专利名称：用于电子秤的零点设置方法及装置的制作方法
用于电子秤的零点设置方法及装置相关专利申请本申请要求申请日为2010年I月11日的专利号为No. 61/294，056的美国申请以及申请日为2010年I月12日的专利号为No. 61/294，379的美国申请的优先权。
背景技术：
本发明一般涉及一种电子称重仪器，更具体地，涉及用于为电子秤建立零值点的方法和设备。电子秤是在多种设置中，用来确定不同物品的重量的重要商业工具。举例来说，一个很普遍的电子秤，就像那些用在食品杂货店中的，或是单独使用或是可操作地连接到其它电子设备，比如数据读取器，销售系统的销售点，或者其他合适的电子设备一起使用的电子秤。电子秤普遍经过制造商或是有资质的个体校准之后，建立一个绝对零值点。术语“零 值点”，是用来指定一个用电子称重仪器检测出的重量，而这个检测出来的重量，也是在重量测量中0单位的显示，比如镑，千克等。一个绝对零值点通常是用来提供一个零值指示，例如当电子称重仪器检测到秤上没有物品时，在电子显示器中显示的“0”值。换句话说，绝对零值点，或者校准后的零值点，是与电子秤上只有它本身的组件(比如称重盘)时所检测出的重量相对应的。那种只有一个绝对零值点的电子秤的相关维护和维修费用是相对较高的，因为，绝对零值点需要保持好，来确保电子秤的方便使用，或者，电子秤应该被时常重新校准，来重新建立绝对零值点。如果一个电子秤的零件被替换了，磨损了，或是被损坏的时候，除非这个绝对零值点被重新校准，否则，这个电子秤所测量出的重量将会与它以前用于建立绝对零值点的重量不同，并且，也会生成一个不同于之前无测量物时的零值所不同的指示数值。因此，电子秤的使用和维护可能会是繁琐的，相对昂贵的。当一个电子秤无法检测出绝对零值点时，两种普遍的设备被研发出来应对这种情况，一个是初始置零装置，一个是半自动置零装置。当电子秤的电源打开时，初始置零装置启动，这个装置会将启动时所检测到的重量建立为初始零值点。因此，无论启动时所检测到的重量是多少，比如电子秤组件的自身重量，或是这个组件自身重量加上一个物品的重量，都被与初始零值点相关联。电子秤的电源打开后，半自动置零装置启动，并使用半自动置零装置激活后所检测到的重量建立当前零值点。半自动置零装置通常是通过操作人员按动电子秤上的“ 0 ”或“ zero ”按钮来激活。Organisation Internationale De Metrologie Legale(国际法定度量衡组织，即0IML)的 International Recommendation (国际建议)R76-1:2006 (E)号确立了非自动称重仪器的技术要求。OML R76-1:2006 (E)的第4. 5章规定了半自动置零装置。确切地说，第4. 5. I段中描述有，半自动置零装置的整体影响不应超过仪器最大称重量度的4%。换句话说，如果电子秤所检测到的重量变化在上限和下限的允许范围内，半自动置零装置可以建立一个当前零值点，其中，所述上限和下限之间的差值不大于仪器最大称重量度的4%。在OIML R76-1:2006 (E)的第4. 5. I段中，也描述有初始置零装置的整体影响不应超过仪器最大称重量度的20%。换句话说，如果电子秤所检测到的重量在上限和下限的允许范围内，初始置零装置可以建立一个初始零值点，其中，所述上限和下限之间的差值不大于仪器最大称重量度的20%。本发明的发明人已经意识到遵照上述OML R76-1:2006 (E)的技术要求的电子秤产生了各种各样的问题。当一个相对较重的物体在秤上时打开电源开关，其中一个问题就与电子秤此时建立的初始零值点有关。当电源开启之后，将该物体拿开，将会使得电子秤无法建立一个当前零值点。另一个相关的问题，是电子秤受限于只能有一个相对较轻的重量在秤上来建立初始零值点。对于这样的天平，后续的磨损或是损坏通常会导致秤检测出一个相对较重的幻象重量并妨碍到秤建立一个初始零值点。
发明内容
本发明中的一些实施例可以解决针对上述一些或全部已经确定的限制和/或需求，或是针对一些其他的合适的需求。一个示例性的用来建立初始零值点和当前零值点的 装置/系统或方法，包括有一个被编程为用来建立一个初始零值点的初始置零装置，和一个半自动置零装置，被编程为用来建立一个当前零值点或者是当无法建立一个当前零值点的时候，用来将电子秤重置或重新启动。其他的一些方面和优点将在下面将描述的具体实施方式
中，结合附图进行说明。
图I示出了一个假设的秤的假设初始零值范围和假设半自动零值范围。图2示出了一个优选实施例的框图。图3示出了一个优选实施例的流程图。
具体实施例方式本申请的发明人已经意识到一些与遵照上述OML R76-1:2006 (E)的技术要求的具有初始置零装置和半自动置零装置的电子秤的各种各样的相关问题。其中一个问题就是与打开电源后，电子秤承受一个除仪器自身组件重量以外的初始重量时有关。图I示出了一个假设电子秤的示例性的假设初始零值范围(IZR)和假设半自动零值范围(SAZR)。在图I中，IZR是从电子秤最大称重量度的-2%到电子秤最大称重量度的+18%。为了遵照OMLR76-1:2006 (E)，这个IZR可以有相应变化的上限和下限，只要上限和下限之间的差值不超过电子秤最大承重量度的20%即可。当打开已有的电子秤的电源开关，这些电子秤会检测一个初始重量。如果这个初始重量在IZR之外，会检测到一个错误的结果，同时这个电子秤会变得无法使用，直到初始重量的一部分或全部被移除掉。一旦足够的部分初始重量被移除从而使得数值下降到IZR中，初始置零装置会根据该初始重量建立一个初始零值点，并且当该初始重量还在秤上时会在显示屏上输出一个0值读数。可替换地，如果该初始重量在IZR之内，该初始置零装置建立一个初始零值点，并且显示屏输出一个0值读数。如图I所述，如果这个初始重量相当于秤最大称重量度的13%，那么就会根据这个在秤上的初始重量的数值而建立一个初始零值点。
电子秤可以在适当的初始重量下用来称重物体，但是通常，这个初始重量都会被移除。如图1，移除初始重量就会导致秤检测到的最大称重量度的13%的数值变成最大称重量度的0%。当这个初始重量被移除掉，已有的秤设备通常会检测到一个错误，例如，移除用于建立初始零值点的重量会负的称重值。已有的秤通常会采取的措施是，针对移除了用于建立初始零值点的初始重量，显示闪烁的“-0-”符号，或者显示其他合适的符号。当这个闪烁的“-0-”符号出现，秤操作者通常会按动“0”或“zero”按钮来激活半自动置零装置，从而建立一个当前零值点。然而，在0MLR76-1:2006(E)的要求下，与用来建立零值点的最后的重量相比，一个半自动置零装置只有当检测到的秤上的重量是在秤最大称重量度的4%之内时，才能建立一个当前零值点。对于图I所示的假设的例子中，这个初始零值点就是用最大称重量度的13%来建立的。所示的半自动 置零装置需要遵守的4%的范围就是从秤最大称重量度的11% (含)到15% (含)。对于用于SAZR的可替换的上限和下限会在接下来的内容中进行描述。然而，当这个被用来建立初始零值点的相当于最大称重量度13%的初始重量被移除，秤会检测到相当于最大称重量度的0%，由于0MLR76-1:2006 (E)的技术要求，半自动置零装置不能建立一个当前零值点。因此，在这种情况下，按动“0”或“zero”按钮也不能让一个已有的典型的电子秤中的半自动置零装置建立一个零值点。当已有的典型的半自动置零装置不能建立一个当前零值点的时候，例如，由于存在低于或高于最大称重量度4%范围的称重条件，典型地会显示出相同的闪烁的“-0-”或其他合适的符号，指示当前零值点无法建立。作为响应，操作者通常是尝试着去激活半自动置零装置来建立一个当前零值点，但是却不了解当前零值点不能建立时，到底应该做些什么。典型地行为是，当一个当前零值点无法建立时，操作者会针对电子秤发送一个服务请求。由于电子秤的停机时间，以及跟电子秤相关的技术人员访问和服务有关的费用，这种服务请求可能是昂贵的。一种用于为电子秤建立零值点的优选系统和方法，针对当一个用于建立初始零值点的相对较重的物品从秤上拿掉，已有的具有初始置零装置和半自动置零装置的电子秤无法建立当前零值点的情况。图2示出了一个优选实施例的框图。秤5包括一个重量检测装置10，例如一个称重传感器(有可能是机械的、应变计等等)，可操作地与一个处理器15耦合。这个处理器15也与一个初始置零装置20和一个半自动置零装置25可操作地耦合。可替换地，一个或更多处理器15，初始置零装置20和半自动置零装置25可以定位于与秤5可操作地耦合的数据读取器30或其他适合的电子设备之中。初始置零装置20和半自动置零装置25优选实施为可编程逻辑，并且每一个都包含有一个或更多硬件，固件，软件或是其他合适的可编程逻辑。在另一个可替代实施例中，初始置零装置20和半自动置零装置25可以作为处理器15的一部分。这个初始置零装置20和半自动置零装置25优选编程为用来执行如图3所述的方法步骤。步骤300，一个操作员打开秤5的电源开关。当秤5的电源开通，重量检测装置10检测到一个秤5上的初始重量。例如，当收银员打开了一个结算通道，拿着一个现金抽屉，可放入与秤5可操作地耦合的销售系统的销售点中。收银员安置该现金抽屉，该现金抽屉的一些或全部都可以安置到秤5上。当收银员开启了销售系统的销售点之时，电源供应到秤5，秤5就会具有一个来自现金抽屉的初始重量。有很多种其他的情况，初始重量会在电源供应到秤之前就施加在秤上。初始置零装置20被编程为用来执行一个初始置零进程。图3阐明了一个包含初始置零进程的示例性流程图。对于步骤305，初始置零装置20被优选编程为用来接收指示初始重量数量的信号，例如，从处理器15或直接从重量检测装置10发出的指示信号。对于步骤310，初始置零装置20被优选编程为用来确定这个初始重量是否落在IZR范围中。例如，初始置零装置20可以根据秤5的最大称重量度来进行编程，并从数值上确定这个初始重量是否小于或等于最大称重量度的20%。可替换地，初始置零装置20可以根据IZR的上限和下限重量来进行编程，并进一步地编程为用来确定这个初始重量是否小于或等于上限重量，并且是否大于或等于下限重量。对于步骤310，如果该初始重量超出了 IZR的范围，初始置零装置20被优选编程为用来确定初始零值点无法建立。当一个初始零值点无法建立，初始零值装置20也被编程为用来返回步骤305，从而重启这个初始置零进程。对于步骤310，如果初始重量在IZR的范围之内，初始置零装置20被优选编程为进 行到步骤315，在这个步骤中，初始置零装置20被编程为将初始重量设置为参考重量。对于步骤320，初始置零装置20被编程为用来将参考重量建立为初始零值点。对于步骤325，处理器15被编程为使用初始零值点结合从重量检测装置10接收到的信号，对放置在秤5上的物品的执行称重操作。半自动置零装置25被编程为用来执行一个当前置零进程。对于步骤330，半自动置零装置25被编程为用来确定半自动置零装置25是否被激活。例如，半自动置零装置25可以被编程为用来接收由操作员按动秤5上的“0”或“zero”按钮而生成的信号。如果半自动置零装置25没有检测到激活信号，那么处理器15继续执行步骤325的称重操作。如果在步骤330，半自动置零装置25检测到了激活信号，它被编程为用来接收指示当前重量数量的信号，以用于步骤335，例如，从处理器15或者直接从重量检测装置10得到的信号。对于步骤340，半自动置零装置25被编程为用来确定这个当前重量是否落在了SAZR之中。根据OML R76-1:2006 (E)，SAZR的上限和下限之间的差值不能大于秤5的最大称重量度的4%。另外，SAZR的上限或下限与初始零值点之间的差值不能大于秤5的最大称重量度的4%。例如，如图I所示，相对于数值为最大称重量度的13%的初始零值点，该SAZR以初始零值点上下的最大称重量度+/-2%为范围。可替换地，SAZR的下限可以和初始零值点相同，而上限是相对于初始零值点为最大称重量度+4%的值。其他的合适的下限和上限，t匕如，相对于初始零值点，下限是最大称重量度的_1%，上限是最大称重量度的+3%，这些值都可以为SAZR来建立。半自动置零装置25被优选编程为根据现有的零值点来定义SAZR，并且在数值上确定当前重量是否大于或等于SAZR的下限，且是否小于或等于SAZR的上限。要注意的是，每次零值点建立，与SAZR的上限和下限相对应的重量值会改变，因为该SAZR是基于当前存在的零值点。相反地，与IZR的上限和下限相对应的重量值优选不变，因为每次秤5的电源开启或是重置，它都优选应用相同的IZR。对于步骤340，如果当前重量在SAZR范围内，半自动置零装置优选被编程为进行到步骤315，其中，半自动置零装置25被编程为将当前重量设置为参考重量。对于步骤320，半自动置零装置被编程为将参考重量建立为当前零值点。可选择地，半自动置零装置25也可以被编程为将当前重量传送给初始置零装置20，而初始置零装置20可以被编程为在步骤315中将这个当前重量设置为参考重量并在步骤320中将这个参考重量设置为当前零值点。对于步骤325，处理器15被编程为使用这个当前零值点结合从重量检测装置10接收到的信号，对秤5上所放的物品执行称重操作。对于步骤340，半自动置零装置25被优选编程为用来确定这个当前重量是否在SAZR范围外。如果半自动置零装置25确定这个当前重量超出了 SAZR的范围，这个半自动置零装置被进一步优选编程为进行到步骤345并且确定发生了一个错误。对于步骤345，这个半自动置零装置25也被优选编程为自动将秤5变得不可操作，或是生成一个视觉或听觉的错误指示。半自动置零装置25优选被进一步编程为在步骤350启动秤5的重置或是重新加电(reset or power cycle)过程。重置或重新加电(或通电)过程,可以包括清除已有的零值点和参考重量，并且在步骤305使用初始置零装置20重新开始处理。可替换地，重置或 重新加电过程也可以包括在没有操作者介入的情况下关闭秤5并且重新启动秤5，然后在步骤305执行启动初始置零装置20。相对于已有的初始置零和半自动装置，优选的初始置零装置20和半自动置零装置25的操作因此改进了针对秤5的操作。就像上面讨论过的，当建立初始零值点时存在的相对较重的物品被随后从秤上移走之后，遵照OML R76-1:2006 (E)的已有的电子秤典型地无法建立一个当前零值点。这种建立当前零值点的失败操作，通常导致发出对于秤的服务请求，通常是因为操作者不理解闪烁的“-0-”符号的含义。相反地，当建立初始零值点时存在的相对较重的物品被随后从秤5上移走之后，利用一个已编程的初始置零装置20和一个半自动置零装置25来执行上面讨论过并在图3示出的方法，或是等同的方法，会使得秤5被重置或重新加电，并使用初始置零装置20重新开始处理。因此，当一个错误被半自动置零装置25确定，优选秤5响应于该错误而给出一个视觉或听觉上的指示之后，秤5使用初始置零装置20继续操作，而不像通常已有的电子秤那样，基本上是在检测到错误之后将秤变得不可用并且停止处理，除非秤上的重量重新回到SAZR范围内并且“zero (置零)”按钮被按下。本申请的发明人已经意识到与电子称重设备制造商相关的另一个问题，就是制造商限制只有当一个初始重量(除了电子称重设备自身组件的用来建立绝对零值点重量以夕卜)没有超过电子秤最大称重量度的4%时，已有的初始置零装置才能建立一个初始零值点。对于已有的初始置零装置设置了这样一个4%的限制，也允许了已有的自动置零装置在初始重量被移除后，依然可以建立一个当前零值点。然而，如果一个秤的自身组件被替换匕如一个替换组件的重量超过了电子秤的最大称重量度的4%)，被磨损了，或是损坏了，秤可以检测到一个真实的重量(比如，由于一个替换的组件)或是一个幻象重量(比如，由于磨损或损坏的组件所导致的错误读数)，这些重量都超过了为初始置零装置设置的4%的限制。在这种情况下，无论是已有的初始置零装置，还是已有的半自动置零装置都不能建立一个零值点，而且秤也需要被重新校准或维修。然而,利用一个已编程的初始置零装置20和一个半自动置零装置25来执行上面讨论过并在图3示出的方法，或是其它合适的方法，会使得秤5更坚固也更耐久，因而与已有的电子秤相比，在经受相似或更大的损坏、磨损或部件替换之后，秤5也依然能够建立一个当前零值点，并且能够建立一个初始零值点。假设一个已有的电子秤，它的最大称重量度是100磅，并且初始置零装置被限制为只有当秤所检测到的初始重量为4磅或更小时才能建立一个初始零值点。如果一个相对较重的物品，比如一只冻火鸡，掉落到秤上，秤的组件可能会被损坏。举例来说，秤可以包括一个处理器，用来和称重传感器交换信息，称重传感器具有多个固定到梁上的的组合电阻丝应变仪。当梁偏转，电阻丝应变计的电阻成比例地改变，处理器可以确定导致梁偏转的物品的重量。如果冻火鸡掉落到秤上，导致梁永久变形到一个位置，在该位置处理器确定秤上有个7磅重量，如果秤接下来断电然后恢复加电或通电，处理器将检测到一个7磅的幻象重量(phantom weight)。也就说,处理器将检测到一个7磅的重量,该重量并非真正存在,而是由于永久偏转的梁造成的。。因此，为秤加电之后，由于这个7磅的幻象重量超过了对初始置零装置设置的4磅的限制，这个初始置零装置将也不能建立一个初始零值点。同样地，由于不存在用来确定SAZR的零值点，半自动置零装置也将不能建立一个当前零值点。在再次使用之前，这个秤也因此需要进行重新校准或维修。
在一个示例实施例中，一个秤5的最大称重量度为100磅，一个初始置零装置20和一个半自动置零装置25(其中，初始置零装置20和半自动置零装置25都被编程用来执行上述讨论过的并在图3示出的方法)。如上所述，这个初始置零装置20能够充分利用OMLR76-1:2006 (E)所允许的最大称重量度的20%。因此，如果一个冻火鸡掉落到秤5上损坏了秤组件，并导致处理器15检测到一个7磅的幻象重量，这个初始置零装置20能够在下次为秤5加电或通电之后建立一个初始零值点。由此，与已有的秤相比，秤5也更加的坚固和耐久，并且也需要更少的服务请求、重新校准操作和维修。上面所用的术语和描述仅用于举例说明，而并非用于限制的目的。相关技术领域的技术人员会意识到在不脱离本发明的基本原则的基础上，上述的实施例可以有很多细节上的变化。因此，本发明的保护范围，不应该上述特定的例子所限制，而是由本发明的权利要求来限定。
权利要求
1.一种电子秤,包括 一个重量检测装置； 一个电子初始置零装置，配置为用来接收指示由所述重量检测装置检测出的重量的信号；和 一个电子半自动置零装置，配置为用来接收指示由所述重量检测装置检测出的重量的信号; 其中，所述电子初始置零装置被编程为当电子秤被加电或是被重置时，用来确定指示由所述重量检测装置检测出的初始重量的信号是否在初始零值范围内，并且如果在该范围内，所述电子初始置零装置被进一步编程为用来基于所述初始重量设置一个初始零值点，如果不在该范围内，所述电子初始置零装置被进一步编程为用来接收指示由所述重量检测装置检测出的新初始重量的新信号； 其中，所述电子半自动置零装置被编程为当电子半自动置零装置被激活时，用来确定指示由所述重量检测装置所检测出的新重量的信号是否指示在半自动零值范围内的重量，如果在该范围内，所述电子半自动置零装置被进一步编程为用来基于所述新重量设置一个当前零值点，如果不在该范围内，所述电子半自动置零装置被进一步编程为用来对所述电子秤启动重置或是重新加电。
2.根据权利要求I所述的电子秤，其中 所述的初始化零值范围包括一个上限和一个下限，所述上限和下限之间的差值小于或等于电子秤的最大称重量度的20% ； 所述的半自动零值范围包括一个上限和一个下限，相对于初始零值点，所述上限和下限之间的差值小于或等于电子秤的最大称重量度的4%。
3.根据权利要求书2所述的电子秤，其中 所述初始零值范围的上限等于电子秤最大称重量度的+18% ； 所述初始零值范围的下限等于电子秤最大称重量度的-2% ； 相对于初始零值点来说，所述半自动零值范围的上限等于电子秤最大称重量度的+2% ；并且 相对于初始零值点来说，所述半自动零值范围的下限等于电子秤最大称重量度的-2% ；
4.根据权利要求书I所述的电子秤，还包括一个显示屏，其中 所述电子初始置零装置被进一步编程为用来使所述显示屏显示一个指示，以指示在接收到指示由所述重量检测装置检测的新初始重量的新信号之前，零值点无法被建立起来。
5.根据权利要求书4所述的电子秤，其中，所述电子半自动置零装置被进一步编程为用来使所述显示屏显示一个指示，以指示在将电子秤启动重置或是重新加电之前，零值点无法被建立起来。
6.—种电子秤,包括 一个用来检测物品重量的重量检测装置； 一个电子初始置零装置，用于 1)接收指示由所述重量检测装置检测出的初始重量的信号， 2)当电子秤被加电或是被重置时，确定指示初始重量的信号是否在初始零值范围内，3)如果在所述初始零值范围内，基于所述初始重量设置一个初始零值点，并且 4)如果不在所述初始零值范围内，接收指示由重量检测装置检测到的新初始重量的新信号；以及 一个电子半自动置零装置，用于 1)接收指示由所述重量检测装置检测出的新重量的信号， 2)当所述电子半自动置零装置被激活时，确定指示新重量的信号是否在半自动零值范围内， 3)如果在该半自动零值范围内，所述电子半自动置零装置基于所述新重量建立一个当前零值点， 4)如果不在该半自动零值范围内，对所述电子秤启动重置或是重新加电。
7.一种为电子秤建立零值点的方法，所述方法包括 a)通过电子秤来检测一个初始重量； b)通过一个初始置零装置来确定所述初始重量是否落在初始零值范围内； c)如果确定所述初始重量落在了所述初始零值范围内，那么基于所述初始重量建立一个初始零值点； d)如果确定所述初始重量在所述初始零值范围外，那么返回至步骤(a)通过电子秤来检测一个初始重量； e)检测一个半自动置零装置的激活； f)在检测到所述半自动置零装置的激活之后，通过所述电子秤来检测一个新的重量； g)通过半自动置零装置来确定所述初始重量和新的重量之间的差值是否落在了半自动零值范围内； h)如果确定所述初始重量和新的重量之间的差值落在了半自动零值范围内，那么基于所述新的重量设置一个当前零值点； i)如果确定所述初始重量和新的重量之间的差值在半自动零值范围之外，那么通过半自动置零装置对电子秤启动重置或重新加电过程，并返回步骤(a)通过电子秤来检测一个初始重量。
8.根据权利要求7所述的为电子秤建立零值点的方法，其中 所述初始零值范围包括一个上限和一个下限，所述上限和下限之间的差值小于或等于电子秤的最大称重量度的20% ;并且 所述半自动零值范围包括一个上限和一个下限，相对于初始零值点，所述上限和下限之间的差值小于或等于电子秤的最大称重量度的4%。
9.根据权利要求8所述的为电子秤建立零值点的方法，其中，所述步骤(d)如果确定所述初始重量在所述初始零值范围外，那么返回至步骤(a)通过电子秤来检测一个初始重量，还包括 通过显示屏，在返回步骤(a)通过电子秤来检测一个初始重量之前，显示一个指示，以指示零值点无法被建立起来。
10.根据权利要求9所述的为电子秤建立零值点的方法，其中，所述步骤(i)如果确定所述初始重量和新的重量之间的差值在半自动零值范围之外，那么通过半自动置零装置对电子秤启动重置或重新加电过程，并返回步骤(a)通过电子秤来检测一个初始重量，还包括 通过显示屏，在返回步骤(a)通过电子秤来检测一个初始重量之前，显示一个指示，以指示零值点无法被建 立起来。
全文摘要
本发明提供了一种用于建立初始零值点和当前零值点的示例性装置/系统(5)或方法，包含有一个被编程为用来建立一个初始零值点的初始置零装置(20)，和一个被编程为用来建立一个当前零值点或者是当无法建立一个当前零值点的时候，用来将电子秤重置或重新加电的半自动置零装置(25)。
文档编号G01G21/14GK102812338SQ201180005805
公开日2012年12月5日 申请日期2011年1月11日 优先权日2010年1月11日
发明者B·K·罗伯茨, A·B·扎德惠瑟姆, C·L·波利三世, J·T·罗伯森, H·T·克利福德, A·J·盖尔斯 申请人:数据逻辑Adc公司