DE1462618B2

DE1462618B2 - Process for the transmission of characters of any shape

Info

Publication number: DE1462618B2
Application number: DE19661462618
Authority: DE
Inventors: Rudolf 8510 Fuerth Beuter
Original assignee: Grundig EMV Elektromechanische Versuchsanstalt Max Grundig GmbH
Current assignee: Grundig EMV Elektromechanische Versuchsanstalt Max Grundig GmbH
Priority date: 1966-07-22
Filing date: 1966-07-22
Publication date: 1973-01-04
Also published as: DE1462618A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung beliebig gestalteter Zeichen über Telefonverbindungen unter Verwendung eines Telautografen.The invention relates to a method for transmitting characters of any shape via telephone connections using a telautograph.

Sollen mit einem Telautografen über eine normale Telefonverbindung (Kabel oder Funk mit einer Frequenzbreite von etwa 300 bis 3400 Hz) bestimmte Koordinatenwerte einer Landkarte in einem größeren Format (beispielsweise DIN A 4) übertragen werden so ergeben sich dabei erhebliche Schwierigkeiten. Einmal muß die Auflösung so gehalten werden, daß die abgezeichneten Kurven im Empfänger originalgetreu wiedergeben werden. Es hat sich gezeigt, daß eine Abweichung von ungefähr + 0,5 mm nicht wesentlich überschritten werden soll. Außerdem muß eine gewisse Schreibgeschwindigkeit gefordert werden, die bei mm/s liegt. Dieser Wert für die Schreibgeschwindigkeit entspricht ungefähr einer schnellen Schreibweise von Hand.Should be with a telautograph over a normal telephone connection (cable or radio with a frequency range from about 300 to 3400 Hz) certain coordinate values of a map in a larger one Format (for example DIN A 4) are transmitted so there are considerable difficulties. Once the resolution must be kept in such a way that the curves drawn in the receiver are true to the original will be reproduced. It has been found that a deviation of approximately +0.5 mm is not essential should be exceeded. In addition, a certain writing speed must be required, which at mm / s. This value for the writing speed corresponds roughly to a fast notation by hand.

Mit analogen Verfahren sind diese Forderungen an Genauigkeit nicht zu erreichen. Es läge an sich nun nahe — wenn analoge Verfahren nicht genau genug sind — sich digitaler Verfahren zu bedienen. Jedoch ergeben sich auch hier erhebliche Schwierigkeiten durch die beschränkte Bandbreite des zur Verfügung stehenden Sprachkanals bei der vorausgesetzten TeIe^fonverbindung. Will man z. B. Pulscodemodulation verwenden und die so codierten Koordinatenwerte, das heißt jeden Koordinatenwert, auf die Übertragungsstrecke geben, so würde man bei der Forderung an hohe Genauigkeit und einer Schreibgeschwindigkeit von 100 mm/s (= 200 Schritte/s) etwa 3800 Bits/s Obertragen müssen: eine Telefonverbindung läßt in der Praxis aber nur 1500 Bits/s zu. Mit geringerer Bandbreite kommt man bei Pulszahlmodulation aus-, statt bei jedem Schritt die genauen Koordinatenwerte zu übertragen, wird je Schritt und Koordinate ein impuls gesendet Die Impulse werden im Empfänger wieder summir-t, um den ri Atigen Koordinatenwert darzustellen Diese inkremental Methode hat aber den Nachteil, daß eingedrungene Störimpulse ebenso mitgezählt werden wie die Informationsimpulse, so daß ein einmal aufgetretener Fehler dauernd erhalten bleibt. Um diese Fehler 7.u eliminier ;n und Sender und Empfänger in Gleichlauf zu halten, kann ein Null punktverg! ich erfolgen, der aber — abgesehen von dem zusätzlichen .Schaltungsaufwand - einen Teil des ohnehin knappen Frequenzbandes belegt. Ein weiterer Nachteil des Pulszahlmodulatiopsverfahren besteht für Telautografen darin, daß beim Übergang des Schreib Stiftes von einem Blattende zum anderen (das heißt in der Diagonale der Vorlage) solange Impulse gesendet werden müssen, bis der Impulszähler des Empfängers auf den Wert des Impulszählers im Sender eingestellt ist. Bei einem großen Kartenformat und der geringen zur Verfügung stehenden Bandbreite wird hierzu eine ziemlich lange Zeit (einige Sekunden) benötigt, wodurch die Gesamtüberiragungsgeschwindigkcit herabgesetzt wird.These demands on accuracy cannot be achieved with analog methods. It would make sense - if analog processes are not precise enough - to use digital processes. However, considerable difficulties arise here due to the limited bandwidth of the available voice channel at the assumed TEIE ^f onverbindung. Do you want to z. If, for example, you use pulse code modulation and the coordinate values coded in this way, i.e. each coordinate value, are transferred to the transmission path, you would transfer around 3800 bits / s if high accuracy and a writing speed of 100 mm / s (= 200 steps / s) were required must: in practice, however, a telephone connection only allows 1500 bits / s. With pulse number modulation, one gets by with a lower bandwidth; instead of transmitting the exact coordinate values for each step, a pulse is sent for each step and coordinate.The pulses are summed up again in the receiver to display the correct coordinate value Disadvantage that penetrating interference pulses are counted as well as the information pulses, so that an error that has occurred is retained permanently . In order to eliminate these errors and to keep the transmitter and receiver in synchronization, a zero point offset can be used. I take place, but - apart from the additional .Schaltung effort - occupies part of the already scarce frequency band. Another disadvantage of the Pulszahlmodulatiopsverfahren exists for Telautografen that the pin is as long as pulses must be sent to the pulse counter of the receiver set of a sheet end to the other (i.e., in the diagonal of the template) to the value of the pulse counter in the transmitter at the transition of the write . With a large card format and the small bandwidth available, this takes a fairly long time (a few seconds), which reduces the overall transmission speed.

Die aufgezeigten Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die Koordinatenwerte digital, binär codiert und mit konstanter Übertragungsgeschwindigkeit geiendet werden.The disadvantages indicated are avoided according to the invention in that the coordinate values digital, binary coded and with constant transmission speed be given.

Die konstante Übertragungsgeschwindigkeit hat — wie später noch näher ausgeführt wird — den erheblichen Vorteil, daß man nicht von der Schreibgeschwindigkeit direkt abhängig ist. Man wird die Übertragungsgeschwindigkeit vorteilhafterweise gleich oder größer wählen als die sich aus der Informationstheorie ergebende, minimale Übertragungsgeschwindigkeit.The constant transmission speed - as will be explained in more detail later - has the considerable The advantage of not being directly dependent on the writing speed. One becomes the transfer speed select advantageously equal to or greater than that resulting from information theory resulting, minimum transmission speed.

Die Erfindung ist im folgenden als Ausführungsbeispiel für dL· Übertragung kartesi.cher Koordination bei DIN A 4 Format näher erläutert und in der Zeichnung dargestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich selbstverständlich auch für Polarkoordinaten Übertragung verwenden.The invention is shown below as an exemplary embodiment for dL · transmission of Cartesian coordination for DIN A4 format explained in more detail and shown in the drawing. The method according to the invention can of course also be used for polar coordinate transmission.

Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild eines Senders:Fig. 1 shows the block diagram of a transmitter:

Fi g. 2 zeigt das Blockschaltbild eines EmpfängersFi g. 2 shows the block diagram of a receiver

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, bei DIN A 4 Format die Schreibfläche des Telautografen in 51? Stufen einzuteilen. Die einzelnen Stufen sind dann nicht wesentlich mehr als 0,5 mm voneinander entfernt, so daß die Forderung an Genauigkeit erfüllt ist. Außerdem ergibt die Zahl 512 im Binärcode (512 = 2^q) 9 Elits, so daß bei dieser Stufeneinteilung keine Redundanz übertragen wird.It has proven to be expedient to reduce the writing surface of the telautograph to 51? To classify levels. The individual steps are then not significantly more than 0.5 mm apart, so that the requirement for accuracy is met. In addition, the number 512 in the binary code (512 = 2 ^q ) results in 9 elits, so that no redundancy is transmitted with this grading.

Die Schreibbewegung des Schreibstiftes im Sender bewirkt eine proportionale Spannungsänderung, die eine analoge Information darstellt. Diese analoge Information wird einem Analog-Digital-Wandler zugeführt, in dem die Umsetzung in eine digitale, binär codierte Information erfolgt. Es ist je ein solcher Umsetzer für die y- und x-Koordinate vorgesehen; die beiden Speicher Spy und Sp_x sind Bestandteil der Analog-Digital-Wandler ADy und AD_x; in diesen Speichern wird die Information parallel eingespeichert. Sobald dieThe writing movement of the pen in the transmitter causes a proportional voltage change, which represents analog information. This analog information is fed to an analog-digital converter, in which it is converted into digital, binary-coded information. Such a converter is provided for the y and x coordinates; the two memories Spy and Sp _x are part of the analog-to-digital converters ADy and AD _x ; the information is stored in parallel in these memories. As soon as the

binär codierten Werte für die y- und die x-Koordinaten im zugehörigen Speicher vorhanden sind, werden diese Werte parallel auf ein Schieberegister SA₅ gegeben. Das System SR* Sp,, Sp,, AD_x, AD_y ist — wie es auch bei digitalen Rechenmaschinen üblich ist — taktgesteuert. Von einem Quarzoszillator Os, der Rechteckimpulse hoher Frequenz erzeugt, werden in einem ersten Frequenzteiler FTi die Taktimpulse hergestellt und über die Steuerung STs dem Schieberegister SRs zugeführt Im Takte dieser Steuerfrequenz werden die im Schieberegister vorhandenen Informationen nun in Serie an den zweiten Frequenz-Teiler FT2 abgegeben, des..^en Teil verhältnis entsprechend den beiden Werten binary coded values for the y and x coordinates are present in the associated memory, these values are sent in parallel to a shift register SA ₅ . The system SR * Sp ,, Sp ,, AD _x , AD _y is - as is also common in digital calculating machines - clock-controlled. Generated by a quartz oscillator Os, of the square pulses of high frequency, are produced in a first frequency divider FTi the clock pulses and fed to the shift registers SRs via the control STs in the clocks of this control frequency present in the shift register information will now be given in series to the second frequency divider FT2 , .. ^e n of division ratio corresponding to the two values

0 und 1 umgeschaltet wird und der auf diese Weise direkt die beiden für Frequenzmodulation erforderlichen0 and 1 is switched and in this way the two required for frequency modulation directly

1 requenzen erzeugt. Die niedere Frequenz ist dabei zum Beispiel für den Wert 1 und die höhere für den Wert O vorgesehen. 1 frequencies generated. The lower frequency is provided for the value 1 and the higher frequency for the value O, for example.

Man hat auf diese Weise nur zwei Frequen/en. die leicht in dem zur Verfugung siehenden trequenzband von knapp 30Ü0 H/ unterzubringen sind und einen genüge.iden Abstand zulassen. Das so gewonnene Signal wird nach Verstärkung in einem als Tiefpaß ausgebildeten Sende-Filter SF in eine Sinuswelle umgeformt und se übertragen.In this way you only have two frequencies. which can easily be accommodated in the available frequency band of almost 30Ü0 H / and allow a sufficient distance. The signal obtained in this way is, after amplification, converted into a sine wave in a transmission filter SF designed as a low-pass filter and transmitted.

Der Empfänger ist praktisch genauso aufgebaut wie der Sender, so daß beide sowohl als Sender als auch als Empfänger arbeiten können. Über ein als Tiefpaßfilter ausgebildetes Empfängerfüter £Fwird das eingehende sinusförmige Signal nach Verstärkung und Begrenzung dem Demodulator D zugeführt. Das demodulierte Signal gelangt über ein UND-Gatter 1 in da: Schieberegister SRn, wenn das Steuersignal das UND-Gatter 1 aufsteuert. Dieses Steuersignal wird wie beim Sender durch Frequenzteilung bei /Tj einem Quarzoszillator Oe entnommen, der mit dem Senderoszillator Os synchronisiert ist. Die in Serie ins Schieberegister SRt: gelangende Information wird dann wieder parallel auf die beiden Speicher für x- und v-Information ES, ^-ind £S_V abgegeben.The receiver is constructed in practically the same way as the transmitter, so that both can work as both a transmitter and a receiver. The incoming sinusoidal signal is fed to the demodulator D after amplification and limitation via a receiver filter £ F designed as a low-pass filter. The demodulated signal reaches the: Shift register SRn via an AND gate 1 when the control signal controls the AND gate 1. As with the transmitter, this control signal is taken from a crystal oscillator Oe by frequency division at / Tj, which is synchronized with the transmitter oscillator Os. The information arriving in series in the shift register SRt: is then output again in parallel to the two memories for x and v information ES, ^- ind £ S _V.

Das binär «v^irte, i.^i Speiche. ES₁ eingegangene Signal für den Wert der y-Koofc'inate wird nun einem digitalen Vergleicher DV, zugeführt. Der digitale Vergleicher DV, stellt fest, ob der gesendete Koordiuatenwert. der im Speicher ES, ansteht, mit der augenblicklichen Position des E"ipfängerschreibstiftes übereinstimmt: diese Position ist durch den Wert im Vergleichsspeicher VS, gekennzeichnet. Bei Abweichung des Wertes ^;m Speicher £S, von dem Wert im Vergleichsspeiche! VS₁ wird der Empfängers*, "ireibstift durch den Motor Λ/,, der seinerseits von dem digitalen Vergleicher DV, gesteuert wird, solange nachge führt, bis der Empfängerschreibstift dieselbe Position erreicht hat wie der Senderstift. In diesem Augenblick sind die beiden Speicherwerk gleich, und der digitale Vergleichcr DV_y gibt kein Signal mehr an den Motor My ab, so daß dieser zum Stillstand kommt. Diese Ausführungen für die Werte der y-Koordinate gelten in derselben Weise für die Werte der x-Koordinate mit dem Motor M_x. The binary «v ^ irte, i. ^ I spoke. ES ₁ incoming signal for the value of the y-coefficient is now fed to a digital comparator DV. The digital comparator DV determines whether the sent Koordiuatenwert. of the memory ES, pending, ipfängerschreibstiftes coincides with the instantaneous position of E ": this position is indicated by the value in the comparison storage VS, In case of deviation of the value of ^m memory £ S, from the value compared spoke VS ₁ is the receiver.! *, "ireibstift by the motor Λ / ,, which in turn is controlled by the digital comparator DV, as long as it leads until the receiver pen has reached the same position as the transmitter pen. At this moment the two storage units are the same, and the digital comparator DV _y no longer emits a signal to the motor My , so that it comes to a standstill. These statements for the values of the y coordinate apply in the same way to the values of the x coordinate with the motor M _x .

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß kein Federhubsignal übertragen werden muß. Das Aufsetzen des Empfängersehretbstiftes wird durch ein Signal gesteuert, das im EmpfängerA particular advantage of the method according to the invention is that no spring stroke signal is transmitted must become. The setting of the receiver pen is controlled by a signal that is in the receiver selber hergestellt wird Damit ein Federhubsignal ab gegeben wird, muß der Wert im Speicher £S, mit dem des Vergleichsspeichers KS, ebenso übereinstimmen wie die Werte der Speicher für die x-Koordinate ES, und VS₁. Dann geben die beiden digitalen Vergleicheris produced itself So that a spring stroke signal is given, the value in the memory £ S, with that of the comparison memory KS, must match as well as the values of the memory for the x-coordinate ES and VS ₁ . Then give the two digital comparators

«o DV_x und DVy je ein Signal an das UND-Gatter 2 ab. Wenn dann noch ein aus dem Empfänger selbst (z. B. vom Demodulator D) abgeleitetes Signal dem UND Gatter 2 zugeführt wird, erhält der Empfängerschreib stift das Aufsetzsignal. Dieses Auüetzsignal wird also «O DV _x and DVy each send a signal to AND gate 2. If a signal derived from the receiver itself (e.g. from the demodulator D) is then fed to the AND gate 2, the receiver pen receives the set-up signal. This Auüetzsignal is so

«5 nur dann abgegeben, wenn über die beiden digitalen Vergleicher die Meldung an das UND-Gatter 2 abgegeben wird, daß der Empfängerslift auf dieselbe Stellung gebracht worden ist wie ^J :r Senderstift und wenn gleichzeitig eine Information empfangen wird. «5 is only issued if the message is sent to AND gate 2 via the two digital comparators that the receiver lift has been brought to the same ^{position as J} : r transmitter pin and if information is received at the same time.

Da es wegen der begrenzten Bandbreite (15(MJ Bit/s) nicht möglich ist, mit einer einer hohen Schreibge schwindigkeit entsprechenden Übertragungsgesch^m di^keit zu senden, schlägt die Erfindung vor. die Übertragungsgeschwindigkeit konstant >.u wählen, undBecause of the limited bandwidth (15 (MJ bit / s) is not possible with a transmission speed corresponding to a high writing speed The invention proposes the ability to send. the Transmission speed constant> .u select, and

zwar wird vorteilhafterweise konstant mit der für das vorliegende Frequenzband höchstmöglichen Übertragungsgeschwindigkeit gesendet. Dpmit wird die Über tragungsgeschwindigkeit von der jeweiligen Schreibgeschwindigkeit unabhängig. Wenn die Schreibge-although it is advantageously constant with that for the available frequency band with the highest possible transmission speed sent. The transmission speed is determined by the respective writing speed independent. If the typing

schwindigkeit größer als die Übertragungsgeschwin digkeit ist. dann wird nicht jeder einzelne Schritt gesendet; wird die Sc'nreibgeschwindigkeit geringer als die Übertragungsgeschwindigkeit, so werden einzelne Werte mehrfach übertragen.speed is greater than the transmission speed. then not every single step is sent; If the writing speed is lower than the transmission speed, individual Transferring values several times.

Diese Methode bietet die Möglichkeit, dann sehr schnell zu schreiben, wenn es auf höchste Genauigkeit nicht ankommt (z.B. bei Übertragung von Handschrift), da es aufgrund der Informationstheorie nicht erforderlich ist, jeden einzelnen Wert zu übertragen.This method offers the possibility then very much to write quickly when maximum accuracy is not required (e.g. when handwriting is transferred), because, based on information theory, it is not necessary to transfer each individual value.

Es ist ohne weiteres möglich, ausgelassene Werte durch Interpolieren zu finden. Andererseits kann man aber eine sehr hohe Genauigkeit und Sicherheit erzielen, wenn langsam geschrieben wird. Dann wird der jeweilige Koordinatenwert mehrfach übertragen, und Fehler lassen Lieh mit einer Parity-Schaltung (in Fig. 1 und 2 mit P angedeutet) eliminieren.It is easily possible to find omitted values by interpolating. On the other hand, you can achieve a very high level of accuracy and security if you write slowly. Then the respective coordinate value is transmitted several times, and errors can be eliminated by Lieh with a parity circuit (indicated by P in FIGS. 1 and 2).

Eine solche Parity-Schaltung ist an sich von elektronischen Digitalrechnern her bekannt. Bei der Übertragung von Zeichen über Telautografen ist es nun vorteilhaft, auftretende Fehler, das heißt von der Parity-Schaltung an Hand der Paritätrstelle als falsch erkannte Zeichen, zu unterdrücken.Such a parity circuit is known per se from electronic digital computers. When transferring of characters via telautographs, it is now advantageous to detect errors that occur, that is, of the parity circuit recognized as wrong on the basis of the parity digit Sign to suppress.

Wenn mehrere Werte hintereinander fehlerhaft übertr?geT werden, würde die Information nicht mehr durch Interpolieren ergänzt werden können. Für diesen Fall ist im Empfänger ein lntegnergüed / vorgesehen, in dem die von der Parity-Schaltung gemeldeten Fehler integriert werden. Beim Erreichen eines vorgegebenen Wertes kann dann eine Störmeldeeinrichtung ausgelöst werden.If several values are transmitted incorrectly one after the other, the information would no longer be available can be supplemented by interpolation. In this case, an integnergüed / is provided in the recipient, in which the errors reported by the parity circuit are integrated. When reaching a given A fault reporting device can then be triggered.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Verfahren zur Übertragung beliebig gestalteter Zeichen über Telefonverbindungen unter Verwendung eines Telautografen, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Koordinatenwerte digital, binär codiert und mit konstanter Übertragungsgeschwindigkeit gesendet werden.1. Method for the transmission of characters of any shape via telephone connections using a telautograph, thereby identifying indicates that the coordinate values are digitally, binary coded and sent at a constant transmission speed.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die binär codierten Werte 0 und 1 «> frequenzmoduliert übertragen werden, wobei die beiden Frequenzen durch Umschalten des Teilverhältnisses eines Frequenzteilers erzeugt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the binary coded values 0 and 1 «> be transmitted in a frequency-modulated manner, the two frequencies being generated by switching the dividing ratio of a frequency divider.

3. PROCEDURE "according to claim 1 and 2, characterized in that the two Modulationsfrequen- be zen for 0 and 1 by two times the frequency division of a hen obtained in pulse frequency, wherein the pulses generated by the first frequency division cause a known timing.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that that with the help of a known parity cladding, incorrect information can be identified will.

5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that incorrect information is suppressed will.

b. Method according to Claims 1 to 4, characterized in that the information identified by the parity view as an error is integrated and, when a predetermined value is exceeded, is fed to a fault reporting device.

7. The method according to claim 1, characterized in that that the Fec '<: rhubsignal is derived from the receiving circuit when information is received will.