条形码符号已经广泛地在许多环境中使用，例如，在零售店和超市的 销售点(POS)、库存管理文档跟踪、和不同的数据控制应用。为了满足这 一创新技术的不断增长的需求，已经开发了各种类型的条形码阅读器，用 于发送条形码符号和产生在自动数据处理系统中作为输入而使用的符号特 征数据。
通常，现有技术的使用激光扫描机构的手持条形码符号阅读器可被分 为两种主要的类别。
第一种类型的手持激光条形码符号阅读器包括轻型手持激光扫描器， 其具有手动驱动的触发机构，用于初始化激光器的扫描和条形码符号的阅 读操作。用户把手持激光扫描器放置在与具有条形码符号的对象相距指定 的距离，手动驱动扫描器进行初始化阅读，然后，移动扫描器到将要阅读 的具有条形码符号的另外的对象。这种第一种类型的现有技术的条形码符 号阅读器的说明在下列美国专利号的专利中被公开：4,575,625； 4,845,349；4,825,057；4,903,848；5,107,100；5,080,456；5,047,617； 4,387,297；4,806,742；5,021,641；5,468,949；5,180,904；5,206,492； 4,593,186；5,247,162；4,897,532；5,250,792；5,047,617；4,835,374； 5,017,765；5,600,121；5,149,950；和4,409,470。
第二种类型的手持激光条形码符号阅读器包括轻型手持激光扫描器， 其具有自动激活(即，无触发器)机构，用于初始化激光器的扫描和条形 码符号的阅读操作。用户把手持激光扫描器放置在与具有条形码符号的对 象相距指定的距离，使用红外线(IR)光束或小功率激光光束，自动检测 对象的存在，使用可见激光光束检测存在于对象上的条形码符号，并且， 此后，检测的条形码符号被自动扫描和译码(即，阅读)，产生表示阅读的 条形码符号的符号特征数据。这种第二种类型的现有技术的基于激光的条 形码符号阅读系统的说明在下列美国专利号的专利中被公开：4,639,606； 4,933,538；5,828,048；5,828,049；5,825,012；5,808,285；5,796,091； 5,789,730；5,789,731；5,777,315；5,767,501；5,736,982；5,742,043； 5,528,024；5,525,789；D-385,265；5,484,992；5,661,292；5,637,852； 5,468,951；5,627,359；5,424,525；5,616,908；5,591,953；5,340,971； 5,340,973；5,557,093；5,260,553；和EP-A-0871138。
上面引用的美国专利证书中揭示的类型的自动激活激光扫描条形码符 号阅读器，能够阅读条形码符号，没有手动驱动的手持条形码符号阅读器 的缺点和障碍。然而，自动激活条形码符号阅读器有时会积极地阅读用户 不需要阅读的条形码符号，例如，当试图从靠近印刷在条形码菜单或类似 结构上的条形码符号清单中阅读特定的条形码时。这是由同时扫过的两个 或多个条形码符号的扫描区域里的激光扫描线引起的，这很可能发生在条 形码扫描器被定位于与对象有大的距离时，并且，由于扫描器的扫描几何 图形，激光扫描线是粗的。时常地，浪费用户的宝贵的时间和资源的不注 意的条形码符号阅读误差必须在其发生时被校正。
尤其是，在美国专利号5,558,024中教导的近程CCD-仿真方式的使用 提供一种对不注意地阅读靠近印刷在条形码菜单上的不需要的条形码符号 的问题的解决方案。然而，即使使用这一近程CCD-仿真方式时，当操作者 移动手持阅读器的头部进入将被阅读的条形码符号上的位置时，对于自动 生成的激光扫描图形从条形码菜单不注意地阅读不需要的条形码是可能 的。这是由于与将被阅读的具有条形码符号的对象的平面交叉的激光扫描 平面的宽度引起的。在理论上，能够以近程工作模式运行基于IR的对象检 测器，但是，考虑其成本，难以在实际中运用。
又，为了获得近程CCD-仿真模式的好处，激光扫描条形码符号阅读器 必须被诱发为这样的工作模式：或者通过阅读预置特殊标记(程序功能) 的条形码符号，或者通过手动驱动在扫描器外壳外部上的开关。然后，当 设备在它的近程CCD-仿真模式时在从菜单阅读条形码符号以后，需要用户 重新配置扫描器回到它的远程工作模式，使得它能够被用于在大景深 (depth of field)的阅读器里阅读条形码。直到步骤被执行到重新配置 条形码符号阅读器为它的远程工作模式，迫使用户在多种扫描应用中以它 的不方便的CCD-仿真方式阅读条形码符号，因此，降低工人的生产力。
当使用上述的系统阅读已经被放置在付款台的一组先前“扫描的 (scanned)”产品中的产品上的条形码符号时，很有可能先前扫描的产品 将偶然地被再次阅读，从而在结帐操作中产生误差。尤其是，这一问题结 构与上述的条形码菜单阅读问题相当类似。
在无线手持条形码符号阅读装置中，由于用电设备的电池功率的需要， 使上述问题进一步恶化。
因此，存在一个大的需求：使用自动激活的激光扫描机构，对现有技 术的阅读条形码符号的系统和方法进行改进，克服上述的现有技术的系统 和方法缺点和障碍。

因此，本发明的主要目的是提供一种使用无线自动激活激光扫描机构 的改进的阅读条形码符号的系统和方法，克服上述的现有技术的设备和技 术的缺点和障碍。
本发明的另一个目的是提供一种无线自动激活激光扫描条形码符号阅 读系统和方法，它给用户提供对条形码符号阅读过程的安排具有较大程度 的控制，自动开始阅读印刷在不同类型的对象上的条形码符号，包括但不 限于此的印刷条形码符号菜单。
本发明的另一个目的是提供一种无线自动激活的码符号阅读系统，其 包括一条形码符号阅读装置，条形码符号阅读装置包含在一具有可手动驱 动的数据传送控制(驱动)开关的手持外壳内，并且，其中，条形码符号 阅读装置自动地生成可见的激光扫描图形，用于在条形码符号阅读循环期 间重复地阅读在对象上的一个或多个条形码符号，而且，在对每一个条形 码符号阅读的回应时，自动地生成一个新的符号特征数据串。
本发明的另一个目的是提供这样一种自动激活的条形码符号阅读系 统，其中，在条形码符号阅读循环期间，用户可见地把可视的扫描图形与 在对象(例如，产品、文件、条形码菜单、等等)上的特定的条形码符号 对准，使得条形码符号以循环方式被扫描、检测和译码。
本发明的另一个目的是提供这样一种自动激活的条形码符号阅读系 统，其中，在条形码符号阅读循环期间，每当扫描的条形码符号被成功地 阅读时，一个新的条形码符号特征串被产生，而在手持外壳上的指示灯被 灵敏地启动，并且，在条形码符号阅读循环期间在数据传送控制开关驱动 时，产生一个数据传送控制驱动信号，能够使得后来产生的符号特征数据 串被选择并以自动方式传送到主系统。
本发明的另一个目的是提供这样一种自动激活的条形码符号阅读系 统，其中，或者使用红外线(IR)信号传送/接收技术，或者使用小功率 不可见激光束信号技术，实现对象检测，在系统运行的对象检测状态期间， 其自动地生成一个对象检测区域，对象检测区域部分地与至少一部分的条 形码符号检测和阅读区域一致，或者部分地包含至少一部分的条形码符号 检测和阅读区域。
本发明的另一个目的是提供这样一种无线自动激活的条形码符号阅读 系统，其中，沿着在系统的条形码检测区域和条形码阅读区域里的一维、 二维、或全方向的扫描图形，扫描可见激光扫描束。
本发明的又一个目的是提供这样一种无线自动激活的条形码符号阅读 系统，其中，无线数据包传送和接收模式被用于将符号特征数据传送到与 主系统连接的基站。
本发明的另一个目的是提供一种无线自动手持条形码符号阅读系统， 该系统具有自动范围依赖的数据传送控制。
本发明的另一个目的是提供一种无线激光扫描条形码符号阅读系统， 该系统在它的托架设置基站和它的无线手持条形码符号阅读设备之间采用 双向(2-way)基于RF的数据通信链接，无线手持条形码符号阅读设备采 用通过自动地检测手持无线设备是否位于基于RF的数据通信链接的RF通 信范围内进行控制的手动操作的数据传送驱动开关。
本发明的另一个目的是提供这样一种系统，其中，通过检测从基站自 动传送到无线手持设备的“心跳(heartbeat)”信号的强度，检测范围依 赖条件。
本发明的另一个目的是提供这样一种系统，其中，如果手持扫描设备 位于预定的双向RF通信范围外，那么，听得见的和/或可视的指示器被生 成，并且，打包的符号特征数据被自动地缓冲存储在设备的存储器中，直 到后来在下一个请求的数据传送到主计算机系统期间设备移动到它的通信 范围内。
本发明的另一个目的是提供这样一种系统，例如，该系统被设计为在 销售点环境或者小型仓库应用中使用。这种系统设计给操作人员提供便利 和移动自由。
本发明的另一个目的是提供一种无线激光扫描条形码符号阅读系统， 其中，无线阅读器被程序设计成：在它刚与它的基站建立新的通信链接以 后，要求用户再一次按压数据传送启动按钮以传送条形码。这一特征将允 许用户在它通过基站被发送到主系统以前再次扫描不同的编码以重写数 据。
本发明的另一个目的是提供一种无线激光扫描条形码符号阅读系统， 其中，它的系统控制过程被程序设计成：在压下数据传送驱动开关以后， 在数据要传送到基站以前，能够存储多次阅读。
本发明的另一个目的是提供一种无线激光扫描条形码符号阅读系统， 其中，它的控制系统被程序设计成：使全部三色LEDs发光以指示无线阅 读器是在范围外，并且，使全部三色LEDs发光以指示出有存储的数据在 数据包组缓冲器(Data Packet Group Buffer)等待传送到基站。
本发明的另一个目的是提供一种无线激光扫描条形码符号阅读系统， 其中，它的控制系统被程序设计成：存储的数据能够通过压下数据传送驱 动开关持续程序设定的时间(即3秒)而被清除。
本发明的另一个目的是提供一种无线激光扫描条形码符号阅读系统， 其中，它的控制系统被程序设计成：在缓冲存储在存储器中的数据包传送 到基站以前，控制系统测试它的无线数据通信链接。由于这一特征，系统 能够避免由阅读器和它的基站的断开而引起的条形码丢失。
本发明的另一个目的是提供一种无线激光扫描条形码符号阅读系统， 其中，一机械振动器被配备在无线设备的手持外壳中，以致于当从阅读器 到基站的数据传送成功时，那么，阅读器自动振动。在有噪声的环境中， 这一特征将给操作人员提供一个传送已经成功的清晰信号。
本发明的另一个目的是提供一种无线激光扫描条形码符号阅读系统， 其中，低电保护电路被配备在无线手持阅读器中，用于：(i)自动监测电 池电压；和(ii)如果电池电压低，那么阅读器发出声音/振动，并且， 断开在设备中的激光二极管，并使得系统进入它的休眠模式。这一电路能 够保护电池过放电(over-discharge)和数据错误，因为当电压太低时， 从电池放出的电流非常高。
本发明的另一个目的是提供一种无线激光扫描条形码符号阅读系统， 其中，当在无线阅读器和它的基站之间的数据通信链接断开或结束时，在 无线阅读器和基站上的RF收发器芯片组和包含结合的基带微控制器被自 动驱动进入小功率模式。当无线阅读器被唤醒时，这些微控制器也同时被 唤醒，并且，RF收发器自动启动并重新建立通信链接。
本发明的另一个目的是提供一种无线激光扫描条形码符号阅读系统， 其中，系统电源开关位于阅读器外壳的后端，并且，可通过小的锁孔接近。 由于这一特征，使用在阅读器后面的电源开关，操作人员能够断开电池。 这一特征提供一种简单的方法来节省电能，并且将保护在无线阅读器上的 电池。另外，当阅读器出现故障时，这一开关能够用作硬件重置按钮。
本发明的另一个目的是提供一种无线激光扫描条形码符号阅读系统， 其中，基站的托架部分配备有可伸出的/可缩回的支撑钩，用于在垂直和 水平方向支撑手持阅读器。
本发明的另一个目的是提供一种本发明的自动无线激光扫描条形码符 号阅读系统，其在它的托架设置基站和它的无线手持条形码符号阅读设备 之间采用双向基于RF的数据通信链接，无线手持条形码符号阅读设备具有 通过自动地检测手持无线设备是否位于基于RF的数据通信链接的RF通信 范围内进行控制的手动操作的数据传送驱动开关。如果手持扫描设备位于 预定的双向RF通信范围外，那么，听得见的和/或可视的指示器被生成， 并且，打包的符号特征数据被自动地缓冲存储在设备的存储器中，直到后 来在下一个请求的数据传送到主计算机系统期间设备移动到它的通信范围 内。该无线手持扫描系统被设计为在销售点环境或者小型仓库应用中使用。 这种系统设计给操作人员提供便利和移动自由。
本发明的另一个目的是提供一种无线激光扫描条形码符号阅读系统， 其中，通过主计算机更新无线条形码阅读器的固件(firmware)。
本发明的另一个目的是提供一种无线激光扫描条形码符号阅读系统， 能够阅读2-D条形码符号体系，例如，PDF 417，以及类似物。
本发明的另一个目的是提供一种手持的、完全自动的条形码符号阅读 系统，该系统是紧凑的，使用简单并且是多用途的。
本发明还有一个另外的目的是提供一种使用本发明的自动激活条形码 符号阅读系统的阅读条形码符号的新颖方法。
本发明的又一个目的是提供一种自动激活的无线手持激光扫描条形码 符号阅读系统，该系统具有数据传送驱动开关和自动通信范围依赖控制。
本发明的又一个目的是提供一种无线激光扫描条形码符号阅读系统， 该系统采用低电保护电路、振动警示和休眠运行方式。
本发明的另一个目的是提供一种无线激光扫描条形码符号阅读系统， 其中，当所说的系统进入它的节能休眠模式时，在无线手持装置和其基站 里的基于RF的收发器芯片组自动不工作，并且，它们之间的所说的RF数 据通信链接结束，以及，当再次进入它的运行方式时，再次驱动并重新建 立链接。
本发明的又一个目的是提供一种无线条形码符号阅读系统，当手持装 置在它的RF数据通信范围以外操作时，该系统能够自动地收集和存储符号 特征数据，并且，当手持装置在它的RF数据通信范围内操作时，该系统能 够自动地传送存储的符号特征数据。
本发明的又一个目的是提供一种自动激活的激光扫描2d条形码符号 阅读系统。
本发明的又一个目的是提供一种自动激活的手持2-d条形码符号阅读 系统，该系统采用：线性激光扫描图形生成器、自动条形码符号数据检测 器、听得见的数据获取反馈生成器、和手动驱动的数据传送驱动开关。
本发明的又一个目的是提供一种自动激活的无线激光扫描2d条形码 符号阅读系统，当手持装置在它的RF数据通信范围内操作时，该系统能够 自动地传送存储的符号特征数据，并且，当手持装置在它的RF数据通信范 围外操作时，该系统能够自动地收集和存储符号特征数据。
本发明的另一个目的是提供一种无线条形码符号阅读系统，该系统采 用一具有托架的基站，托架具有一能够垂直和水平安装的铰接的支撑钩。
由以后的说明及本发明的权利要求，本发明的这些和另外的目的将会 变得更加清楚。
附图说明
为了更加全面地理解本发明的目的，应该与附图一起阅读本发明的实 施例的详细说明，其中：
图1A1是本发明的无线系统的一般实施例的示意图，其中，它的无线 自动条形码阅读设备被表示在位于系统的双向RF数据通信链接的预定的 通信范围外，并且，其中，从在基站中的RF收发器芯片组自动传送的心跳 信号不再被无线自动条形码阅读设备中的RF收发器芯片组接收和检测，自 动地使手持设备中的数据传送子系统生成如在图1A3中所示的按照本发明 的原理的数据包传送操作期间由其控制子系统使用的“范围外驱动信号”， A5＝0；
图1A2是本发明的无线系统的一般实施例的示意图，其中，无线自动 条形码阅读设备被表示成在系统的双向RF数据通信链接的预定的通信范 围里移动，并且，其中，从在基站中的RF收发器芯片组自动传送的心跳信 号被无线自动条形码阅读设备中的RF收发器芯片组接收和检测，自动地使 手持设备中的数据传送子系统生成如在图1A3中所示的按照本发明的原 理的数据包传送操作期间由其控制子系统使用的“范围内驱动信号”， A5＝1；
图1A3是表示当使用通常如图1A1和1A2以及在这里表示和描述的各 种说明性实施例所示的无线自动激活条形码符号阅读系统时，包含在执行 本发明的条形码符号阅读方法中的步骤的流程的示意图；
图1B是本发明的无线自动激活条形码符号阅读设备的第一个说明性 实施例的示意图，表示了其主要的子系统部分，包括：一基于IR的对象检 测子系统、一基于激光的条形码符号检测子系统、一基于激光的条形码符 号阅读子系统、一数据传送子系统、和一系统控制子系统；
图1C是本发明的无线自动激活条形码符号阅读设备的第二个说明性 实施例的示意图，表示了其主要的子系统部分，包括：一基于激光的对象 检测子系统、一基于激光的条形码符号检测子系统、一基于激光的条形码 符号阅读子系统、一数据传送子系统、和一系统控制子系统；
图1D是本发明的无线自动激活条形码符号阅读设备的第三个说明性 实施例的示意图，表示了其主要的子系统部分，包括：一基于激光的条形 码符号检测子系统、一基于激光的条形码符号阅读子系统、一数据传送子 系统、和一系统控制子系统；
图2A是本发明的无线自动激活条形码符号阅读设备的第一个说明性 实施例的透视图，其支撑在它的匹配的基础部件的扫描器支撑架部分里， 用于在POS站时自动的免提操作；
图2B是配备在图2A的无线自动激活条形码符号阅读设备的正前视图， 其支撑在它的基础部件的扫描器支撑架部分里，用于自动免提操作；
图2C是配备在图2A和2B以及本发明的所有其它的自动激活条形码符 号阅读设备的外壳的外部上的颜色编码状态指示光源的示意图；
图2D是图1A的无线自动激活条形码符号阅读设备的透视图，其以自 动手持工作模式使用；
图2E是沿着图2A和2B的无线自动激活条形码符号阅读设备的纵向延 伸正横截面侧视图，其表示包含在其中的各种部件；
图2F是沿着图2E的线2F-2F的图2A和2B的无线自动激活条形码符 号阅读设备的横截面平面视图，其表示包含在其中的各种部件；
图2G是图2A和2B的无线自动激活条形码符号阅读设备的正侧视图， 更加详细地说明在图2A中所示设备的在基于IR的对象检测区域和基于激 光的条形码符号检测及阅读区域之间的空间关系；
图2H是图2A和2B的无线自动激活条形码符号阅读设备的平面视图；
图2I是本发明的无线自动激活条形码符号阅读设备的第二个说明性 实施例的透视图，其中，设置基于激光的对象检测区域和基于激光的条形 码符号检测和阅读区域，用于当设备以手提和免提工作模式操作时，分别 地自动检测对象和阅读条形码符号；
图2J是本发明的无线自动激活条形码符号阅读设备的第三个说明性 实施例的透视图，其中，设置基于激光的条形码检测区域和基于激光的条 形码符号检测和阅读区域，用于当设备以手提和免提工作模式操作时自动 地检测和阅读条形码符号；
图3A是本发明的无线自动激活条形码符号阅读设备的第四个说明性 实施例的透视图，包括：一用于客户端HTTP支持的集成的WWW浏览器程 序、一用于手动数据输入和可视数据显示的触摸屏LCD面板、一集成的激 光扫描条形码符号阅读引擎，用于产生基于IR的对象检测区域和1-D或 2-D基于激光的条形码符号检测和阅读区域、和一与因特网连接的因特网 服务提供器(ISP)建立的无线通信链接，用于在不同的应用环境里移动使 用；
图3B是本发明的无线自动激活条形码符号阅读设备的第五个说明性 实施例的透视图，包括：一用于客户端HTTP支持的集成的WWW浏览器程 序、一用于手动数据输入和可视数据显示的触摸屏LCD面板、一集成的激 光扫描条形码符号阅读引擎，用于产生基于激光的对象检测区域和1或2-D 基于激光的条形码符号检测和阅读区域、和一与因特网连接的因特网服务 提供器(ISP)建立的无线通信链接，用于在不同的应用环境里移动使用；
图3C是本发明的无线自动激活条形码符号阅读设备的第六个说明性 实施例的透视图，包括：一用于客户端HTTP支持的集成的WWW浏览器程 序、一用于手动数据输入和可视数据显示的触摸屏LCD面板、一集成的激 光扫描条形码符号阅读引擎，用于产生基于激光的条形码检测区域和1或 2-D基于激光的条形码符号检测和阅读区域、和一与因特网连接的因特网 服务提供器(ISP)建立的无线通信链接，用于在不同的应用环境里移动使 用；
图4A是本发明的无线自动激活条形码符号阅读设备的第七个说明性 实施例的透视图，包括：一集成的激光扫描条形码符号阅读引擎，用于产 生基于IR的对象检测区域和基于激光的全方向条形码阅读区域、和一与它 的基站建立的无线通信链接，适用于在不同的应用环境里电池再充电和免 提工作模式；
图4B是本发明的无线自动激活条形码符号阅读设备的第八个说明性 实施例的透视图，包括：一集成的激光扫描引擎，用于产生基于激光的对 象检测区域和基于激光的全方向激光扫描区域、和一与它的基站建立的无 线通信链接，适用于在不同的应用环境里电池再充电和免提工作模式；
图4C是本发明的无线自动激活条形码符号阅读设备的第九个说明性 实施例的透视图，包括：一集成的激光扫描条形码符号阅读引擎，用于产 生基于激光的条形码检测区域和基于激光的全方向条形码符号阅读区域、 和一与它的基站建立的无线通信链接，适用于在不同的应用环境里电池再 充电和免提工作模式；
图5A到5D是本发明的无线自动激光扫描条形码符号阅读系统的第十 个实施例的透视图，其采用在它的托架设置基站和它的采用手动操作的数 据传送驱动开关的手持条形码符号阅读设备之间的双向基于RF的数据通 信链接，其中，数据传送驱动开关的操作，按照检测从基站传送到无线手 持设备的“心跳”信号的强度的方法，通过手持无线设备被定位于基于RF 的数据通信链接的RF通信范围中的自动检测控制；
图5E到5J更详细地说明集成在托架设置基站里的可缩回/可伸出的 支撑钩，用于：(i)当铰接的支撑钩设置在图5E和5F中所示的其伸出的 结构中时，在垂直位置支撑自动手持无线激光扫描条形码符号阅读设备， 和(ii)当铰接的支撑钩设置在图5G和5H中所示的其缩回的结构中时， 在水平位置支撑自动手持无线激光扫描条形码符号阅读设备；
图5I表示应用在图5A到5D的系统中的托架支撑基站的正侧视图，具 有设置在它的缩回结构中的支撑钩；
图5J表示应用在图5A到5D的系统中的托架支撑基站的正侧视图，具 有设置在它的伸出结构中的支撑钩；
图6A是表示完全组装的本发明的自动激活激光扫描条形码符号阅读 引擎的第一说明性实施例的透视图，适用于与本发明的条形码符号阅读设 备中的任何一种结合，并且，利用它的基于I R的对象检测区域和它的1-D 基于激光的扫描(即，条形码检测和阅读)区域，程序设计为自动地阅读 条形码符号；
图6B是图6A所示的自动激活的基于激光的条形码符号阅读引擎的透 视部件分解图；
图6E是表示完全组装的本发明的自动激活激光扫描条形码符号阅读 引擎的第二说明性实施例的透视图，适用于与本发明的条形码符号阅读设 备中的任何一种结合，并且，利用它的基于激光的对象检测区域和它的1-D 基于激光的扫描(即，条形码检测和阅读)区域，程序设计为自动地阅读 条形码符号；
图6F是表示完全组装的本发明的自动激活激光扫描条形码符号阅读 引擎的第三说明性实施例的透视图，适用于与本发明的条形码符号阅读设 备中的任何一种结合，并且，利用它的1-D基于激光的扫描(即，条形码 检测和阅读)区域，程序设计为自动地阅读条形码符号，没有自动对象检 测；
图7A是表示完全组装的本发明的自动激活激光扫描条形码符号阅读 引擎的第四说明性实施例的透视图，适用于与本发明的条形码符号阅读设 备中的任何一种结合，并且，利用它的基于IR的对象检测区域和它的2-D 基于激光的扫描(即，条形码检测和阅读)区域，程序设计为自动地阅读 条形码符号；
图7B是图7A的自动激活激光扫描条形码符号阅读引擎的正前视图， 表示它的光的传送窗口的几何特性；
图7C是图7A的自动激活激光扫描条形码符号阅读引擎的正后视图， 表示它的输入/输出信号端口；
图7D是图7A的自动激活激光扫描条形码符号阅读引擎的透视图，表 示具有从其下面的外壳部分移走的缩小的外壳的上盖部分，展现该设备的 激光束扫描光学装置的光学布图；
图7E是表示完全组装的本发明的自动激活激光扫描条形码符号阅读 引擎的第五说明性实施例的透视图，适合于与本发明的条形码符号阅读设 备中的任何一种结合，并且，以自动方式利用它的基于激光的对象检测区 域和它的2-D基于激光的扫描(即，条形码检测和阅读)区域，程序设计 为自动地阅读条形码符号；
图7F是表示完全组装的本发明的自动激活激光扫描条形码符号阅读 引擎的第六说明性实施例的透视图，适合于与本发明的条形码符号阅读设 备中的任何一种结合，并且，利用它的2-D基于激光的扫描(即，条形码 检测和扫描)区域，程序设计为自动地阅读条形码符号，没有自动对象检 测；
图8A是表示完全组装的本发明的自动激活激光扫描条形码符号阅读 引擎的第七说明性实施例的透视图，适合于与本发明的无线条形码符号阅 读设备中的任何一种结合，并且，以自动方式利用它的基于IR的对象检测 区域和它的2-D全方向型激光扫描(即，条形码检测和阅读)区域，程序 设计为自动地阅读条形码符号；
图8B是表示完全组装的本发明的自动激活激光扫描条形码符号阅读 引擎的第八说明性实施例的透视图，适合于与本发明的无线条形码符号阅 读设备中的任何一种结合，并且，以自动方式利用它的基于激光的对象检 测区域和它的基于激光的全方向扫描(即，条形码检测和阅读)区域，程 序设计为自动地阅读条形码符号；
图8C是表示完全组装的本发明的自动激活激光扫描条形码符号阅读 引擎的第九说明性实施例的透视图，适合于与本发明的无线条形码符号阅 读设备中的任何一种结合，并且，利用它的基于激光的全方向型扫描(即， 条形码符号检测和阅读)区域而不使用自动对象检测，程序设计为阅读条 形码符号；
图9A和9B是由图8A、8B和8C的激光扫描引擎生成的3-D激光扫描 量(volume)的示意性横截面图，从那里平行于光线传送窗口大约1.0″ 和5.0″；
图10A1到10A4一起表示为本发明的无线自动激活激光扫描条形码符 号阅读系统设计的第一通用操作系统的系统功能框图，其中，在系统操作 期间，采用自动的基于IR的对象检测；
图10B1是在图10A1到10A4的无线自动激活激光扫描条形码符号阅读 系统里的特定用途集成电路(ASIC)芯片中采用的系统超控(override) 信号检测电路的示意图；
图10B2是本发明的系统超控检测电路的逻辑功能图；
图10C是在图10A1到10A4的条形码符号阅读系统里的ASIC芯片中的 振荡器电路的逻辑功能图；
图10D是图10C的振荡器电路的时间矢量图；
图10E是在图10A1到10A4的条形码符号阅读系统里的基于IR的对象 检测电路的功能框图；
图10F是图10A1到10A4的控制子系统的第一控制电路(C1)的逻辑 功能图；
图10G是图10F的第一控制电路C1中的时钟划分电路的逻辑功能图；
图10H是提出的布尔逻辑表达式的表格，用于由第一控制电路C1产生 的使能信号；
图10I是对图10A1到10A4的条形码符号阅读系统里的ASIC芯片中的 模拟数字(A/D)信号转换电路的功能框图；
图10J是在图10A1到10A4的条形码符号阅读系统里的ASIC芯片中的 条形码符号(存在(presence))检测电路的逻辑功能图；
图10K是图10J的条形码符号检测电路中的时钟划分电路的逻辑功能 图；
图10L是在条形码符号检测期间由图10A1到10A4中所示的条形码符 号检测电路维持的时间窗口和子区间的示意图；
图10M是图10A1到10A4的自动条形码符号阅读系统中的ASIC芯片里 的第二控制电路(C2)的逻辑功能图；
图10N是在图10M中所示的进入第二控制电路C2的输入信号和从第二 控制电路C2输出的输出信号之中定义功能关系的布尔逻辑表；
图100是在图10A1到10A4的无线条形码符号阅读系统中采用的数据 包传送电路的功能框图，表示与系统控制器连接的蓝牙基带控制器(即， 飞利浦PCF877750 IC)、与基带控制器连接的蓝牙RF基带收发器模块 (即，飞利浦UAA3558 IC)、和设置有RF收发器模块并与自由空间连接 的陶瓷天线元件的配置；
图11是在图10A2的远程基座装置中采用的数据包传送电路的功能框 图，表示与基座装置控制器连接的蓝牙基带控制器(即，飞利浦 PCF877750 IC)、与基带控制器连接的蓝牙RF收发器模块(即，飞利浦 UAA3558 IC)、和设置有RF收发器模块并与自由空间连接的陶瓷天线元件 的配置；
图12是表示用于链接无线条形码符号阅读器到它的远程基座装置的 双向RF通信方法的示意图，其中，条形码符号阅读器采用由使用蓝牙RF 通信芯片组支持的频率跳跃(frequency hopping)技术，双向传送无线数 据包到基座装置；
图13A1是本发明的无线系统的示意图，其中，无线自动条形码阅读设 备被表示成位于系统的双向RF数据通信链接的预定的通信范围外，并且， 其中，从基站中的RF接收器芯片组自动传送的心跳信号不再被无线自动条 形码阅读设备中的RF收发器芯片组接收和检测，自动地使手持设备中的数 据传送子系统生成一“范围外驱动信号”，A5＝0，在数据包传送操作期间由 其控制子系统使用；
图13A2是本发明的无线系统的示意图，其中，无线自动条形码阅读设 备被表示成在系统的双向RF数据通信链接的预定的通信范围内移动，并 且，其中，从基站中的RF收发器芯片组自动传送的心跳信号被无线自动条 形码阅读设备中的RF收发器芯片组接收和检测，自动地使手持设备中的数 据传送子系统生成一“范围内驱动信号”，A5＝1，在数据包传送操作期间 由其控制子系统使用；
图14A1到14C4一起表示由图15A1到15A4的条形码符号阅读系统的 控制子系统执行的控制过程的高级流程图；
图15是表示图11A1到11B的自动激活条形码符号阅读系统在它的程 序设计操作过程期间可能经历的各种状态的状态图；
图16是在图5A-5J中所示的本发明的自动无线激光扫描条形码符号阅 读系统的另一可选择实施例的透视图，通过用户手动移动在沿着2-D条形 码结构的高度的向下方向从那里生成的线性激光扫描图形的方法进行修改 以支持图5A-5J中所示2-D条形码符号(例如，PDF 417符号体系)的阅 读和新颖的双向基于RF的数据通信链接接口，并且，同时，当条形码符号 数据的每一行被检测时，在2-D符号译码和数据包传送到远程基站之前， 这里采用的条形码符号数据检测器(311)自动激活生成可听见的声音(例 如，卡嗒声)；
图17A1到17A4一起表示为图16中所示的自动激活激光扫描条形码符 号阅读系统设计的的操作系统的系统功能框图，其中，在系统操作期间， 采用自动基于IR的对象检测；和
图18A1到18C4一起表示由图17A1到17A4条形码符号阅读系统的控 制子系统执行的控制过程的高级流程图。

参考附图，对本发明的无线自动激活激光扫描条形码符号阅读系统的 最佳实施方式进行详细说明，其中，相同的元件将使用相同的参考标号表 示。
在详细描述本发明的各种实施例以前，首先对该系统和方法提供概要 的说明将是有益的。
如在图1A1和1A2中所示，本发明的无线自动激活条形码符号阅读系 统1000通常包括：一手持条形码阅读器1001，其具有一条形码符号阅读 装置和一包含在具有手动可驱动数据传送开关1008的一手持外壳1002内 的蓝牙基于RF的收发器芯片组803；和基站1010，其也具有包含在基站 外壳内的蓝牙基于RF的收发器芯片组804，并且与基站连接的主系统连 接。
如在图1A1和1A2中所示，本发明的无线手持条形码符号阅读系统被 程序设计为两个不同的主要工作模式：(1)如箭头方向结构1006B所示， 当无线手持条形码符号阅读器位于预定的RF通信范围内A5＝1时，自动检 测，并且，于是，当通过手动驱动数据传送开关1008生成它的数据传送驱 动控制信号A4＝1时，实际上同时自动地使(当前或后来)产生的符号特征 数据串被选择并传送到它的基站；和(2)当无线手持条形码符号阅读器位 于预定的RF通信范围外A5＝0时，自动检测，并且，于是，当数据传送驱 动控制信号A4＝1生成而无线手持条形码符号阅读器位于预定的RF通信范 围外A5＝0时，自动地收集和存储(在设备上的)实际上同时产生的符号特 征数据串。而且，本发明的无线自动激活条形码符号阅读系统被程序设计 为使得：当它自动地检测到它已经被移动回到预定的基于RF的通信范围里 A5＝1时，无线条形码阅读设备自动地传送收集的符号特征数据。
按照这一先进的范围依赖数据传送控制方法，本发明的无线条形码符 号阅读系统现在能够以更灵活的方法而被使用，在条形码符号阅读和数据 收集操作期间，不受该设备是否位于它的通信范围里的限制，而以史无先 例的方式，在条形码菜单上的不同类型的条形码符号，位于拥挤的POS环 境中用户产品，和需要自动识别和/或信息访问和处理的其它对象，能够 提供精确的阅读。
在图2A到5J中，表示了本发明的自动激活条形码符号阅读系统的许 多不同的实施例。这些不同的实施例能够被分类成三种不同类型的通用的 系统设计，每一种以通常的方式为基础，其中，在本发明的条形码符号阅 读处理期间，自动地驱动和控制它的基础激光扫描机构。这三种不同的系 统设计表示在图1B、1C和1D中。在每一种通用的系统设计中，以完全自 动的方式，执行条形码符号检测和条形码符号阅读操作的驱动，不使用手 动驱动的触发器或类似机构，例如在下列美国专利中揭示的：5,828,048； 5,828,049；5,825,012；5,808,285；5,796,091；5,789,730；5,789,731； 5,777,315；5,767,501；5,736,482；5,661,292；5,627,359；5,616,908； 5,591,953；5,557,093；5,528,024；5,525,798；5,484,992；5,468,951； 5,425,525；5,240,971；5,340,973；5,260,553；据此引为参考。在详细描 述本发明的每一个实施例以前，在这个当口简要地描述本发明的三个通用 的系统设计中的每一个是有利的。
具有自动范围依赖数据传送控制的本发明的无线自动激活条形码符号 阅读设备的第一个通用系统设计
本发明的无线自动激活条形码符号阅读设备的第一个通用系统设计被 表示在图1B中。在图2A到5J中所示的十个不同的实施例中的任何一个， 能够适合于实现这一第一个通用系统设计。在本发明的每一个这样的实施 例中，手持的、可佩带在身上的或可放置在桌面上的条形码符号阅读设备 (下文称为“手持条形码符号阅读设备”)包括一自动激活的条形码符号扫 描引擎，嵌入在设备的外壳里。当用于本发明的条形码符号阅读设备的手 持的、手指可持的、可放置在桌面上的、和可佩带在身上的外壳在下文中 进行揭示时，下文和在本发明的权利要求中使用的术语“手持外壳 (hand-supportable housing)”将被认为包括所有这样的外壳设计，以及 有关形状因素的变化的不确定的排列。通常，在图6A、7A到8A中所示的 自动激活激光扫描条形码符号阅读引擎中的任何一个能够嵌入在条形码符 号阅读设备的扫描器外壳里。在这些实施例中，为了说明的目的，特定的 激光扫描引擎设计已经被结合到条形码符号阅读设备的扫描器外壳中。然 而，可以理解：其它的激光扫描引擎设计也能够被结合到这种条形码符号 阅读设备的扫描器外壳中。
如在图1B中所示，第一个通用系统设计1的自动激活条形码符号扫描 设备包括多个子系统，即：一基于IR的对象检测子系统2，如在前述的美 国专利5,260,533和5,808,285中教导的，据此引为参考；一基于激光的 条形码符号检测子系统3；一基于激光的条形码符号阅读子系统4；一数据 传送子系统5；一状态指示子系统6；一与扫描器外壳部分地或全部地结合 的数据传送驱动开关或控制设备7A；一与扫描器外壳部分地或全部地结合 的模式选择传感器7B；和一可操作地连接到上述的其它子系统的系统控制 子系统8。通常，系统1具有多个程序设计的操作状态，即：一对象检测 状态；一条形码符号检测状态；一条形码符号阅读状态；和一数据传送状 态。
在图1B中所示的系统设计的情况下，在对象检测期间，基于IR的对 象检测子系统2执行下面的主要功能：(i)在相对于手持扫描器外壳(图 中未示出)限定的基于IR的对象检测区域9里，自动地和同步地传送和接 收红外线(IR)脉冲信号(ii)通过分析接收的IR脉冲信号，在至少一部 分基于IR的对象检测区域9中，自动地检测对象；和(iii)在响应中， 自动地生成表示对象检测区域里对象的这种自动检测的第一控制驱动信号 A1。如在图1A中所示，第一控制驱动信号A1＝1被提供给系统控制子系统 8，用于检测、分析和程序设计响应。
如在图中所示，仅按照它们通常的几何范围，已经分别示意性地表示 了对象检测、条形码检测和条形码阅读区域9、10和11。为了清楚的目的， 这些区域的几何特性未被表示。然而，尤其是，这样的特性能够从与此有 关的引用于此作为标识和参考的各种参考文件中得知。
在图1B中所示的系统设计的内容中，基于激光的条形码符号检测子系 统3在条形码符号检测阶段执行下列主要功能：(i)在相对于扫描器外壳 (图中未示出)限定的基于激光的条形码(符号)检测区域10内自动地生 成预定特性的可见激光扫描图形，使得在检测的对象上的条形码符号的扫 描能够进行；(ii)自动地处理从条形码符号检测区域10收集的扫描数据 并且检测其上条形码符号的存在；和(iii)自动地生成表示对条形码符号 自动检测的响应的控制驱动信号A2＝1。如在图1B中所示，第二控制驱动信 号A2被提供给系统控制子系统8，用于检测、分析、和程序设计响应。
在图1B中所示的系统设计的内容中，基于激光的条形码符号阅读子系 统4在条形码符号阅读阶段执行下列功能：(i)在相对于扫描器外壳限定 的基于激光的条形码(符号)阅读区域11里自动地生成预定特性的可见激 光扫描图形，使得其中的检测的条形码符号的扫描能够进行；(ii)自动地 译码处理从条形码符号阅读区域11收集的扫描数据，以致检测对象的条形 码符号；(iii)自动地生成表示译码操作成功的第三控制驱动信号A3＝1， 并且产生表示检测的和阅读的条形码符号的译码的符号特征数据。如在图 1B中所示，第三控制驱动信号A3被提供给系统控制子系统8，用于检测、 分析、和程序设计响应。
在图1B中所示的系统设计的内容中，在数据传送阶段，仅当系统控制 子系统36至少检测到下列条件时数据传送子系统5自动地将产生的符号特 征数据串传送到基站：(i)在预定时间期限内，生成第三控制驱动信号 A3＝1，指示条形码符号已经被阅读；(ii)在预定的时间帧(time frame) 里，生成数据传送控制驱动信号A4＝1(例如，由手动驱动开关7A产生的)， 指示出用户需要该产生的条形码符号特征数据串被传送到基站；和(iii) 在预定的时间帧里，生成范围内指示信号A5＝1，指示出条形码符号阅读器 位于预定的基于RF的系统通信范围内。又，在数据传送阶段，仅当系统控 制子系统8至少检测到下列条件时，数据传送子系统5才自动地收集和存 储产生的符号特征数据串(在设备上)：(i)在预定时间期限内，生成第三 控制驱动信号A3＝1，指示条形码符号已经被阅读；(ii)在预定的时间帧内， 生成数据传送控制驱动信号A4＝1(例如，由手动驱动开关7A产生的)，指 示出用户需要该产生的条形码符号特征数据串被传送到基站；和(iii)在 预定的时间帧内，生成范围外指示信号A5＝0，指示出条形码符号阅读器位 于预定的基于RF的系统通信范围外。
在图1B中所示的系统设计的内容中，模式选择传感器7B具有两个主 要功能：(i)在已经被设计成的这些实例中，无论扫描器外壳放置在它的 支撑架里、或是放置在工作台面或类似表面上，自动地生成第四控制驱动 信号A4＝1，使该系统自动地进入到它的自动免提工作模式；和(ii)在已 经被设计成的这些实例中，无论扫描器外壳已经从它的支撑架移走、或是 从工作台面或类似表面提起，自动地生成第四控制驱动信号A4＝0，使该系 统自动地进入到它的自动手提工作模式。在自动免提工作模式中，模式选 择传感器7B有效地超控数据传送开关7A。在自动手提工作模式中，数据 传送开关7A有效地超控模式选择传感器7B。
在图1B中所示的系统设计的内容中，系统控制子系统8执行下列主要 功能：(i)自动地接收控制驱动信号A1、A2、A3、和A4；(ii)自动地生成 使能信号E1、E2、E3、E4、E5、E6、和E7；和(iii)在不同的系统工作模 式期间，按照由系统控制子系统8执行的系统控制程序，自动地控制其它 子系统的操作。
通常，由基于激光的条形码符号检测子系统3和基于激光的条形码符 号阅读子系统4生成的激光扫描图形的几何和光学特性将依赖于本发明的 条形码符号阅读系统的每一个特定的实施例。在大多数应用中，在条形码 检测和阅读区域里生成的激光扫描图形实际上是一致的，并且，如果实际 上不一致，那么，就安排成：使得条形码符号阅读区域11部分地交叠条形 码符号检测区域10，改善系统的扫描效率。而且，基于IR的对象检测区 域9将相对于条形码检测区域10排列，使其沿着由条形码阅读区域11的 几何特性确定的系统的运行扫描范围部分地包含条形码检测区域。
通常，在对象检测期间，从对象反射的检测能量可以是光辐射或声能， 用户或者能感觉到或者感觉不到，并且，或者可以从自动条形码阅读设备 生成或者可以由外面的周围环境源生成。然而，如在这里论述的，这样的 能量供应优选通过传送远离扫描器传送孔的宽束脉冲的红外线(IR)的光 线获得。在优选的实施例中，对象检测区域9，这种反射的能量从这里收 集，被设计成具有三维体膨胀的狭窄发散的铅笔状几何形状，其与传送的 红外线光束的至少一部分是部分地一致的。本发明的这一特征，确保存在 于对象检测区域9里的对象将被红外线光束照亮，并且，由此反射的红外 光通常将指向外壳的传送孔，在那里，它能够被自动地检测以指示出在对 象检测区域9内的对象的存在。
最初，系统控制子系统8将使能信号E1＝1提供给基于IR的对象检测 子系统2。当一个对象出现在基于IR的对象检测区域9内时，基于IR的 对象检测子系统2自动地检测对象。在对此的响应中，基于IR的对象检测 系统自动地生成控制驱动信号A1＝1。当控制驱动信号A1＝1被系统控制子系 统8检测时，它通过产生使能信号E2自动地驱动基于激光的条形码符号检 测子系统3。这使得基于激光的条形码检测子系统3在基于激光的条形码 检测区域10里生成预定特性的激光扫描图形。当激光扫描图形扫描检测的 对象上的条形码符号时，扫描数据信号从那里被产生，收集、检测和处理， 以确定条形码符号是否已经在条形码符号检测区域10里被扫描。如果扫描 的条形码符号被检测，那么，系统控制子系统8自动地生成使能信号E3和 E4，从而驱动条形码符号阅读子系统4。在对此的响应中，基于激光的条形 码阅读子系统4自动地在基于激光的条形码阅读区域11里生成激光扫描图 形，扫描设置在其中的检测的条形码符号，从那里收集扫描数据，对检测 的条形码符号译码，生成表示译码的条形码符号的符号特征数据，并且， 在存储器中缓冲该符号特征数据。
如果在预定的时间期限里阅读检测的条形码符号，那么，在通过系统 控制子系统8建立的预定的时间帧内，压下手动驱动的数据传送开关7A， 并且，蓝牙RF收发器芯片组803检测到条形码符号阅读器位于系统的预 定的RF数据通信范围内(A5＝1)，然后，系统控制子系统8自动地驱动数 据传送子系统5并将缓冲的符号特征数据串传送到基站，该缓冲的符号特 征数据串实质上与数据传送开关的手动驱动同时产生。在说明性实施例中， 通过检测从基站传送到无线手持设备的“心跳”信号的强度来检测这一范 围依赖状况。
然而，如果在预定的时间期限里阅读检测的条形码符号，那么，在通 过系统控制子系统8建立的预定的时间帧内，压下手动驱动的数据传送开 关7A，并且，蓝牙RF收发器芯片组803检测到条形码符号阅读器位于 系统的预定的RF数据通信范围外(A5＝0)，然后，系统控制子系统8自动 地驱动数据传送子系统33，生成一个可听得见的和/或可视的指示，并且 将打包的符号特征数据串传送给条形码符号阅读器(或者与其连接的手持 数据收集设备)上的数据存储缓冲器。
然后，当条形码符号阅读器在系统的预定的基于RF的数据通信范围 内移动时，蓝牙基于RF的收发器芯片组自动地检测这一情况，然后， 通过系统的基于RF的数据通信链接将缓冲的/打包的符号特征数据自动 地传送给基站。该无线手持扫描系统设计给操作人员提供便利和移动的自 由，对于在销售点(POS)环境和/或小型仓库应用中的使用是理想的。
由于新颖的系统控制结构，允许用户以高度直观的方式阅读条形码符 号，其中，对象检测、条形码检测、和条形码符号阅读是在自动方式下执 行，并且，实质上与开关的手动驱动被激活的同时产生的译码的符号特征 数据是：(i)仅当条形码符号阅读器位于系统的预定的数据通信范围内时 才自动地传送到基站，和(ii)仅当设备位于系统的预定的数据通信范围内 时才在条形码符号阅读器内自动地收集和存储。
上述的图1B的第一个通用系统设计的结构和功能更详细地表示在图 10A1到15的系统实施例中。如将要在下文更详细地描述的，该系统实施 例需要一个复杂的控制子系统结构，但却在能量节约方面提供了重大改进， 这对于手持和移动数据采集应用是非常重要的。
具有自动范围依赖数据传送控制的本发明的无线自动激活条形码符号 阅读设备的第二个通用系统设计
本发明的无线自动激活条形码符号阅读系统的第二个通用系统设计被 表示在图1C中。在图2A到5J中所示的十个不同的说明性实施例中的任何 一个都能够适合于实现这一第二个通用系统设计。在本发明的每一个这样 的说明性实施例中，手持的、可佩带在身上的或可放置在桌面上的条形码 符号阅读设备包括一自动激活的条形码符号扫描引擎，其嵌入在扫描器的 外壳里。通常，在图6E、7E和8B中所示的自动激活激光扫描条形码符号 阅读引擎中的任何一个能够被包含在条形码符号阅读设备的扫描器外壳 里。
如在图1C中所示，第二个通用系统设计15的自动激活条形码符号扫 描引擎包括多个子系统，即：一基于激光的对象检测子系统16，如在前述 的海曼(Heiman)等人的美国专利4,933,538中教导的，这里一起被引用； 一基于激光的条形码符号检测子系统17；一基于激光的条形码符号阅读子 系统18；一数据传送子系统19；一状态指示子系统20；和一与扫描器外 壳部分地或全部地结合的数据传送驱动开关或控制设备21A；一与扫描器 外壳部分地或全部地结合的模式选择传感器21B；和一可操作地连接到上 述其它子系统的系统控制子系统22。通常，系统15具有多个预编程序的 操作状态，即：一对象检测状态；一条形码符号检测状态；一条形码符号 阅读状态；和一数据传送状态。
在图1C中所示的系统设计的内容中，基于激光的对象检测子系统16 执行下列主要功能：(i)在相对于手持扫描器外壳(图中未示出)限定的 基于激光的对象检测区域23内，自动地生成低功率脉冲(不可见的)激光 扫描束并横扫对象；(ii)通过分析收集的扫描数据，在基于激光的对象检 测区域的至少一部分中自动地检测对象；和(iii)在响应中，自动地生成 表示对象检测区域23内的对象的这种自动检测的第一控制驱动信号A1。如 在图1C中所示，第一控制驱动信号A1被提供给系统控制子系统22，用于 检测、分析和程序设计响应。
在图1C中所示的系统设计的内容中，基于激光的条形码符号检测子系 统17在条形码符号检测阶段执行下列主要功能：(i)在相对于扫描器外壳 确定的基于激光的条形码(符号)检测区域24里自动地生成预定特性的激 光扫描图形，使得在检测的对象上能够进行条形码符号的扫描；(ii)自动 地处理从条形码符号检测区域24收集的扫描数据并且检测其上条形码符 号的存在；和(iii)自动地生成表示对条形码符号自动检测的响应的控制 驱动信号A2。如在图1C中所示，第二控制驱动信号A2被提供给系统控制子 系统22，用于检测、分析、和程序设计响应。
在图1C中所示的系统设计的内容中，基于激光的条形码符号阅读子系 统18在条形码符号阅读阶段执行下列主要功能：(i)在相对于扫描器外壳 确定的基于激光的条形码(符号)阅读区域25内自动地生成预定特性的可 见激光扫描图形，以使其中的检测的条形码符号的扫描能够进行；(ii)自 动地译码处理从条形码符号阅读区域25收集的扫描数据，从而对检测对象 上的条形码符号进行检测；和(iii)自动地生成表示译码操作成功的第三 控制驱动信号A3＝1，并且产生代表检测的和阅读的条形码符号的译码的符 号特征数据。如图1C所示，第三控制驱动信号A3被提供给系统控制子系统 22，用于检测、分析、和程序设计响应。
如在图中所示，仅以它们的通常的几何范围的术语，已经分别示意性 地表示了对象检测、条形码检测和条形码阅读区域23、24和25。为了清 楚的目的，这些区域的几何特性未被表示。然而，尤其是，这样的特性能 够从与此相关的通过这里引用标识和结合的各种参考文件得知。
在图1C中所示的系统设计的内容中，在数据传送阶段，仅当系统控制 子系统22至少检测下列条件时数据传送子系统19自动地将产生的符号特 征数据串传送给基站：(i)在预定时间期限内，生成第三控制驱动信号 A3＝1，指示条形码符号已经被阅读；(ii)在预定的时间帧内，生成数据传 送控制驱动信号A4＝1(例如，由手动驱动开关21A产生的)，指示出用户需 要该产生的条形码符号特征数据串被传送到基站；和(iii)在预定的时间 帧内，生成范围内指示信号A5＝1，指示出条形码符号阅读器位于系统的预 定的基于RF的通信范围内。又，在数据传送阶段，仅当系统控制子系统 22至少检测下列条件时，数据传送子系统19才自动地收集和存储/缓冲 产生的符号特征数据串(在设备里的存储器上)：(i)在预定时间期限内， 生成第三控制驱动信号A3＝1，指示条形码符号已经被阅读；(ii)在预定的 时间帧内，生成数据传送控制驱动信号A4＝1(例如，由手动驱动开关21A 产生的)，指示出用户需要该产生的条形码符号特征数据串被传送到基站； 和(iii)在预定的时间帧内，生成范围外指示信号A5＝0，指示出条形码符 号阅读器位于系统的预定的基于RF的通信范围外。
在图1C中所示的系统设计的内容中，模式选择传感器21B具有两个主 要功能：(i)在已经被设计成的这些实例中，无论扫描器外壳被放置在它 的支撑架里、或是放置在工作台面或类似表面上，自动地生成第四控制驱 动信号A4＝1，使该系统自动地进入到它的自动免提工作模式；和(ii)在 已经被设计成的这些实例中，无论扫描器外壳已经从它的支撑架移走、或 是从工作台面或类似表面提起，自动地生成第四控制驱动信号A4＝0，使该 系统被自动地进入到它的自动手提工作模式。在自动免提的工作模式中， 模式选择传感器21B有效地超控数据传送开关21A。在自动手提工作模式 中，数据传送开关21A有效地超控模式选择传感器21B。
在图1C中所示的系统设计的内容中，系统控制子系统22执行下列主 要功能：(i)自动地接收控制驱动信号A1、A2、A3、和A4；(ii)自动地生 成使能信号E1、E2、E3、E4、E5、E6、和E7；和(iii)在不同的系统工作 模式期间，按照由系统控制子系统22执行的系统控制程序，自动地控制其 它子系统的操作。
通常，由基于激光的条形码符号检测子系统17和基于激光的条形码符 号阅读子系统18生成的激光扫描图形的几何和光学特性将依赖于本发明 的条形码符号阅读系统的每一个特定的实施例。在大多数应用中，在条形 码检测和阅读区域里生成的激光扫描图形实质上是一致的，并且，如果实 质上不一致，那么，就设置成：使条形码符号阅读区域部分地交叠条形码 符号检测区域，改善系统的扫描效率。而且，基于激光的对象检测区域将 相对于条形码检测区域而设置，从而使其沿着由条形码阅读区域的几何特 性确定的系统的运行扫描范围部分包含条形码检测区域。
最初，系统控制子系统22将使能信号E1＝1提供给基于激光的对象检 测子系统16。当一个对象出现在基于激光的对象检测区域23中时，基于 激光的对象检测子系统16自动地检测对象。在对此的响应中，基于激光的 对象检测系统16自动地生成控制驱动信号A1＝1。当控制驱动信号A1＝1被 系统控制子系统22检测时，通过产生使能信号E2，系统控制子系统自动地 驱动基于激光的条形码符号检测子系统17。这使得基于激光的条形码检测 子系统17在基于激光的条形码检测区域24内生成一具有预定特性的可见 的激光扫描图形。当激光扫描图形扫描在检测的对象上的条形码符号时， 扫描数据信号从那里被产生，收集、检测和处理，以确定条形码符号是否 已经在条形码符号检测区域24里被扫描。如果扫描的条形码符号被检测， 那么，系统控制子系统22自动地生成使能信号E3和E4，从而驱动条形码符 号阅读子系统18。在对此的响应中，基于激光的条形码阅读子系统18在 基于激光的条形码阅读区域25内自动地生成一可见的激光扫描图形，扫描 设置在其中的检测的条形码符号，从那里收集扫描数据，对检测的条形码 符号译码，生成代表译码的条形码符号的符号特征数据，并且，在存储器 中缓冲符号特征数据。
如果在预定的时间期限里阅读检测的条形码符号，那么，在通过系统 控制子系统22建立的预定的时间帧内，压下手动驱动的数据传送开关21A， 并且，蓝牙RF收发器芯片组803检测到：条形码符号阅读器位于系统的 预定的RF数据通信范围内(A5＝1)，然后，系统控制子系统22自动地驱 动数据传送子系统19并将缓冲的符号特征数据串传送到基站，该符号特征 数据串与数据传送开关的手动驱动以实质上相同的时间产生。在该说明性 实施例中，通过检测从基站传送到无线手持设备的“心跳”信号的强度来 检测这一范围依赖状况。
然而，如果在预定的时间期限里阅读检测的条形码符号，那么，在通 过系统控制子系统22建立的预定的时间帧内，压下手动驱动的数据传送开 关21A，并且，蓝牙RF收发器芯片组803检测到：条形码符号阅读器位 于系统的预定的RF数据通信范围外(A5＝0)，然后，系统控制子系统22 自动地驱动数据传送子系统19，生成一个可听得见的和/或可视的指示信 号，并且将打包的符号特征数据串传送到在条形码符号阅读器(或者与其 连接的手持数据收集设备)上的数据存储缓冲器。
然后，当条形码符号阅读器在系统的预定的基于RF的数据通信范围 里移动(A5＝1)时，蓝牙基于RF的收发器芯片组自动地检测这一情况， 然后，通过系统的基于RF的数据通信链接将缓冲的/打包的符号特征数 据自动地传送到基站。该无线手持扫描系统设计给操作人员提供便利和移 动的自由，对于在销售点(POS)环境和/或小型仓库应用中的使用是理 想的。
在图1C的第二个通用系统设计中，提供小功率的基于激光的对象检 测子系统用于在系统的对象检测区域里的对象的自动检测。同样地，从各 种组装在一起的电-光和电-机元件中实现基于激光的条形码符号检测 子系统17，从而使得在系统的基于激光的条形码检测区域内检测的对象上 的条形码符号的自动检测能够执行。又，从各种组装在一起的电-光和电- 机元件中实现基于激光的条形码符号阅读子系统18，从而使在系统的基于 激光的条形码阅读区域里的检测的条形码符号的自动阅读能够执行。如将 要在后面更详细地描述的，该系统设计不需要复杂的控制子系统结构，但 是，不能够获得采用基于IR的对象检测技术的系统设计的节约能量的优 点。
本发明的无线自动激活条形码符号阅读设备的第三个通用系统设计
本发明的无线自动激活条形码符号阅读设备的第三个通用系统设计表 示在图1D中。在图2A到5J中所示的十个不同的实施例中的任何一个都能 够适合于实现这一第三个通用系统设计。在本发明的每一个这样的实施例 中，手持的、可佩带在身上的或可放置在桌面上的条形码符号阅读设备包 括一自动激活的条形码符号扫描引擎，其嵌入在扫描器的外壳里。通常， 在图6F、7F和8C中所示的自动激活激光扫描条形码符号阅读引擎中的任 何一个能够被包含在条形码符号阅读设备的扫描器外壳里。
如在图1D中所示，第三个通用系统设计30的自动激活条形码符号扫 描引擎包括多个子系统，即：一基于激光的条形码符号检测子系统31；一 基于激光的条形码符号阅读子系统32；一数据传送子系统33；一状态指示 子系统34；一与扫描器外壳(图中未示出)部分地或全部地结合的数据传 送驱动开关或控制设备35A；一与扫描器外壳部分地或全部地结合的模式 选择传感器35B；和一可操作地连接到上述的其它子系统的系统控制子系 统36。通常，系统30具有多个预编程序的操作状态，即：一条形码符号 检测状态；一条形码符号阅读状态；和一数据传送状态。
在图1D中所示的系统设计的内容中，基于激光的条形码符号检测子系 统31在条形码符号检测期间执行下列主要功能：(i)在相对于扫描器外壳 确定的基于激光的条形码(符号)检测区域37内自动地生成具有预定特性 的脉冲的可见的激光扫描图形，使得在检测的对象上的条形码符号的扫描 能够进行；(ii)自动地处理从条形码符号检测区域37收集的扫描数据并 且检测其上条形码符号的存在；和(iii)自动地生成表示对条形码符号的 自动检测的响应的控制驱动信号A2＝1。如图1D所示，第二控制驱动信号 A2被提供给系统控制子系统36，用于检测、分析、和程序设计响应。
在图1D中所示的系统设计的内容中，基于激光的条形码符号阅读子系 统32在条形码符号阅读阶段执行下列主要功能：(i)在相对于扫描器外壳 确定的基于激光的条形码(符号)阅读区域38内自动地生成具有预定特性 的可见激光扫描图形，使得其中的检测的条形码符号的扫描能够进行； (ii)自动地译码处理从条形码符号阅读区域38收集的扫描数据，从而对 检测对象上的条形码符号进行检测；(iii)自动地生成表示译码操作成功 的第三控制驱动信号A3＝1，并且产生代表检测的和阅读的条形码符号的译 码的符号特征数据。如图1D所示，第三控制驱动信号A3被提供给系统控制 子系统36，用于检测、分析、和程序设计响应。
在图1D中所示的系统设计的内容中，在数据传送阶段，仅当系统控制 子系统36检测到下列条件时数据传送子系统33才自动地将产生的符号特 征数据传送到基站：(i)在预定时间期限内，生成第三控制驱动信号A3＝1， 指示条形码符号已经被阅读；(ii)在预定的时间帧内，生成数据传送控制 驱动信号A4＝1(例如，由手动驱动开关35A产生的)，指示出用户需要该产 生的条形码符号特征数据串被传送到基站；和(iii)在预定的时间帧内， 生成范围内指示信号A5＝1，指示出条形码符号阅读设备位于系统的预定的 基于RF的通信范围内。又，在数据传送阶段，当系统控制子系统检测到下 列条件时，数据传送子系统33自动地产生一个可听见的/可视的指示，并 且，收集和存储产生的符号特征数据串(在设备上)：(i)在预定时间期限 内，生成第三控制驱动信号A3＝1，指示条形码符号已经被阅读；(ii)在预 定的时间帧内，生成数据传送控制驱动信号A4＝1(例如，由手动驱动开关 35A产生的)，指示出用户需要该产生的条形码符号特征数据串被传送到基 站；和(iii)在预定的时间帧内，生成范围外指示信号A5＝0，指示出条形 码符号阅读器位于系统的预定的基于RF的通信范围外。
在图1D中所示的系统设计的内容中，模式选择传感器35B具有两个主 要功能：(i)在已经设计成的这些实例中，无论扫描器外壳被放置在它的 支撑架里、或是放置在工作台面或类似表面上，自动地生成第四控制驱动 信号A4＝1，使该系统自动地进入到它的自动免提工作模式；和(ii)在已 经设计成的这些实例中，无论扫描器外壳已经从它的支撑架移走、或是从 工作台面或类似表面提起，自动地生成第四控制驱动信号A4＝0，使该系统 自动地进入到它的自动手提工作模式。在自动免提的工作模式中，模式选 择传感器35B有效地超控数据传送开关35A。在自动手提工作模式中，数 据传送开关35A有效地超控模式选择传感器35B。
在图1D中所示的系统设计的内容中，系统控制子系统36执行下列主 要功能：(i)自动地接收控制驱动信号A1、A2、A3、和A4；(ii)自动地生 成使能信号E2、E3、E4、E5、E6、和E7；和(iii)在不同的系统工作模式 期间，按照由系统控制子系统36执行的系统控制程序，自动地控制其它子 系统的操作。
通常，由基于激光的条形码符号检测子系统31和基于激光的条形码符 号阅读子系统32生成的激光扫描图形的几何和光学特性将依赖于本发明 的条形码符号阅读系统的每一个特定的实施例。在大多数应用中，在条形 码检测和阅读区域里生成的激光扫描图形实质上将是一致的，并且，如果 实质上不一致，那么，就设置成：使条形码符号阅读区域部分地交叠条形 码符号检测区域，以改善系统的扫描效率。最初，系统控制子系统36将使 能信号E2＝1提供给基于激光的条形码检测子系统31。这就使基于激光的条 形码检测子系统31在基于激光的条形码检测区域37内生成具有预定特性 的脉冲激光扫描图形。如在图26中所示，激光信号的持续工作(pulse-on) 时间是大约50％，而持续停止(pulse-off)时间也是大约50％。当激光 扫描图形扫描检测对象上的条形码符号时，在那里扫描数据信号被产生， 收集、检测和处理，以确定条形码符号是否已经在条形码符号检测区域37 里被检测。如果扫描的条形码符号被检测，那么，系统控制子系统36自动 地生成使能信号E4＝1，从而驱动条形码符号阅读子系统32。在对此的响 应中，基于激光的条形码符号阅读子系统32在基于激光的条形码阅读区域 38内自动地生成一可见的激光扫描图形，扫描设置在其中的检测的条形码 符号，从那里收集扫描数据，对检测的条形码符号译码，生成代表译码的 条形码符号的符号特征数据，并且，在存储器中缓冲该符号特征数据。
如果检测的条形码符号在预定的时间期限里被阅读，那么，在通过系 统控制子系统36建立的预定的时间帧内，压下手动驱动的数据传送开关 35A，并且，蓝牙RF收发器芯片组803检测到：条形码符号阅读器位于 系统的预定的RF数据通信范围内(A5＝1)，则系统控制子系统36自动地 驱动数据传送子系统33并将缓冲的符号特征数据串传送到基站，该缓冲的 符号特征数据串与数据传送开关的手动驱动以实质上相同的时间产生。在 说明性实施例中，通过检测从基站传送到无线手持设备的“心跳”信号的 强度来检测这一范围依赖状况。
然而，如果在预定的时间期限里阅读检测的条形码符号，那么，在通 过系统控制子系统36建立的预定的时间帧内压下手动驱动的数据传送开 关35A，并且，蓝牙RF收发器芯片组803检测到：条形码符号阅读器位 于系统的预定的RF数据通信范围外(A5＝0)，则系统控制子系统36自动 地驱动数据传送子系统33，生成一可听得见的和/或可视的指示信号，并 且将打包的符号特征数据串传送到在条形码符号阅读器(或者与其连接的 手持数据收集设备)上的数据存储缓冲器。
然后，当条形码符号阅读器在系统的预定的基于RF的数据通信范围 里移动时，蓝牙基于RF的收发器芯片组自动地检测这一情况，然后， 通过系统的基于RF的数据通信链接自动地将缓冲的/打包的符号特征数 据传送到基站。该无线手持扫描系统设计给操作人员提供便利和移动的自 由，对于在销售点(POS)环境和/或小型仓库应用中的使用是理想的。
在图1D的第三个通用系统设计中，没有在系统里准备自动对象检测， 但是，配备简单的连续运行的条形码符号存在检测子系统用作对系统的扫 描区域内的条形码进行自动检测。从各种组装在一起的电-光和电-机元 件实现基于激光的条形码符号检测子系统31，从而使系统的基于激光的条 形码检测区域里的检测对象上的条形码符号的自动检测能够执行，以及当 条形码阅读器位于它的预定的数据通信范围里时，将符号特征数据传送到 基站，和，当条形码阅读设备位于通信范围外时，存储产生的符号特征数 据，并且，当条形码符号阅读设备在系统的数据通信范围里往回移动时， 自动传送缓冲存储的数据。又，从各种组装在一起的电-光和电-机元件实 现基于激光的条形码符号阅读子系统，从而使系统的基于激光的条形码阅 读区域里的检测的条形码符号的自动阅读能够执行。如将要在后面更详细 地描述的，与采用自动对象检测的系统比较，这一系统设计只需要比较简 单的控制子系统结构。然而，在系统运行期间，该系统设计需要在条形码 符号检测区域里连续地或周期性地生成低功率(不可见的)激光束，因此， 在使用电池的手持和移动扫描应用中，耗电很大。
当上述的三个通用的条形码符号阅读系统的每一个通过以柔软的绳状 结构缠绕的导线能够连接到它的基座装置、主计算机、数据处理器、数据 存储设备、或类似设备时，经由全文据此引为参考的例如美国专利号： 4,460,120；5,321,246和5,142,550、和在2003年3月27日公开的WIPO 公开号WO 03/024190中所公开的支持各种不同类型数据通信接口的或者 是有线的或者是无线的数据通信链接，通过其基座装置将本发明的条形码 符号阅读系统连接到主计算机、数据处理器或数据存储装置或类似设备， 这在许多实施例中将是优选的。
本发明的自动激活条形码符号阅读系统的第一个说明性实施例
如在图2A到2H中所示，无线条形码符号阅读系统的第一个说明性实 施例40包括：一自动激活的手持条形码符号阅读设备41，其可操作地与 具有一个扫描支撑架43的基座装置42结合。条形码符号阅读设备41通过 在条形码符号阅读设备41和它的成对的基座装置42之间建立的单向或双 向电磁链接的方法与它的基座装置42可操作地连接。在每一次通过条形码 符号阅读设备41成功阅读条形码符号以后，产生符号特征数据(代表阅读 的条形码符号)，并且，如果及时地驱动，那么，随后产生符号特征数据， 该符号特征数据是从按照本发明的无线基于RF的数据通信方法自动地传 送到基站42并且最后到达连接基站的主系统45的同一阅读的条形码符号 收集的。下面参考图13A1和13A2更详细地描述本发明的无线基于RF的数 据通信方法。在说明性实施例中，使用从基座装置伸出的并且直接插入到 主计算机系统45的数据输入通信端口的柔性多线通信电缆46在基座装置 42和主系统(例如，电子货币登记系统、数据收集设备、等等)45之间获 得可操作的互连。
在说明性实施例中，来自低压直流(DC)电力供应(图中未示出)的 电源通过柔软电缆47提供给基座装置。尤其是，在主计算机系统45中或 者作为可插入到常规的3-叉电源插座中的独立的DC电源适配器能够获得 DC电源。如将要在后面更详细地描述的，为了给在该设备里的电的和电- 光的元件提供能量，可再充电的蓄电池供电装置55包含在条形码符号阅 读设备41里。
如图2A和2B所示，扫描器支撑架43特别适合于在一个选定的位置中 接收和支撑手持条形码符号阅读设备41，不需要用户支撑，因而，提供固 定的、自动免提的工作模式。通常，手持条形码阅读设备41包括一个具有 波形头部49A和操纵部分49B的特别轻的手持外壳49。如下文将更详细地 描述的，头部49A装入电-光元件，这些元件被用于生成和通过在外壳头 部49A中的光传送窗50射出可见的激光束，并且，射出的激光束重复地扫 过限定在手持外壳外边的其条形码检测扫描区域10和条形码阅读区域11。
如在图2A和2B中所示，扫描器支撑架部分43包括一支撑框架，该支 撑框架包括一基座部分51A、一头部支撑结构51B、操纵部分支撑结构51C 和容纳手指的凹进处51D。如图所示，基座部分51A具有纵向范围并且适 用于选择性地相对于支撑表面例如工作台表面、贴邻边墙表面等等放置。 孔51A1形成在基座部分51A中，以允许压电式变送器559在数据一成功传 送给基座装置就生成声音确认信号。头部支撑结构51B连接到基座部分 51A，用于接收和支撑条形码符号阅读设备41的头部。相似地，操纵部分 支撑结构51C连接到基座部分51A，用于接收和支撑条形码符号阅读设备 的操纵部分。为了用户的手能够完全地抓住手持条形码阅读设备的操纵部 分，(即，在从扫描器支撑结构移走和离开以前)，容纳手指的凹进处51D 设置在支撑框架的头部及操纵部分支撑结构51B及51C和基座部分51A之 间。这样，容纳手指的凹进处51D横向是易接近的，使得当头部及操纵部 分49A及49B分别被容纳在头部支撑结构51B和操纵部分支撑结构51C里 并由头部支撑结构51B和操纵部分支撑结构51C支撑时，用户的手指能够 通过容纳手指的凹进处51D插入并且完全地环绕手持设备的操纵部分。
如在图2E中所示，条形码符号阅读设备41包括位于手持外壳端部上 的模式选择传感器800(例如，电子的电/机械传感器)。当外壳被放置在 它的架子上时，模式选择传感器800自动地检测架子(或工作台表面)并 且生成数据传送控制驱动信号A4＝1，当条形码符号阅读设备被拿出外壳时， 在免提工作模式期间，数据传送控制驱动信号超控外壳上的数据传送驱动 开关44，模式选择传感器800生成A4＝0，其在手提工作模式时被数据传送 驱动开关44超控。
如图2A到2D所示，外壳49A的头部具有形成在前部面板52A的上部 内的光传送孔50，允许可见的激光出来并进入外壳，如将要在后面详细描 述的。前部面板52B的下部是不透光的，与手持外壳的所有其它表面一样。
如在图2E和2F中所示，自动激活的激光扫描条形码符号阅读引擎53 被牢固地安装在手持外壳49A的头部内，而印刷电路(PC)板54和再充电 的蓄电池供电装置55安装在手持外壳49B的操纵部分内。数据包传送电路 56在外壳49B中的PC板54上实现，并且，通过第一软束线57可操作地 连接到包含在其中的条形码符号阅读引擎53。通过第二软束线58，从再充 电电池55将电源提供到数据包传送电路56和条形码符号阅读引擎53。如 图所示，传送天线59可操作地连接到在PC板54上的数据包传送电路56， 并且安装在手持外壳部分49B中，用于将数据包调制RF载波信号传送到与 无线自动条形码符号阅读系统结合的基座装置。
通常，在图6A、7A、和8A中公开的条形码符号阅读引擎中的任何一 个，在对其形式因素进行小量的修改或不修改，能够结合到如图2A到2H 中所示的无线条形码符号阅读系统40的手持外壳内。当结合到如图所示的 手持外壳49中时，由在图2A到2H中的参考标号53指示的这些激光扫描 引擎中的每一个将能够自动生成：一基于IR的对象检测区域9，基于IR 的对象检测区域9是在对引擎加电(powering-up)的响应时沿着设备外壳 的纵向扫描轴60射出的；一基于激光的条形码符号检测区域10，响应基 于IR的对象检测区域9内的对象的自动检测；和一基于激光的条形码符号 阅读区域11，响应与图1B的示意图中描述的结构和功能一致的基于激光 的条形码符号检测区域10内的条形码符号的自动检测。在系统操作期间， 通过安装在扫描器外壳的外部上的状态指示灯条61可视地指示系统状态， 如在图2A和2H中所示。如将要在后面更详细地描述的，激光扫描条形码 符号阅读引擎53具有与在图10A1到100中示意性说明的相似系统结构。 在图14A1到14C4中阐明的流程图说明以这一通用的系统设计为基础的系 统控制过程。这一通用的系统设计的操作状态在图15的状态转换图中说 明。
本发明的无线自动激活条形码符号阅读系统的第二个说明性实施例
在图2I中表示了无线自动激活条形码符号阅读系统的第二个说明性 实施例40′，包括：一手持的自动激活的条形码符号阅读设备41′和使用单 向或双向数据通信链接63与其进行通信的基座装置42。如图所示，这一 自动激活的条形码符号阅读系统40′，在所有的除了几个方面外，类似于 图2A到2H中所示的条形码符号阅读系统40。尤其是，对其形式因素进行 小量的修改或不修改，图2I的条形码符号阅读设备可以在它的手持外壳 49内结合在图6E、7E和8B中揭示的激光扫描引擎的任何一种。当结合到 如图2I中所示的手持外壳49内时，由参考标号53′指示的这些激光扫描 引擎中的每一个将能够自动生成：对激光扫描引擎加电进行响应的低功率 基于激光的对象检测区域23；一基于激光的条形码符号检测区域24，在对 基于激光的对象检测区域23里的自动对象检测的响应时生成；和一基于激 光的条形码符号阅读区域25，在对与在图1B的示意图中描述的结构和功 能一致的基于激光的条形码符号检测区域24里的自动条形码符号检测的 响应时生成。这些激光扫描条形码符号阅读引擎的每一个具有通用的系统 结构，如在2000年6月8日公布的WO公开号WO 00/33239中描述的，主 要差别涉及实现基于激光的对象检测区域以及条形码符号检测和阅读区域 的激光源的使用。
本发明的无线自动激活条形码符号阅读系统的第三个说明性实施例
在图2J中表示了无线自动激活条形码符号阅读系统的第三个说明性 实施例40″，包括：一手持的自动激活的条形码符号阅读设备41″和一利用 蓝牙RF收发器芯片组技术使用双向基于RF的数据通信链接63与其进行 通信的基座装置。如图所示，这一自动激活的条形码符号阅读系统40″，在 所有的除了几个方面外，类似于在WO公开出版号WO 00/33239中的在图 2A到2H中所示的条形码符号阅读系统40。尤其是，对其形式因素进行小 量的修改或不修改的情况下，图6F、7F和8F中揭示的激光扫描引擎的任 何一种能够结合到图2J的条形码符号阅读设备里。这些激光扫描条形码符 号阅读引擎中的每一个具有与在WO公开出版号WO 00/33239中描述的通 用的系统结构，主要差别涉及实现条形码符号检测和阅读区域的激光源的 使用，而在那里不提供任何分类的对象检测区域。
当结合到手持外壳49内时，在图2J中由53″指示的这些激光扫描引 擎中的每一个将能够自动生成：响应激光扫描引擎加电的基于激光的条形 码符号检测区域37、和响应基于激光的条形码符号检测区域37内的自动 条形码符号检测的基于激光的条形码符号阅读区域38，与在图1C的示意 图中描述的结构和功能一致。如将在后面更详细描述的，这些激光扫描条 形码符号阅读引擎中的每一个具有与在WO公开出版号WO 00/33239中的 在图25A到26中示意性说明的相同的通用系统结构。以这一通用化的系统 设计为基础的系统控制过程在WO公开出版号WO 00/33239的图27A到27C 中阐明的流程图中说明。这一通用系统设计的操作状态在WO公开出版号 WO 00/33239中的在图28的状态转换图中说明。
本发明的无线自动激活条形码符号阅读系统的第四个说明性实施例
在图3A到3C中，无线自动激活条形码符号阅读系统的第四个说明性 实施例130以手持集成的条形码符号扫描终端(“集成扫描终端”)131的 形式表示，手持集成的条形码符号扫描终端131包含每一个据此引为参考 的美国专利号6,076,733、5,922,752和5,905,248中说明的任何一个或多 个通用的因特网访问方法。如在图3A中所示，通过无线电基站133和无 线链接134和135将集成扫描终端131连接到ISP 132。手持因特网扫描 终端131具有一集成的基于GUI的网络浏览器程序、显示板136、触摸屏 型的键盘137、和程序设计的自动激光扫描条形码符号阅读引擎53。条形 码符号阅读引擎53的功能是阅读一用指定数据类型的信息编码的1-D或 2-D条形码符号138。这样的信息能够表示：(i)由终端131访问的网页的 URL；(ii)产品或对象的标识；或(iii)用于在信息网络上或一个系统中 标识一个对象，指定一个过程，或者指定一个对象的位置的任何类型的信 息。
在说明性实施例中，因特网扫描终端131被实现为一个便携式计算机， 例如，来自Palm公司的Palm Pilot手持数据终端、或类似设备。在说 明性实施例中，因特网扫描终端配备具有因特网访问软件，其支持TCP/IP 网络协议以及操作系统里的HTTP。终端131也配备有一个具有蓝牙RF 收发器芯片组的基于PCMCIA的调制解调器(modem)卡138，这将要在后 面更详细地说明，用于建立(如在图13A1和13A2说明的)与也具有蓝牙 RF收发器芯片组的基站133的双向基于RF的无线数字通信链接。然而 可以理解：在一些实例中，可能需要将一个笔状或棍状设备连接到终端131 的串行端口上以提供条形码符号阅读能力，优选地将自动激光扫描引擎53 与终端131的串行通信端口连接，从而实现说明性实施例的基于因特网的 事务使能系统(Internet-based Transaction Enabling System)。
如在图3A中所示，为了提供一个手持的整体设备，整个终端131、条 形码符号阅读引擎53(或其它扫描引擎)和辅助电池电源被强化并完全嵌 入在一个用橡胶处理的防震外壳141里。一旦通过对象检测区域9检测到 对象(例如处理卡(transaction card))142，激光束被自动地投射在条 形码符号检测区域10里，并且，横扫出现在那里的条形码符号138，一检 测到，为了从那里收集扫描数据，激光束自动地横扫条形码符号阅读区域 11，并且对其译码并产生代表阅读的条形码符号的符号特征数据。于是， 因特网扫描终端131自动地产生一个条形码符号阅读指示信号(例如，以 在LCD板136上的图标或信息144的形式)，让用户感觉到。如果和当用户 以定时的方式手动驱动设置在橡胶外壳141的侧面上的数据传送驱动开关 145，或者以图标145′的形式在LCD板136的显示表面上模拟，那么，因 特网扫描终端131自动地将随后产生的同一条形码符号的符号特征数据传 送到指定的主系统(例如，位于因特网139上的IP地址)、或位于因特网 扫描终端里的数据存储器、或与终端131通信的另一个存储设备。
如在图3A中所示，例如，在图6A、7A和8A中所示的条形码符号阅读 引擎能够容易地安装在条形码符号阅读设备130的头部中，不需要任何改 动。当结合到如图所示的手持外壳141中时，由图3A中的参考标号53指 示的这些激光扫描引擎中的每一个将能够自动生成：一基于IR的对象检测 区域9，用于自动地检测存在其中的对象；一基于激光的条形码符号检测 区域10，响应基于IR的对象检测区域9内的对象的自动检测、和一基于 激光的条形码符号阅读区域11，响应基于激光的条形码符号检测区域10 内的条形码符号的自动检测，与在图1A的示意图中描述的结构和功能一 致。如将在后面更详细描述的，这些激光扫描条形码符号阅读引擎中的每 一个具有与在图10A1到12中示意性说明的相同的通用系统结构。以这一 通用的系统设计为基础的系统控制过程在图14A1到14C4中阐明的流程图 中说明。这一通用的系统设计的操作状态在图15的状态转换图中说明。
本发明的无线自动激活条形码符号阅读系统的第五个说明性实施例
在图3B中表示了无线自动激活条形码符号阅读系统的第五个说明性 实施例130′，包括：一手持的激光扫描条形码符号阅读设备140′，适合于 保持在用户的手里；和一基站133，使用本发明的双向基于RF的数据通信 链接134(在图13A1和13A2中说明)与手持的条形码阅读设备140′进行 数据通信。并且，使用双向数据通信链接135与通过ISP 132维持的因特 网信息服务器进行通信。如图所示，这一自动激活的条形码符号阅读系统 130′，在所有的除了几个方面外，类似于在图3A中所示的条形码符号阅 读系统130。对其形式因素进行小量的修改或不修改的情况下，图3B的条 形码符号阅读设备可以结合在它的手持外壳141′，图6E、7E和8C中揭示 的激光扫描引擎的任何一种里。
本发明的无线自动激活条形码符号阅读系统的第六个说明性实施例
在图3C中表示了无线自动激活条形码符号阅读系统的第六个说明性 实施例130″，包括：一手持的激光扫描条形码符号阅读设备140″，适 合于保持在用户的手里；和一基站133，使用据此引用的美国专利号 4,460,120和5,321,246中公开的双向数据通信链接134与手持的条形码 阅读设备140″进行数据通信，并且，使用双向基于RF的数据通信链接 135与通过ISP 132维持的因特网信息服务器进行通信。如图所示，这一 自动激活的条形码符号阅读系统，在所有的除了几个方面外，类似于在图 3A中所示的条形码符号阅读系统130。在对其形式因素进行小量的修改或 不修改的情况下，图3C的条形码符号阅读设备能结合在它的手持外壳，图 6F、7F和8C中揭示的激光扫描引擎的任何一种里。
本发明的无线自动激活条形码符号阅读系统的第七个说明性实施例
在图4A中表示了无线自动激活全方向条形码符号阅读系统的第七个 说明性实施例150，包括：一自动激活的手持条形码符号阅读设备151，其 可操作地与具有一枢轴连接的扫描器支撑架153的基座装置152结合，用 于在销售点(POS)处的柜台表面上的多个位置中的任何一个位置处可释放 地支撑自动条形码符号阅读设备151。在优选的实施例中，条形码符号阅 读设备151通过在条形码符号阅读设备151和它的成对的基座装置152之 间的单向电磁链接154可操作地与它的基座装置152连接。在通过条形码 符号阅读设备成功地阅读每一条形码符号和定时地驱动数据传送驱动开关 155以后，经由从基座装置152伸出的并直接插入到主计算机系统156的 数据输入通信端口的柔性多线通信电缆157通过双向RF链接(154)将随 后产生的符号特征数据(来自同一条形码符号)传送到基站装置，并由此 传送到主系统(例如，电子货币登记系统、数据收集设备、等等)156。
在说明性实施例中，来自低压直流(DC)电源(图中未示出)的电能 通过柔性电缆159提供到基座装置。尤其是，在主计算机系统156中或者 作为可插入到常规的3-叉电源插座中的独立的DC电源适配器能够实现这 一DC电源。在本发明的其它的实施例中，电缆157和158能够被集成以提 供单一柔性的、多线的电缆，用于传送能量到基座装置和传送数据到主系 统。如将要在后面更详细地描述的，为了给在该设备里的电的和电-光的 元件提供能量，可再充电蓄电池供电装置160主要包含在条形码符号阅读 设备151的操纵部分内。
如在图4A中所示，扫描器支撑架153特别适合于接收和支撑手持条形 码符号阅读设备151，不需要用户支撑，从而，提供固定的、自动免提的 工作模式。通常，手持条形码符号阅读设备151包括一具有头部161A和特 定形状的操纵部分161B的特别轻的手持外壳161。如将在此后更详细地描 述的，头部161A包围激光扫描条形码符号阅读引擎53，激光扫描条形码 符号阅读引擎53通过光传送窗口168能够产生一个高度准直的扫描图形 162，用于在狭窄的有限扫描(即，3-D扫描区域)容积164内的对象上的 条形码符号进行扫描的目的，防止无意识扫描位于销售点(POS)外的对象 上的条形码符号。
优选地，通过安装在基座部分里的枢轴销，相对于基座部分162枢轴 地支撑基座装置152的架子部分153。为了在多个提供的扫描位置的任何 一个中相对于基座部分可释放地夹持基座装置的架子部分，在基座部分内 设置可释放的架子锁住机构。优选地，枢轴用于将上和下部分166和167 枢轴地连接在一起，用于基座装置相对于支撑表面容易转动。
如在图4A中所示，手持外壳的头部161A具有安装在整个的光传送孔 163上的光传送窗168。当落下或放下时，橡胶缓冲器169保护外壳的边缘。 又，一组彩色编码的状态指示灯170安装在设备外壳161A的头部上，用于 可视地显示系统在任何瞬间存在的特定状态。尤其是，在图2C中所示的彩 色编码方案能够被使用。通常，对其形式因素进行小量的修改或不修改的 情况下，在图6A、7A和8A中揭示的任何一个激光扫描引擎能够被结合在 图4A中所示的条形码符号阅读系统的手持外壳里。
表发明的无线自动激活条形码符号阅读系统的第八个说明性实施例
在图4B中表示了无线自动激活全方向条形码符号阅读系统的第八个 说明性实施例150′，包括：一手持激光扫描条形码符号阅读设备151′，适 合于保持在用户的手里；和一基站152，使用图13A1和13A2中说明的双 向基于RF的数据通信链接154与手持条形码阅读设备151′进行数据通信。 如图所示，这一自动激活的条形码符号阅读系统151′，在所有除了几个方 面外，类似于在图3A中所示的条形码符号阅读系统150。通常，对其形式 因素进行小量的修改或不修改的情况下，在图6E、7E和8B中揭示的任何 一个激光扫描引擎能够直接安装在图4B中所示的条形码符号阅读设备的 头部内。
本发明的无线自动激活条形码符号阅读系统的第九个说明性实施例
在图4C中表示了无线自动激活全方向条形码符号阅读系统的第九个 说明性实施例150″，包括：一手持激光扫描条形码符号阅读设备151″，适 合于保持在用户的手里；和一基站152，使用如在图13A1和13A2中说明 的双向数据通信链接154″与手持条形码阅读设备151″进行数据通信，将 要在后面进行更详细的说明。如图所示，这一自动激活的条形码符号阅读 系统790，在所有的除了几个方面外，类似于在图4A中所示的条形码符号 阅读系统150。通常，对其形式因素进行小量的修改或不修改的情况下， 图4C的条形码符号阅读设备能够结合在它的手持外壳161A，图6F、7F和 8C中揭示的任何一个激光扫描引擎内。
本发明的无线自动激活条形码符号阅读系统的第十个说明性实施例
在图5A到5D中表示了无线自动激活条形码符号阅读系统的第十个说 明性实施例790，包括：一手持激光扫描条形码符号阅读设备791，适合于 保持在用户的手里；和一基站792，使用如在图13A1和13A2中说明的本 发明的双向数据通信链接与手持条形码阅读设备791进行数据通信，这将 要在后面进行说明。在本发明的说明性实施例以及其它实施例中，通过手 持无线设备的自动检测主要地控制(即，调节)数据传送驱动开关330的 操作，包括从基站传送到无线手持设备的“心跳”信号强度的检测，手持 无线设备物理上位于基于RF的数据通信链接(即，系统)的预定的RF通 信范围内，如在图13A1和13A2中所示。
通常，或许在特定的实施例中要对其形式因素进行小量的修改的情况 下，在图5A到5D中所示的手持条形码符号阅读设备790能够结合在它的 手持外壳，图6A、6E、7A、7E、和8A、8B中揭示的1D和2D激光扫描引 擎中的任何一种以及在图6F、7F、和8C中揭示的全方向激光扫描引擎中 的任何一种内。
如在图5E和5F中所示，可缩回/可伸出的支撑钩793被集成在两种 普通安装类型的托架设置基站792里，即：(i)垂直安装，其中，当可伸 出/可缩回的铰接支撑钩793被设置在如图5E1和5F中所示的它的伸出的 结构中时，自动手持激光扫描条形码符号阅读设备790能够被支撑在垂直 位置；和(ii)水平安装，其中，当可伸出/可缩回的铰接支撑钩793被 设置在如图5G和5H伸出结构所示的缩回结构中时，自动手持激光扫描条 形码符号阅读设备790能够被支撑在水平位置。这一特征允许托架/基站 被容易地安装到桌子或墙壁表面上。图5I表示在图5A到5D的系统中采用 的托架支撑基站792的正侧视图，它的支撑钩793设置在它的缩回构造中。 图5J表示在图5A到5D的系统中采用的托架支撑基站792的正侧视图，它 的支撑钩793设置在它的显著位置，本发明的无线双向基于RF的数据通信 方法被允许实质上相同地工作在这些基站安装的每一种中。
如在图中所示，无线条形码符号阅读器的电源开关被安置在阅读器外 壳的后端，并且，通过小的锁孔2000是可接触到的。由于这一特征，使用 在阅读器后部的电源开关，操作人员能够切断电池。这一开关机构提供一 种节约电能的简单方法，并且，将保护在无线条形码符号阅读器上的电池。 另外，当无线条形码符号阅读器有故障时，这一开关能用作硬件的重置按 钮。在上面的详细说明中已经描述了本发明的无线自动激活的条形码符号 阅读系统的各种说明性实施例，现在在这个节骨眼上进行更详细的说明是 合适的，自动激活的激光扫描引擎的九个说明性实施例中的每一个都能够 容易地结合到本发明的无线条形码符号阅读系统的上述实施例中。
用于产生基于IR的对象检测区域、一维的基于激光的条形码符号检测 区域、和一维的基于激光的条形码符号阅读区域的自动激活激光扫描引擎
如在图6A到6D中所示，自动激活的条形码符号阅读引擎的第一个说 明性实施例200包括：使用目前可获得的能够使用的技术获得如同方糖一 样小的微型的引擎外壳201，其具有一下外壳(即，底座)部分202A和一 上外壳(即，盖子)部分202B；一激光扫描模块203，用于产生激光束并 横扫扫描区域(即，条形码符号检测区域和条形码符号阅读区域)；和一支 持电子电路的PC板204，包括一个与模拟和数字信号处理电路连接的光电 探测器226和与存在于PC板上的对象检测子系统连接的红外线发射器206A 和红外线接收器206B，如在美国专利5,808,285中所教导的，该电子电路 用于获得在图10A1到100中所示的子系统和亚元件(subcomponents)；和 一扫描窗口227，用于覆盖引擎外壳的传送孔228，并提供据此引为参考的 美国专利5,789,731中教导的光学功能。
如在图6A和6B中所示，光传送孔228形成在引擎外壳的下外壳部分 202A的侧面，允许在那里产生的激光束射出外壳。与光电探测器205相符 合的另一个孔212形成在外壳部分202A的前侧下表面，以允许返回的激光 被光电探测器226检测。在该说明性实施例中，如图所示，光传送孔228 允许IR光射出并进入下外壳部分202A。为了允许软束线通过常规的连接 器210与在PC板204上的电路相互连接，输入/输出孔(图中未示出)形 成在下外壳部分202A的后侧面板中。由于PC板204安装在下外壳部分202A 的内部，上外壳部分202B与下外壳部分202A搭扣配合(snap-fitted)， 并且，使用一组机用螺钉(图中未示出)固定在那里。
尤其是，图6A的条形码符号阅读引擎包含图10A1到12中所示的系统 结构，其执行在图14A1到14C4中说明的和由图15的状态转换图描述的控 制过程。又，从这一条形码符号阅读引擎200产生的输出是由对几个事件 进行响应的一系列的数据包流调制的RF载波信号，这几个事件也就是： (i)来自自动条形码符号阅读引擎200的符号特征数据串的生成；(ii) 安装在扫描器外壳的外部上的数据传送开关的手动驱动；和(iii)来自蓝 牙RF收发器芯片组803的范围内指示信号A5＝1的生成，该蓝牙RF收 发器芯片组803包含在集成有引擎的手持条形码阅读设备里。
用于产生基于激光的对象检测区域、一维的基于激光的条形码检测区 域，和一维的基于激光的条形码阅读区域的自动激活激光扫描引擎
在图6E中，自动激活的条形码符号阅读引擎的第二个说明性实施例 200′包括：使用目前可获得的能够使用的技术获得如同方糖一样小的微型 引擎外壳201，其具有下外壳(即，底座)部分202A和上外壳(即，盖子) 部分202B；如据此引用的1998年5月1日申请的未决(co-pending)申 请号09/071,512中揭示的激光扫描模块203，用于产生激光束并横扫扫描 区域；和用于支持电子电路的PC板204(类似于在图9B中所示的)，包括 与在PC板204上实现的模拟和数字信号处理电路连接的光电探测器226， 如在美国专利号5,808,285中教导的，该电子电路用于实现WO公开出版号 WO 00/33239的图22A1到22C中所示的子系统；和一扫描窗口227，用于 覆盖引擎外壳的传送孔228并提供光学功能，如在此引用的美国专利 5,789,731中教导的。在所有除了几个方面，除了在图6E中所示的引擎200′ 生成一基于激光的对象检测区域(23)，而不是基于IR的对象检测区域9 之外，条形码符号阅读引擎200′类似于图6A的条形码符号阅读引擎200。 从这一条形码符号阅读引擎产生的输出是由对几个事件进行响应的一系列 的数据包流调制的RF载波信号，这几个时间即：(i)来自自动条形码符号 阅读引擎200的符号特征数据串的生成；(ii)安装在扫描器外壳外部上的 数据传送开关的手动驱动；和(iii)来自蓝牙RF收发器芯片组803的 范围内指示信号A5＝1的生成，该蓝牙RF收发器芯片组803包含在集成 有引擎的手持条形码阅读设备内。
尤其是，图6E的条形码符号阅读引擎包含WO公开出版号WO 00/33239 的图22A1-22C中所示的系统结构，并且，执行在其图23A1到23E中说明 的和由那里所示的图24的状态转换图限定的控制过程。如将要在后面更详 细地描述的，基于激光的对象检测区域23能够通过驱动常规的VLD而生成， 从而在对象检测工作模式期间产生低功率的、不可见的(或者其它感觉不 到的)脉冲激光束，如在美国专利4,933,538中教导的，在这里一起被引 用。在这一工作模式中，在基于激光的条形码符号检测和阅读工作模式期 间，用于检测反射激光的相同的光电探测器226能够被用于在对象检测工 作模式期间检测不可见的激光返回信号。在说明性实施例中，反射存在于 基于激光的对象检测区域23内的对象的和被光电探测器226检测的不可见 的脉冲激光信号被处理，从而检测位于那里的对象的存在，并且，自动地 生成表示出这一自动对象检测的控制驱动信号A1＝1。在所有的其它方面中， 图6E的条形码符号阅读引擎实质上类似于图6A的条形码符号阅读引擎。
用于产生一维的基于激光的条形码检测区域、和一维的基于激光的条 形码阅读区域，没有对象检测区域，的自动激活激光扫描引擎
在图6F中，自动激活的激光扫描引擎的第三个说明性实施例200″包 括：使用目前可获得的能够使用的技术获得如同方糖一样小的微型引擎外 壳201，其具有下外壳(即，底座)部分202A和上外壳(即，盖子)部分 202B；如目前已经放弃的据此引为参考的1998年5月1日申请的未决 (co-pending)申请号09/071,512中公开的激光扫描模块203，用于产生 激光束并横扫扫描区域；和一支持电子电路的PC板204(类似于在图9B中 所示的)，包括与在PC板204上实现的模拟和数字信号处理电路连接的光 电探测器226，如在美国专利5,808,285中教导的，所述电子电路用于实 现WIPO公开出版号WO 00/33239的在图25A到26中所示的子系统；和一 扫描窗口227，用于覆盖引擎外壳的传送孔228，并提供光学功能，如在这 里一起引用的美国专利5,789,731中教导的。
尤其是，图6F的条形码符号阅读引擎包括WIPO公开出版号WO 00/33239的图25A-26中所示的系统结构，并且执行它的图27A到27C中 说明的和由那里所示的图28的状态转换图限定的控制过程。在所有除了几 个方面，除了图6F的条形码符号阅读引擎不生成任何种类的对象检测区域 外，图6F的条形码符号阅读引擎200″类似于图6A和6E的条形码符号阅 读引擎。从这一条形码符号阅读引擎产生的输出是由对几个事件的响应的 一系列的数据包流调制的RF载波信号，这几个事件即：(i)来自自动条形 码符号阅读引擎200的符号特征数据串的生成；(ii)安装在扫描器外壳外 部上的数据传送开关的手动驱动；和(iii)来自蓝牙RF收发器芯片组 803的范围内指示信号A5＝1的生成，该蓝牙RF收发器芯片组803包含在 集成有引擎的手持条形码阅读设备里。
用于产生基于IR的对象检测区域、二维的基于激光的条形码检测区 域、和二维的基于激光的条形码阅读区域的自动激活激光扫描引擎
在图7A到7D中，自动激活的激光扫描引擎的第四个说明性实施例230 包括：使用目前可获得的能够使用的技术获得如同方糖一样小的微型引擎 外壳231，其具有下外壳(即，底座)部分231A和上外壳(即，盖子)部 分231B；如据此引用的1999年11月11日出版的WIPO公开出版号WO 99/57579中公开的存在于外壳盖子部分231B的内侧表面上的x-y激光扫 描模块232，用于产生激光束并横扫扫描区域；支持电子电路的PC板233， 包括与PC板233上的模拟和数字信号处理电路连接的光电探测器234，和 与在PC板233上实现的引擎的基于IR的对象检测电路连接的红外线发射 器235和红外线接收器236，如在美国专利5,808,285中教导的，所述电 子电路用于实现在图15A1到16中所示的它的子系统和亚元件；和扫描窗 口237，用于覆盖引擎外壳的传送孔238，并提供光学功能，如据此引用的 美国专利5,789,731中教导的。尤其是，图7A的条形码符号阅读引擎包含 图10A1到100中所示的系统结构，其执行图14A1到14C4中说明的和由图 15的状态转换图限定的控制过程。
如在图7D中所示，上外壳部分213B的下表面起到一个光具座(即， 平台)的作用，大多数的x-y激光扫描机构的光和电-光元件被策略性地 安装在上面。如在图7D中所示，下外壳部分231A支撑PC板233，在其上 使用表面安装元件的和类似的现有技术实现图10A1到100的电路。如在图 7A和7D中所示，输出的激光束251在它的2D激光扫描区域的x和y方向 上扫描，2D激光扫描区域在条形码符号检测工作模式期间起到条形码符号 检测区域的作用，并且在条形码符号阅读工作模式期间起到条形码符号阅 读区域的作用。任选地，在PC板233上能够实现数据传送子系统，而连接 到PC板233的传输天线240安装到引擎外壳的外部上。
从这一条形码符号阅读引擎的实施例产生的输出是由对下列事件的发 生的响应的一系列的数据流调制的RF载波信号，该事件即：(i)来自自动 条形码符号阅读引擎200的符号特征数据串的生成；(ii)安装在扫描器外 壳的外部上的数据传送开关的手动驱动；和(iii)来自蓝牙RF收发器 芯片组803的范围内指示信号A5＝1的生成，该蓝牙RF收发器芯片组803 包含在集成有引擎的手持条形码阅读设备里。
用于产生基于激光的对象检测区域、二维的基于激光的条形码检测区 域、和二维的基于激光的条形码阅读区域的自动激活激光扫描引擎
在图7E中表示了自动激活的激光扫描引擎的第五个说明性实施例230′ 被。几乎所有的除了几个方面，除了图7E的引擎产生的基于激光的检测区 域大体上与图6E的引擎产生的相似以外，图7E的条形码符号阅读引擎实 质上类似于图7A的条形码符号阅读引擎。尤其是，图7E的条形码符号阅 读引擎采用WIP0公开出版号WO 00/33239的图22A1到22C中所示的系统 结构，并且，执行在其图23A1到23E中说明的和由那里所示的图24的状 态转换图限定的控制过程。从这一条形码符号阅读引擎产生的输出是由对 几个事件的响应的一系列的数据包流调制的RF载波信号，这几个事件即： (i)来自自动条形码符号阅读引擎200的符号特征数据串的生成；(ii) 安装在扫描器外壳的外部上的数据传送开关的手动驱动；和(iii)来自蓝 牙RF收发器芯片组803的范围内指示信号A5＝1的生成，该蓝牙RF收 发器芯片组803包含在集成有引擎的手持条形码阅读设备里。
有利地，在这些工作模式期间，使用光栅型(2-D)激光扫描图形能够 使2D(例如，PDF 417)型条形码符号的条形码符号检测和阅读更积极。
用于产生二维的基于激光的条形码检测区域、和二维的基于激光的条 形码阅读区域，没有对象检测区域的自动激活激光扫描引擎
在图7F中表示了自动激活的激光扫描引擎的第六个说明性实施例 230″。几乎所有的除了几个方面，除了图7F的引擎不产生任何种类的对象 检测区域以外，图7F的条形码符号阅读引擎实质上类似于图7A的条形码 符号阅读引擎。代之以，图7F所示的引擎依赖于自动的基于激光的条形码 符号检测的使用，其中，可见的激光束在脉冲工作模式(例如，大约50％ 的占空因数的外壳)运行。尤其是，图7F的条形码符号阅读引擎包含WIPO 公开出版号WO 00/33239的图25中所示的系统结构，并且，执行在其图 27A到27C中说明的和由那里所示的图28的状态转换图限定的控制过程。 从这一条形码符号阅读引擎产生的输出是由对几个事件的响应的一系列的 数据包流调制的RF载波信号，这几个事件即：(i)来自自动条形码符号阅 读引擎200的符号特征数据串的生成；(ii)安装在扫描器外壳的外部上的 数据传送开关的手动驱动；和(iii)来自蓝牙RF收发器芯片组803的 范围内指示信号A5＝1的生成，该蓝牙RF收发器芯片组803包含在集成 有引擎的手持条形码符号阅读设备里。
用于产生基于IR的对象检测区域、全方向的基于激光的条形码检测区 域和全方向的基于激光的条形码阅读区域的自动激活激光扫描引擎
在图8A中表示了自动激活的激光扫描引擎的第七个说明性实施例 260，包括：具有下外壳(即，底座)部分261A和上外壳(即，盖子)部 分261B的超小型的引擎外壳261；如据此引用的美国专利5,796,091中 公开的基于多边形的激光扫描模块或结构262，其具有用光和电-光元件 安装在上面的光具座，用于产生激光束并横扫全方向的扫描区域；用于支持 电子电路的PC板263，包括与PC板263上实现的对象检测电路连接的IR 发射器和接收器264和265，和与PC板263上实现的模拟和数字信号处理 电路连接的光电探测器266，如美国专利5,976,091中教导的，该电子电 路用于实现在图10A1到100中所示的子系统；和扫描窗口267，用于覆盖 引擎外壳的传送孔，并提供据此引用的美国专利5,789,731中教导的光学 功能。
尤其是，图8A的条形码符号阅读引擎包含图10A1到100中所示的系 统结构，并且执行在图14A1到14C4中说明的和由图15的状态转换图限定 的控制过程。在条形码符号检测模式期间，该引擎在它的条形码符号检测 区域10内自动地生成全方向的激光扫描图形，用于收集在条形码符号检测 处理操作中使用的扫描数据。同样，在条形码符号阅读模式期间，该引擎 它的条形码符号阅读区域11内自动地生成全方向的激光扫描图形在，用于 收集在条形码符号检测处理操作中使用的扫描数据。在图9A和9B中表示 了投射在区域10和11内的全方向的激光扫描图形的截面图。关于激光扫 描图形的更详细的说明在据此引为参考的美国专利5,796,091中公开了。 从这一条形码符号阅读引擎产生的输出是由对几个事件的响应的一系列的 数据包流调制的RF载波信号，这几个事件即：(i)来自自动条形码符号阅 读引擎200的符号特征数据串的生成；(ii)安装在扫描器外壳外部上的数 据传送开关的手动驱动；和(iii)来自蓝牙RF收发器芯片组803的范 围内指示信号A5＝1的生成，该蓝牙RF收发器芯片组803包含在集成有 引擎的手持条形码阅读设备内。
用于产生基于激光的对象检测区域、全方向的基于激光的条形码检测 区域和全方向的基于激光的条形码阅读区域的自动激活激光扫描引擎
在图8B中表示了自动激活的激光扫描引擎的第八个说明性实施例 260′，包括：具有下外壳(即，底座)部分261B和上外壳(即，盖子)部 分261A的超小型的引擎外壳261；如据此引为参考的美国专利5,796,091 中公开的基于多边形的激光扫描模块262，具有其上安装有光和电-光元 件的光具座，用于产生激光束并横扫全方向的扫描区域；用于支持电子电路 的PC板263，包括与在PC板263上实现的模拟和数字信号处理电路连接 的光电探测器266，如在美国专利5,796,091中教导的，该电子电路用于 实现在图22A1-22C中所示的子系统；和扫描窗口267，用于覆盖引擎外壳 的传送孔，并提供如据此引用的美国专利5,789,731中教导的光谱过滤功 能。
尤其是，图8B的条形码符号阅读引擎包含WIPO公开出版号WO 00/33239中的图22A1-22C中所示的系统结构，并且，执行其图23A1到23E 中说明的和通常由那里所示的图24所示的状态转换图限定的控制过程。几 乎所有的除了几个方面，除了在它的对象检测工作模式期间由图8B中的 引擎自动生成基于激光的对象检测区域23以外，图8B的引擎类似于图8A 的引擎。连同图6E的引擎描述的相同技术能够用于生成由图8B的激光扫 描引擎产生的基于激光的对象检测区域23。从这一条形码符号阅读引擎产 生的输出是由对几个事件的响应中的一系列的数据包流调制的RF载波信 号，这几个事件即：(i)来自自动条形码符号阅读引擎200的符号特征数 据串的生成；(ii)安装在扫描器外壳的外部上的数据传送开关的手动驱 动；和(iii)来自蓝牙RF收发器芯片组803的范围内指示信号A5＝1的 生成，该蓝牙RF收发器芯片组803包含在集成有引擎的手持条形码符号 阅读设备里。
用于产生全方向的基于激光的条形码检测区域和全方向的基于激光的 条形码阅读区域，没有对象检测区域的自动激活激光扫描引擎
在图8C中表示了自动激活的激光扫描引擎的第九个说明性实施例 260″，包括：具有下外壳(即，底座)部分261A和上外壳(即，盖子)部 分261B的超小型的引擎外壳261；如据此引用的美国专利5,796,091中 公开的基于多边形的激光扫描模块262，具有在其上安装有光和电-光元 件的光具座，用于产生激光束并横扫全方向的扫描区域；用于支持电子电路 的PC板263，包括与在PC板263上实现的模拟和数字信号处理电路连接 的光电探测器266，如在美国专利5,796,091中教导的，该电子电路用于 实现在图25A1-26中所示的子系统；和扫描窗口267，用于覆盖引擎外壳 的传送孔，并提供据此引用的美国专利5,789,731中教导的光谱过滤功能。
尤其是，图8C的条形码符号阅读引擎包含WIPO公开出版号WO 00/33239的图25A-26中所示的系统结构，执行在其图27A到27C中说明 的和通常由那里表示的图28所示的状态转换图控制的控制过程。几乎所有 的除了几个方面，除了在它的系统操作期间图8C中的激光扫描引擎不产 生任何形式的对象检测区域以外，图8C的引擎类似于图8B的引擎。从这 一条形码符号阅读引擎产生的输出是由对几个事件的响应的一系列的数据 包流调制的RF载波信号，这几个事件即：(i)来自自动条形码符号阅读引 擎200的符号特征数据串的生成；(ii)安装在扫描器外壳外部上的数据传 送开关的手动驱动；和(iii)来自蓝牙RF收发器芯片组803的范围内 指示信号A5＝1的生成，该蓝牙RF收发器芯片组803包含在集成有引擎 的手持条形码符号阅读设备里。
包括基于IR的对象检测子系统、基于激光的条形码符号检测子系统、 基于激光的条形码符号阅读子系统和手动驱动的符号特征数据传送子系统 的无线自动激活激光扫描条形码符号系统
参考图10A1到15，下面详细地描述第一个通用系统设计。尤其是， 第一个通用系统设计的结构和功能被提供在上面描述的与自动激活条形码 符号阅读系统相关的本发明的各个说明性实施例中，包括：基于IR的对象 检测子系统、基于激光的条形码存在检测子系统、基于激光的条形码符号 阅读子系统和数据传送驱动子系统，如在图1A中所示。有关第二个和第三 个通用系统设计的细节能够通过阅读WIPO公开出版号WO00/33239并结合 考虑下面描述的与第一个通用实施例相关的技术而发现。
如在图10A1到100中所示，无线自动激活条形码符号阅读系统300 包括多个合作元件(cooperation components)，即：系统超控信号检测电 路301，用于检测产生的系统超控信号并在其产生时产生控制驱动信号A0＝1； 主振荡电路301A，用于产生主时钟信号CLK，由系统超控信号检测电路301 和对象检测电路307使用；第一RC定时网络302，用于设置主振荡电路的 振荡频率；用于产生系统超控信号的装置(例如，霍耳效应传感器)335； 手动驱动的数据传送开关303，用于在响应开关驱动时生成控制驱动信号 A4＝1；第一控制装置304，以第一控制电路C1实现，用于执行本地化的系统 控制功能；第二RC定时网络305，用于在控制电路C1中设置定时器T1；用 于在对象检测区域9的至少一部分中检测到具有条形码的对象后产生第一 驱动控制信号A1＝1的装置(例如，对象传感电路306和对象检测电路307)； 激光束扫描机构308，用于产生可见的激光束并横扫检测对象上的条形码 符号；感光(photoreceiving)电路309，用于检测扫描的条形码符号反 射的激光并产生表示检测强度的电信号D1；模数(A/D)转换电路310，用 于将模拟扫描数据信号D1转换为对应的数字扫描数据信号D2；条形码符号 (存在)检测电路311，用于为自动地检测在检测对象上的条形码符号的 数字数据图形并产生控制驱动信号A2＝1而处理数字扫描数据信号D2；第三 RC定时网络312，用于在条形码符号检测电路311中设置定时器TBCD；第二 控制装置313，以第二控制电路C2实现，用于对条形码符号的检测进行响 应时执行本地的系统控制操作；第三控制装置314，以第三控制模块C3实 现；分别用参考标号315、316、317和318标识的定时器T2、T3、T4和 T5；符号译码模块319，用于处理数字扫描数据信号D2从而确定由检测的 条形码符号表示的数据，生成对其进行表示的符号特征数据，并产生由第 三控制模块C3使用的驱动控制信号A3；数据包合成模块320，用于对传送 到它的匹配的基座装置440的一组格式化的数据包进行合成；数据包传送 电路321，用于传送由数据包合成模块319合成的该组数据包；由使能信 号E2和控制驱动信号A2＝1驱动的对象检测状态指示器(例如，LED)451、 条形码符号检测状态指示器452，和由使能信号E8＝1驱动的条形码符号阅 读状态指示器(例如，LED)453；和由信号E9＝1驱动的数据传送状态指示 器454(例如，LED)；分别安装在手持设备791和托架设置基站792中的 蓝牙TMRF收发器芯片组803和804，用于在它们之间实现双向RF数据通信 链接；数据包组缓冲器(即，FIFO)802，设置成使用使能信号E11在C3控 制模块314的控制下与数据包传送电路321进行数据通信；使用使能信号 E10由C3控制模块314控制的数据包传送电路321；在C3控制模块下设置的 通信范围外指示器(听得见的和/或可视的)805，用于当手持条形码阅读 器被移到系统的通信范围外时为操作人员生成听得见的和/或可视的指示 信号；和编程到图14A1到14C4的流程图中说明的系统控制过程的附加的 控制系统逻辑，从而使无线条形码阅读器能够：(i)在它的远程基站的通 信范围外时阅读条形码，(ii)存储这样的数据，直到通信能够在无线装置 和基站之间重新建立时，然后(iii)当无线设备再次位于系统的通信范围 内时，将缓冲的并且打包的数据传送到基站。优选地，数据包组缓冲器802 的存储器存储容量将足够容纳当无线设备位于它的远程基站的通信范围外 时阅读的大量条形码符号。
如将要在后面详细描述的，第二控制电路C2能够“超控(overriding)” (即，禁止(inhibit)和/或使能(enable))第一控制电路C1，而第三 控制电路C3能够分别“超控”第一和第二控制电路C1和C2。如在图10A1 到10A4中所示，通过生成系统操作期间在各个控制结构之间传送的超越控 制信号(即，C2/C1、C3/C2和C3/C1)来执行这种超越控制功能。由于控制 子系统的独特的结构，它的自动激活的条形码符号阅读设备能够有通用的 性能和超低功率运行。这一控制子系统构造的结构、功能和优点在下文将 变得很清楚。
如在图10A1到10A4中所示，通过包含在设备外壳内的电池供电装置 320将电能提供给条形码阅读设备的部件。如在图10B1的示意图中所示， 包含在条形码符号阅读设备的外壳内的电池供电装置320按照程序设计的 智能工作模式将提供电能提供到其内的部件。在说明性实施例中，电池供 电装置320包括：电源分配电路325、可替换的或可充电的电池326、和自 动电源控制电路330。在说明性实施例中，采用可再充电电池，电源电路 320还包括一个次级感应线圈327B、桥式整流器328和电压调整电路329。 优选地，所有这些亚元件包含在设备的手持外壳里，并如图10B1所示配置 在一起。
如在图10B1中所示，次级感应线圈327B的功能是与包含在，例如与 条形码阅读设备连接的基座装置440中，的初级感应线圈建立电磁耦合。 在这些具有集成的可再充电装置的基座装置的条形码符号阅读系统的实施 例中，无论何时条形码符号阅读设备被支撑在基座装置的再充电部分中， 其中的可再充电电池326被自动地再充电。尤其是，当设置在这一构造中 时，电能从基座装置440中的初级感应线圈327A感应传送到在条形码符号 阅读设备中的次级感应线圈327B，如在图10A1到10A4中所示。感应耦合 的AC电源信号然后由桥式整流器320整流，最后由电压调整电路329滤波， 以提供调整的DC电源信号为可再充电的电池326再充电。
如在图10B1中所示，自动电源控制电路330被串联连接在可再充电的 电池326和电源分配电路325之间。自动电源控制电路330的功能是在预 定设置的运行条件下设备运行在它的手提工作模式(即，从基站的托架部 分移走)时自动地控制(即，管理)电池电源对条形码符号阅读设备内的 电驱动部件的可用性。尤其是，当电源分配电路325通过电源分配总线在 整个条形码符号阅读设备中分配电源，仅当电源控制电路330被驱动时， 自动电源控制电路330能使全部系统元件使用电源(即，电压和直流电流 的产品)。
如在图10B1中所示，自动电源控制电路330包括多个亚元件，即：DC- 到-DC电压转换器330A；电源转换(commutation)开关330B；和可复位 定时器电路330C。DC-到-DC电压转换器330A的功能是将电池电源326的 电压转换到+5伏，而电源转换开关330B的功能是从DC-到-DC电压转换 器330A到电源分配电路325的输入端口选择性地转换电源。可复位定时器 电路330C的功能是控制电源转换电路，使电池电源以电源保存方式提供到 电源分配电路325，在它的各种工作模式中，不会危及条形码符号阅读系 统性能的安全。
通常，存在多种方法实现应用在图10A1到10B1中所示的电源装置320 的电源复位开关330D。然而，实际上，实现这一亚元件的特定方式将依赖 于条形码符号阅读系统的特定的实施例，以及它的特定的应用。例如，考 虑在图2A中说明的条形码符号阅读系统。在本发明的这一特定的实施例 中，以设置在其手持外壳的支撑表面之一上的弹簧-偏置开关实现电源复位 开关330D将是有利的。在这一配置中，在它的电源断开/节电工作模式时 在它被支撑的地方上，当手持外壳从它的架子上拿起或离开工作台面时， 电源复位开关330D将生成电源复位信号。
如在图10A1到10A4中所示，通过电池再充电装置327A/327B、328和 329，在各个条形码符号阅读设备上的电池电源326被自动地充电到它的正 常的输出电压(即，V电池)。在电源切换事件发生以后一个预定的持续时间 ΔT(例如，大于1分钟，优选地为5分钟)，电源装置320达到它的恒稳 态状况。在这一状态，电容器C1通过电阻R1充电到高于Vref的电压。这使 得电容器C1的输出电压降落到使得FET 330B截止(disable)的电平，从 而使电池电源中断对电源分配电路325的电源供应，并最后使条形码符号 阅读设备失灵。在上述的三个“电源转换(power switching)”事件的任 何一个发生时，电容器C1通过电阻R2(即，R1＞＞R1)快速地放电，使电容器 C1的输出电压达到能够使得FET 330B提供电池电源到电源分配电路325的 水平，并因此能够使条形码阅读设备工作预定的时间周期(例如，ΔT大 于1分钟，优选地为5分钟)。程序设计的电源持续时间提供了时间窗口Δ T，在该时间内，系统的对象检测电路能够自动地检测在它的对象检测区域 9内的对象。然而，这一电源重置操作不起动，或相反，使得激光扫描或 者条形码符号阅读操作开始或停止。仅对象进入对象检测区域9(即，当 可重置的定时器电路330C已经被重置时))能够起动，或相反，使激光扫 描或者条形码符号阅读操作开始。
本发明的电源控制方案的主要的优点是：当最低限度地影响由此系统 提供的不同模式的自动操作时，在采用图10A1到10A4中所示的基于IR的 对象检测或者WIPO公开出版号WO 00/33239的图22A1到22A4中所示的 基于激光的对象检测的自动条形码符号阅读应用中提供自动的电源保护。 尤其是，假如用户在编程到条形码符号阅读设备中的预定的持续时间ΔT 内阅读至少一个条形码符号，那么没有必要重置此电源控制电路。又，当 条形码阅读设备的手持外壳放置在(即，支撑在)它的基座装置的扫描器 支撑部分的支撑凹槽里时，检测由永磁铁551B生成的磁通量的模式选择传 感器(例如，霍尔效应传感器)650产生连续地驱动电源控制电路330的 信号(例如A4＝1)，使得电池电源从可再充电电池326供应到电源分配电路 325，并因此，使得扫描器在免提工作模式下连续地操作。同时，当手持条 形码阅读设备放置在基座装置440的扫描器支撑部分中时，，模式选择传感 器650也使得数据传送控制驱动信号A4＝1被生成。
另外，低电池保护电路3000被设置在无线条形码阅读器里，用于：(i) 自动地监视电池电源326的电压；(ii)若电池电压被检测到是在预定的电 压阈值以下则发出声音/振动无线条形码阅读器，然后关闭无线设备里的 激光二极管，并使得系统进入它的休眠状态。这一低电池保护电路3000能 够保护电池防止过度放电和数据错误，因为，当它的电压太低时从电池出 来的电流将是很大的。
在本发明的说明性实施例中，使用本领域公知的微电子电路制造技术， 系统超控信号检测电路301、主振荡器电路301A、对象检测电路307、第 一控制电路C1、模拟-到-数字转换电路310、条形码符号检测电路311、和 第二控制电路C2可以全部实现在一个单独的特定用途集成电路 (ASIC-Application Specific Integrated Circuit)芯片333上。在说 明性实施例中，用于激光扫描和光检测及处理功能的ASIC芯片和有关的电 路被安装在具有条形码符号阅读设备的外壳的PC板上。使用单独的可编程 的设备，例如具有可访问的程序和缓冲存储器的微处理器，和外部定时电 路，由图10A2中的参考标号集中说明的，符号译码模块319、数据包合成 模块320、定时器T2、T3、T4和T5及第三控制模块C3被实现。在说明 性实施例中，这些元件和设备被安装在具有条形码符号阅读设备的PC板 上。
在说明性实施例中，当自动电源控制电路330被驱动(即，当出现特 定的切换情况时)时，来自电池电源装置326的电源自动地提供到第一控 制电路C1、系统超控检测电路301、主振荡器电路301A、IR对象感测电路 306和对象检测电路307。当仅将偏置电压提供到所有的其它系统元件以致 于它们各个开始失去运行能力时，能够使得这些元件运行。按照本发明的 原理，分配电源到所有其它系统元件发生在通过分布控制中心C1、C2和 C3的相互作用形成的控制结构的管理之下。
如在图10C所示，主时钟振荡器电路301A将周期性的脉冲信号CLK1 提供到系统超控信号检测电路301和对象检测电路307。在说明性实施例 中，主振荡器电路301A设计成在低频(例如大约1.0Khz)和很低的占空 因数(例如大约1.0％)下操作。为系统超控信号产生设备335和IR对象 感测电路306的“接通(ON)”时间与主振荡器电路301A的占空因数成比 例。当条形码符号阅读引擎是在它的对象检测方式以及当系统超控信号产 生设备335被驱动(即，产生系统超控信号D0＝1)时，这一特征允许最小 的工作电流。
按照本发明，对象检测电路307的目的是在确定了对象(例如，产品、 文档；等等)存在于条形码符号阅读设备的对象检测区域9，并因此存在 于条形码检测区域10的至少一部分中之后产生第一控制驱动信号A1＝1。 在说明性实施例中，采用自动对象检测。然而，将会明白：“无源分析 (passive)”技术以可接受的结果而可以被使用。如在图10E中所示，对 象检测电路307包括两个主要的亚元件，即对象感测电路306和对象检测 电路307，两者由控制电路C1局部地控制。在说明性实施例中，对象感测 电路306包括由IR发射器驱动电路349驱动的IR LED 206A，和由IR接 收偏置电路358驱动的IR光电晶体管(或光电二极管)206B。这些部件被 设置并安装在PC板上，以便提供部分地包含激光扫描平面的对象检测区域 9，如上所述。如在图10A1到10A4中所示，对象检测电路307产生提供给 IR发射器驱动电路349的使能信号IR DR。由IR光电晶体管206B产生的 信号，以IR REC标识，作为输入信号被提供给对象检测电路307，用于以 下面将要描述的方式进行信号处理。在说明性实施例中，当通过由第一控 制电路C1产生的使能信号E0而使得对象检测电路307工作时，IR LED 206A 生成以主振荡电路301A的速率(例如1.0KHZ)进行脉冲调制的900纳米 信号。优选地，为了保持很低的平均电流消耗，主振荡电路301A的占空因 数小于1.0％。
作为选择，本发明的自动条形码阅读设备能够容易地适合检测存在于 对象检测区域9里的对象反射的超声波能量。在这样的可供选择的实施例 中，对象感测电路306以超声波能量发送/接收机构实现。在条形码阅读 引擎的外壳中，超声波能量信号被生成并且被向前传送到对象检测区域9 中。然后，邻近于传送窗口，使用超声波能量检测器(与外壳集成在一起) 对对象检测区域9内的对象反射的超声波能量进行检测，该超声波能量检 测器产生表示接收的超声波能量的检测强度的模拟电信号(即，UE REC)。 优选地，为了有效地最大化地收集在对象检测区域内的对象反射的超声波 能量，一聚焦部件设置在能量检测器的前面。在这样的实例中，聚焦部件 实质上确定设备的对象检测区域的几何特性。因此，聚焦部件的能量聚焦 (即，收集)特性将被选择以提供空间上包含至少一部分基于激光的条形 码符号检测和阅读区域的对象检测区域。从基于超声波能量的对象感测电 路产生的电信号被提供到对象检测电路307，用于以上述方式进行处理。
参考图10F，对第一控制逻辑块C1进行更详细地描述。通常，第一控 制逻辑块C1的功能是提供第一级的系统控制。这一控制电路通过生成使能 信号E0＝1驱动对象检测电路307，通过生成使能信号E1＝1，驱动激光束扫描 电路308、感光电路309和A/D转换电路310；通过生成使能信号E2＝1，它 还驱动条形码符号检测电路311。另外，为了控制这些功能，第一控制电 路C1提供控制线和信号，并且，为条形码符号阅读引擎中的低功率待机模 式提供系统超控功能。在说明性实施例中，第一控制电路C1的特定操作依 赖于几组输入信号(即，驱动控制信号A0和A1、和超控信号C2/C1、C3/C1-1、 和C3/C1-2)以及内部生成的数字定时器信号B1的状态。第一控制电路C1 的优选的逻辑实现在图10F和10G中说明。在这一电路里的数字信号中的 功能相关性由图10H的表中提出的布尔逻辑表达式表示，并且，因此，足 够唯一地表示第一控制电路C1的操作特性。
如在图10A1到10A4中所示，激光扫描电路308包括光源377，通常， 光源377可以是任何合适选择的强烈光源，使得来自具有条形码符号的对 象的放射性最大化。在优选的实施例中，光源377包括由常规的驱动电路 378驱动的固态可视激光二极管(VLD)。在说明性实施例中，从激光二极 管产生的可视激光的波长优选为约670纳米。为了重复地在扫描区域(在 光传送窗口的前面有预定的空间范围)上扫描产生的激光束，这里描述的 许多激光扫描机构能够被使用。在图10A1到10A4中，通过参考标号381 示意性地描述扫描器驱动空气装置(scanner driver air unit)。如上所 述，当用不同种类的方法实现扫描机构时，在系统中扫描马达380被用于 表示这一结构。尤其是，这一扫描马达380本质上不必是电动机械式，而 可以基于采用，例如现有技术公知的胆甾醇型液晶(CLC-cholesteric liquid crystal)激光束操纵技术的电—光束扫描/操纵原理。因此， 如在这里使用的术语“扫描马达”被理解为：在系统操作期间，为了获得 与对象和/或条形码符号相关的信息的目的而用于移动、操纵、摇摆或指 引光束通过空间的路径的任何装置。
如在图10A1到10A4的通用系统图中所示，通过提供作为驱动电路378 和381的输入的使能信号E1，能够使得激光二极管377和扫描马达380驱 动。当使能信号E1为逻辑“高”电平(即，E1＝1)时，激光束被生成并且通 过光传送窗口射出，并且重复地横扫条形码符号检测区域，因而从存在于 条形码符号检测区域10里的对象(和条形码)产生光扫描数据信号。当激 光二极管和扫描马达的使能信号E1是逻辑“低”电平(即，E1＝0)时，没有 激光束产生、射出、或横扫条形码符号检测区域10。
在扫描的时候当条形码符号存在于检测对象上时，用户看得见地调整 可视的激光束横扫条形码符号，并且，与条形码相关的激光光线将被散射 /反射(典型地按照兰伯特(Lambert’s)定律)。这一散射/反射过程产 生可变强度的激光返回信号，该可变强度的激光束返回信号表示包括扫描 的条形码符号的条(bar)和间隔(spaces)的图形的光反射性能的空间变 化。感光电路309检测可变强度的反射的激光的至少一部分，并产生表示 检测的光强度的模拟扫描数据信号D1。
在对聚焦到感光器385上的反射激光的回应中，感光器产生与检测的 激光的强度成比例的模拟电信号。随后，这一模拟信号被放大器387放大， 以产生模拟扫描数据信号D1。简言之，随着由在正常工作模式期间的第一 和第二控制电路C1和C2和由在“超越控制”工作模式期间的第三控制模块 C3指定的时间间隔的过去，激光扫描电路308和感光电路309配合生成来 自扫描区域(即，条形码检测和阅读区域)的模拟扫描数据信号D1。
如在图10I中所示，模拟扫描数据信号D1被提供作为到A/D转换电路 310的输入。在现有技术公知的方式中，A/D转换电路310处理模拟扫描数 据信号D1，以提供具有类似于脉宽模制信号波形的数字扫描数据信号D2， 其中，逻辑“1”信号电平表示扫描的条形码符号的间隔，并且，逻辑“0” 信号电平表示扫描的条形码符号的条。A/D转换电路310可以使用现有技 术公知的任何常规的A/D转换技术来实现。然后，数字化的扫描数据信号 D2作为输入提供给在执行本发明的条形码符号阅读过程期间所需的特定功 能中使用的条形码符号检测电路311和符号译码模块319。
在图10J中更详细地表示了说明性实施例的条形码符号检测电路311。 随着由在正常工作模式期间的第一控制电路C1和由在超越控制工作模式期 间的第三控制模块C3指定的时间间隔的过去，条形码符号检测电路311的 主要目的是要确定条形码是否存在于条形码符号检测区域10中。在说明性 实施例中，条形码符号检测电路311通过检测它的条形码符号“包络 (envelope)”间接地检测条形码符号检测区域10中的条形码的存在。在 说明性实施例中，当感光电路309检测到条形码符号检测区域10中的条形 码符号反射的激光时，在检测到A/D转换310产生的数字信号D2中的对应 的数字脉冲序列后，认为条形码符号包络存在于条形码符号检测区域10 中。通过计算在由条形码符号检测电路定时的预定的时间周期T1里发生在 数字扫描数据信号D2的数字脉冲转换(即，下降脉冲边缘)的个数实现这 一数字脉冲序列的检测过程。按照管理应用在系统的执行中的激光扫描机 构的物理定律，时间周期T1里的在感光器385处的可检测的数字(脉宽模 制的)脉冲的个数是在扫描的时候从光传送窗口311到条形码的距离的函 数。因此，在时间周期T1里在距离光传送窗口的6″处扫描的条形码符号与 在距离光传送窗口的3″处扫描的相同的条形码符号相比较将在感光器385 处产生较大数量的数字脉冲(即，数字计数)。
当在对象检测区域9中检测对象时，第一控制电路C1产生使能信号 E2＝1，使得数字脉冲转换计数器390能够工作持续时间T1。如图所示，数 字扫描数据信号D2(表示扫描的条形码的条和间隔)驱动第一触发器392 的时钟线，以及在TBCD数字定时器电路391中的触发电路398的时钟线。在 数字扫描数据信号D2中的第一脉冲转换开始于数字定时器电路391。由数 字定时器电路391产生的各个计数复位脉冲CNT RESET自动地清零数字脉 冲转换计数器电路390，一旦超过新的时间子间隔TBCD后它再次计算存在于 进入的数字扫描数据信号D2中的脉冲转换的个数，就对其进行复位。对应 于在时间周期TBCD期间计数的八个脉冲转换的Q输出，提供控制驱动信号 A2。当检测到存在于条形码符号检测区域10中的条形码时，生成第二驱动 控制信号A2。第三控制电路C3被驱动并且通过从第三控制电路C3传送来的 超越控制信号(即，C3/C2禁止和C3/C1使能信号)由第三控制电路C3超控 第二控制电路C2。
一进入到条形码符号阅读状态，第三控制模块C3将超越控制信号C3/ C1-2提供到第一控制电路C1。在响应控制信号C3/C1-2时，第一控制电路C1 产生使能信号E1＝1，使能信号E1＝1能够使得激光扫描电路308、感光电 路309和A/D转换电路310工作。在响应控制信号C3/C2时，第一控制电 路C1产生使能信号E2＝0，使能信号E2＝0使得条形码符号检测器电路311不 能工作。此后，第三控制模块C3产生使能信号E4＝1，使得符号译码模块319 工作。在对产生的这样的信号的响应中，符号译码模块319，在由第三控 制模块C3建立和监视的第二预定时间周期T2里试图对检测的条形码符号译 码中，一个扫描线接着一个扫描线地译码处理包含在信号D2中的数字化的 扫描数据流。如果符号译码模块319在时间周期T2里成功地对检测的条形 码符号译码，然后，符号特征数据D3(表示译码的条形码符号并且典型地 以ASCII码格式)被产生。于是，符号译码模块319产生第三控制驱动信 号A3并将其提供到第三控制模块C3。
如果通过在第三控制模块C3里的定时器设置的预定的持续时间(即， 时间帧)里用手动可驱动的开关303已经产生数据传送控制驱动信号A4＝1， 那么，第三控制模块C3自动地进行从条形码符号阅读状态到数据(包)传 送状态的状态转换。在对此的回应中，三个不同的事件被编程以使它们发 生。第一，第三控制模块C3自动地产生使能信号E5并将其提供到数据包合 成模块320。第二，符号译码模块319将符号特征数据D3存储在与数据包 合成模块320结合的存储器缓冲器中。第三，第三控制模块C3产生使能信 号E7并将其提供到数据包传送电路321。这些使能事件驱动在图10A1到 10A4中所示的数据(包)传送子系统。在数据包传送子系统驱动后，随后 产生的符号特征数据串被传送到基座装置440，并且由此传送到主计算机 441。
替换地，在通过第三系统控制模块C3建立的时间周期里生成控制驱动 信号A3＝1和A4＝1时，能够对不同的事件组进行程序设计以发生。例如， 第三控制模块C3能够动产生使能信号E6并将其提供到数据存储模块，此后， 产生使能信号E7并将其提供到数据传送电路321。根据由条形码符号阅读 设备上的蓝牙收发器芯片组803生成的是范围内指示控制信号A5还是范 围外指示控制信号A5，这些使能事件驱动系统的数据(包)传送子系统以 不同的方法运行。如果驱动控制信号的值是A5＝1，那么，数据包传送子系 统自动地将选择的符号特征数据串传送到基座装置440，并且，由此传送 到主计算机441。如果驱动控制信号的值是A5＝0，那么，数据包传送子系 统自动地将选择的/打包的符号特征数据串传送到在工作(on-board)的 数据包组缓冲器802中，存储直到条形码符号阅读设备被移动回到系统的 预定的基于RF的数据通信范围内。
在说明性实施例中，使用程序设计的微处理器和可访问的存储器334 各个实现符号译码模块319、数据包合成模块320、和定时器T2、T3、 T4和T5。相似地，使用现有公知的技术，第三控制模块C3和它在图14A1 到14C4中的框I到GG完成的控制功能被以程序设计执行来实现。
数据包合成模块320的功能是使用产生的符号特征数据合成一组数据 包，通过数据包传送电路321，随后传送到它的匹配的基座装置440。数据 存储模块322的功能是缓冲打包的符号特征数据串，直到准备好：或者通 过无线电磁数据传送/接收，使用数据包传送电路321传送到基站440′， 或者临时存储在数据包组缓冲器802里。
如在图100中所示，说明性实施例的数据包传送电路321包括几个模 块，即：蓝牙RF收发器模块4001(即，菲利普电子的BG100 TrueBlue蓝 牙无线模块)；和与RF收发器模块4001设置在一起的蓝牙基带控 制器模块4002(即，菲利普电子的PCF87750蓝牙基带控制器)。当前，蓝 牙TM双向RF数据通信链接技术现在有大约10m(30ft)的无线电范围，或 者任选地为100m，在开发时具有较大的范围。应用在这一说明性实施例的 无线系统中的蓝牙TM通信协议使得阅读器能够运行在10m范围内，但是， 从这一实施例到另一实施例，这一范围可以变化，如前面在蓝牙TMRF通信 说明中出现的。
如在菲利普电子小册子中所述，BGB100 TrueBlue蓝牙无线电模块 4001是一种近程无线电收发器，用于在2402和2480MHz之间在全球可用 的ISM带运行的无线链接。它包括：全部集成的尖端科技 (state-of-the-art)near-zero-IF接收器芯片、天线滤波器，用于带 外(out-of-band)阻塞性能、TX/RX开关、TX和RX不平衡变压器、VCO 共鸣器和基本数量的电源退耦(supply decoupling)。该设备是“即插即 用(Plug-and-Play)”模块，不需要用于正当操作的外部部件。坚稳设计 考虑到未修饰的部件，给出成本优化的解决方案。在开环方式中执行解调， 减少突破接收质量的基准频率(reference frequency)的影响。在基带处 理器的控制下，在开环解调期间，前置偏移补偿电路对VCO漂移(drift) 和RF频率误差进行补偿。这一电路被集成在陶瓷衬底上。它通过LGA(Land Grid Array)连接到主PCB。金属帽抑制EMI(电磁干扰—Electro Megnetic Interference)的影响。RF端口具有标准化50Ω传送线。到基带处理器的 接口是非常简单的，其导致低功率的解决方案。通过3线串行总线和两个 定时信号实现模块工作模式的控制。TX和RX数据I/O线是模拟模式接口。 高动态范围RSSI输出允许对无线链接的质量进行接近于即时的评估。通过 常规的合成器，内部地进行频率选择。它被相同的3线串行总线控制。该 合成器接收12、13、16和26MHz的基准频率。这一基准频率应该由外部源 提供。这可以是一个专用的(温度补偿的)晶体振荡器或者是基带控制器 的一部分。该电路被设计成运行于3.0V标称电源。提供独立的接地连接， 用于减少在电路的不同的阶段之间的寄生的耦接。有结合到电路的基本数 量的RF电源退耦。包络是具有金属帽的无引线SOT649A包。
如在菲利普电子小册子中所述，PCF87750蓝牙基带控制器4002是一 种柔性基带控制器，与蓝牙BGB100 TrueBlue蓝牙无线电模块4001 一起使用。PCF87750基带控制器包括：ARM7TDMI微控制器、SRAM(静态 RAM)、固件存储器、蓝牙核芯(core)、接口电路、CVSD编解码器(codec)、 声音通道(voice path)A/D和D/A转换和电源管理。这导致一个芯片实 现完整的蓝牙基带。该设备提供电源管理，减少没有正在有效处理的那些 块的电源。PCF87750有2个设备插脚引线(pinouts)可用：与芯片上存 储器完全集成的设备；和仿真设备(仅用于开发和仿真)。PCF87750结合 飞利浦半导体UAA3558/3559接口以及爱立信Siri无线电接口。
有关怎样将蓝牙TM基于RF的双向数据通信芯片组模块技术集成(即， 嵌入)到无线应用的详细说明在RF技术领域通常是公知的，位于正式的蓝 牙TM网站http：//www.bluetooth.com的支持文献能够进行引用，因此，在 这里一起被全部引用，好像在这里提出的那样。在本发明执行期间，与蓝 牙RF收发器芯片组803结合的蓝牙TMRF模块4001被直接连接到无线条 形码阅读器的CPU(即，微控制器)，并且，当无线RF通信链接已经在无 线条形码阅读器和基站之间建立时以及当通信链接已经被切断或中断时， 它通知在无线条形码阅读器中的CPU。
在优选的实施例中，通过对条形码符号阅读器中的系统控制软件进行 程序设计实现上述本发明的无线数据通信方法，从而总是在它的存储器中 存储它的与基站的当前的“链接状态”，该“链接状态”为：当链接状态是 正确(GOOD)时由A5＝1表示，和当链接状态是不正确(NO GOOD)时由A5＝0 表示。在所有的系统工作模式期间，通过监视周期性地从基站传送到无线 条形码符号阅读器的基于RF的“心跳信号”(即，基准信号)的强度来维 持这一链接状态信息。当在条形码符号的有效阅读期间或者立即在条形码 符号的有效阅读以后按下数据传送驱动按钮330时，在无线条形码阅读器 中的系统控制软件首先检查它与基站的无线链接的状态。如果RF链接已经 被建立，这意味着基站(即，它的蓝牙RF收发器芯片组)是在无线条形 码阅读器(即，它的蓝牙RF收发器芯片组)的通信范围内，那么，无线 条形码阅读器立即将存储的和打包的符号特征数据传送到基站。如果未建 立RF通信链接，这意味着基站(即，它的蓝牙RF收发器芯片组)是在 条形码阅读器(即，它的蓝牙RF收发器芯片组)的范围外，那么，无线 阅读器不试图将打包的符号特征数据传送到基站。代之以，在无线条形码 阅读器中的蓝牙RF收发器芯片组周期性地监视系统(即，在条形码阅读 器和基站之间)的链接状态直到合适的RF链接被再次建立在其间。假如这 样的话，那么，无线条形码符号阅读器或者：(i)通过再次建立的RF通信 链接将存储的打包的符号特征数据传送到基站，或者作为选择，(ii)等待 直到新的条形码符号已经被阅读，并且，当这一事件发生时，那么，放弃 旧的打包的符号特征数据串，然后，通过RF通信链接将当前的打包的符号 数据串传送到基站。在无线条形码符号阅读器里的系统控制器，以及在基 站里的对应的基站控制器，能够以直接了当的方式进行程序设计以确定在 系统操作期间是否模式(i)或模式(ii)将会发生。
在本发明的另一可选择的实施例中，这里描述的无线条形码符号阅读 系统里的控制过程也能够以不同的方法程序设计，以实现为系统用户创造 价值的附加的功能性。
例如，在本发明的无线系统里的控制过程能够被程序设计，使得：当 数据传送开关被驱动时，在无线条形码符号阅读器第一次阅读条形码符号 以后，产生的符号特征数据被自动地传送到基座装置，并且，此后，在无 线条形码符号阅读器里的激光光源被停用(deactivated)和锁住。那么， 在基座装置接收正确的符号特征数据以后，它将自动地将ACK命令发回到 无线条形码符号阅读器，然后，其内的激光光源能够被解锁并能再次工作。 然后，能够进行第二次阅读。尤其是，在无线条形码符号阅读器和它的基 站两者之间，这一系统控制过程提供一种在无线条形码符号阅读器上保存 电池电能的精确的方法，这在无线手持条形码符号阅读和数据收集操作中 是重要的。
在本发明的无线系统内的控制过程也可以被程序设计成需要用户按压 在无线条形码符号阅读器上的数据传送驱动按钮(即，开关)附加的时间， 以使打包的符号特征数据串能传送到基站，即，在无线条形码符号阅读器 刚好与它的基站建立新的通信链接以后。这一特征将允许用户再次扫描不 同的条形码符号，从而在数据传送到基站并且最后传送到主系统以前覆盖 (overwrite)在缓冲器存储器里的符号特征数据。
在本发明的无线系统里的控制过程能够被程序设计，以：(i)能够使 得多次阅读(即，选择的符号特征串)被存储在无线条形码符号阅读器上 的缓冲器存储器中，和(ii)需要数据传送驱动开关330被按压(即，驱 动)，以使这样的符号特征数据通过无线基于RF的数据通信链接能够传送 到基站。
在本发明的无线系统里的控制过程能够被程序设计，使得：(i)在无 线条形码符号阅读器上的所有的三个LEDs发光，指示无线阅读器是在预定 的数据通信范围外，以及(ii)在无线条形码符号阅读器和基站之间的无 线RF通信链接再次建立时，所有的三个LEDs发光，指示在数据包组缓冲 器802中有存储的数据等待传送到基站。
在本发明的无线系统里的控制过程能够被程序设计，使得：通过压下数 据传送开关330为程序设计好的持续时间(例如，3秒钟)，能够从存储器 (在无线条形码符号阅读器上的)清除收集的和缓冲的打包符号特征数据。
在本发明的无线系统里的控制过程能够被程序设计，使得：在传送在 存储器中缓冲的数据包以前，测试它的数据通信链接。由于这一特征，系 统能够避免由在无线条形码符号阅读器和它的基站之间的RF通信链接断 开而引起的打包的符号特征数据的丢失。在无线条形码符号阅读器传送符 号特征数据到它的基站以前，它将首先测试连接；并且，如果连接断开， 那么，无线阅读器将保持条形码数据并试图建立连接。当连接被再次建立 时，那么，无线阅读器将存储的条形码发送到它的基站。
图46A1到46C4说明包含在由图45A1到45A4的条形码符号阅读系统 的控制子系统执行的控制过程中的步骤。除了涉及本发明的范围依赖数据 包传送控制特征的图46C2和46C3中所示的方框Y到FF以外，这一过程类 似于在图20A1到20E中所示的过程。
在图43A到46C8中所示的系统也包含多个现在将要在下面说明的其它 的技术特征。
例如，机械振动器能够被包括在无线设备的手持外壳里，使得：当从 阅读器到基站的扫描数据传送成功时，那么，阅读器自动地振动。机械振 动器能够被设置在C3控制模块的控制之下。在有噪音的环境里，这一特征 将传送状态已经成功的清晰信号提供给操作人员。
当本发明的无线阅读器切换到它的休眠模式(然而，使它登录这一日 期)时，在各个蓝牙TMRF收发器芯片组(在无线阅读器和基站上)里使用 的基带(微)控制器4002将发出断开命令，使得在无线条形码阅读器(即， 或者数据终端)和它的基站之间的RF数据通信链接结束。此后，这些基带 微控制器4002进入待机方式，并且，有关的蓝牙TMRF收发器芯片组被自 动地驱动到低功率工作模式。当无线阅读器从它的休眠模式被唤醒时，这 些基带微控制器也同时被唤醒，并且，蓝牙无线电收发器模块被驱动， 并且RF通信链接被再次建立。所有这些动作在本发明的无线通信系统里 被自动地执行。为了唤醒该系统，在这样的不运行期间，操作人员所要做 的全部工作是推压数据传送驱动开关330。
本发明的另一个目的是能够使用因特网无线更新在无线条形码阅读器 里的固件。由于这一特征，阅读器的固件能够由主计算机更新。为了达到 这一目的，主计算机向基站发送命令，然后基站将发送该命令到无线阅读 器。此后，基站从主计算机传送固件代码(例如，与蓝牙TM无线数据通信 接口结合的)到无线条形码阅读器。然后，使用由无线条形码阅读器接收 的更新代码，当进入固件更新工作模式时，阅读器能够按照这些代码更新 它的固件。
第一个通用化系统设计的无线条形码符号阅读系统的详细的结构和内 部的功能已经在前面进行了详细的描述。其控制系统的操作在图15A1-15A4 中所示的系统框图和在图20A1到20E中所示的控制框A到GG中进行了说 明。如在图15中所示，无线自动手持条形码阅读系统有四个基本的操作状 态，即：对象检测、条形码符号存在检测、条形码符号阅读和符号特征数 据传送/存储。这些状态的各个的本质已经在前面被详细描述。通过定向 箭头来表示在不同状态之间的转换。此外，各组定向箭头是依照控制驱动 信号(例如，A1、A2、A3和A4)和那里的合适的状态时间间隔(例如T1、 T2、T3、T4和T5)表示的转换条件。方便地，图21的状态图最简单地表示 发生在图20A1到20E中的系统控制程序里的控制流期间的四个基本的操 作。值得注意的是，在图21中所示的控制驱动信号A1、A2、A3和A4表示： 在对象检测区域9、条形码检测区域10和/或条形码阅读区域11里的事 件能够运行，以影响在分配的时间帧里的状态转换，如在这里描述的
由于本发明的这一实施例，现在，提供了一种在工作环境中使用的自 动激活的无线激光扫描条形码符号阅读系统。
用于以本发明的自动激活条形码符号阅读设备的方式使用的基于RF 的无线电通讯(transceiving)基站
通常，本发明的无线条形码阅读系统中的基站执行两个基本的功能： (1)在无线通信系统的基站一侧，使用蓝牙TM无线通信规范，将双向RF 包通信接口提供给无线条形码符号阅读器41(791)；和(2)将数据通信接 口提供给与基站42(792)连接的主系统。
如在图11中所示，基站42(440′)包括多个元件，即：供电电路560； 接收天线元件561；连接到该天线元件的蓝牙RF收发器模块4001(即， 菲利普电子的BG100 TrueBlue蓝牙无线电模块)；和与RF收发器模 块4001安排在一起的蓝牙基带控制器模块(即，菲利普电子的PCF87750 蓝牙基带控制器)，如在图11B中所示；数据包存储缓冲器564；基座装置 系统控制器565；符号特征数据提取模块569；数据格式转换模块570；和 一系列数据传送电路571。在说明性实施例中，由参考标号573表示的程 序设计微处理器和相关的存储器(即，ROM和RAM)被用于实现基座装置系 统控制器565和上述的各个数据处理模块。
在本发明的执行期间，与蓝牙RF收发器芯片组有关的蓝牙TMRF模 块4001被直接地连接到基站的CPU(即，微控制器)，并且，当无线RF通 信链接已经建立在无线条形码阅读器和基站之间时，以及在通信链接已经 被切断或中断时，它通知在基站中的CPU。
在优选的实施例中，上述本发明的无线数据通信方法通过程序设计基 站42中的系统控制软件来实现，以传送和接收基于RF的“心跳”信号， 监视RF通信链接的状态，并且，逻辑上往复由无线条形码符号阅读器作出 的通信请求，无线条形码符号阅读器用作通过无线条形码符号阅读系统的 RF通信链接进行通信的信息源。
在说明性实施例中，在基站的外壳里提供一种给包含在无线条形码符 号阅读设备的手持外壳里的电池再充电的装置也是必要的。通常，来自主 计算机系统45的DC电源将是可用的，通过柔性电缆基站可操作地连接到 DC电源。用于获得这一功能的电气装置在图37中说明。如图所示，在本 发明的基座装置上的供电电路560包括常规的电流断路器电路571、与之 平行的高通电滤波器572，和与高通电滤波器平行的初级感应线圈573。通 过电源电缆574由主计算机系统提供的低压DC电源被提供给直流(DC)断 路器电路571，这通过使用高速电流切换电路在PC板558上实现。电流断 路器电路571的功能是将电路的输入DC电压转换为由不同的谐波信号分量 组成的高频三角型(时变)波形。高通电滤波器的功能是过滤出低频信号 分量，并且仅通过高频信号分量到感应线圈573。同样地，允许流动通过 感应线圈573的高频电流引入高电压，并产生时变磁通量(即，磁力线)。 按照已知的电能传输原理，只要在基座装置和匹配的设备上的初级和次级 感应线圈通过磁通量进行电磁耦接，则产生的磁通量将电能从基座装置传 输到条形码符号阅读设备上的可再充电电池。为了在电池再充电操作期间 使得在基座装置和匹配的设备之间的能量传输最大化，高导磁率材料和已 知的磁电路设计的原理能够被用于增加耦接电池再充电电路的初级和次级 感应线圈的磁通量。
尤其是，上述的说明性实施例的基站以适合于容纳无线条形码符号阅 读器的托架设置形式被实现，支持蓝牙RF通信链接，提供用于给包含在 无线设备中的电池再充电的装置，而它在基站的托架部分里被支撑。本发 明的基站能够以不同的形式实现，例如，PCMICA卡、便携式数据收集基 站、和类似的装置，如在WIPO公开出版号WO00/33239中所述。
具有自动范围依赖数据传送控制的本发明的无线自动手持2-D条形码 符号阅读设备
参考图16到18C4，无线自动手持2D(PDF417)条形码符号阅读系 统现在将进行说明，它能够对所有标准的线性条形码以及某些2-D码包括 PDF417、PDF417截去、和RSS合成，进行译码。用容易看见的激光线对 2-D码进行简单阅读，数据就被获取、译码、并且快速和容易地传送。对 于线性码，如上所述，无线2D条形码符号阅读系统以类似于在图1A3到 15中所示系统的方式运行。简单地在需要的条形码上瞄准激光线，按压数 据传送按钮时阅读2D条形码符号，并且，数据通过无线2D RF通信链接 被传送到它的基站，并且，最后到达与其连接的主系统。
图16表示在图5A到5J中所示的自动无线激光扫描条形码符号阅读系 统的另一可选择的实施例，对支持2-D条形码符号(例如，PDF417符号体 系)阅读和本发明的新型双向基于RF的数据通信链接接口和控制结构进 行了修改。如在图16中所示，这一系统被设计成：沿着2-D条形码结构的 高度方面，在向下方向，通过操作人员手动移动从无线阅读器生成的线性 激光扫描图形来运行。于是，应用在那里的条形码符号数据检测器(311′) 自动地生成扫描数据驱动信号A2＝1，因此，C2控制模块313自动地驱动听 得见的数据获取缓冲指示器(例如，压电传感器)306，当检测到条形码符 号数据的每一行时，在2-D符号译码以前，生成听得见的声音(例如，卡 答声)。
当数据扫描/收集/缓冲过程被完成(用线性激光图形横扫2-D条形 码符号)时，并且，收集的扫描数据的各行在存储器中被缓冲并准备用作 译码处理，系统自动地生成这样的工作完成的可视的指示信号(通过在无 线阅读器上的LEDs)，并且，如果当扫描过程完成时操作人员已经按压那 里的数据传送开关330，那么，按照这里的本发明的原理，数据包被自动 地传送到远程的基站。如果无线阅读器移到它的通信范围外，那么，数据 包在数据包组缓冲器802中缓冲，并且，当链接状态恢复时，随后传送到 基座装置，如上面详细描述的。
如在图17A1到17B中所示，图16的无线系统类似于在图10A到100 中表示和说明的无线系统，除了下列以外：(1)图16的无线系统应用条形 码符号数据检测电路311′(用于检测被扫描的2-D条形码符号的行)，而不 是已经被设计成以实时方式检测完整的1-D条形码符号存在的条形码符号 存在检测电路311；(2)听得见的扫描数据获取缓冲存储指示器806，在图 16所示的条形码符号读操作期间，在逐行获取2-D条形码符号扫描数据时， 用于生成听得见的卡嗒声或者类似的声音；和(3)可视的指示信号(LED)， 用于给操作人员发出2-D条形码符号已经被扫描和译码(即，阅读)的信 号。基站装置440′类似于上述的基站装置42。
图18A1到18C4表示通过图17A1到17B的条形码符号阅读系统的控制 子系统执行的高水平的控制过程的流程图。在这两个无线系统的控制过程 之间的主要差别表示在图18C2到18C3的方框Y到FF中。
按照本发明的这一可供选择的实施例，现在，提供在工作环境中使用 的自动激活的无线激光扫描2D条形码符号阅读系统。
已经描述了本发明的优选的实施例，应该记住几种修改。
例如，在本发明的说明性实施例中，这里揭示的特定类型的条形码符 号阅读引擎已经被建议结合到各种类型的无线条形码阅读系统中。然而， 应该明白：这里揭示的任何激光扫描条形码符号阅读引擎能够被结合到本 发明的任何无线激光扫描条形码符号阅读系统中，不管与引擎的形状相关 的它的形状。
当在这里揭示的各种类型的激光扫描条形码符号阅读装置已经被说明 或以具有独立的外壳或模块的引擎的形式实现时，应该明白：各个这样的 机构不必具有独立的外壳或模块结构，而能够被直接集成到条形码符号阅 读设备的手持外壳结构中。
当与包括1-D和2-D条形码结构的各种类型的条形码符号阅读应用一 起已经描述了本发明的说明性实施例时，应该明白：本发明能够与包含但 不限于条形码符号结构的任何机器可读的标记或图形结构一起被使用。。此 后，术语码符号将被认为包括这样的信息承载结构。
应该明白：说明性实施例的激光扫描模块、引擎和条形码符号阅读系 统，可以用不同的方法进行修改，对本领域熟练技术人员来说，这将更有 利于理解这里揭示的新颖的教导。其说明性实施例的所有的这些修改和变 化，将认为属于由本发明所附的权利要求确定的本发明的宗旨和范围中。