用于对扫描秤进行称重称周边监测的系统和方法

摘要

本发明涉及一种用于减少物体的错误称重的系统和方法，例如通过检测延伸超出尤其是扫描秤（400，450）中的一个称重盘（420）的周边的物体，从而在特定配置中，系统使用光导向装置（430，431，531）将光束（432，438，588）发送到检测器（440，440a），该检测器可操作用于检测由于物体侵占盘（420）的边缘或垂悬到盘（420）的边缘之上而造成的光束的中断。光导向装置（430，431，531）可以沿着盘（420）的长度或小于盘的长度延伸，这取决于检测器（440，440a）和光源（426，576）的各种可能位置。

权利要求

1.一种用于减少对扫描秤的称重盘上的物体的错误称重的系统，其包括：布置在所述扫描秤的壳体中或壳体上用于产生光束的光源；

用于接收所述光束的检测器，所述检测器布置在所述壳体中或所述壳体上，其中所述光束沿以下光程被引导，所述光程（a）从所述光源，（b）沿着靠近所述称重盘的上部侧边缘的路径延伸，并（c）到达所述检测器，布置在所述壳体中并沿着和/或穿过所述称重盘延伸的光导向装置，其中所述光导向装置布置在所述光源与所述检测器之间的光束的所述光程的至少一部分中，并且为所述光源与所述检测器之间的光束提供所述光程的至少一部分，其中所述检测器可操作检测由于物体侵占所述称重盘的边缘或垂悬在所述称重盘的边缘之上而造成的所述光束的中断。

2.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括耦合到所述检测器的指示器，其用于通知操作人员物体垂悬到所述称重盘的边缘之上。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述光导向装置包括圆柱形的光管。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述光导向装置布置在所述称重盘中在所述称重盘的顶表面以下，其中，自所述称重盘边缘延伸的所述光导向装置靠近所述光源并将所述光束发送到所述检测器。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述光导向装置连接到所述称重盘并由所述称重盘支撑。

6.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括扫描秤，所述扫描秤包括具有下壳体部件和上壳体部件的壳体，所述下壳体部件和上壳体部件接合形成大体L形；以及布置在所述下部件中的称重盘，所述称重盘由至少一个负载单元支撑。

7.根据权利要求1所述的扫描秤，其中所述光导向装置布置在所述壳体中，一端靠近所述光源并沿着所述称重盘在所述称重盘以下延伸，其中所述光导向装置不被所述称重盘支撑，所述光束自所述光源、穿过所述光导向装置、向上通过所述盘以及之后沿靠近所述称重盘的上部侧边缘的路径朝所述检测器被引导。

8.根据权利要求1所述的扫描秤，其中所述光导向装置布置在所述称重盘中，其中所述光束被沿垂直路径引导通过所述光导向装置。

9.根据权利要求1所述的扫描秤，其中所述光导向装置是具有圆柱形横截面的光管。

10.一种减少在结账系统的秤上的物体的错误称重的方法，其包括以下步骤：将来自光源的光束在沿所述秤的称重盘的至少一个侧边缘的光路中引导，并到达检测器；

在所述光路的至少一部分上，在布置在所述称重盘中或沿所述称重盘布置的光导向装置内发送所述光束；

检测由于物体垂悬到所述称重盘边缘之上而造成的所述光束的中断。

11.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括在检测到物体中断所述光束后，通知操作人员物体垂悬到所述称重盘的边缘之上。

12.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括，在检测到物体中断所述光束后，延迟完成称重操作，直到不再检测到所述光束的中断。

13.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括在检测出秤外情况时警告操作人员。

说明书

用于对扫描秤进行称重称周边监测的系统和方法

[0001] 相关申请

[0002] 本申请是2010年11月30日提交的美国专利申请No.12/956,716的部分继续申请案，其要求2009年12月7日提交的美国临时申请No.61/267,376的优先权，这些申请的每个通过引用方式合并于此。

技术领域

[0003] 本公开的领域涉及秤和其他称重装置领域，例如位于扫描称重系统内的数据读取器或与扫描称重系统内的数据读取器结合的称重装置。

背景技术

[0004] 数据读取器，例如条形码扫描器通常包括用于测量按重量销售的产品和其他物体的重量的称重装置。称重装置通常具有负载单元和置于负载单元上的称重盘。称重盘通常与收银台的顶表面齐平装配。当放置在秤上的物品超出秤表面的周边并到达收银台上时，这种齐平装配的称重盘会导致秤不能准确称重。在物体局部置于在收银台的顶表面上的情况下，秤将记录少于物体实际重量的重量，即所谓的比物体实际重量更低的重量，导致由于这种不准确称量而产生的零售商的收入损失。

[0005] 已经提出了几种秤外（off scale）物体的感测装置。一种这样的系统包括生成光束的光源和多个镜子，这些镜子沿围绕称重盘的周边的路径引导光束，并且之后将光束引导到检测器。检测器接收光束，并且当物体被放置在光束路径中时，耦合于检测器的警报可操作用于警告操作人员。这样的系统要求系统组件定位在称重盘的表面以上。这些组件往往需要精确的光学对准和/或布置，并且会受到正穿过扫描体积被传送的物体的碰撞，这会干扰物体的运动，并且撞击还可能导致组件的不对准。因此，本发明人已经意识到用于检测秤外物体的改善性系统的需要。

发明内容

[0006] 本公开针对用于降低或减轻错误的物体称量的系统和方法，例如其通过检测伸出或侵占秤的周边并因此有可能接触壳体的固定框架或收银台表面从而导致不准确称量的物体。在第一优选配置中，系统包括布置在扫描秤的壳体中或壳体上的光源，其用于沿称重盘的边缘产生光束；用于接收光束的检测器，所述检测器布置在壳体中或壳体上；以及布置在称重盘中的光导向装置，其用于将光束发送到检测器，其中检测器可操作用于检测由于物体侵占称重盘或垂悬在称重盘的边缘之上造成的光束的中断。

[0007] 在第二优选配置中，同样是关于扫描秤进行描述，秤部分被形成为具有称重盘外边缘与扫描器壳体框架（或收银台，如果扫描秤不包括这样的框架）之间的周边间隙。高度发散的光源与间隙成一角度地向上指向，光产生的扇形光束被周边框架和称重盘局部遮挡。不照射越过间隙的任何物体的光束部分在基本垂直的方向形成从气隙射出的主要光平面，该光平面可以被称为光幕。当物体放置在称重盘上使得物体的一部分穿过气隙延伸时，从气隙传播以及射出的某些光线照射物体，使光线散射，散射的光线中的某些被系统检测器感测，然后，警告操作人员秤外物体。

附图说明

[0008] 图1是根据第一实施例的秤外检测系统的示意侧视图。

[0009] 图2是进一步示出被检测的物体的图1系统的示意侧视图。

[0010] 图3是进一步包括指示器的图1-2系统的示意侧视图。

[0011] 图4是图3系统的示意右前侧透视图。

[0012] 图5是具有替代配置的秤外检测系统的示意侧视图。

[0013] 图6是另一替代配置的示意右前侧透视图。

[0014] 图7是沿线7-7的图6的横截面视图。

[0015] 图8是根据第二实施例的秤外检测系统的示意左前侧透视图。

[0016] 图9是图8系统的示意分解右侧透视图。

[0017] 图10是进一步示出被检测的物体的图8-9系统的示意俯视图。

[0018] 图11是放大尺寸的图8-10系统的一部分的示意端视图，其示出靠近气隙的物体上的光线的动作。

[0019] 图12是根据一个实施例的锁入检测系统的示意图。

[0020] 图13是放大尺寸的图8-10系统的一部分的示意端视图，其示出距离气隙更远的盘上的物体上的未受阻光线的动作。

[0021] 图14是放大尺寸的图8-10系统的一部分的示意端视图，其包括靠近光源的光挡板。

[0022] 图15是放大尺寸的图8-10系统的一部分的端视图图示，其包括靠近检测器的光挡板。

[0023] 图16示出用于秤外系统的指示器系统的右前侧透视图。

[0024] 图17是图16的系统的示意侧视图。

[0025] 图18是根据替代配置的图16的系统的示意侧视图。

[0026] 图19是根据另一个实施例的秤外系统的底部右侧分解透视图。

[0027] 图20是图19的系统的顶部右侧分解透视图。

[0028] 图21是图19-20系统的顶部右侧透视图。

[0029] 图22是图19-21系统的底部右前侧透视图。

[0030] 图23是根据另一个实施例的秤外系统的底部右侧分解透视图。

[0031] 图24是图23的系统的顶部右侧透视图。

[0032] 图25是放大尺寸的图23-24的系统前部的前侧透视图。

[0033] 图26是根据优选实施例的操作方法的流程图。

具体实施方式

[0034] 现将参考随附的绘图描述优选实施例。为了描述清楚起见，代表一个绘图中的元件的参考数字标号可以指的是在任何其他绘图中的相同元件。

[0035] 图1-2示出根据第一实施例的秤外检测系统5。虽然示例系统在多平面扫描秤中描述，但是该系统可以用于其他称重系统，例如单窗口扫描秤、具有垂直或水平窗口的扫描秤或秤与扫描器分开的称重系统中。而且，扫描器可以包括基于激光的扫描器、基于成像的扫描器、RFID读取器或任何合适的读取装置。

[0036] 在图1-2所示的实施例中，秤外系统5应用于具有下壳体部件15和上壳体部件12的扫描秤10。扫描秤10包括经由合适机构悬挂在一个或更多负载单元17、18上的称重盘20。称重盘20与上壳体部件12被间隙28分开，其与下壳体部件15被间隙29分开，从而不接触扫描器壳体的固定部件。该扫描器具有布置在上壳体部件12中的上/垂直窗口14，以及布置在下壳体部件15的称重盘20中的水平窗口22。

[0037] 光源26安装在靠近称重盘20的壳体中并在水平盘称重盘20的平面以下。光导向装置30沿称重盘的侧边缘布置在称重盘中，光导向装置从靠近光源26的盘头部边缘延伸到盘的底座24。光导向装置30连接到称重盘20，并与其自由移动。从光源26投射的光32穿过气隙28，并进入光导向装置30，从而避免在包含光源的壳体与称重盘20之间的任何机械连接。光32进入光导向装置30并在其内部行进，一旦到达盘的底座即由反射部件34向上反射，光在垂直光管部件31内沿向上路径32a行进，接着经由反射部件36以相反方向沿着返回路径38朝向布置在垂直壳体部件12上的检测器40反射。反射部件34、36可以包括反射镜，或者可以仅仅是光导向装置30的成角度部件或弯曲部件。

[0038] 光导向装置30可以包括光管。光管是透明材料，其通常被牵拉或以其他方式形成为细长的形状（例如，圆柱形的、金字塔形的或圆锥形的，并且可以具有圆形或矩形横截面），利用全内反射，光通过光管从一端引导到另一端。在某些情况下，光管可以包括其横截面尺寸从一端到另一端逐渐缩减。光管的一个示例是光纤。光管30可以被形成为包括使光束32和/或38成形的单独的透镜或透镜功能。可以为检测器提供附加的视场控制，例如挡板/遮光罩、光圈、镜头或其组合。可以为光源26提供合适的聚焦光学器件。可以以任何合适的波长生成光束32，但优选在近红外线的不可见光范围内生成光束32。

[0039] 因此，来自光源26的光自光源、被管侧部反射通过光管30（如路径32所示）行进，直到通过管部件31，并沿着返回路径38到达检测器40。虽然，光容纳在光管中，但是一旦其离开光管，光会散开并迅速消散。图2示出局部放置在盘上的物体11，但是其从盘延伸出来并延伸到柜台上。当将物体11放置在光路38中时，来自光源26的光被局部阻挡到达检测器40，并且可以通过到达检测器40的光的变化推断出（经由可操作连接到检测器的合适控制器的操作）物体可能“在秤外”，并且启动听觉或视觉警报，通知操作人员物体可能确实在秤外并且接触柜台，这可能产生不准确的称重。

[0040] 优选地，同样的系统部件组被布置在盘20的另一侧。

[0041] 结帐扫描器通常采用可听见的信号通知操作人员各种事件。最常见的信号是“嘟嘟”的音调，其指示物体上的条形码已经被扫描器成功读取。在传统的杂货店环境中，存在多个操作的扫描器，在读取物体时，其中的每个扫描器都发出嘟嘟声，并且还存在其他的环境噪音。扫描器也可以具有特定的视觉指示器，在传统的两平面扫描器中，光指示器被布置在上壳体部件上。根据良好的人为因素的设计，使受保护的秤边缘的指示器在某种程度上靠近被保护的区域是可取的，使得指示器的功能是明显的。不过，如果指示器被放置在垂直壳体上的低位处，例如接近秤边缘，那么操作人员对这些指示器的查看将被盘上的大物体阻挡。图3-4的系统5a提供对此问题的备选解决方案。

[0042] 图3-4示出与前述图1-2的系统5基本相同的备选秤外检测系统5a，不同处在于该系统包括视觉指示器部件，以及该系统安装在具有两个平面称重秤20的扫描秤10上，称重秤20具有下（水平）部件20a和上（垂直）部件20b。水平部件20a包括水平窗口22，以及垂直部件20b包括垂直窗口14a。扫描器壳体10具有下壳体部件15和上壳体部件12。扫描器具有布置在上壳体部件12中的上/垂直窗口14。称重盘20经由合适机构悬挂在一个或更多负载单元17、18上。为了不接触扫描器壳体的固定部件，称重盘20与上壳体部件
12被间隙28分开；与下壳体部件15被间隙29分开；以及与侧面框架构件被合适的间隙分开（类似于下面图8中的间隙252、257）。

[0043] 光源26、光导向装置30a和检测器40具有与上述实施例类似的配置。在系统5a中，代替仅有一个光源26，添加了另一个光源60。优选地，与盘周边保护光束32关联的光源26是人眼不可见的近红外（NIR）LED。周边保护光束32行进的路径与之前图1-2的实施例所述的路径相同。第二光源60产生某种合适颜色的可见光束，例如绿色的可见光束。图3-4中的光导向装置30a具有附加的部件66（例如开口或透明部件），其使一些光从导向装置30a中泄漏出去，并将其向操作人员重定向。这种系统/方法在称重盘上最靠近操作人员的端部创建发光的指示器，因此它们能够被容易地看到。当感测光束38被物体中断并且存在警报情况时，绿光源60被系统关闭，并且绿色指示光64消失，提示操作人员有问题了。

[0044] 在备选配置中，光源60可以是多颜色的LED，其可以由绿光和红光指示条件，而不仅仅是绿光以及关闭。例如，在正常操作条件下，LED发出绿色，指示操作人员称重条件满足，但是当检测出秤外物体时，LED发出红光，向操作人员提示秤外条件。可以实施其他颜色指示方案和闪光。

[0045] 在另一个实施例中，指示源60和感测源26可以被合并到一个LED中。感测可以通过以比人感觉到的频率更高的频率调制可视指示源来实现。在另一个实施例中，检测光32/38和/或指示光62可以与扫描装置同步，以避免外来光线使扫描器“失明”。

[0046] 在图1-4所示的实施例中，底座部件24被示出延伸穿过盘20的整个宽度，并且包括中央部件25（参照图4）。可供选择地，可以省略盘底座中央部件25，光导向装置30a、30b仅延伸到仅布置在盘20的底座角处的小突起中。结果，在该配置中，在这些角突起之间的盘20的中央部件与盘其余表面将是齐平的/连续的。

[0047] 优选地，称重盘包括两个平面称重盘，其具有包括水平窗口22的下部盘部件，以及包括上窗口14a的上部盘部件20b，如图3-4所示。一个这样的两平面称重系统是可以从俄勒冈州尤金市的Datalogic Scanning,Inc得到的 盘系统，其在美国专利No.RE40071中进一步描述，该专利的全部内容通过引用方式合并于此。图4示出盘20的两侧，包括光导向装置30a和检测器40。称重盘包括底座导轨24，在盘底座处的盘的升高的部分被设计用于阻止物体伸出盘，但不阻止物体沿着柜台横向穿过扫描秤。光管30a、30b（以虚线示出）以及指示器66、66a被示出布置在底座导轨24的端部。

[0048] 系统可以包括不仅从检测器提取反馈/控制信号，还从销售点系统（POS）和/或称重秤提取反馈/控制信号的软件。通常，POS具有称重功能，其需要操作人员键入按重量销售的物体的代码，例如新鲜农产品的代码。秤外检测系统可以通常处于“关闭”或休眠状态，但是通过各种活动被激活，例如（1）被POS提示发生称重行为，（2）称重秤检测出物体在秤上，称重秤检测出在秤上的质量没有变化，这意味着物体不处于移动状态，并且一定已经放置在盘上，试图对其称重。物体的重量检测（或成功称重操作的完成）可以被延时（例如，使秤停用），直到秤外检测系统确定物体不在秤外的，或者至主机的重量数据的传输可以被延迟，直到秤外检测系统启用此作用。

[0049] 将（多个）指示器保持在关闭状态直到确定发生称重操作是可取的。因此，在一个实施例中，（多个）指示器保持在关闭状态，从而阻止指示器在扫描操作期间发生不必要的闪烁。在扫描期间，被扫描的物体可能间歇性地阻断周边光束，但是这种间歇性的阻断可能对交易产生微小或不产生影响，直到称重操作被执行。因此，停用指示器，直到进行称重操作，将避免操作人员不必要的分心。

[0050] 确定何时执行称重操作的一个方法是，确定秤不在移动，并且有大约零以上的重量在秤上。如果物体正在被扫描，那么秤通常由于被扫描/拖拽穿过秤的物体的移动而在移动，并且应当停用（多个）指示器。类似地，如果秤不在移动，但是盘上有大约为零的重量，那么，这种零重量条件与秤不在移动将指示没有称重发生，因此，也应当停用指示器。

[0051] 为了描述的目的，在相对图4描述的情况下，现定义称重盘的某些侧，但是这些术语适用于每个实施例。称重盘20a可以被描述为具有大体矩形的形状，因此，其具有四个侧边或边缘，现定义如下：（1）近端侧边缘是最接近扫描秤的垂直部件12的边缘，近端侧还可以被描述为客户侧；（2）远端侧边缘距离扫描秤的垂直部件12最远，因此接近底座导轨24，远端侧还可以被描述为收银员侧，因为在典型安装中，该侧通常最接近收银员或出纳员；（3）第一或右横向侧边缘是最接近光管30a的一横向侧；以及（4）第二或左横向侧边缘是靠近光管30b的一横向侧。

[0052] 图5示出根据另一个实施例的秤外检测系统100。系统100类似于之前所述的图1-2的系统5，不同仅在于光源和检测器位置是相反的。如在之前的实施例中，秤外系统100应用于具有下壳体部件115和上壳体部件112的扫描秤110。扫描秤110包括经由合适机构悬挂在一个或更多负载单元117、118上的称重盘120。称重盘120与上壳体部件112被间隙128分开，其与下壳体部件115被间隙129分开，以不接触扫描器壳体的固定部件。扫描器110具有布置在上壳体部件112中的上/垂直窗口114，以及布置在下壳体部件115的称重盘120中的水平窗口122。

[0053] 光源126安装在靠近称重盘120的壳体中并在水平盘120顶表面平面以上。光导向装置130沿称重盘的侧边缘布置在称重盘120中，光导向装置从靠近垂直部件112的盘头部边缘延伸到盘120的底座124。光导向装置130连接到称重盘20，并与其自由移动。从光源126投射的光132穿过盘120，并到达盘底座导轨124中的开口。光132进入光导向装置130并在其内部行进，并经由反射部件136向下反射，光在垂直光管部件131内的向下路径132a中行进，接着经由光管130内的反射部件134以相反方向沿路径138朝向检测器140反射。反射部件134、136可以包括反射镜，或仅仅是光导向装置130的弯曲部件。在光导向装置130的端部，光138从光导向装置130穿出，通过气隙128并到达检测器140，从而避免盘120与包括光源126和检测器140的壳体之间的任何机械连接。

[0054] 光导向装置130可以包括之前所述的光管。可以向检测器140提供附加的视场控制，例如挡板、光圈、镜头或其组合。可以向光源126提供合适的聚焦光学器件。

[0055] 在之前的实施例中，当物体放置在光路132中时，光源126的光束被中断或局部阻挡到达检测器140，并且可以通过到达检测器140的光的变化推断出物体可以“在秤外”，并且启动指示器（例如，听觉或视觉警报），通知操作人员物体可能确实在秤外，以及接触柜台可能产生不准确的称重。

[0056] 优选地，同样的系统部件组被布置在盘120的另一侧。系统100可以包括图3-4所示的指示器部件66，以及在任意实施例中的指示器光可以靠近光源或检测器放置。

[0057] 图6-7示出根据另一个实施例的秤外检测系统150。系统150类似于之前所述的图1-2的系统5，只是光导向装置的位置被改变。如在之前的实施例中，秤外系统150应用于具有下壳体部件165和上壳体部件162的扫描秤160。扫描秤160包括经由合适机构悬挂在一个或更多负载单元上的称重盘170（以类似于之前实施例的方式）。称重盘170与上壳体部件和下壳体部件分开，以不接触扫描器壳体的固定部件。扫描秤160具有布置在上壳体部件162中的上/垂直窗口164，以及布置在下壳体部件165的称重盘170中的水平窗口172。称重盘170包括底座导轨174，其在与垂直部件162相对的盘的侧面上。

[0058] 光源180布置在上壳体部件162中或上壳体部件162上，高度在沿盘170的侧边缘引导光束182的盘170的平面或顶表面以上。光束182被镜子192或其他反射元件反射，并且反射到布置在底座导轨174中的光导向装置190中。光导向装置190起着将光束182引导到底座导轨174的另一端的作用，在该位置，另一个反射元件（例如镜子194）沿着盘170的另一个边缘反射光束并朝向检测器188。检测器188和光源180两者优选装配在垂直部件162上，而不是盘170上，由此消除电气连接到盘170的任何需要。检测器188检测在被称重物体在任一边缘超出盘时出现的光束182的中断。光导向装置190起着降低光源180、镜子192/194和检测器188对齐所需要的精度以及减少镜子192和194之间的光强度损失的作用。类似于图1的反射器34和36，镜子192和194也可以合并到光导向装置自身内。

[0059] 系统150优选包括两平面盘，其具有布置在盘170的垂直部分中的垂直窗口164，以及布置在盘的水平部分中的下窗口172。将要称重的物体放置在盘表面上，并且是盘一部分的垂直窗口164阻止物体在朝向垂直部件162的方向从秤脱离。底座导轨174用作升高部分，阻止物体在远端收银员侧从秤脱离。检测系统光束182用于检测左横向侧边缘或右横向侧边缘处的秤外物体。

[0060] 图8-10示出应用于两平面扫描秤205的另一种配置的秤外检测系统200。两平面扫描秤205包括由上部或垂直部件210和下部或水平部件220组成的壳体，上部或垂直部件210包括垂直窗口215a，以及下部或水平部件220包括水平窗口225a。扫描秤205包括经由合适机构悬挂在负载单元上的称重盘240。虽然称重盘240可以包括单个平面（水平的）配置，但是称重盘240优选包括两平面称重盘，其具有下部浅盘部件245（包括水平窗口225）以及上部浅盘部件247（包括上窗口215），例如可以从俄勒冈州尤金市的Datalogic Scanning,Inc.得到的 盘系统，其在美国专利No.RE40071中进一步描述，该专利全部内容通过引用方式合并于此。优选地，数据读取器部件将具有第二窗口，即下部窗口225a和上窗口215a，下部窗口225a包括下部件220中的读取器，上窗口215a包括上部件210中的读取器。在单个平面/水平配置中，将省略上浅盘部件247。

[0061] 扫描器壳体210/220包括一系列周边框架组件250、255，其与水平盘部件245的每个横向侧中的一个横向侧之间形成相应的间隙252、257。可替换地，如果壳体不包括框架组件，那么在水平盘部件的横向侧与收银台之间产生间隙。以其中的一个横向侧为例并参照图8-10，光源260生成与气隙252成一角度地向上指向的光束262。光源260生成扇形的光束，该扇形光束被周边框架250和盘240局部阻挡。在这种布置中，不照射任何物体的光束262的部分最终在基本垂直的方向上形成从气隙252射出的主要的光束平面263。图9示出装置的侧视图，远侧光平面263以基本向上的方向从气隙252传播出去。光平面通常可以被描述为光幕。另一侧上的光源261产生类似的光幕，反射由检测器292检测。

[0062] 可以通过光束262从间隙射出的动作产生光平面263，其中间隙足够窄，以阻止从间隙射出的光平面的横向扩散。可替换地，或作为组合，可以靠近光源260提供聚焦透镜（例如圆柱形透镜），以产生光被引导到气隙中的期望的平面效果。在另一个示例中，为产生光幕效果可以扫描或扇形扫描更准直的光束（例如激光）。

[0063] 图10-11示出物体211正在盘240上被称重的扫描秤205，物体在气隙252上方延伸，并由此与光幕263/光束262相交，从而反射或折射光，由反射光束264、266示出。一些反射的光束266朝布置在扫描器壳体的垂直部件210上的检测器280反射回去。虽然某些反射或散射光线264以各种方向行进，但是期望某些散射光线266反射回检测器280。如图所示，类似的光源290被放置在盘240另一侧上的间隙257内，以及单独的检测器292被布置在垂直壳体部件210上。

[0064] 一旦检测到这样的散射光线，秤外检测系统将推断物体在气隙252中，并有可能延伸超出盘240，从而接触框架250或收银台，进而有可能导致不准确的重量测量。因此，一旦出现这样的检测，耦合到检测器280、292的指示器（例如通过听觉信号或某些视觉信号）将通知操作人员，从而提示操作人员采取补救行为。

[0065] 一个这样的视觉信号可以是周边照明系统。当被称重物体适当地居中放置在盘240的界限内时，周边照明系统会以绿色点亮，指示适当且良好的称量过程。如果检测系统检测出物体穿过间隙252或257，则周边照明系统会以红色点亮，指示物体的位置可能不恰当以及可能的不恰当称重。周边照明指示器系统的进一步细节将在下面参考图16-18进行描述。

[0066] 由于自靠近气隙的物体的散射光量很小，因此优选采用灵敏检测方法。在该优选实施例中，光源强度随时间调制，优选以几十赫兹到几十万赫兹的速率被打开或关闭。同样在该优选实施例中，可以采用称为同步、相敏或锁入（lock-in）检测的技术。这种锁入检测方法在存在很大异步噪声的情况下，允许对被同步到参考频率的很小信号的检测。锁入方法在Perkin Elmer的技术记录TN1000“What is a Lock-in Amplifier?”中描述，其全部内容通过引用方式合并于此。可以采用其他检测技术，例如窄带调谐放大器或其他合适的技术。

[0067] 图12示出示例性锁入检测方案300的路径，其中锁入放大器的输出被连接到数字化装置。检测器306通常是光电二极管，例如硅PIN二极管，其将来自已经被检测物体304反射的调制源302的入射光转换为调制电流。这种调制电流被施加给放大器308，其通常将信号电平放大多个数量级。由于其很高的增益特性，放大器308往往是AC耦合的。来自该放大器的放大的输出信号被施加给混频器310，其通常将放大的信号电子乘以参考振荡器312信号。混频器的输出是具有多个频率成分的信号，其平均值表示落在检测器上的照明量。混频器输出的较高频率成分被低通滤波器314滤除，仅留下低频信号，其平均值表示由检测器接收的调制光的量。可以在后面跟随可选的一级或多级放大器，例如放大器316，以便在将信号施加给数字化装置318之前为该信号提供附加的振幅，输出被发送给微控制器供分析。

[0068] 每个路径的数字化装置318的输出被施加给微控制器的输入端。微控制器保持跟踪输入信号，并决定何时指示可能的称重问题以及调整锁入放大器中的各个级，例如增益、偏移和相位，从而优化性能。由于散射光的量可能因很多因素而随着时间发生变化，因此该系统可以定期“空出”固定量的背景信号。当秤上没有重量以及或许没有扫描行为正在发生时，这种空出最好通过执行零位调整实现。因为该系统检测从气隙散射的光，因此如果碎片在该间隙中累积，其散射足够的光，则这种散射将被系统检测出。这种碎片检测会是有益的，这是因为其可以通知操作人员保持气隙清洁，这对于正确的重量测量也是必要的。

[0069] 由于系统对从气隙散射的光非常敏感，因此这对于控制不想要的分散的散射是很重要的。如果限定气隙的表面的壁（在此情况下是周边框架和称重盘）散射过量的光，则这种过量散射会降低系统的灵敏度。示例性情况在图13中示出。在该示例中，更多朝气隙252的中心行进的光262a不反射地射出，而更少朝中心行进的光262b从周边框架散射，从而允许从气隙252射出的出射光线的角度是陡角，这反过来允许这些光线相对盘240的边缘进一步向内照射物体211。这种现象的效果将扩大保护区域，这在某些小的电平下是期望的特性。因此，在一个实施例中，期望控制散射量，以产生环绕气隙的大小合理的周边保护区域。

[0070] 控制气隙内散射的一个方法是提供限制光的可能角度扩散的各种挡板。图14示出为降低之前图中示出的散射而放置的挡板270、272的一个示例。如图14所示，在挡板272阻挡光线262b的时候，中心光线262a被允许从气隙252射出，从而控制光源260的光的角度扩散。挡板270放置在周边框架上，以及挡板270被放置在下部扫描器罩220上，刚好在称重盘240下面，以便不使气隙252变窄。期望挡板270、272是薄的，以便最小化可以使光反射的表面量，但不能太薄以致于挡板太尖锐而无法触摸或易碎。

[0071] 检测器280、292优选是扫描器壳体内的嵌入物，从而他们不会直视从间隙散射的光。图15示出检测器280被嵌入或隐藏到上部壳体部件210内的一个实施例。偏离轴的外部光被阻止通过侧壁281到达检测器280。可以提供附加的光散射抑制器，例如在检测器280、292前面的挡板、镜头或其他光限制装置，以限制散射和检测器看到的视场。图15示出为阻止检测器280接收不想要的光散射而阻挡的一个示例。挡板282-288从侧壁281向内延伸到开口中。该挡板在气隙附近可以被制造的比挡板270、272更尖/更薄，这是因为在正常使用条件下，他们是很难接近的。检测器280接收自小角度（光线266a、266b示出的）到最大角度（由限制光线266c示出的）的光。挡板阻止超出这种限制的光线到达检测器280。检测器组装件将接收的最大光线角度取决于几个因素，包括挡板的尺寸和位置、检测器尺寸、检测器与罩表面的偏移等。

[0072] 在操作中，该系统可以在扫描秤壳体上具有光指示器（对操作人员可见），当秤周边被侵占时，该光指示器变化。在优选系统中，一个可视指示器（例如LED）被提供在垂直壳体210的每个横向侧上，其和每个气隙252、257成直线，但是被提高足够高，以便在存在称重物体时，可视指示器可见。每个指示器与其自身的横向气隙关联。这样的指示器的示例性位置如图8所示。在这个示例中，如果物体侵占左侧间隙252，那么左侧指示器295将显示警报，例如通过打开/点亮LED。或者如果物体侵占右侧间隙257，那么将打开右侧指示器297。除了指示可能的称重问题以外，该系统还可以阻止重量信息从秤发送到POS，直到该条件得到合适机构的纠正或注意。

[0073] 可以采用视觉指示器的其他配置。图16-17示出周边照明系统300的一个实施例，其可以用于上述任意一个实施例中，但是将显示为对图8-11的系统200的更改。下浅盘部件245的顶表面具有开口315，其通常在盘的不透明材料中，以允许光从布置在表面下的光管320射出。可替代地，在下部浅盘部件245的边缘上的开口315可以被每侧上覆盖大致相同线性面积的单个连续开口替代。

[0074] 系统300的基础概念的细节在图17中示出。不要与其他附图中的用于感测秤外物体的光导向装置混淆，光导向装置320是布置在下部称重盘部件245中的。一个或更多光源305、310被布置在靠近称重盘245边缘的壳体部件210中。光导向装置或光管320沿称重盘245的边缘承载来自一个或多个源305、310的可见照明。光导向装置320可以具有矩形、圆形或其他合适的横截面。光导向装置320的顶表面被更改，以允许一定量的光沿导向装置的长度泄漏出去。顶表面的这种处理可以是表面糙化、小反复刻面或其他图案化或开口，以控制沿光导向装置320长度的光泄漏。表面处理的期望特性是沿导向装置长度在任意点泄漏的光量几乎是相同的，从而使得周边图案的可见照明沿整个长度是几乎均匀的。盘245的不透明表面中的开口315允许操作人员可以看得见泄漏的光。如果期望两种颜色用于“继续/停止”指示，则可以使用不同颜色305和310的单独源，或者可以使用一个多色源。虽然图17图示出两种颜色在单独位置325和330处泄漏，但是应当理解这是用于图解的目的，并且很多光线以很多不同的角度从两个光源305、310发射到光导向装置320中，使得几乎等量的两种颜色将沿着导向装置的表面从每个点泄漏出去。

[0075] 图18示出替代的周边照明系统300a。除了光导向装置350可以从一端到另一端逐渐变细/成锥形（靠近光源305、310最宽）以产生所期望的泄漏以外，图18的每个元件与图16-17的照明系统300中的元件相同。逐渐变细的光导向装置的横截面优选也是矩形的。通过使光导向装置350的尺寸逐渐变小，从开口325、330流出的光强度在导向装置的长度上保持更恒定。例如，如果光导向装置是圆柱形光管，则光管的直径逐渐变细，具有在光源305、310远侧的更小尺寸的直径。在光源远侧经由更小直径光管的更为集中的光强度补偿了与源的距离和之前开口的光损失，从而为秤外光指示提供更均匀的强度光。

[0076] 公开号为No.US2010/0139989的美国专利描述了可以与本文所述秤外检测系统或方法合并或对其更改的用于检测的其他方法的细节，其全部内容通过引用方式合并于此。例如，在另一个备选配置中，周边照明系统300或300a可以用作明亮定义（brightly-defined）的边缘图案，其被成像器检测并在不同时间被对比，以确定是否由于被检测图像的变化而存在秤外物体。例如，布置在上壳体部件210中或上的照相机398、399（如图16所示）可以检测盘245的边缘部分的线性视图，包括从开口315射出的光的图案。当秤外物体跨过边缘放置时，来自一个或更多开口315的光或被阻止或被反射，导致由照相机398或399所接收的图像的实质变化。可替代地，在扫描秤是基于成像的数据读取器的情况下，成像器查看上窗口可以读取/处理包括开口315的侧边缘的带状区域，以检测跨边缘放置的物体的存在，该物体阻挡来自开口315的光，从而消除对单独的照相机398、399的需要。在该成像器示例中，成像传感器的一部分视场可以用于读取/成像沿称重盘的相对边缘延伸的边缘照明315的图案。一组镜子被配置成重定向成像传感器的一部分视场，使得视场的该部分与图案成直线（例如，视场的该部分直视该图案）。根据一个实施例，这组镜子被放置在上壳体210中并包括最后重定向镜子和置于最后重定向镜子与成像器之间的中间重定向镜子。最后重定向镜子被放置在称重盘的相对侧，使得最后重定向镜子和与包括开口315的对应盘边缘关联的扫描平面位于相同的平面中。中间重定向镜子放置在最后重定向镜子与成像器之间以将对应的扫描平面引导到成像器上。

[0077] 美国申请US2010/0139989还公开了可以结合上述实施例使用并实施上述实施例的控制器和警报模块的额外细节（特别参照本文的图2及其对应的描述，之前通过引用方式合并于此）。

[0078] 图19-22示出类似于图1-2的系统5和图3-4的系统5a的替代秤外或垂悬（overhang）条件系统400。虽然图19-22中的示例系统400在具有单平面称重盘配置的多平面扫描器410中描述，但是该系统可以用于其他称重系统，例如多平面称重盘、具有垂直或水平窗口的单窗口扫描秤或秤与扫描器分开的组合称重系统中。而且，扫描器可以包括基于激光的扫描器、基于成像的扫描器、RFID读取器或任何合适的读取装置。

[0079] 在图19-22中示出的实施例中，秤外系统405应用于有下壳体部件415和上壳体部件412的扫描秤410。扫描秤410包括经由合适机构支持/悬挂在一个或更多负载单元上或经由盘支持件/三脚架417支持/悬挂在负载单元418上的称重盘420。称重盘420与上壳体部件412被间隙428分开（参照图21），其与下壳体部件415被间隙429分开（参照图21），以不接触扫描器壳体的固定部件。扫描器410具有布置在上壳体部件412中的上/垂直窗口414、布置在称重盘420中的盘窗口422以及布置在下壳体部件415中的下窗口416。光源或发射体426安装在壳体中或壳体上，优选在盘420的平面以下。光导向装置430布置在称重盘420以下靠近其边缘，光导向装置430从靠近光源426的盘420头部边缘423延伸到盘420的相反端或底座部件424。光导向装置430支撑在扫描器壳体（例如，下壳体部件415）上，并且不与称重盘420连接。光导向装置430可以接触或包围光发射体
426（例如，光发射体可以布置在光导向装置430的前端内），或者光导向装置430可以通过间隙与其分开。从光源426投射的光432进入光导向装置430中，并在其内行进，一旦到达盘的底座部件424以下的某位置，即经由反射部件434向上反射，光以向上的路径432a行进穿过在光导向装置430的出射点与称重盘420的底部之间的间隙429，之后进入布置在盘420中的第二光导向装置431中。光432a向上穿过第二光导向装置431并由此通过盘
420，然后沿返回路径438朝向布置在垂直壳体部件412上的检测器440经由反射部件436以反方向反射。

[0080] 反射部件434、436可以包括反射镜或仅仅是光导向装置430、431的成角度或弯曲部分。可以省略第二光导向装置431，采用反射部件434（例如，镜子）向上反射来自第一光导向装置的光432通过盘420中的孔或缺口，并到达第二反射部件436。光导向装置430和431可以包括任何合适结构的光管，以及如之前针对其他实施例所述的结构。光管430可以被形成为包括使光束432和/或432a成形的单独透镜或透镜功能。可以为检测器提供附加的视场控制装置，例如挡板、光圈、镜头或其组合。可以为光源426提供合适的聚焦光学器件。光束432可以以任何合适的波长生成，但优选在近红外线的不可见光范围内。

[0081] 因此，来自光源426的光自光源、被管侧部反射通过光管430（如路径432所示）行进，向上通过光管部件431，并沿着返回路径438到达检测器440。以类似于之前参考图2所述的方式，当物体局部放置在盘上，并且或者靠近盘的边缘或者局部放置在盘上但从盘延伸出并到达柜台上，物体将中断光路438。当被如此阻挡时，来自光源426的光被局部阻挡到达检测器440，以及通过到达检测器440的光的变化，推断（经由可操作连接到检测器的合适控制器的操作）出物体可能在“秤外”，并且启动听觉或视觉警报，通知操作人员物体可能确实在秤外并接触柜台，这可能产生不准确的称重。

[0082] 优选地，同样的系统部件组被布置在盘420的另一个侧，包括远侧光管430a和远侧第二光导向装置431a等。

[0083] 可以省略第二光导向装置431，取而代之的是在称重盘420中提供孔或窗口，以允许光段432a穿过盘420，然后被反射器元件436反射，以将光束438引导到检测器440。

[0084] 图23-25示出类似于系统405的另一个实施例450。共同的元件由相同的元件数字标号标识，并不再重述。取代光导向装置430，光发射体576被装配（例如，通过合适的固定结构575）到较靠近盘420的底座部件424的下壳体部件415。发射体576的光588沿光程被引导到第一反射体535。较短的光导向装置531布置在称重盘420中，从而光588沿以下路径被引导：向上反射（经由光导向装置531底部中的反射体535）光发射体576的光束588，穿过盘420，然后在朝向光检测器440的路径上反射离开反射体436。光导向装置531可以被水平延伸（形成L形状）到靠近光发射体576。反射体535可以包括/封装在光导向装置531中，或可以被单独装配，并且通过间隙与光导向装置531分开。可替换地，如果光发射体576定位在反射体536下的延长线上，使光束588向上指向穿过光导向装置531到达反射体536，则可以省略反射体535。在另一个备选结构中，可能由于更短的距离，可以完全省略光导向装置531，并且仅提供发射体535或反射体535、536，光束588沿路径穿过盘
420。该路径可以包括孔或通道，优选被盘420的顶表面中的透明窗口密封。

[0085] 在之前描述的每个光导向装置向系统（即图1-4的系统5、5a、图5的系统100、图6-7的系统150、图19-22的系统400或图23-25的系统450），光发射体和光检测器的位置可以被切换/颠倒。在这些系统中，光导向装置布置在壳体中，并沿着称重盘和/或穿过称重盘延伸，其中光导向装置布置在光路中（光束穿过光路），并且为光源与检测器之间的光束提供光程的一部分（或至少一部分）。

[0086] 用于检测局部垂悬于称重盘之上并到达邻近非称重台面上的可称重物体的情况的各种系统已经被公开。所述垂悬情况往往产生来自称重装置的不准确重量数据的报告。被设计用于感测这种可能状态发生的各种检测器可操作用于通过各种视觉和/或听觉指示警告操作人员，以及可选地停止重量数据的传输，直到消除所述情况。

[0087] 在替代的实施例中，当秤外的情况发生时，周边检测系统可以配置成报告有关称重秤真实情况的附加数据，从而为店铺运营提供有用的洞察力。

[0088] 在一个示例中，如果秤接收来自连接的POS装置的重量请求，并且检测器感测到垂悬情况，则该系统可以使用重量以及某些额外的附加数据作出响应，这些额外的附加数据指示（a）垂悬情况；（b）盘的哪侧被影响的标识。该特征对于正过渡到新扫描器/称重系统的店铺是特别有用的，其中所述新扫描器/称重系统包括称重周边监测选项。在垂悬情况期间，可能期望不完全停止重量报告，这是因为可以确定这样的停止可能负面影响店铺的产量，直到人员习惯于使用新系统。这个选项允许监测重量交易可能是不正确的频率，这对于店铺损失分析和操作人员训练评估是有用的。

[0089] 图26是用于处理和对侵占或垂悬到称重盘边缘之上的物体的检测作出响应的过程/方法350的流程图。就下列描述而言，过程350将参考垂悬或秤外情况进行描述和说明，但是该描述也等同适用于侵占称重盘的边缘的情形。过程350可以包括下列步骤:

[0090] 步骤352：开始。

[0091] 步骤354：将物体放置在数据读取器的称重秤盘上，用于称重物体。

[0092] 步骤356：利用上述方法/系统中的一种，感测物体是否侵占盘的边缘或垂悬到盘的边缘之上，垂悬到边缘之上的物体有可能出现称重错误。自这个步骤，可以采取两个（可选的）动作过程。

[0093] 选项1，行进到步骤358，确定物体是否垂悬到边缘之上。如果未垂悬到盘边缘之上（否的情况），则行进到步骤360。

[0094] 步骤360：从秤获得物体重量，并向POS报告重量，然后行进到步骤372，并返回到开始步骤353，进行下一个物体。

[0095] 如果在步骤358确定物体垂悬到盘的边缘之上（是的情况），那么，行进到步骤362，其中警告操作人员垂悬情况，并且不将重量报告给POS。

[0096] 步骤364：在被警告垂悬情况后，允许（或指示）操作人员重定位要称重的物体，优选地，将物体定位成使其不垂悬到盘的边缘之上。接着，该方法/操作行进或返回到步骤356，以再次感测是否存在垂悬情况。

[0097] 选项2，行进到步骤366，确定物体是否垂悬到边缘之上。如果物体未垂悬到边缘之上（否的情况），则行进到步骤368。

[0098] 步骤368：从秤获得物体重量，并将重量报告给POS，然后行进到步骤372，并返回到开始步骤，进行下一个物体。

[0099] 如果在步骤366确定物体垂悬在边缘之上（是的情况），则行进到步骤370，在此处获得物体重量，并将垂悬情况和物体重量报告给POS或主机。可以将垂悬情况数据附加到由数据读取器获得的物体ID数据，单独发送到POS/主机或通过其他合适的报告方法。可替代地，可以向操作人员警告垂悬情况并给予纠正的机会，但是即使不采取行动，在选项2过程的情况下，重量仍旧被获得并报告。

[0100] 一旦物体重量被获得和报告，该过程行进到步骤372，用于返回到开始步骤352。

[0101] 关于秤外/垂悬情况的数据可以通过将数据附加给重量信息或发送与垂悬数据有关的额外消息而被报告，其与重量数据分开，例如在“特殊”或“幻象”条形码中（即非物体识别数据，例如在美国专利No.7527198中公开的，其通过引用合并于此），或作为特殊的PLU（价格查询）数据。

[0102] 因此，称重周边保护系统可以配置为阻止称重操作，直到确定没有物体在秤外情况中。以下是系统可以阻止称重操作的几种方法：

[0103] --系统可以阻止重量数据传输到POS终端，直到检测出秤外物体情况被清除。

[0104] --系统可以向POS终端发送POS终端可以解释的明显无效的重量数据，直到检测出秤外物体情况被清除。

[0105] --系统可以向POS终端发送称重数据不可用或无效或某些其他状态消息的指示，直到检测出秤外物体情况被清除。当称重时，秤通常具有“运动中”的确定能力。只要用户在盘上移动物体，秤也在运动中，就不会确定重量值（从而延迟向POS发送任何重量值，直到确定重量值）。可替代地，称重系统可以向POS终端发送运动中的秤状态。在一个方法中，可以通过向POS终端发送“运动中”的秤状态将秤外状态传送到POS，这是秤通常已经处于被扫描秤POS系统使用的状态而延迟称重操作的指示，直到不再传送“运动中”的状态。

[0106] 因此，虽然已经示出和描述了特定优选实施例和应用，但是很显然，在没有偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以对上述实施例的细节做出许多变化。因此，本发明的范围应当仅由权利要求确定。