler (ADC) 34. Für einen Beschleunigungsmesser, welcher ein analoges Ausgangssignal hat, kann das System (mittels der Leitung 24a, welche gestrichelt dargestellt ist) mit dem gleichen ADC 24 verbunden sein und dieses verwenden, welches bereits zum Umwandeln des analogen Signals von dem Dehnungsmesser 22 dient, so dass auf diese Weise die Konstruktion vereinfacht werden kann. Alternativ kann der Beschleunigungsmesser 30 mit einem eigenen ADC 34 versehen sein. Der ADC 34 kann in den Beschleunigungsmesser 30 integriert sein oder separat davon vorgesehen sein. Nach dem Einschalten holt der Mikrokontroller 26 den letzten Kalibrier-Wert aus dem Dauerspeicher zurück (wie einem Flash-Speicher oder einem EEPROM). Der Kalibrier-Wert wird verwendet, um das Signal von dem Dehnungsmesser in einen Gewichts-Wert umzuwandeln. Der Beschleunigungsmesser 30 ist vorzugsweise innerhalb der Waage 18 montiert, so dass sich seine Messachse vertikal erstreckt (in Richtung der Schwerkraft). Alternativ können mehrachsige Beschleunigungsmesser vorgesehen sein, welche den Montageprozess erleichtern. Falls ein dreiachsiger Beschleunigungsmesser 30 verwendet wird, werden die Ausgangssignale von der X, Y und Z-Achse wie Vektoren aufsummiert (indem die Quadratwurzel aus der Summe der zum Quadrat potenzierten Werte der einzelnen Ausgangssignale gezogen wird), um die Erdbeschleunigung unabhängig von der örtlichen Orientierung des Beschleunigungsmessers zu ermitteln.
  • Eine Messung der Beschleunigung-Werte wird von dem Beschleunigungsmesser 30 vorgenommen, und eine Filterung wird vorgenommen, um die Auswirkungen von Schwingungen usw. zu beseitigen, wie dies auch mit dem Ausgangs-Signal des Dehnungsmessers vorgenommen wird, um einen stabilen Korrekturfaktor für die Beschleunigung vorzunehmen, welche der Erdbeschleunigung entspricht. Eine Temperaturmessung durch den Temperatur-Sensor 32 wird zu diesem Zeitpunkt vorgenommen und diese Temperatur-Messung wird verwendet, um den gemessenen Beschleunigungs-Wert anzupassen, um eine Kompensation des Beschleunigungsmessers hinsichtlich der Temperaturempfindlichkeit vorzunehmen. Dieser Beschleunigungs-Korrekturfaktor wird auf die am ursprünglichen Fabrik-Kalibrierungsort herrschende Schwerkraft-Konstante angewendet, um deren Maßstab anzupassen, und wird dann verwendet, um diese Fabrik-Kalibrierung zum Konvertieren des Dehnungsmesser-Ausgangssignals in die jeweiligen Gewichts-Werte zu kalibrieren.
  • Das System 20 kann wahlweise zusätzliche Sensoren 36 aufweisen, welche als ”Zusatz-Sensoren” bezeichnet sind, um weitere Kalibrier-Faktoren für den Beschleunigungsmesser zu liefern. Diese Zusatz-Sensoren können Luftdruck-Sensoren und/oder LuftfeuchtigkeitsSensoren sein. Das Eingangssignal von jedem der Sensoren (Temperatur, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit, usw.) kann verwendet werden, nicht nur um den Beschleunigungsmesser zu kalibrieren, sondern auch um eine direkte Kompensation vorzunehmen. Kompensation für die nicht beschleunigungsbezogene Empfindlichkeit des Beschleunigungsmessers (wie beispielsweise Temperaturempfindlichkeit) ermöglicht es, eine hochgenaue Waage zum Messen des Gewichts bereitzustellen.
  • Die Temperatur-Kalibrierung des Systems in der Fabrik kann durch Messen der Beschleunigungsmesser-Werte und der auf einer Leiterplatte herrschenden Temperaturen in einer kontrollierten Umgebung bei zwei verschiedenen Temperaturwerten erfolgen. Diese Daten können in einem Flash-Speicher oder einem EEPROM-Speicher zum Kalibrieren des Kalibrier-Systems gespeichert werden. Nichtlineare Temperaturempfindlichkeit kann durch Erfassen von Messwerten bei mehr als zwei Temperaturen erfolgen. Die montierte Waage wird in der Fabrik kalibriert und der Beschleunigungsmesser-(der Erdbeschleunigungs-)Wert wird als Referenz für denjenigen Ort gespeichert, an welchem die Installation der Waage erfolgt.
  • Beschleunigungsmesser, wie der Name schon sagt, sind Vorrichtungen, welche eine Beschleunigung messen. In den letzten Jahren sind derartige Vorrichtungen aufgrund neuer Herstellungsverfahren sehr viel kostengünstiger geworden. Ein bevorzugter, kostengünstiger Beschleunigungsmesser wird mit Oberflächen-Mikrobearbeitungsverfahren hergestellt, sog. MEMSVorrichtungen (Mikro-Elektro-Mechanische Systeme). Diese Vorrichtungen messen eine oder mehrere zueinander senkrechte Beschleunigungen. Einige Vorrichtungen können statische Beschleunigungen (DC) wie die Erdbeschleunigung messen. Diese Vorrichtungen weisen üblicherweise einen Kragarm mit einer kalibrierten Masse an ihrem Ende auf. Die Auslenkung des Kragarms wird durch verschiedene Verfahren gemessen, beispielsweise eine Änderungen in der elektrischen Kapazität. MEMS-Beschleunigungsmesser sind etwas temperaturempfindlich, weil die Temperaturschwankungen die Federkonstante des Kragarms ändern, sowie auch andere Parameter. Um eine stabile Messung vorzunehmen, wird die Temperatur vorzugsweise gemessen und zur Kalibrierung des Beschleunigungsmessers verwendet.
  • Derzeit sind analoge Vorrichtungen wie Modell Nummer ADT75 Temperatursensor, ADXL330 DreiachsBeschleunigungsmesser, und Modell Nummer AD7730 AnalogDigital-Umwandler (welcher auch für die Dehnungsmessung verwendet werden kann) eine gute Wahl für den Beschleunigungsmesser und die Sensor-Bauteile. Der ADC wäre dann bereits in dem System enthalten. Der Temperatursensor kostet weniger als $1,00 in Stückzahlen von 1.000 und der Beschleunigungsmesser kostet weniger als $5,50 in Losgrößen von 1.000 Stück. Es ist daher annehmbar, dass bei einer Stückzahl von 10.000, welche angemessen ist für derartige Wagen, die zusätzlichen Kosten zum Verwirklichen einer sich automatisch kalibrierenden Waage etwa $3,00 sind. Andere Verfahren sind für die Messung der Temperatur bei potenziell geringeren Kosten als ein integrierter Temperatursensor möglich, beispielsweise mit dem Modell ADT75. Beispielsweise ein Thermistor oder sogar nur die Spannung einer einfachen Flächendiode können verwendet werden, um die Temperatur zu erfassen.
  • Das Ausschalten des Kalibriervorgangs resultiert in geringeren Installationskosten, sowohl bei der ursprünglichen Installation, als auch zu dem Zeitpunkt, zu welchem der Scanner entfernt oder repariert wird. Diese geringeren Installationskosten resultieren in insgesamt geringeren Kosten für den Besitz der Waage durch den Kunden, weil die Notwendigkeit beseitigt wird, dass eine zertifizierte Person durch Wiegen und Messen eine Eichung vornehmen muss.
  • Nachfolgend werden mehrere beispielhafte Verfahren für die Bedienung eines sich automatisch kalibrierenden Systems beschrieben.
  • Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel eines Verfahrens (Verfahren 1) wird der Scanner-Waage-Kalibriermodus aktiviert durch die Schritte: (a) Eingeben der KalibrierSequenz durch (i) Aktivieren eines Schalters 19 (an dem Gehäuse 12 oder an einer anderen, geeigneten Stelle angebracht) wie dies in 1 gezeigt ist, oder (ii) Aktivieren eines Soft Switch durch Scannen eines programmierenden Etiketts 5 oder (iii) mittels eines Befehls von dem POS (entweder manuell oder automatisch ausgelöst) oder (iv) automatisch durch Starten oder (iv) periodisch durch geeignete Kriterien; (b) sobald die/der Waage- Kalibrieren-Sequenz/Modus eingestellt ist, Kalibrieren des Beschleunigungsmessers durch Einstellen der Temperatur und/oder des Drucks und/oder der Feuchtigkeit; (c) Verwenden des Beschleunigungsmessers zum Messen der Erdbeschleunigungs-Konstante für den jeweiligen geographischen Ort; und (d) Ausführen eines Kalibrier-Programms unter Verwendung der spezifischen Kalibrierdaten, welche von den Messungen in Schritt (b) ermittelt wurden, um eine automatische Kalibrierung der Waage vorzunehmen. Geeignete Kriterien für die periodische Kalibrierung enthalten (a) ein bestimmter Zeitpunkt, beispielsweise täglich oder wöchentlich; (b) auf Grund von bestimmten Wiege-Vorgängen wie nach einer bestimmten Anzahl von Wiege-Vorgängen, oder nach einem bestimmten, umfangreichen Wiege-Vorgang, oder (c) Kombinationen der vorgenannten Kriterien.
  • Auf Schritt (b) gemäß Verfahren 1 wird nachfolgend näher eingegangen. Angenommen das Ausgangssignal des Beschleunigungsmessers ist eine Spannung V. Ein typischer Beschleunigungsmesser weist eine Offset-Spannung V0 bei einer Beschleunigung von Null auf und eine Ausgangsspannung, welche proportional zur Beschleunigung A ist, mit einer Proportionalitäts-Konstante S (die auch als die Messempfindlichkeit des Beschleunigungsmessers bekannt ist). Daher folgt die Ausgangs-Spannung des Beschleunigungsmessers aus der folgenden Gleichung V = V0 + S·A Gleichung 1
  • Die Offset-Spannung V0 und die Messempfindlichkeit S sind typischerweise temperaturempfindlich. Der Einfluss der Temperatur auf diese beiden Parameter ist in der Gleichung 2 berücksichtigt, wobei k1 der thermische Offset- Koeffizient und k2 der TemperaturempfindlichkeitsKoeffizient sind. V = V0 + k1·T + (S + k2·T)·A Gleichung 2
  • Ein Kalibrier-Vorgang wird in der Fabrik vorgenommen, um die Konstanten k1 und k2 zu ermitteln. Ein Verfahren zum Ermitteln dieser Konstanten wird hier beschrieben. Die Ausgangsspannung V1 des Beschleunigungsmessers, welche getestet wird, wird bei einer konstanten Temperatur T1 gemessen in einer bestimmten Orientierung relativ zur lotrechten Linie (welche der Orientierung des Schwerkraftfeldes der Erde entspricht), wie in Gleichung 3 gezeigt ist. Eine zweite Messung V2 wird bei der Temperatur T1 mit einer physischen Orientierung von 180 Grad zu dem ersten Messwert (wie entgegengesetzt der Richtung der Schwerkraft) vorgenommen, wie in der Gleichung 4 beschrieben ist. V1 = V0 + k1·T1 + (S + k2·T1)·A Gleichung 3 V2 = V0 + k1·T1 + (S + k2·T1)·(-A) Gleichung 4
  • Der Durchschnittswert von diesen Spannungen X1 wird gemäß Gleichung 5 berechnet. Die Differenz dieser Spannungen Y1 ist in Gleichung 6 beschrieben. Gleichung 5 eliminiert alle auf Einflussgrößen empfindlichen Bauteile, während Gleichung 6 alle Offset-Bauteile eliminiert X1 = (V1 + V2)/2 = V0 + k1·T1 Gleichung 5 Y1 = (V1 – V2) = 2·(S + k2·T1)·A Gleichung 6
  • Die gleichen Messungen werden bei einer unterschiedlichen Temperatur T2 genommen, wie aus den Gleichungen 7 und 8 folgt X2 = V0 + k1·T2 Gleichung 7 Y2 = 2·(S + k2·T2)·A Gleichung 8
  • Weil die Schwerkraft (A) an dem Kalibrierungs-Ort bekannt ist, und die Temperaturen T1 und T2 bekannt sind, stellen die Gleichung 5, 6, 7 und 8 vier linearer Gleichungen mit vier Unbekannten (V0, S, k1 und k2) dar. Es ist ein einfaches Rechenverfahren, um dieses Gleichungssystem aufzulösen und so die Offset-Spannung V0, die Messempfindlichkeit S, den thermischen Offset-Koeffizient k1 den Temperaturempfindlichkeits-Koeffizient k2 zu ermitteln. Diese Werte werden in einer Flash-Speicher oder EEPROM-Speicher als Kalibrierdaten für den Beschleunigungsmesser gespeichert.
  • Schritt (c) des Verfahrens 1 wird nachfolgend im Detail beschrieben. In der Fabrik werden die KalibrierKonstanten V0, S, k1 und k2 berechnet und in dem Dauerspeicher (beispielsweise Flash-Speicher oder EEPROMSpeicher) gespeichert. Eine Messung V von dem Beschleunigungsmesser wird ermittelt und die Temperatur T wird gemessen. Der Beschleunigungs-Wert A wird aus der Gleichung 9 (die aus Gleichung 3 hergeleitet ist) bestimmt. Weil die Messung V von dem Beschleunigungsmesser gefiltert wird, um den Einfluss von Schwingungen zu reduzieren, wird die Beschleunigung A von der Gleichung 9 hergeleitet, welche die lokale Erdbeschleunigung berechnet, welche auch als der Faktor g bekannt ist A = (V – V0 – k1·T)/(S + k2·T) Gleichung 9
  • Wenn die Waage ursprünglich, kalibriert wird, wird die Messung der Erdbeschleunigung in dem Flash-Speicher oder EEPROM-Speicher gespeichert und wird als Referenzwert für die Erdbeschleunigung in der Waage verwendet. Wenn die Erdbeschleunigung g1 gemessen wird an dem tatsächlichen Verwendungsort der Waage, wird gemäß Schritt (c) nach Verfahren 1 ein Schwerkraft-Faktor gf gemäß Gleichung 10 berechnet und für eine Korrektur der Gewichtsmessung der Waage verwendet, um in der Waage die lokalen Schwerkraft-Bedingungen zu berücksichtigen gf = g0/g1 Gleichung 10
  • Schließlich wird Schritt (d) gemäß Verfahren 1 nachfolgend im Detail beschrieben. Der Erdbeschleunigungs-Faktor gf wird verwendet, um die Gewichts-Messung der Waage so zu modifizieren, dass die lokalen Schwerkraft-Bedingungen gemäß Gleichung 11 berücksichtigt werden, wobei das nicht-kompensierte Gewicht dasjenige Gewicht ist, welches von der Waage unter Verwendung der Gewichtszellen-Kalibrierung aus dem Fabrik-Kalibriervorgang gemessen wird. Gewicht = gf·(nicht-kompensiertes Gewicht) Gleichung 11
  • Vorzugsweise wird der Beschleunigungsmesser 30 an einer geeigneten Stelle innerhalb des Scanner-Gehäuses anordnet. Wie oben beschrieben, ist der Beschleunigungsmesser gemäß einer bevorzugten Ausführungsform als ein integrierter Schaltkreis ausgeführt, und typischerweise auf einer gedruckten Leiterplatte PCB montiert. Die im Inneren des Scanners vorgesehene, geeignete PCB für den Beschleunigungsmesser weist die folgenden Bau teile auf: Die Waage-PCB, die Primär-(Haupt-)Scanner-PCB, oder eine separate PCB, welche in einen oder mehrere andere PCBs eingesteckt sein kann. Alternativ kann der Beschleunigungsmesser außerhalb des Scanners oder der Waage anordnet sein, beispielsweise an der POS, oder sogar an einer externen, transportablen Daten-Terminal (PDT) oder einer anderen Vorrichtung angeschlossen sein, welche dazu geeignet ist, mit dem Scanner und zu kommunizieren, wie beispielsweise einen Beschleunigungsmesser-Modul, welches in eine externe Kommunikations-Schnittstelle des Scanners eingesteckt ist. Eine solche aus Modulen aufgebaute Vorrichtung ist schematisch in 1 dargestellt, wobei eine transportable Einheit 40 ein Gehäuse aufweist, welches den inneren Prozessor und Beschleunigungsmesser aufweist. Die Einheit 40 wird mit der Scanner-Waage mittels eines Verbindungskabels 42 verbunden, welches einen USB-Port 44 an dem Scanner-Gehäuse aufweist. Das Kalibrierprogramm ist in dem Modul 40 gespeichert, welches mit der Scanner-Waage mittels einer Steckverbindung verbunden werden kann, welche die Kalibrier-Information beinhaltet.
  • Gemäß dem Verfahren nach einem zweiten Ausführungsbeispiel (Verfahren 2), wird die automatische Kalibrierung mittels einer Schnittstelle zu einem PC, einem POS-Terminal, einem transportable Daten-Terminal (PDT) oder einer anderen Vorrichtung vorgenommen, welche zu einer Kommunikation mit dem Scanner fähig ist. Beispielsweise kann der PC eine gespeicherte Information enthalten, welche Beschleunigungsmesser-Kalibrierdaten für verschiedene Temperaturen oder Luftbrücke entspricht, welche von dem Sensor bzw. mehreren Sensoren 32, 36 ermittelt wird bzw. werden. Der PC kann beispielsweise ein Ausgangssignal des Beschleunigungsmessers 30 empfangen und geeignete Anpassungen der Waage an den Erdbeschleunigungs-Faktor unter Berücksichtigung der Temperatur (oder auf Grund eines anderen Sensors) vornehmen. Kalibrierinformation kann in einem Speicher gespeichert sein oder von der Web-Site des Herstellers des Beschleunigungsmessers heruntergeladen werden.
  • Auf den Kalibriervorgang hin kann der Scanner ein visuelles oder hörbares Signal ausgeben, welches auf ein Akzeptieren oder einer Verweigerung des automatischen Kalibriervorgangs hinweist.
  • Wie zuvor beschrieben wurden, kann das System in der/dem automatischen Kalibrier-Sequenz/Modus mittels programmierenden Etiketts aktiviert werden, wie beispielsweise mittels Code 128 Programmier-Etiketts, wobei das Scannen des spezifischen Waage-KalibrierProgramm-Etiketts einen Befehl zum Starten des automatischen Kalibrier-Vorgangs enthält. Bei jedem der vorgenannten Verfahren unter Verwendung von programmierenden Etiketten kann die Scanner-Waage mit bestimmten Kalibrierungs-Barcode-Etiketten ausgeliefert werden, welche beispielsweise an der Wiegeplatte angebracht sein können. Für den Fall, dass die Wiegeplatte entfernbar ist, können die kodierten Etiketten auf der Platte anordnet sein (beispielsweise an der Unterseite), wobei bei der Scanner-Waage, welche in den Kalibrier-Modus versetzt ist, die Wiegeplatte entfernt wird und über das Scanner-Fenster zum Scannen des Etiketts geführt wird, womit die Kalibrierdaten an das automatische Kalibrier-System geliefert werden (egal wo dieses innerhalb der Waage untergebracht ist, beispielsweise dem POS, PC oder an einem anderen Ort). Die geeigneten Etiketten können in der Fabrik (oder an einem anderen Ort) untergebracht werden. Die Etiketten können auch gedruckt werden, um von Personen lesbare Buchstaben zu enthalten.
  • Die programmierbaren Etiketten können jede geeignete Arten von programmierenden Etiketten sein, wie diese von UPC, EAN, oder JAN modifiziert sind; speziell kundenspezifisch programmierende Code 39 Etiketten; oder programmierende Etiketten sein, welche nach dem AIM 128 Standard gefertigt sind. Obwohl jede dieser Etiketten ein Standard 1-D Barcode-Etikett aufweisen kann, können auch andere Arten von Symbolen oder Etiketten verwendet werden wie 2-D, PDF-417; Barcode-Etiketten mit zusätzlichen Codes, oder RFID-Etiketten. Das System kann fordern, dass zuerst ein ”Programmierstart”-Etikett gescannt wird, und dann zusätzlich Etiketten gescannt werden, welche die Kalibrierdaten oder lokale Daten aufweist, welche dann nachfolgend gescannt werden.
  • Das automatische Kalibrierung-System kann mit anderen System kombiniert werden oder dessen Kalibrierung kann überprüft werden und es kann vor Ort ein Neukalibrierung mittels eines herkömmlichen System in ähnlicher Weise wie bei dem System vorgenommen werden, welches für die ursprüngliche Kalibrierung in der Fabrik verwendet wurde. Beispielsweise kann die Scanner-Waage an ein System zur automatischen Erfassung des Ortes angeschlossen sein, wie an ein globales Positionsbestimmungsystem (GPS), welches in einer PDT untergebracht sein kann und mit der Scanner-Waage 10 verbunden sein kann, wobei das GPS Satelliten-Signale empfängt, eine geographische Ortsbestimmung durchführt, und diese Ortsbestimmungs-Informationen an die Scanner-Waage liefert. Wenn der Verwendungsort bekannt ist, kann das System zur erneuten Kalibrierung aus dem Speicher (oder dem Speicher-Computer oder einer anderen Quelle mittels eines Internet-Zugangs) die geeignete Waage-Kalibrier-Daten für den bestimmten geographischen Ort abfragen. Das System zur erneuten Kalibrierung kann Korrekturdaten für die automatische Kalibrierung aufweisen.
  • Obgleich die vorliegende Erfindung in Form von bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, wird es zusätzlich beabsichtigt, dass Modifikationen der offenbarten Systeme und der offenbarten Verfahren vorgenommen werden können, ohne von dem Konzept der Erfindung abzuweichen, wie es zuvor geschrieben wurde.

Claims (16)

  1. Verfahren zur automatischen Kalibrierung einer Waage eines kombinierten Datenlese-Wiege-Systems, welches an einem bestimmten Ort installiert wird, mit den Schritten: (a) Anwenden einer Kalibriervorgangs-Sequenz; (b) Verwenden eines eingebauten Beschleunigungsmessers zum Ermitteln der Erdbeschleunigungs-Kalibrierdaten an einem bestimmten Ort; (c) Verwenden der Erdbeschleunigungs-Kalibrierdaten zum automatischen Kalibrieren der Waage an dem bestimmten Ort.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Anwendens einer Kalibriervorgangs-Sequenz das Scannen eines programmierenden Etiketts mit einer Datenlese-Einrichtung aufweist, um Daten des programmierenden Etiketts zu empfangen, welches dem System den Befehl geben, mit der Kalibriervorgangs-Sequenz zu beginnen.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Anwendens einer Kalibriervorgangs-Sequenz das Betätigen eines mechanischen Schalters beinhaltet, welcher an einem Gehäuse des Systems angebracht ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Anwendens einer Kalibriervorgangs-Sequenz durch das Starten des Systems ausgelöst wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter versehen mit dem Schritt des Ermittelns der Temperatur durch Messung mittels eines Temperatursensors, und Anpassen der Beschleunigungs-Kalibrierdaten zum Kompensieren hinsichtlich der Temperaturempfindlichkeit des Beschleunigungsmessers unter Verwendung des gemessenen Temperaturwerts.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, weiter versehen mit dem Schritt des Speicherns der Kalibrierdaten in einem Speicher für eine Mehrzahl von Temperaturen.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, weiter versehen mit dem Schritt des Messens der Luftfeuchtigkeit durch einen Luftfeuchtigkeit-Sensor und Kalibrieren des Beschleunigungsmessers unter Verwendung der gemessenen Luftfeuchtigkeit.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Anwendens einer Kalibriervorgangs-Sequenz eine periodische Anwendung dieser Kalibriervorgangs-Sequenz beinhaltet.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Schritt des Verwendens eines eingebauten Beschleunigungsmessers zum Ermitteln der Erdbeschleunigungs-Kalibrierdaten an einem bestimmten Ort die folgenden Schritte aufweist: Messen der lokalen Erdbeschleunigung zum Ermitteln eines lokalen Beschleunigungs-Messwert; und Berechnen der Beschleunigungs-Kalibrierdaten unter Verwendung des lokal gemessenen Beschleunigungs-Werts.
  10. Kalibrier-System zur automatischen Kalibrierung einer Waage eines kombinierten Datenlese-Wiege-Systems, mit: (a) einem Beschleunigungsmesser, welcher derart ausgestaltet ist, dass dieser eine Messung einer Erdbeschleunigung an dem jeweiligen Verwendungsort der Scanner-Waage vornimmt, und (b) einem Prozessor, welcher derart ausgestaltet ist, dass dieser den Messwert für den an dem Verwendungsort gemessenen Wert der Erdbeschleunigung verwendet, um eine Kalibrierung der Waage vorzunehmen, wozu das Kalibrier-System derart ausgestaltet ist, dass dieses mit der Elektronik der Wiege-Vorrichtung der Scanner-Waage kommunizieren kann.
  11. Kalibrier-System nach Anspruch 10, weiter versehen mit einem Temperatursensor zum Erfassen eines Temperatur-Messwertes, wobei der Prozessor derart ausgestaltet ist, dass dieser eine Kompensation für die Temperaturempfindlichkeit des Beschleunigungsmessers entsprechend dem gemessenen Temperaturwert vornimmt, wenn die Waage kalibriert wird.
  12. Kalibrier-System nach einem der Ansprüche 10 oder 11, weiter versehen mit einem Luftfeuchtigkeits-Sensor zum Erfassen eines Luftfeuchtigkeits-Messwertes, wobei der Prozessor derart ausgestaltet ist, dass dieser eine Kompensation hinsichtlich der Luftfeuchtigkeitsempfindlichkeit des Beschleunigungsmessers entsprechend dem gemessenen Luftfeuchtigkeitswert vornimmt, wenn die Waage kalibriert wird.
  13. Kalibrier-System nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei das Kalibrier-System in der Scanner-Waage enthalten ist und in dieser integriert ist.
  14. Kalibrier-System nach Anspruch 13, wobei die Scanner-Waage weiter versehen ist mit einem Gehäuse und einem Schalter, welcher an dem Gehäuse angebracht ist, wobei das Kalibrier-System durch ein Betätigen des Schalters aktiviert wird.
  15. Für eine Scanner-Waage mit einer KommunikationsSchnittstelle, ein Kalibrier-System nach Anspruch 10, weiter versehen mit: einem Gehäuse; einem Verbindungsstecker, welcher zum Verbinden einer Schnittstelle der Scanner-Waage dient, wobei der Beschleunigungsmesser und der Prozessor in dem Gehäuse anordnet sind, und wobei der Prozessor derart ausgestaltet ist, dass dieser den Messwert für den an dem Verwendungsort gemessenen Wert der Erdbeschleunigung verwendet, um eine Kalibrierung der Waage über die Schnittstelle vorzunehmen.
  16. Scanner-Waage mit einer Wiege-Einrichtung zum Messen eines Gewichts, einer Datenlese-Einrichtung, und einem Kalibrier-System nach Anspruch 10.
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