用于在屏幕上显示至少一个矩阵码以将数据发送到配有用于读取矩阵码的部件的电子设备的方法和系统

摘要

根据本发明的显示方法在电子显示装置的屏幕上显示至少一个矩阵码以将数据发送到配有用于读取矩阵码的部件的电子设备。显示装置包括屏幕和用于在屏幕上显示信息的部件。显示方法包括：从要发送的数据生成(140、240)至少一个二维矩阵码；以及在屏幕上显示(170、290)矩阵码，其中在生成多个矩阵码时连续显示矩阵码。该显示方法还包括：将与生成的矩阵码相对应的主图像划分(160、260)为至少两个副图像，主图像的大小等于所述矩阵码的大小，并且，所述副图像的大小小于或等于显示装置的屏幕的分辨率，在显示步骤(170、290)期间以副图像的形式显示对应的矩阵码，并且，在屏幕上连续显示副图像。

说明书

技术领域

本发明涉及用于在电子显示装置的屏幕上显示至少一个矩阵码以将数据 发送到配有用于读取矩阵码的部件的电子设备的方法。显示装置包括屏幕和 用于在屏幕上显示信息的部件。

该方法包括：从要发送的数据生成至少一个二维矩阵码，并在屏幕上显 示矩阵码，其中在生成多个矩阵码时连续显示矩阵码。

本发明还涉及用于在屏幕上显示至少一个矩阵码以将数据发送到配有用 于读取矩阵码的部件的电子设备的系统。

背景技术

存在多种类型的二维矩阵码(也被称为QR(快速响应)码)，并且，能 够以QR码形式编码的数据量取决于所述QR码的尺寸。QR码是二维码，并 且它的尺寸以像素的两个数目的积的形式表示，其中每个数目对应于各自大 小(dimension)。矩阵码的尺寸越大，编码的数据量越大。换句话说，矩阵码 的尺寸越大，经由所述矩阵码的显示发送到配有用于读取矩阵码的部件的设 备的数据量越大。

屏幕被布置在包括水平方向和垂直方向的平面上，并具有预定分辨率， 即，可在水平方向上显示的像素的最大数目乘以可在垂直方向上显示的像素 的最大数目。因而，矩阵码的尺寸受显示装置的屏幕分辨率限制，这是由于， 其必须比此屏幕分辨率小，使得可在屏幕上显示矩阵码。

此外，分辨率一般可由显示装置不同而变化，并且，当必须能够在具有 不同分辨率值的不同显示装置上显示同样的矩阵码时，被选择用来发送数据 的矩阵码的类型将需要具有比所述显示装置之中的最低分辨率小的尺寸。因 而，通常将必要的是：连续显示大量矩阵码，以便将所有数据发送到配有用 于读取矩阵码的部件的设备。

发明内容

因此，本发明的目的是提出一种用于在屏幕上显示矩阵码的方法，其允 许根据屏幕的分辨率来优化经由矩阵码的显示而发送到设备的数据量。

为了这个目的，本发明的主题是前述类型的显示方法，其中，该方法还 包括：将与生成的矩阵码相对应的主图像划分为至少两个副图像，主图像的 大小等于所述矩阵码的大小，并且，每个副图像的大小小于或等于显示装置 的屏幕的分辨率，其中，在显示步骤期间以副图像的形式显示对应的矩阵码， 并且，在屏幕上连续显示副图像。

根据本发明的其它有利的方面，该显示方法包括孤立地或根据所有技术 上可能的组合采用的以下特征中的一个或多个：

-用于每个矩阵码的副图像的数目是显示装置的屏幕分辨率和所述矩阵 码的大小的函数；

-屏幕的分辨率和矩阵码各自具有水平方向上的大小，并且，副图像在 水平方向上的数目Nx满足以下等式：

其中，L1x表示矩阵码在水平方向上的大小，L2x表示屏幕的分辨率在 水平方向上的大小，并且

E表示整数部分；

-屏幕的分辨率和矩阵码各自具有垂直方向上的大小，并且，副图像在 垂直方向上的数目Ny满足以下等式：

其中，L1y表示矩阵码在垂直方向上的大小，L2y表示屏幕的分辨率在 垂直方向上的大小，并且

E表示整数部分；

-用于每个矩阵码的副图像的数目N满足以下等式：

N＝Nx×Ny；

-该矩阵码或每个矩阵码遵从ISO/IEC18004标准；

-从与显示装置不同且经由数据链路连接到显示装置的远程电子装置接 收要发送的数据；

-远程电子装置包括用于从要发送的数据生成至少一个二维矩阵码的部 件、以及用于将与生成的矩阵码相对应的主图像划分为至少两个副图像的部 件，其中，分别由所述生成部件和所述划分部件执行生成和划分步骤；

-在划分步骤期间，主图像被划分为多块(piece)，每块各自由框架围绕， 然后，每个副图像包括主图像的由所述框架围绕的对应块；

-每个框架是包含编码信息的一组线的形式。

本发明的主题还是用于在屏幕上显示至少一个矩阵码以将数据发送到配 有用于读取矩阵码的部件的电子设备的系统，该系统包括：

-至少一个电子显示装置，其包括屏幕和用于在屏幕上显示信息的部件，

-用于从要发送的数据生成至少一个二维矩阵码的部件，并且

显示部件能够在屏幕上显示矩阵码，其中在生成多个矩阵码时连续显示 矩阵码，

其中，该系统还包括：用于将与生成的矩阵码相对应的主图像划分为至 少两个副图像的部件，主图像的大小等于所述矩阵码的大小，并且，每个副 图像的大小小于或等于对应的显示装置的屏幕的分辨率，

由显示部件以副图像的形式显示对应的矩阵码，并且，在对应的屏幕上 连续显示副图像。

根据本发明的另一个有利方面，显示屏幕包括以下特征：

该系统还包括与显示装置不同、且经由数据链路连接到该显示装置或每 个显示装置的远程电子装置，该电子装置包括用于存储要发送的数据的存储 器，其中由生成部件从存储器接收要发送的数据。

附图说明

从下面的参考附图仅通过非限制性示例的方式给出的描述的阅读，本发 明的这些特征和优点将变得显而易见，在附图中：

图1是根据本发明的显示系统的示意性表示，显示系统包括多个电子显 示装置、以及经由相应的数据链路连接到每个显示装置的远程电子装置，电 子装置包括用于存储要发送的数据的存储器，

图2是根据本发明的显示方法的功能流程图，包括以下步骤：从要发送 的数据生成矩阵码；将与矩阵码相对应的主图像划分为多个副图像；以及以 副图像的形式显示矩阵码，

图3是矩阵码的主图像的视图，

图4是在将图3中示出的主图像划分为两个副图像之后得到的副图像的 视图，以及

图5是示出副图像的尺寸的计算的示意性表示。

具体实施方式

在图1中，用于在相应屏幕14A、14B上显示至少一个矩阵码12的系统 10包括多个电子显示装置16A、16B(即，第一显示装置16A和第二显示装 置16B)、以及经由相应的数据链路20连接到每个显示装置16A、16B的远 程电子装置18。

图1还示出了电子设备22，其能够读取在屏幕14A、14B上显示的矩阵 码12，每个屏幕14A、14B被布置在包括水平方向X和垂直方向Y的平面中。

在图3中所示的矩阵码12是二维矩阵码，也被称为QR(快速响应)码。 能够以QR码12的形式被编码的数据量取决于所述QR码12的尺寸。矩阵 码12的尺寸被表示为像素的两个数目的积的形式，每个数目对应于各自的大 小。下面，L1x将代表矩阵码12在水平方向X上的大小，而L1y将代表矩阵 码12在垂直方向Y上的大小。

矩阵码12的尺寸越大，编码的数据量越大。换句话说，矩阵码12的尺 寸越大，经由所述矩阵码12的显示发送到电子设备22的数据量越大。

优选地，矩阵码12遵从ISO/IEC18004标准。

每个屏幕14A、14B具有预定分辨率，即，可在水平方向X上显示的像 素的最大数目L2x乘以可在垂直方向Y上显示的像素的最大数目L2y。换句 话说，L2x表示屏幕14A、14B在水平方向X上的分辨率的大小，而L2y表 示屏幕14A、14B在垂直方向Y上的分辨率的大小。

在图1中示出的示例实施例中，第一显示屏幕14A具有第一分辨率，而 第二显示屏幕14B具有与第一分辨率不同的第二分辨率。

第一显示装置16A包括第一显示屏幕14A。第一显示装置16A还包括第 一信息处理单元24A，例如，其由第一处理器26A和与第一处理器26A关联 的第一存储器28A形成。

第二显示装置16B包括第二显示屏幕14B。第二显示装置16B包括第二 信息处理单元24B，例如，其由第二处理器26B和与第二处理器26B关联的 第二存储器28B形成。

远程装置18包括第三信息处理单元30，例如，其由第三处理器32和与 第三处理器32关联的第三存储器34形成。

例如，远程装置18是变速器。变速器能够控制电动马达，并用于不同的 应用，例如水处理、电气应用、石油或天然气的提取和/或输送、冶金或矿石 加工中的应用，或用于与加热、通风和空调相关的应用，其被称为HVAC应 用。

例如，数据链路20是无线电链路，并且，显示装置16A、16B和远程装 置18分别各自包括无线电收发机(未示出)。

能够读取矩阵码12的电子设备22包括第四信息处理单元36，例如，其 由第四处理器38和与第四处理器38关联的第四存储器40形成。

第一存储器28A能够存储：软件42，用于在屏幕14A上显示信息；以及 软件44，用于经由数据链路20接收由远程装置18发送的数据。

第一存储器28A还能够存储软件46，其用于从要发送到电子设备22的 数据生成一个或多个二维矩阵码12，例如，所述要发送的数据是通过接收软 件44从远程装置18接收的。

第一存储器28A还能够存储软件48，其用于将与所生成的矩阵码12相 对应的主图像50(图3)划分为至少两个副图像52(图4)，主图像50的大 小等于所述矩阵码12的大小，而每个副图像52的大小小于或等于所述第一 显示装置的屏幕14A的分辨率。

可替换地，以可编程电子组件的形式或专用集成电路的形式实现显示部 件42、接收部件44、生成部件46和划分部件48。

第二存储器28B能够存储：显示软件42，显示软件42能够在屏幕14B 上显示信息；以及接收软件44。然而，第二存储器28B既不包括生成软件46， 也不包括划分软件48。

换言之，在图1所示的示例实施例中，第二显示装置16B具有比第一显 示装置16A小的能力(capacity)，这是因为，它仅包括显示部件42和接收部 件44，但不包括生成部件46或划分装置48，然后，由远程装置18执行生成 矩阵码12和将主图像50划分为副图像52，如将在下面描述的。

第三存储器34，即，远程装置18的存储器，能够存储要发送到电子设 备22的数据。第三存储器34能够存储软件50，其用于经由数据链路20将 数据发送到对应的显示装置16A、16B。

此外，第三存储器34能够存储软件52，其用于确定连接到所述远程装 置的显示装置16A、16B的能力，其中，确定软件52尤其能够检测如下这样 的情况：对应的显示装置16B的能力不足以从所接收的数据生成一个或多个 矩阵码12、以及将与每个生成的矩阵码12相对应的主图像50划分为副图像 52。因而，第三存储器34也能够存储生成软件46和划分软件48。

能够读取显示在屏幕14A、14B上、且对应于生成的矩阵码的副图像52 的第四存储器40(即，电子设备22的存储器)能够存储用于读取所述副图 像52的软件54。

生成软件46能够从在存储器中存储的数据生成一个或多个矩阵码12， 生成的矩阵码12优选地遵从ISO/IEC18004标准。换句话说，生成软件46能 够将所述数据编码为一个或多个对应的QR码。

此外，生成软件46能够选择最适合类型的矩阵码12，尤其是根据要以 矩阵码12的形式编码的数据量。另外，还根据期望的校正级别确定矩阵码 12的类型，即，ISO/IEC18004标准的含义内的符号版本。校正级别越高，则 矩阵码12对于同一符号版本(即，对于同一类型的矩阵码)将包含的数据量 越低。当意欲在屏幕上显示矩阵码12时，校正级别通常低于在标签上打印矩 阵码的情况中使用的校正级别。

划分软件48能够确定每个矩阵码12所需的副图像52的数目N，每个矩 阵码12的副图像52的数目N是对应的显示装置的屏幕14A、14B的分辨率、 以及所述矩阵码12的大小的函数。因而，划分软件48能够将与给定矩阵码 12相对应的主图像50划分为多个副图像52，所述矩阵码意欲以所述副图像 52的形式被显示在屏幕14A、14B上，并且，在屏幕14A、14B上连续显示 副图像52。

读取软件54能够读取显示在屏幕14A、14B上的副图像52，即，对包含 在副图像52中的信息进行解码，并将解码的信息存储在第四存储器40中。 另外，读取软件54也能够读取矩阵码12。

将通过参照图2更详细地描述根据本发明的显示系统10的操作，图2示 出了根据本发明的显示方法的功能流程图。

在初始步骤100期间，远程设备18通过其确定软件52来确定意欲接收 要发送给设备22(通过显示副图像52)的下个数据的显示装置16A、16B的 能力是否足以生成对应的矩阵码12、以及将主图像50划分为副图像52。

显示装置的屏幕14A、14B的分辨率专用于每个显示装置16A、16B，并 且，在初步数据在远程装置18和每个显示装置16A、16B之间交换期间，由 每个显示装置16A、16B提供到远程装置18。

可替换地，在初始步骤100之前，将参数化文件存储在远程装置18的存 储器34中，参数化文件包含用于每个显示装置16A、16B的唯一标识符、以 及用于每个标识符的对应的显示装置16A、16B的屏幕的分辨率的值。

如果显示装置16A的能力足够，如在图1中所示的示例实施例中的第一 显示装置16A的情况下，则远程装置18随后在步骤110期间，使用其传送软 件50，来将要以与一个或多个矩阵码12相对应的副图像52的形式发送到设 备22的数据发送到对应的显示器装置16A。

显示装置(例如第一显示装置16A)在步骤120期间，使用其接收软件 44接收要发送到设备22的所述数据。

在步骤130期间，第一显示装置16A随后使用生成软件46，尤其取决于 要发送到设备22的所述数据的量，选择最适合类型的矩阵码12。例如，要 发送的数据量是3千字节(kB)，且第一显示装置16A随后将选择例如版本 39的QR码，其包括157×157个模块，每个模块尺寸为3×3个像素，即， 471×471个像素的QR码。在以下步骤140期间，第一显示装置16A再次使 用生成软件46生成QR码12。在步骤140期间执行QR码12的生成本身是 已知的。

在步骤150期间，第一显示装置16A随后使用划分软件48确定每个QR 码12所需的副图像52的数目。

用于每个QR码12的副图像52的数目N是显示装置的屏幕14A的分辨 率、以及所述QR码12的大小的函数。用于每个QR码12的副图像52的数 目N满足以下等式：

N＝Nx×Ny(1)

其中，Nx表示副图像52在水平方向X上的数目，Ny表示副图像52在 垂直方向Y上的数目。

例如，副图像52在水平方向X上的数目Nx满足以下等式：

其中，L1x代表QR码12在水平方向X上的大小，L2x表示屏幕14A的 分辨率在水平方向X上的大小，E表示数学含义中的整数部分。

例如，副图像在垂直方向Y上的数目Ny满足以下等式：

其中，L1y代表QR码12在垂直方向Y上的大小，L2y表示屏幕14A的 分辨率在垂直方向Y上的大小，E表示整数部分。

例如，第一显示装置的屏幕14A的分辨率在水平方向X上是240个像素， 在垂直方向Y上是160个像素。换句话说，L2x等于240，且L2Y等于160。 对于上述471×471个像素(即，L1x与L1y都等于471)的QR码，Nx则 根据等式(2)等于2，且Ny根据等式(3)等于3。因此，在这个例子中， 副图像的数目N等于6。

于是，在步骤160期间，使用划分软件48，根据副图像52分别在水平 方向X和垂直方向Y上的数目Nx和Ny，将对应于QR码12的主图像50划 分为多个副图像52。

例如，以下面的方式计算副图像52的尺寸。

参数lx、ly和rx、ry被定义为满足以下等式：

$lx=E\left(\frac{L1x}{Nx}\right)---\left(4\right)$

$ly=E\left(\frac{L1y}{Ny}\right)---\left(5\right)$

rx＝L1x-Nx×lx(6)

ry＝L1y-Ny×ly(7)

在副图像的水平行上，随后将选择Nx-rx个副图像52，其在水平方向X 上的大小等于lx，并且，将选择rx个其它副图像52，其在水平方向X上的 大小等于lx+1，如图5所示。

在副图像的垂直列上，随后将选择Ny-ry个副图像52，其在垂直方向Y 上的大小等于ly，并且，将选择ry个其它副图像52，其在垂直方向Y上的 大小等于ly+1，如图5所示。

此外(未示出)，在步骤160期间和在将主图像50划分成多个块之后， 所述块各自被框架围绕，以便生成副图像52。换言之，随后，每个副图像52 包括主图像50的一块，其由所述框架围绕。例如，框架是黑线的形式、或包 含编码信息的一组线的形式，编码信息于是简化了后续对经由所述副图像52 发送的数据的解码。

当每个副图像52包括围绕的主图像50的块的框架时，ep表示框架的厚 度，并且副图像52在水平方向X上的数目Nx于是满足例如以下等式：

其中，ep还表示框架关于先前针对等式(2)定义的量的厚度。

副图像在垂直方向Y上的数目Ny满足例如以下等式：

其中，ep还表示框架关于先前针对等式(3)定义的量的厚度。

用于每个QR码12的副图像52的数目N还满足等式(1)：

将参数lx、ly和rx、ry定义为满足以下等式：

$lx=E\left(\frac{L1x}{Nx}\right)---\left(10\right)$

$ly=E\left(\frac{L1y}{Ny}\right)---\left(11\right)$

rx＝L1x-Nx×lx(12)

ry＝L1y-Ny×ly(13)

根据这种补充，副图像52的尺寸被计算如下。随后，将选择Nx-rx个副 图像52，其在水平方向X上的大小等于lx+(2*ep)，并且将选择rx个其它副 图像52，其在水平方向X上的大小等于lx+(2*ep)+1。随后，将选择Ny-ry 个副图像52，其在垂直方向Y上的大小等于ly+(2*ep)，并且将选择ry个其 它副图像52，其在垂直方向Y上的大小等于ly+(2*ep)+1。

最后，在步骤170期间，使用显示软件42，将由此获得的副图像52连 续显示在第一显示装置的屏幕14A上，这些副图像52意欲被电子设备22使 用其读取部件54来读取。

如果在初始步骤100期间，显示装置16A的能力不够，如在图1中所示 的实施例中的第二显示装置16B的情况那样，则远程装置18本身连续执行选 择矩阵码12的类型的步骤230、生成矩阵码12的步骤240、确定副图像52 的数目N的步骤250、以及将对应于每个矩阵码12的主图像50划分为多个 副图像52的步骤260。

使用生成软件46执行的选择步骤230和生成步骤240等同于先前描述的 步骤130和140，并且不再说明。类似地，使用划分软件48执行的确定步骤 250和划分步骤260等同于先前描述的步骤150和160，并且不再说明。

例如，假定第二显示装置的屏幕14B的分辨率在水平方向X上是150个 像素，且在垂直方向Y上是100个像素，则471×471个像素的QR码产生根 据等式(2)的等于4的数目Nx、以及根据等式(3)的等于5的数目Ny。 在这个例子中，对于第二显示装置的屏幕14B，副图像52的数目N因此等于 20。

在划分步骤260的结束，远程装置18使用其传送软件50将副图像52发 送到对应的显示装置，例如，第二显示装置16B。

在步骤280期间，第二显示装置16B随后使用其接收软件44接收由远程 装置18发送的副图像52，并在步骤290期间使用其显示软件42在其屏幕14B 上显示它们。

因此，根据本发明的显示系统10和显示方法使矩阵码12的显示能够适 应于不同的显示装置16A、16B的屏幕14A、14B的分辨率，这个分辨率很 可能从一个显示装置16A到另一个显示装置16B而变化。事实上，根据本发 明，对应于矩阵码12的主图像50被划分为可在屏幕14A、14B上显示的副 图像52，每个副图像52的大小小于或等于对应的显示装置的屏幕14A、14B 的分辨率。由此，副图像52的数目N根据屏幕14A、14B的分辨率而变化， 并且，屏幕14A、14B的分辨率越低，则副图像52的数目N将越高。

与现有技术的显示方法相比，根据本发明的显示系统10和显示方法还使 数据到设备22的传送能够被加速，其中，在现有技术的显示方法中：对应于 QR码12的主图像50被直接显示在屏幕14A、14B上而不事先被划分为副图 像52。

实际上，通过示例的方式，通过第一显示装置的屏幕14A在水平方向X 上的分辨率为240个像素、以及在垂直方向Y上的分辨率为160个像素，可 直接在此屏幕上显示的QR码12的类型将是版本5的QR码，其包括37×37 个模块，每个模块的尺寸为4×4个像素，即，148×148个像素的QR码。这 种类型的QR码使得能够编码154个字节，并且，根据现有技术的显示方法， 因此将需要在第一显示装置的屏幕14A上连续显示此类型的20个QR码，以 便发送3kB的数据。根据本发明的显示方法，利用第一显示装置的屏幕14A， 经由仅6个副图像52的显示，发送3KB的数据。换句话说，在这个例子中， 根据本发明的显示方法，数据到设备22的传送大致比现有技术的显示方法快 3.3倍。

因此，清楚的是，根据本发明的显示系统10和显示方法使得能够取决于 屏幕14A、14B的分辨率而优化经由以副图像52的形式对矩阵码12的显示 而发送到设备22的数据量，这些副图像52通过对与矩阵码12相对应的主图 像50进行划分而产生。