DE2108837A1

DE2108837A1 - Anordnung zur Abtastung von Signalen längs mindestens einer Spur

Info

Publication number: DE2108837A1
Application number: DE19712108837
Authority: DE
Inventors: Udo Dipl Ing 7750 Konstanz Maslowski Stefan Dr 7911 Aufheim Reuter Ernst Dipl Ing 7753 Allensbach Mudsam
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1971-02-25
Filing date: 1971-02-25
Publication date: 1972-09-21
Also published as: SU479305A3; DE2108837C3; GB1384763A; US3780266A; DE2108837B2

Description

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH 6000 Prankfurt (Main) 70, Theodor-Stern-Kai 1

Konstanz, den 15· Februar 1971 PT-KN Whs/lo

Anordnung zur Abtastung von Signalen längs mindestens

einer Spur

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

Neben der altbekannten Methode, den Abtaster mechanisch in einer Spurrille zu führen, ist es auch bekannt, einen Abtaststrahl in einer Spur zu halten durch abgetastete Spursignale, die auf Stiahlablenkeinrichtungen im Sinne der Spurhaltung einwirken. Ferner ist es bekannt, durch eine besondere Markierung einen Strahl auf den Anfang einer Spur auszurichten. Die ebenfalls bekannte und vielfach übliche Verwendung nicht spurgeführter Abtasteinrichtungen (wie z.B. Magnetköpfe) erfordert Maßnahmen für eine möglichst präzise Führung oder Lagerung des Spurträgers

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oder/und der Abtasteinrichtung, um gegenseitige seitliche Auslenkungen in einen tragbaren Toleranzbereich zu halten. Insbesondere bei Verwendung eng nebeneinanderliegender Spuren wird die Gewährleistung eines angepaßten Toleranzbereichs schwierig oder unmöglich.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung mit einer nicht spurgeführten Abtasteinrichtung zur Abtastung von Signalen längs mindestens einer auch Querverlagerungen relativ zur Abtasteinrichtung erfahrenden Spur und bezweckt die Lösung der eingangs genannten Aufgabe in einer verbesserten Weise, die insbesondere trotz des vermiedenen Spurführungs-Aufwands die vorgenannten Toleranzforderungen eliminiert, also erhebliche Querauslenkungen der Spur oder Spuren relativ zur Abtasteinrichtung zuläßt.

Im weiteren ermöglicht es die Erfindung in einfacher Weise, eine oder mehrere Spuren zur Signalabtastung auszuwählen.

Es wird ferner dabei die Möglichkeit gegeben, die Signale einer Spur durch Parallelabtastung zu verstärken.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Abtastung eine quer zur Spur liegende Reihe von Sensoren so angeordnet ist, daß die Signale der Spur bei allen Querverlagerungen von mindestens einem Sensor erfaßt werden, und in einer Zone, die der die Signale liefernden Spurbreite unmittelbar benachbart ist, mindestens ein Sensor nicht von Signalen

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beaufschlagt wird, und daß Sensorsignale (Lesesignale) aller Sensoren über mindestens eine Disjunktionsschaltung abnehmbar sind, der eine Auswahlschaltung vorgeschaltet ist.mit einer durch ein Entsperrsignal entsperrbaren Sensorsignal-Erkennungsschaltung für jeden Sensor, deren Erkennungssignal den Sensor auf die Disjunktionsschaltung durchschaltet und als Entsperrungs signal für die Sensorsignal-Erkennungsschaltung eines benachbarten, nicht von Signalen beaufschlagten Sensors wirksam wird.

Insbesondere sind dabei Einrichtungen vorgesehen, um mindestens einer der Sensorsignal-Erkennungsschaltungen ein Entsperrungs-Initialsignal zuzuführen.

Zweckmäßig kann weiterhin vorgesehen werden, daß das Erkennungssignal einer Sensorsignal-Erkennungsschaltung einen diese Schaltung für ein vorgegebenes Zeitintervall entsperrenden Haltekreis betätigt.

Zur gleichzeitigen Abtastung einer Mehrzahl von Spuren ist vorgesehen, daß Auswahlschaltungen, denen jeweils eine Disjunktionsschaltung nachgeschaltet ist, parallel an Sensoren der Reihe angeschlossen sind.

Es kann eine solche Anordnung der Sensoren vorgesehen werden, daß mehrere Sensoren dieselbe Spur abtasten.

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Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß jeder Sensor mit einem ersten Eingang eines ersten Und-Gatters und eines zweiten Und-Gatters, der Ausgang des ersten Und-Gatters mit dem Kippeingang einer monostabilen Kippschaltung und der Ausgang des zweiten Uhd-Gatters mit einem Eingang eines Oder-Gatters verbunden ist, ferner der Signalausgang der monostabilen Kippschaltung und der entsprechende, einem.benachbarten Sensor zugeordnete Signalausgang jeweils an einem Eingang eines Oder-Gatters liegen, und der Ausgang dieses Oder-Gatters mit einem zweiten Eingang des ersten Und-Gatters und des zweiten Und-Gatters verbunden ist.

Dabei ist ferner vorgesehen, daß an mindestens einen der Eingänge des ersten Und-Gatters ein Signalgeber zur Zuführung eines Initial-Aktivierungssignals angeschlossen ist.

Es können an die Sensoren angeschlossene, wahlweise einschaltbare Signaldetektoren zur Erzeugung des Initialsignals vorgesehen werden.

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

In der Zeichnung sind mit S1 bis S6 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 ver-

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längert v/erden. Die Spursignale sollen Bitsignale sein, die in z.B. positive Bitimpulse umgesetzt werden. Der Signalausgang jedes Sensors Sn (η β 1 ., 6 in der Zeichnung) ist mit einem Eingang a1n eines Und-Gatters An und mit einem Eingang bin eines Und-Gatters Bn verbunden. Die Ausgänge aller Und-Gatter Bn liegen an einem. Oder-Gatter D mit dem Ausgang DA. Jedes Und-Gatter An liegt vor dem Kippeingang einer monostabilen Kippschaltung Mn. Der Signalausgang Qn jeder monostabilen Kippschaltung Mn ist nait einem Eingang eines Oder-Gatters Cn verbunden. Jeweils ein weiterer Eingang des Oder-Gatters Cn ist mit dem Ausgang Qn-1 bzw, Qn+1 verbunden, der einem unmittelbar benachbarten Sensor zugeordnet ist. Der Ausgang jedes Oder-Gatters Cn ist mit einem Eingang b2n des Und-Gatters Bn und über eine Leitung Rn mit einem Eingang a2n des Und-Gatters An verbunden. An jeden Eingang a2n ist ferner ein Signalgeber En zur Zuführung eines Gatteraktivierungs-(Entsperr-)Signals angeschlossen·

Die in der strichpunktierten Umrahmung enthaltenen Schaltungsteile bilden eine Auswahlschaltung AS;, welche die Punktion hat, Sensoren₉ die Signale einer bestimmten Spur aufnehmen oder aufnehmen sollen, in Auswahl wirksam zu machen. Für die Punktion der Auswahlschaltung 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 auf-

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nimmt, 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.

Wenn auf den Eingang a1n eines durch Aktivierung des Eingangs a2n vorbereiteten (d.h.. entsperrten) Und-Gatters An ein Sensorsignal (Bitimpuls) des Sensors Sn 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 (Bitimpulsen). 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 b2n 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 En dem Eingang a2n des Und-Gatters An zugeführt und hält während seiner Dauer die Aktivierung dieses Eingangs und damit die EntSperrung des Und-Gatters An aufrecht.

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Ferner gelangt das Meldesignal aus Qn auch, auf jeweils einen Eingang der Oder-Gatter Gn+1 und Cn—1,und damit über die Leitungen Sn+1- und Sn-1 auch auf die Eingänge a2n+1 · und a2n-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 Qn-1 gibt dann ebenfalls ein Meldesignal aus, das dem. Oder-Gatter Cn, den Eingängen a2n-1 und b2n^i, sowie auch dem Oder-Gatter Cn-2 zugeführt wird· Der Sensor Sn-1 ist dann ebenfalls auf den Ausgang DA durchgeschaltet, und das Und-Gatter An-2 ist entsperrt. Wenn die Sensoren Sn+1 und Sn-2 nicht von Spursignalen beaufschlagt sind, geben die Ausgänge Qn+1 und Qn-2'kein Meldesighal aus. Sobald jedoch durch eine Querverlagerung in der einen oder anderen Sichtung der Sensor Sn+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 Senor Sn+1 bzw. Sn-2 durchgeschaltet und das TJnd-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, m auch gleich 1 oder größer als 2 sein kann. Durch gruppenweise Abtastung einer Spur (m größer als 1) wird eine Signalverstärkung erhalten.
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Entsprechend der ersten weiter oben genannten Voraussetzung darf natürlich eine zu lesende Spur nicht durch Querverla_fay~ aus dem Abtastbereich der Sensoren hinauslaufen, die durch die beschriebene Auswahlschaltung AS abgefragt werden.. Die Sensoren-Reihe, die beispielsweise zur optischen Abtastung eines gegebenenfalls vergrößerten Spurbereichs aus dicht nebeneinander liegenden Lichtsignalwandlern wie etwa Fotodioden bestehen kann, kann aber in Anpassung an zu erwartende Querverlagerungen beliebig lang gemacht werden.

Bei der bisherigen Beschreibung der Wirkungsweise der Auswahlschaltung AS war von der Anfangssituation ausgegangen, daß ein Und-Gatter An durch ein Signal am Eingang a2n entsperrt ist und auch Spursignale am Eingang A1n von Sensor Sn erhält. Liegt kein Entsperrsignal am Eingang a2n, so entsteht auch beim Eintreffen von Spursignalen am Eingang a1n 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 Initialsignal "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 sämtlichen Eingängen a2n liegt. Es kann in der Spur auch ein Signal-"Vorspann" vorgesehen werden, während dessen Durchlaufzeit ein Initialsignal auf die Eingänge a2n gegeben wird. Eine andere Möglichkeit ist z.B. die, eine Initialfolge von Impulsen, deren Zeitabstand

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kleiner ist als die Eigenzeit der monostabilenKippschaltungen Hin, auf .beide Eingänge a1n und a2n 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 nachzuschalten, der, wenn er den genannten Kode erkennt, als Initial signalgeber den zugehörigen Eingang a2n aktiviert, sofern er selbst, z.B. durch Schließen eines hinter seinem Ausgang liegenden Schalters, aktiviert ist.

Zum gleichzeitigen Lesen mehrerer in gleicher Sichtung verlaufender Spuren kann natürlich, wenn diese weit genug auseinander liegen, jeder Spur eine Sensor-Reihe zugeteilt werden, an die eine Auswahlschaltung AS mit nachfolgender Disjunktion D angeschlossen ist.

Für das Kehrspurlesen nahe benachbarter Spuren ist jedoch vorgesehen, daß nur eine geschlossene, die weiter oben genannten beiden Voraussetzungen erfüllende Reihe von Sensoren Sn vorgesehen ist, über die das von den zu lesenden Spuren gebildete Band bei Querverlagerungen spielen kann, wobei dann, wenn

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maximal r Spuren gleichzeitig zu lesen sind, r Auswahlschaltungen AS, denen jeweils eine Disjunktion D folgt, parallel aii die Ausgänge der Sensoren oder an die Sensoren sich gegenseitig überlappender Teilabschnitte der Sensorenreihe, die jeweils von einer Spur quer überstrichen weraen können, angeschlossen sind. Die weiter oben an zweiter Stelle genannte Voraussetzung sorgt dann dafür, daß zwischen benachbarten Spuren keinerlei "Übersprechen¹¹ stattfinden kann. Die Durchschaltung der Signale einer bestimmten Spur χ (χ = 1 ... r) nur auf 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 die Spur sich durch einen Anfangskode meldet, welcher das dem beaufschlagten Sensor zugeordnete A-Gattar- enteperrt, dadurch erreicht werden, daß jeder Spur der Mehrzahl von Spuren ein anderer Anfangskode zugeordnet ist und die zur Lieferung eines Initialsignals vorgesehenen Kodedetektoren En der einer bestimmten Spur χ zuzuordnenden Auswahlschaltung ASx auf den Kode dieser Spur abgestimmt sind. Durch Zuführung oder Nichtzuführung eines Initialsignals zu der Auswahlschaltung ASx, insbesondere durch Aktivierung oder Abschaltung der Kodedetektoren von ASx, kann jede Spur der Mehrzahl von Spuren v/ahlweise zur Informationsentnahme erfaßt oder ignoriert werden.

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Claims

Patenten.sprtiche

Anordnung mit einer nicht spurgeführten Abtasteinrichtung zur Abtastung von Signalen längs mindestens einer auch Querverlagerungen relativ zur Abtasteinrichtung erfahrenden Spur, dadurch ,gekennzeichnet, daß zur Abtastung eine quer zur Spur liegende Reihe von Sensoren (Sn) so angeordnet ist, daß die Signale der Spur bei allen Querverlagerungen von mindestens einem Sensor erfaßt werden, und in einer Zone,, die der die Signale liefernden Spurbreite unmittelbar benachbart ist, mindestens ein Sensor nicht von Sig- · nalen beaufschlagt -wird, und daß Sensorsignale (Lesesignale) aller Sensoren über mindestens eine Disjunktionsschaltung (D) abnehmbar sind, der eine Auswahlschaltung (AS) vorgeschaltr⁺ ist "mit einer durch ein Ent^p errsignal entsperrbaren Sensorsignal-Erkennungsschaltung (An, Mn) für jeden Sensor, deren Erkennungssignal den Sensor auf die Disjunktionssch;.liung durchschaltet und als Entsperrungssignal für die Sensorsignal-Erkennungsschclrung eines benachbarten, nicht von Signalen beaufschlagten Sensors wirksam wird.
2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einrichtungen (En), um mindestens einer der Sensorsignal-Erkennungsschaltungen ein Entsperrungs-Initialsignal zu zu führ en .

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BAD
3. Anordnung· nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 'gekenr.zeichr.r;, daß G.-.3 Brkennungssignal "einer Sensorsignal-Erkennungsschaltung einen diese Schaltung für ein vorgegebenes Zeitintervall entsperrenden Haltekreis (Rn) betätige.
h. Anordnung nach Anspruch 1 oder einer.·; der folgenden zur gleichzeitigen Abtastung einer Mehrzahl von Spuren, dadurch gekennzeichnet, daß Ausvrahlschaltungen (AS), tionen jeweils eine Disjunktionsschaltung (D) nachgeschaltet ist, parallel an Sensoren der Reihe angeschlossen sind,
5· Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch solche Anordnung der Sensoren, daß mehrere Sensoren dieselbe Spur abtasten.
6. Anordnung nach Anspruch I oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sensor mit einen; ersten Eingang (aln bzw. bin) eines ersten Ünd-Gatters (An) ur.d eines zweiten Und-Gatters (Bn) , der Ausgang des e;'sten Und-Gatters mit dem Kippeingang einer monostabilen Kippschaltung (Mn) und der Ausgang des !".weiten Und-Gatters

(D) mit einem Eingang eines Oder-Gatters/verbunden ist, ferner der Signalausgang (Qn) der monostabilen Kippschaltung und der entsprechende, einem benachbarten Sensor zugeordnete Signalausgang jeweils an einem Eingang eines Oder-Gattern (Cn) liegen, und der Ausgang dieses Oder-Gatters n;it einem zweiten Eingang u2n'bzw. b2n) des ersten Und-Gatters und des zweiter. Und-Gatters varl)i...^v,\ is

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SAD
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch ^kennzeichnet, daß an mindestens einen der Eingänge des ersten Und-Gctters ein Signalgeber (En) zur Zuführung eines Initial-Aktivierungssignals ange^olilossen ist.

3. Anordnung nach Anspruch '2 oder 7₅ ;~:·£.'!·:annzeichnet durch an die Sensoren angeschlossene, wahlweise einschaltb..re Signaldetekto'ren (En) zur Erzeugung des Inxtial-Sl^ilSx

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