DE2108837C3

DE2108837C3 - Anordnung zur Abtastung von Signalen längs mindestens einer Spur

Info

Publication number: DE2108837C3
Application number: DE2108837A
Authority: DE
Inventors: Stefan Dr. 7911 Aufheim Maslowski; Udo Dipl.-Ing. 7750 Konstanz Muedsam; Ernst Dipl.Ing. 7753 Allensbach Reuter
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1971-02-25
Filing date: 1971-02-25
Publication date: 1973-11-15
Also published as: DE2108837B2; US3780266A; SU479305A3; DE2108837A1; GB1384763A

Description

Für das Abtasten von Signalen längs einer Spur oder gleichzeitig längs mehrerer paralleler Spuren besteht die Aufgabe der Erzielung einer ungestörten Signalabtastung trotz auftretender Querverlagerungen der Spur(en) oder der Abtasteinrichtung, die insbesondere als Störauslenkungen fast immer unvermeidlich sind.

Die bekannte und vielfach übliche Verwendung nicht spurgeführter Abtasteinrichtungen (wie z.B. Magnetköpfe) erfordert Maßnahmen für eine möglichst präzise Führung oder Lagerung des Spurträgers oder/und der Abtasteinrichtung, um gegenseitige

seitliche Auslenkungen in einem tragbaren Toleranzbereich zu haiten. Insbesondere bei Vervendung eng nebeneinanderliegender Spuren wird die Gewährleistung eines angepaßten Toleranzbereichs schwierig oder unmöglich.

Es ist bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 160 676), einer quer zur Spurrichtung liegenden Reihe von Sensoren in solcher Anordnung, daß die Spursignale bei Querverlagerungen der Spur stets von mindestens einem der Sensoren aufgenommen werden können, ein

ODER-Gatter zur Abnahme der Sensorsignale sowie eine Auswahlschaltung zuzuordnen, die eine Frei schaltung oder Sperrung des Ausgangs einzelner Ser soren in Abhängigkeit \on der Spurlage bewirk! nämlich so. daß Zeichen, die in einer Spur wechseln

^ao der Lage unter der Sensorreihe durchlaufen, vo;. einem ausgewählten aktivierten Sensor erfaßt werden Die Auswahl geschieht, nach einer Vorauswahl durcl, seitliches Verschieben der Sensorreihe, mittels Ein stellung bistabiler Kippschaltungen durch eine zusät/

^a5 liehe Sensorreihe, die eine Vorabtastung der durcl laufenden Zeichen vornimmt. Hierdurch entsteht eii Verzögerung der Auswahl, die die zulässige Ändt rungsgeschwindigkeit der Spurlagc begrenzt.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1262644, di sich mit der Auswahl bestimmter Sensoren eine. Reihe von Sensoren, die ein zu erkennendes Zeiche abtasten, nach Maßgabe der die Höhenlage des Zei chens wiedergebenden Signale aller Sensoren der Reihe beschäftigt, ist es bekannt, daß hierbei auf be-

sondere Vorabtast-Sensoren verzichtet werden kann.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur

Abtastung von Signalen längs mindestens einer Spur mit einer quer zur Spurrichtung liegenden Reihe von Sensoren in solcher Anordnung, daß die Spursignalc bei Quer\ erlagerungen der Spur stets von mindesten·, einem der Sensoren aufgenommen werden können, mit einem ODER-Gatter zur Abnahme der Sensorsignale und einer Auswahlschaltung zur Freischaltung oder Sperrung des Ausgangs einzelner Sensoren in Abhängigkeit von der Spurlage.

Aufgabe der Erfindung ist die Ausbildung einer Anordnung dieser Art so, daß eine ohne Spurführung bewirkte ungestörte Spursignalabtastung erreicht wird, ohne die weiter oben genannten Beschränkungen sowie mit der Möglichkeit, bei unverändert bleibender Lage der Sensoren eine z. B. aus einer Spurgesamtheit ausgewählte Spur oder mehrere Spuren wahlweise abtasten oder ignorieren zu können. Es wird dabei ferner die Möglichkeit gegeben, die Signale einer Spur durch Parallelabtastung zu verstärken.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist gekennzeichnet durch eine Anordnung der Sensoren so, daß in einer Zone, die der die Spursignale liefernden Spurbreite unmittelbar benachbart ist, mindestens ein Sensor nicht von Spursignalen beaufschlagt wird, und durch eine durch ein Entsperrsignal von einem Signalgeber entsperrbare Sensorsignal-Erkennungsschaltung für jeden Sensor, die im entsperrten Zustand nach Empfang eines Spursignals des Sensors für eine Zeitspanne sich selbst entsperrt hält, den Sensor auf das ODER-Gatter durchschallet und zugleich die Sensorsignal-Erkennungsschaltung benachbarter,

nicht von Spursignalen beaufschlagter Sensoren entsperrt.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 4 enthalten.

An Hand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, wird die Erfindung nachfolgend noch näher erläutert.

In der Zeichnung sind mit 51 bis 56 symbolisch dargestellte Spursignal-Sensoren bezeichnet, die in einer zur Spurrichtung senkrechten Reihe nebeneinanderliegen. Die Reihe mit den angeschlossenen Einrichtungen kann, z. B. nach rechts, beliebig verlängert werden. Die Spursignale sollen Bitsignale sein, die in z.B. positive Bitimpulse umgesetzt werden. Der Sienalausgang jedes Sensors. Sn (n=1...6 in der ¹S Zeichnung) ist mit einem Eingang aln eines Und-Gatters An und mit einem Eingang bin eines Und-Gatters Bn verbunden. Die Ausgänge piler LJnd-Gatti-r Bn liegen an einem Oder-Gatter D mit dem Ausgang DA. Jedes Und-Gatter An liegt vor dem kippeingang einer monostabilen Kippschaltung Mn. Her Signalausgang Qn jeder monostabilen Kippschaltung Mn ist mit einem Eingang eines Oder-Gaters Oi verbunden. Jeweils ein weiterer Eingang des Oder-Gatters Cn ist mit dem Ausgang Qn - 1 bzw. ^a5 Qn + 1 verbunden, der einem unmittelbar benachbarten Sensor zugeordnet ist. Der Ausgang jedes Oder-Gatters Cn ist mit einem Eingang bin des Und-Gatters Bn und über eine Leitung Rn mit einem f-lingang aln des Und-Gatters An verbunden. An je-■ !en Eingang aln ist ferner ein Signalgeber En zur Zuführung eines Entsperr-Signals angeschlossen.

Die in der strichpunktierten Umrahmung enthaltenen Schaltungsteile bilden eine Auswahlschaltung AS. welche die Funktion hat, Sensoren, die Signale einer bestimmten Spur aufnehmen oder aufnehmen sollen, in Auswahl wirksam zu machen. Für die Funktion der Auswah!schaltung AS ist vorausgesetzt, daß die Signale der Spur bei allen Querverlagerungen von mindestens einem Sensor erfaßt werden, und daß unmittelbar neben einem Sensor oder einer Sensorgruppe, der oder die Signale aus einer einzelnen Spur aufnimmt, immer mindestens ein Sensor liegt, der keine Spursignale erhält. Bei mehrspuriger Abtastung muß also ein entsprechender Zwischenraum zwischen den einzelnen Spuren sein. Die zweitgenannte Voraussetzung ist beispielsweise bei optisch abzutastenden dichtgepackten Spuren durch optische Vergrößerung des jeweils abzutastenden Spurbereichs erfüllbar.

Die Schaltungen An, Mn und Oi bilden eine Sensorsignalerkennungsschaltung. Wenn auf den Eingang aln eines durch Aktivierung des Eingangs aln vorbereiteten (d.h. entsperrten) Und-Gatters An ein Sensorsignal (Bitimpuls) des Sensors 5/i gelangt, wird die monostabile Kippschaltung Mn in den instabilen Zustand gekippt. Die monostabilen Kippschaltungen Mn sind »verlängerbar« ausgebildet, d. h., jeder während ihres instabilen Zustands eintreffende Kippimpuls verlängert die Dauer des instabilen Zustands um die Eigenzeit der Kippschaltung. Die Eigenzeit ist so gewählt, daß sie länger ist als die längste Pause zwischen den eine zu lesende Information bildenden Sensorsignalen (Bitimpuisen). Der instabile Zustand der betrachteten monostabilen Kippschaltung Mn dauert also an, solange Information von dem Sensor Sn gelesen wird. Der instabile Zustand von Mn erzeugt am Ausgang Qn ein Meldesignal, das über das Oder-Gatter Cn zum Eingang bin des Und-Gatters Bn gelangt und dieses öffnet zur Durchschaltung der dem Eingang bin zugeführten Sensor-Signale auf das Oder-Gatter (D) und damit den Ausgang DA. Außerdem wird das Meldesignal über die Leitung Rn dem Eingang «2m des Und-Gatters An zugeführt und hält während seiner Dauer die Entsperrung des Und-Gatters An aufrecht.

Ferner gelangt das Meldesignal aus Qn auch auf jeweils einen Eingang der Oder-Gatter Oi + 1 und Cn- 1, und damit über die Leitungen Rn+ 1 und Rn - 1 auch auf die Eingänge aln + 1 und aln — 1 der Und-Gatter An+ 1 und An— 1, diese entsperrend. Wenn, beispielsweise, der Sensor Sn — 1 ebenfalls von Spursignalen beaufschlagt wird, so kann es sich nach den gemachten Voraussetzungen nur um Signale derselben Spur handeln, die auch Sensor Sn beaufschlagen. Der Ausgang Qa - 1 gibt dann ebenfalls ein Meldesignal aus. das dem üder-Gatter Oi, den Eingängen aln- 1 und bin— 1, sowie auch dem Oder-Gatter Oi - 2 zugeführt wird. Der Sensor 5/1 - 1 ist dann ebenfalls auf den Ausgang DA durchgcschaltet. und das Und-Gatter An - 2 ist entsperrt. Wenn die Sensoren 5/i +■ 1 und Sn - 2 nicht von Spursignalen beaufschlagt sind, geben die Ausgänge Qn ¥ 1 und Qn - 2 kein Meldesignal aus. Sobald jedoch durch eine Querverlagerung in der einen oder anderen Richtung der Sensor 5/i + 1 bzw. Sn - 2 von einem Signal der betrachteten Spur beaufschlagt wird, erzeugt dieses über das vorbereitend entsperrte Und-Gatter An + 1 bzw. An - 2 das Meldesignal im Ausgang Qn + 1 bzw. Qn-2, wodurch der Sensor 5;i + 1 bzw. 5/1 - 2 durchgeschaltet und das Und-Gatter An+ 2 bzw. An - 3 vorbereitend entsperrt wird.

Die Durchschaltung von m Sensoren, die Signale derselben Spur erfassen, sowie die Durchschalt-Vorbereitung unmittelbar benachbarter Sensoren wandern also bei Querverlagerungen der Spur entsprechend mit, wobei, wie ohne weiteres zu erkennen ist, »1 auch gleich 1 oder größer als 2 sein kann. Durch gruppenweise Abtastung einer Spur (in größer als 1) wird eine Signalverstärkung erhalten.

Entsprechend der ersten weiter oben genannten Voraussetzung darf natürlich eine zu lesende Spur nicht durch Querverlagerung aus dem Abtastbereich der Sensoren hinauslaufen, die durch die beschriebene Auswahlschaltung AS abgefragt werden. Die Sensoren-Reihe, die beispielsweise zur optischen Abtastung eines gegebenentalis vergrößerten Spurbereichs aus dicht nebeneinanderliegenden Lichtsignalwandlern wie etwa Fotodioden bestehen kanr, kann aber in Anpassung an zu erwartende Querverlagerungen beliebig lang gemacht werden.

Bei der bisherigen Beschreibung der Wirkungsweise der /luswahlschaltung AS war von der Anfangssituation ausgegangen, daß ein Und-Gatter An durch ein Signal am Eingang a2/i entsperrt ist und auch Spursignale am Eingang A \n von Sensor 5« er hält. Liegt kein Entsperrsignal am Eingang aln, so entsteht auch beim Eintreffen von Spursignalen am Eingang aln kein Meldesignal aus Qn, also keine Durchschaltung der Spursignale. Man hat es also in der Hand, eine durchlaufende informationstragende Spur zu ignorieren oder durch ein Entsperrsignal »aufzufassen«. Für die Durchführung einer solchen Auffassung bestehen verschiedene Möglichkeiten. Man kann z. B. dafür sorgen, daß beim oder bis zum Auftreten eines ersten Informationssignals einer Spur unbekannter Querlage ein Entsperrsignal an sämili-

chcn Eingängen «2« liegt. Es kann in der Spur auch ein SignaI-»Vorspann« vorgesehen werden, während dessen Durchlaufzeit ein Entsperrsignal auf die Eingänge «2/i gegeben wird. Eine andere Möglichkeit ist z.B. die, eine Folge von Impulsen, deren Zeitabstand kleiner ist als die Eigenzeit deX monostabilen Kippschaltungen Mn, auf beide Eingänge aiii und «2/1 zu geben, bis ein erster Spurimpuls eintrifft. Eine bevorzugte Lösung ist die, der Spurinformation einen Spurerkennungskode voranzusetzen und jedem Sensor einen aktivierbaren Kodedetektor En unmittelbar nachzuschaltcn, der, wenn er den genannten Kode erkennt, als Signalgeber den zugehörigen Eingang aln aktiviert, sofern er selbst, /.. B. durch Schließen eines hinter seinem Ausgang liegenden Schalters, aktiviert ist.

Zum gleichzeitigen Lesen mehrerer in gleicher Richtung verlaufender Spuren kann natürlich, wenn diese weit genug auscinanderliegcn, jeder Spur eine Scnsor-Rcihc zugeteilt werden, an die eine Auswahlschaltung AS mit nachfolgendem ODER-Gatter angeschlossen ist.

Für das Mchrspurlesen nahe benachbarter Spuren ist jedoch vorgesehen, daß nur eine geschlossene, die weiter oben genannten beiden Voraussetzungen erfüllende Reihe von Sensoren 5/i vorgesehen ist. über die das von den zu lesenden Spuren gebildete Band bei Querverlagerungen spielen kann, wobei dann, wenn maximal /■ Spuren gleichzeitig zu lesen sind, r Auswahlschaltungen AS, denen jeweils ein ODER-Gattcr I) folgt, an die Ausgänge der Sensoren, die jeweils von einer Spur quer überstrichen werden können, angeschlossen sind. Die weiter oben an zweiter Stelle genannte Voraussetzung sorgt dann dafür, daß zwischen benachbarten Spuren keinerlei »Übersprechen« stattfinden kann. Die Durchschaltung der Signale einer bestimmten Spur χ (χ= \...r) nur auf

ίο ein dieser Spur zugeordnetes Oder-Gatter Dx setzt natürlich voraus, daß diese Spur sich nur in der diesem Oder-Gatter Dx vorgeschalteten Auswahlschaltung ASx meldet. Das kann z. B. bei Anwendung der weiter oben angegebenen Spurerfassungsmethode, bei der

!5 die Spur sich durch einen Anfangskode meldet, welcher das dem beaufschlagten Sensor zugeordnete A-Gatter entsperrt, dadurch erreicht werden, daß jeder Spur der Mehrzahl von Spuren ein anderer Anfangskode zugeordnet ist und die zur Lieferung eines Ent-

»° sperrsignals vorgesehenen Signalgeber En der einet bestimmten Spur χ zuzuordnenden Auswahlschaltung ASx auf den Kode dieser Spur abgestimmt sind. Durch Zuführung oder NichtZuführung eines Entsperrsignal! zu der Auswahlschaltung ASx, insbesondere durcr Aktivierung oder Abschaltung der Signalgeber vor ASx, kann jede Spur der Mehrzahl von Spuren wahl weise zur Informationsentnahme erfaßt oder ignorier werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche·

1. Anordnung zur Abtastung von Signalen längs mindestens einer Spur mit einer quer zur Spurrichtung liegenden Reihe von Sensoren in solcher Anordnung, daß die Spursignale bei Querverlagerungen der Spur stets von mindestens einem der Sensoren aufgenommen werden können, mit einem ODER-Gatter zur Abnahme der Sensorsignale und einer Auswahlschaltung zur Freischaltung oder Sperrung des Ausgangs einzelner Sensoren in Abhängigkeit von der Spurlage, gekennzeichnet durch eine Anordnung der Sensoren (Sn) so, daß in einer Zone, die der die Spursignale liefernden Spurbreite unmittelbar benachbart i»t, mindestens ein Sensor nichi von Spursignalen beaufschlagt wild, und durch eine durch ein Entsperrsignal von einem Signalgeber (En) entsperrbare Sensorsignal-Erkennungsschaltung (An, Mn, Cn) für jeden Sensor (Sn), die im entsperrten Zustand nach Empfang eines Spursignals des Sensors (Si) für eine Zeitspanne sich selbst entsperrt hält, den Sensor (Sn) auf das ODER-Gatter (D) durchschaltet (über Bn) und zugleich die Sensorsignal-Erkennungsschaltung benachbarter, nicht von Spursignalen beaufschlagter Sensoren entsperrt.

2. Anordnung nach Ansj .uch 1 oder einem der folgenden zur gleichzeitigen Abtastung einer Mehrzahl von Spuren, dadu ch gekennzeichnet, da3 mehrere Auswahlschaltungen (AS), denen jeweils ein ODER-Gatter (D) nachgeschaltet ist, an die Sensoren der Reihe angeschlossen sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch solche Anordnung der Sensoren, daß mehrere Sensoren dieselbe Spur abtasten.

4. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sensor (Sn) mit einem ersten Eingang (alη bzw. Mh) eines ersten Und-Gatters (An) und eines zweiten Und-Gatters (Bn), der Ausgang des ersten Und-Gatters mit einem Kippeingang einer monostabilen Kippschaltung (Mn) und der Ausgang des zweiten Und-Gatters (Bn) mit einem Eingang eines Oder-Gatters (D) verbunden ist, ferner der Signalausgang (Qn) der monostabilen Kippschaltung und der entsprechende, einem benachbarten Sensor zugeordnete Signalausgang jeweils an einem Eingang eines Oder-Gatters (Cn) liegen, und der Ausgang dieses Oder-Gatters mit einem zweiten Eingang (din bzw. bin) des ersten Und-Gatters und des zweiten Und-Gatters verbunden ist.