扫描装置及通过特定运动轨迹而自动触发扫描装置的方法与流程

本发明有关于一种扫描装置，特别有关一种通过特定运动轨迹而被自动触发的条码扫描装置。

背景技术：

在物流业快速发展的今天，人们对于物流业务的需求越来越大，对物流处理速度的要求也同样越来越高。

然而，由于目前物流业者需占用单手抓持扫描装置以便对货品上的条码进行扫描，如此，不仅效率低下、提高人员的处理时间，更产生无法空出双手的缺点。

技术实现要素：

本发明的一个目的在于提供一种扫描装置及通过特定运动轨迹而自动触发扫描装置的方法，用以解决以上先前技术所提到的困难。

本发明的一个实施例提供的通过特定运动轨迹而自动触发扫描装置的方法包含几个如下步骤。感测扫描装置的运动轨迹，并判断扫描装置是否沿着预设路径移动。当判断出扫描装置是沿着预设路径移动时，启动扫描装置的图像传感器。判断扫描装置是否落下至低处位置。当判断出扫描装置是落下至低处位置时，关闭图像传感器。

依据本发明一个或多个实施例，在上述的方法中，感测扫描装置的运动轨迹，并判断扫描装置是否沿着预设路径移动的步骤还包含几个详细步骤，如下。判断扫描装置是否朝上方移动至一定点，并且从此定点横移至条码读取位置。当判断出扫描装置有朝上方移动至定点，并且从定点横移至条码读取位置时，认定扫描装置是沿着预设路径移动。

依据本发明一个或多个实施例，在上述的方法中，感测扫描装置的运动轨迹，并判断扫描装置是否沿着预设路径移动的步骤还包含几个详细步骤，如下。依次收集扫描装置的第一运动轨迹数据及第二运动轨迹数据。判断第一运动轨迹数据是否包含z轴线加速度分量，且z轴线加速度分量为正数。当判断出第一运动轨迹数据是包含z轴线加速度分量时，判断第二运动轨迹数据是否包含横轴线加速度分量。当判断出第二运动轨迹数据包含横轴线加速度分量时，认定扫描装置是沿着预设路径移动。

依据本发明一个或多个实施例，在上述的方法中，感测扫描装置的运动轨迹，并判断扫描装置是否沿着预设路径移动的步骤还包含几个详细步骤，如下。依次收集扫描装置的第一运动轨迹数据及第二运动轨迹数据。判断第一运动轨迹数据是否包含横轴角加速度分量，且横轴角加速度分量为正数。当判断出第一运动轨迹数据是包含横轴角加速度分量时，判断第二运动轨迹数据是否包含z轴角加速度分量。当判断出第二运动轨迹数据包含z轴角加速度分量时，认定扫描装置是沿着预设路径移动。

依据本发明一个或多个实施例，在上述的方法中，判断扫描装置是否落下至低处位置的步骤还包含详细步骤如下。收集扫描装置的运动轨迹数据。判断运动轨迹数据是否包含z轴线加速度分量，且z轴线加速度分量为负数。当判断出运动轨迹数据包含z轴线加速度分量时，判断扫描装置是否静止一段时间。当判断出扫描装置是静止一段时间时，关闭图像传感器。

依据本发明一个或多个实施例，在上述的方法中，感测扫描装置的运动轨迹，并判断扫描装置是否沿着预设路径移动的步骤还包含几个详细步骤，如下。收集扫描装置的运动轨迹数据。判断运动轨迹数据的连续多个线加速度数值是否具有周期性变化，或是线加速度数值的末位为归零。当判断出线加速度数值为具有周期性变化或是线加速度数值的末位为归零时，认定扫描装置不是沿着预设路径移动。

依据本发明一个或多个实施例，在上述的方法中，判断扫描装置是否沿着预设路径移动的步骤之前还包含几个详细步骤，如下。重复多次收集扫描装置的运动轨迹。分析并比对出运动轨迹的共同特征，以定义出上述预设路径。

依据本发明一个或多个实施例，在上述的方法中，启动图像传感器之后还包含几个详细步骤，如下。判断环境光强度是否符合预设范围。当判断出环境光强度不符合预设范围时，启动扫描装置的补光灯进行补光。

本发明的另一实施例提供了一种扫描装置。扫描装置包含穿戴部分、装置本体、图像传感器、无线传输装置、姿势传感器及控制器。穿戴部分用以穿戴于人体手部。装置本体固定于穿戴部分上。图像传感器位于装置本体内，用以读取条码图像。无线传输装置位于装置本体内，用以将数据传至外部装置。姿势传感器位于装置本体内，用以感测装置本体的运动轨迹。控制器电连接姿势传感器、图像传感器与蓝牙装置，用以根据扫描装置的运动轨迹，判断扫描装置是否触发图像传感器，以及通过无线传输装置将数据传至外部装置。

依据本发明一个或多个实施例，在上述的扫描装置中，穿戴部分为手指环、手背带或腕带。

如此，通过以上各实施例的所述架构，本发明不仅能够节省多次按下扫描钮的时间，进而提高工作效率、降低人员的处理时间，更能够满足扫描过程中空出双手的需求。

以上所述仅是用以阐述本发明所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及其产生的功效等等，本发明的具体细节将在下文的实施例及相关附图中详细介绍。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图的说明如下：

图1示出了依照本发明实施例的扫描装置的外观示意图；

图2示出了图1的扫描装置的方块图；以及

图3示出了依照本发明实施例的通过特定运动轨迹而自动触发扫描装置的方法的流程图。

具体实施方式

以下将以附图揭露本发明的多个实施例，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明实施例中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些习知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式示出。

图1示出依照本发明实施例的扫描装置10的外观示意图。图2示出图1的扫描装置10的方块图。如图1与图2所示，扫描装置10包含穿戴部分100、装置本体200、图像传感器210、无线传输装置220、姿势传感器230及控制器280。穿戴部分100用以穿戴于人体手部。装置本体200固定于穿戴部分100上。图像传感器210位于装置本体200内，且外露于装置本体200的前侧面201，用以读取条码图像。无线传输装置220位于装置本体200内，用以将数据传至外部装置300(例如智能手机、笔记本电脑或云端服务器等)。无线传输装置220例如为蓝牙或wifi。姿势传感器230位于装置本体200内，用以感测装置本体200的运动轨迹。控制器280电连接姿势传感器、图像传感器210与无线传输装置220，且控制器280根据扫描装置10的运动轨迹，判断扫描装置10是否触发图像传感器210，以及通过无线传输装置220将数据传至外部装置300。

更具体地，扫描装置10还包含定位对焦灯240。定位对焦灯240位于装置本体200内，外露于装置本体200的前侧面201，电连接控制器280，用以对条码图像提供扫描光纹，以简化图像传感器210读取条码图像的辨识难度。须了解到，控制器280同步触发图像传感器210与定位对焦灯240的开启或关闭。然而，本发明不限于此，其他实施例的扫描装置10可以不具有定位对焦灯240。

此外，扫描装置10还包含环境光传感器250与补光灯260。环境光传感器250位于装置本体200内，电连接控制器280，用以感测现场的环境光强度。补光灯260位于装置本体200内，外露于装置本体200的前侧面201，电连接控制器280，用以提供补光。

因此，在控制器280开启图像传感器210后，控制器280判断环境光强度是否符合预设范围。若不符合此预设范围时，意即，环境光强度不足，控制器280才启动补光灯260进行补光。在补光期间，当判断出环境光强度符合此预设范围时，控制器280关闭补光灯260。须了解到，当控制器280关闭图像传感器210时，控制器280同步关闭补光灯260。

举例来说，姿势传感器230为加速度计。然而，本发明不限于此，其他实施例的姿势传感器230可以改为陀螺仪或磁力计等等，或是，加速度计、陀螺仪或磁力计中任选二种以上的组合。

扫描装置10还包含供电单元270。供电单元270位于装置本体200内，用以提供所需的工作电源至扫描装置10的所有电子元件，例如图像传感器210、无线传输装置220、姿势传感器230、供电单元270、定位对焦灯240、环境光传感器250、补光灯260及控制器280。

然而，须了解到，在控制器280尚未开启图像传感器210时，供电单元270不提供工作电源至图像传感器210及定位对焦灯240。在控制器280关闭图像传感器210时，供电单元270不提供工作电源至图像传感器210及定位对焦灯240。

举例来说，穿戴部分100为手指环，手指环为例如戒指或指套的型式，以便扫描装置10固定地穿戴于手指上。然而，本发明不限于此，其他实施例的穿戴部分100可以改为手表或手环的腕带型式，以便将扫描装置10穿戴于手腕上，或者，手套或手背带，以便将扫描装置10穿戴于手背上。

图3示出依照本发明实施例的通过特定运动轨迹而自动触发扫描装置10的方法的流程图。如图1与图3所示，在本实施例中，此种通过特定运动轨迹而自动触发扫描装置10的方法包含步骤301～步骤307，如下。在步骤301中，感测扫描装置10的运动轨迹，接着，进行步骤302以及步骤306。在步骤302中，判断扫描装置10是否沿着预设路径移动，若是，进行步骤303，否则，回步骤301。在步骤303中，启动扫描装置10的图像传感器210，接着，进行步骤304。在步骤304中，通过定位对焦灯240对条码图像提供扫描光纹，且通过图像传感器210读取此条码图像，接着，在步骤305中，通过无线传输装置220将图像传感器210所读取的条码数据传至外部装置300。在步骤306中，判断扫描装置10是否落下至低处位置，若是，进行步骤307，否则，回步骤301。在步骤307中，关闭图像传感器210。

在上述实施例中，举例来说，在步骤302中还包含详细步骤如下。首先，判断扫描装置10是否有朝上方移动至定点的动作；若是，接着判断扫描装置10是否有横向移动至条码读取位置；若是，则认定扫描装置10有沿着预设路径移动而被自动触发，因此，进行步骤303。

更具体地，姿势传感器230感测扫描装置10的运动轨迹，例如姿势传感器230依次收集扫描装置10的多个运动轨迹数据(例如第一运动轨迹数据及第二运动轨迹数据)。当控制器280判断扫描装置10是否有朝上方移动至定点时，控制器280判断第一运动轨迹数据是否包含z轴线加速度分量，且z轴线加速度分量为正数。若是，代表控制器280判断出扫描装置10有沿着垂直方向(如z轴)朝上移动至定点时，则判断第二运动轨迹数据是否包含横轴线加速度分量。若是，代表控制器280判断出扫描装置10有从定点沿着x或y轴朝左或右方移动时，例如，手部举起后朝向自己胸口或是伸直向前，则认定扫描装置10有沿着预设路径移动，并且进行步骤303。

举例来说，如表一所示，当使用者手部举起以带动扫描装置10时，由于姿势传感器230依次感测到多个z轴线加速度数值(如表一的第1至8号的线加速度z轴数值)，且这些z轴线加速度数值从较低值(即0，第1号)递增至较高数值(即195，第5号)，接着，递减至另一个较低值(即1，第8号)，代表扫描装置10从下方朝上方移动至定点。这些z轴线加速度数值共称为上述的第一运动轨迹数据。

接着，当使用者朝向自己胸口或是伸直向前以带动扫描装置10时，由于姿势传感器230依次感测到多个y轴线加速度数值(如表一的第9至15号的线加速度y轴数值)，且这些y轴线加速度数值从较低值(即0，第9号)递增至特定较高数值(即-82，第11号)，接着，递减至另一个较低值(即0，第15号)，代表扫描装置10从定点移动至条码读取位置。这些y轴线加速度数值共称为上述的第二运动轨迹数据。

表一

更具体地，姿势传感器230感测扫描装置10的运动轨迹。例如，姿势传感器230依次收集扫描装置10的多个运动轨迹数据(例如第一运动轨迹数据及第二运动轨迹数据)。接着，判断第一运动轨迹数据是否包含横轴角加速度分量，且横轴角加速度分量为正数。若是，则接着判断第二运动轨迹数据是否包含z轴角加速度分量。若是，则认定扫描装置10有沿着预设路径移动，并且进行步骤303。

表二

举例来说，如表二所示，当使用者手部以y轴为基准旋转向上，由于姿势传感器230依次感测到多个y轴角加速度数值(如表二的第1至8号的角加速度y轴数值)，且这些y轴角加速度数值从较低值(即0，第1号)递增至特定较高数值(即103，第4号)，接着，递减至另一个较低值(即0，第8号)。再者，当使用者手部以z轴为基准旋转向上，由于姿势传感器230依次感测到多个z轴角加速度数值(如表二的第9至15号的角加速度z轴数值)，且这些z轴角加速度数值从较低值(如0)递增至特定较高数值(如-96)，接着，递减至另一个较低值(如-2)。

在上述实施例中，当完成扫描后，若侦测到手部放下的动作，且停滞一段时间后未再举起，则表示包裹已扫描完成，此时会自动关闭扫描装置10的图像传感器210，使得图像传感器210进入待命模式，以达成扫描装置10的省电目的。若扫描工作尚未全部完成，此时扫描装置10就不会关闭图像传感器210而保持开启状态。

举例来说，在步骤306中还包含几个详细步骤，如下。收集扫描装置10的运动轨迹数据，接着，判断扫描装置10是否有朝下方移动至一较低点，例如，判断运动轨迹数据是否包含z轴线加速度分量，且z轴线加速度分量为负数；若是，接着判断扫描装置10是否在较低点静止一段时间(例如2秒)，否则，回步骤301。若判断出扫描装置10在较低点静止一段时间时，则认定扫描装置10暂不需使用，并且进行步骤307。

再者，为了避免扫描装置10误判使用者的行为而错误开启扫描装置10的图像传感器210，本实施例还包含排除使用者的行为，以让扫描装置10的预设路径更为精准。具体来说，步骤302还包含几个详细步骤，如下。收集扫描装置10的运动轨迹数据；接着，判断运动轨迹数据的连续多个线加速度数值是否具有周期性变化，例如，扫描器掉落或碰撞所产生的剧烈性振荡。若是，则认定扫描装置10不是沿着预设路径移动。

另外，步骤302还包含几个详细步骤，如下。收集扫描装置10的运动轨迹数据；接着，判断运动轨迹数据持续增加后突然归零静，意即，判断运动轨迹数据的连续多个线加速度数值的末位为归零。若是，则认定扫描装置10不是沿着预设路径移动。

在其他实施例中，在步骤301之前，本发明的扫描装置10更提供一种自动触发学习功能。在本实施例中，虽然扫描装置10在出厂前会预先烧录好上述判断演算法，然而，为了符合使用者利用其他特殊动作触发的需求，使用者亦可以通过外部装置300，让扫描装置10能够于自动触发学习模式中学习特定使用者的预设路径。更具体地，在步骤301之前还包含几个详细步骤如下。重复多次收集扫描装置10的运动轨迹。分析并比对出运动轨迹的共同特征，以定义出上述预设路径。

举例来说，自动触发学习功能的设定方式的依次步骤为：1.开启自动触发学习模式；2.让使用者依据习惯扫码动作重复做出触发开启动作10次；3.扫描装置10内部的记录器会记录这10次动作所分别侦测到的运动轨迹数据，并且分析找出其共通性；4.进入复测模式，意即，使用者再次做出相同动作，测试3次确认触发作动是否符合使用者需求；5.完成新增/删除本次触发动作设定。

此外，在本实施例中的另外选项中，步骤305并非将所读取的条码数据直接传至外部装置300，而是批量地储存至记录器内；接着，当步骤306判断出符合触发关闭动作，扫描装置10才通过无线传输装置220将记录器内的条码数据同步地传至外部装置300。

在本实施例中，除了扫描装置10的触发开启/关闭动作能够通过使用者手部的特定运动轨迹而自动触发，扫描装置10还能够通过使用者手部的不同手势动作的运动轨迹(例如:敲击1～3下、顺时针转动/逆时针转动、缓慢转动/快速转动或以上各种搭配组合)进行如下工作。举例来说，以手势动作完成装置与手机配对；以手势动作启动数据上传；以手势动作启动外部装置300的应用程序；以手势动作完成收件回报；以手势动作完成派件回报。

如此，通过以上各实施例的所述架构，本发明不仅能够节省多次按下扫描钮的时间，进而提高工作效率、降低人员的处理时间，更能够满足扫描过程中空出双手的需求。

最后，上述所揭露的各实施例中，并非用以限定本发明，任何熟习此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，皆可被保护于本发明中。因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。

[符号说明]

10…扫描装置

100…穿戴部分

200…装置本体

201…前侧面

210…图像传感器

220…无线传输装置

230…姿势传感器

240…定位对焦灯

250…环境光传感器

260…补光灯

270…供电单元

280…控制器

300…外部装置

301～307…步骤