DE1499891C3 - Vorrichtung zum Aufzeichnen und Lesen von Implement- und Komplementspuren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit Aufzeichnungs- und Leseköpfen für nach dem NRZ-Verfahren aufzeichenbare Implement- und Komplementspuren auf einem Aufzeichnungsträger.

Beim Lesen elektromagnetisch auf einem bandförmigen Aufzeichnungsträger aufgebrachten Daten tritt das Problem des sicheren Abgriffes der einzelnen Wertstellen (Bitstellen) immer wieder auf. Zur Lösung dieses Problems sind vielerlei Möglichkeiten bekannt. Eine davon besteht darin, daß der Magnetspur, in der die einzelnen Wertstellen der Daten enthalten sind, eine weitere Magnetspur zugeordnet ist, in die die Komplemente der Wertstellen aufgezeichnet sind. Die Prüfung auf richtigen Abgriff erfolgt durch Summenbildung aller »L«- oder aller »O«-Stellen beider Spuren. Eine Abweichung von der stets gleichbleibenden Summe der ermittelten Potentiale wird als Fehler angezeigt (DE-AS 10 69 908).

Die Erfindung geht von einem solchen Prüfverfahren mit Komplementbildung aus und bezweckt eine solche Datenlesung noch sicherer zu machen. Die Unsicherheit der bekannten Leseverfahren liegt darin begründet, daß die Aufzeichnungen der einzelnen »L«-Stellen in ihren Abständen voneinander stets Toleranzen aufweisen. Die Normalabstände sind daher so groß zu wählen, daß sich die Toleranzbereiche benachbarter Bitstellen und Spuren nicht überschneiden. Diese Forderung ist aber oft nicht erfüllbar, insbesondere dann, wenn viele Daten auf kleinstem Raum untergebracht werden sollen, wie dies beispielsweise beim Magnetstreifen einer Kontokarte der Fall ist. Man nimmt daher die Möglichkeit der falschen Lesung durch Verschiebungen der »L«-Stellen in Kauf und hofft, daß diese Falschlesungen durch das verwendete Prüfverfahren erkannt werden.

Bei dem bekannten Verfahren wird ein Fehler beispielsweise dann nicht erkannt, wenn das komplemente »L« soweit in den Bereich der Implementspur verschoben ist oder vom Lesekopf als bis dahin verschoben gelesen wird. Ein solcher Fall tritt beispielsweise auf, wenn beim Aufzeichnen in den Magnetstreifen der Kontokarte das komplemente »L« zwar richtig in der Komplementspur eingezeichnet, aber bereits in Richtung auf die Implementspur verschoben wurde. Wird nun die Kontokarte zum Lesevorgang verkantet oder seitlich geringfügig verschoben in die Vorsteckeinrichtung einer Buchungsmaschine eingeführt, so wird das komplemente »L« als implementes »L« gelesen und trotzdem von der Prüfeinrichtung als richtig gelesen erkannt, da die Summe aller »L«-Stellen richtig ist. Solche Fehler bleiben auch dann unentdeckt, wenn gesonderte Synchronisierspuren verwendet werden.

Eine weitere Fehlerquelle ergibt sich, wenn diese Verschiebung einer »L«-Stelle in Richtung auf den Lesebereich der benachbarten Bitstellen der gleichen Spur vorliegt. Auch hier würden von den Leseköpfen falsche Daten gelesen, ohne daß sie als Fehler erkannt werden. In diesem Falle kann jedoch Abhilfe dadurch geschaffen werden, daß zusätzlich ein Zeitglied für den Erkennungsbereich vorgesehen ist. Werden innerhalb eines solchen Erkennungsbereiches dann zwei »L«-Stellen gelesen, so kann dies als Fehler angezeigt werden.

ίο Solche Anordnungen haben außerdem den Nachteil, daß die benachbarten Bitstellen mindestens den doppelten Abstand des Toleranzbereiches haben müssen.

Da der Impuls einer Bitstelle auch am Ende des Toleranzbereiches auftreten kann, schließt sich der Erkennungsbereich an diesen Toleranzbereich an. Andererseits aber muß der Erkennungsbereich wiederum gleich dem Toleranzbereich sein, denn ein Impuls muß innerhalb des Toleranzbereiches erkannt werden.

Damit ist der Abstand zweier Bitstellen mindestens gleich dem Toleranz- und dem Erkennungsbereich.

Eine Verbesserung der Fehlererkennung kann erreicht werden, wenn statt einer impulsmäßigen Aufzeichnung die Daten (Informationen) nach dem NRZ-Verfahren aufgebracht werden. Hierbei sind die Wertstellen der Daten in Aufzeichnungsrichtung hintereinander angeordnet, so daß immer dann, wenn eine Aufzeichnung in der betreffenden Spur gegeben ist, eine Potentialänderung bzw. -Umkehr erfolgt. Da Implement- und Kompelementspur nebeneinander liegen, ergibt sich daraus zwischen den möglichen Aufzeichnungsstellen ein chronologischer Wechsel von Potentialgleichheit und -Ungleichheit.

Es ist nun naheliegend, diesen Wechsel des Potentials zur Fehlererkennung auszunutzen. Eine solche Fehlererkennung ist aber nur dann möglich, wenn die betreffende Wertstelle innerhalb ihrer Spur, also in Leserichtung verschoben ist. Wird beispielsweise in einem möglichen Aufzeichnungsbereich (Sprossenbereich) in der Implementspur bei negativem Potential »kein Zeichen« gelesen und in der Komplementspur bei positivem Potential ebenfalls »kein Zeichen«, obwohl in diesem Bereich eine Potentialgleichheit hätte festgestellt werden müssen, so kann hier ein Fehler ermittelt werden.

Eine solche Feststellung ist aber nicht möglich, wenn die zu lesende Wertstelle soweit seitlich verschoben ist, daß sie von dem Magnetkopf der benachbarten Spur gelesen wird, d. h. die Wertstelle wird beispielsweise nicht innerhalb der Komplementspur, sondern in der Implementspur gelesen. In diesem Falle wird durch die Vergleichseinrichtung weiterhin ein chronologischer Potentialwechsel ermittelt, so daß dieser Fehler nicht erkannt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Sicherheit der richtigen Wiedergabe von magnetisch aufgezeichneten Daten wesentlich zu erhöhen, den hierzu erforderlichen technischen Aufwand gering zu halten und dabei eine Selbstsynchronisierung zu

Mi erreichen. Auch können die Zeitglieder zur Erkennung von Toleranzbereichen entfallen. Damit ist eine mindestens doppelte Bitdichte möglich.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß 2/7-Wertstellen und ihre Komple-

ii^r> mente, bezogen auf die Leserichtung, in jeweils nebeneinanderliegenden n-Implementspuren und n-Komplementspuren aufzeichenbar sind.

Durch eine derartige Anordnung der Implement- und

Komplementspuren zueinander werden auch Fehler erkannt, die durch seitliche Verschiebung der Wertstellen entstehen. Hierdurch wird beispielsweise bei einer Verschiebung von der ersten Komplementspur in die letzte Implementspur oder auch bei Verschiebung von einer Komplementspur bzw. Implementspur in die andere die seitlich verschobene Wertstelle nicht von dem Magnetkopf der dieser Komplementspur bzw. Implementspur entsprechenden Implementspur bzw. Komplementspur erfaßt. Der chronologische Potentialwechsel von Sprossenbereich zu Sprossenbereich zwischen den einander zugeordneten Implement- und Komplementspuren ist dadurch gestört.

Besonders vorteilhaft kann die Vorrichtung dann angewendet werden, wenn nicht alle Wertstellen der Daten hintereinander in einer Spur (Implement- und Komplementspur) aufgezeichnet werden, sondern in mehreren, von der Wertstellenanzahl abhängigen Spuren (Implement- und Komplementspur). Dazu werden zwei Sprossenbereiche gebildet, die in Leserichtung hintereinander liegen. In dem ersten Sprossenbereich befinden sich dann alle ungeradstelligen Wertstellen und in dem zweiten Sprossenbereich alle geradstelligen. So sind z. B. bei 2n = 4 Wertstellen die erste und die dritte Stelle dem ersten Sprossenbereich und die zweite und vierte Stelle dem zweiten Sprossenbereich oder bei In = 10 Wertstellen die 1., 3., 5, 7. und 9. Wertstelle dem ersten Sprossenbereich und die 2., 4., 6., 8. und 10. Wertstelle dem zweiten Sprossenbereich zugeordnet. Auch bei einer derartigen Anordnung der Wertstellen ist der chronologische Potentialwechsel von Sprossenbereich zu Sprossenbereich gegeben. Jedoch wird die Aufzeichnungslänge aller Daten auf dem Aufzeichnungsträger gegenüber einer Aufzeichnung in Reihe sehr stark komprimiert, bei Daten mit vier Stellen beispielsweise auf die Hälfte oder mit zehn Wertstellen auf Vs der Gesamtlänge. Damit ist eine solche Vorrichtung besonders vorteilhaft bei Magnetkontokarten anwendbar, da auf ihnen eine größere Zahl von Daten aufgebracht werden kann. Da außerdem für die Darstellung der Daten unabhängig vom Wert η der 2/7 Wertstelle jeweils nur zwei Sprossenbereiche erforderlich sind und damit der Potentialvergleich über Gleichheit und Ungleichheit für jedes Zeichen nur einmal erfolgt, kann der Wechsel von Gleichheit zur Ungleichheit oder umgekehrt als Ende eines Zeichens erkannt und damit zur Synchronisierung verwendet werden. Es ist somit möglich, dieses Merkmal z. B. zur Zeilenausrichtung der Magnetkontokarte zu verwenden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es sei angenommen, daß auf einem streifenförmigen Aufzeichnungsträger, ζ. B. auf einem Magnetband oder dem Magnetstreifen einer Kontokarte, die dreistellige Zahl 340 aufgezeichnet sei. Die in der Zeichnung mit /1 und /2 bezeichneten Spuren stellen die Implementspuren und die mit KX und K 2 bezeichneten die entsprechenden Komplementspuren eines solchen Magnetbandes dar. Als 51 und 52 sind jeweils die beiden Sprossenbereiche bezeichnet. Beim Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, dali die einzelnen Ziffern in dem vierwertigen dezimalbinären Code 1-2-4-8 dargestellt sind. Es kann jedoch auch jeder andere Code verwendet werden. Es ist lediglich darauf zu achten, daß die Anzahl der möglichen Bitstellen geradzahlig ist. Die Erfindung ist daher auch bei Ziffern verwendbar, deren Bitstellenzahl 10 ist. Weiterhin sei angenommen, daß die vier nicht gezeichneten Leseköpfe von oben nach unten in Pfeilrichtung relativ zum Aufzeichnungsträger verschoben werden.

Den einzelnen Kreuzungspunkten der Spuren und der Sprossen werden nun die Wertigkeiten in der Weise zugeordnet, daß dem Sprossenbereich 51 alle ungradstelligen Wertstellen und den Sprossenbereich 52 alle geradstelligen Wertstellen zugeordnet sind. Im vorliegenden Beispiel ist somit dem Kreuzungspunkt /1/51

ίο der Stellenwert 1, (1. Wertstelle), dem Kreuzungspunkt /1/52 der Wert 2 (2. Wertstelle), dem Kreuzungspunkt /2/51 der Wert 4 (3. Wertstelle) und dem Kreuzungspunkt /2/52 der Wert 8 (4. Wertstelle) zugeordnet. Die gleiche Zuordnung erfolgt auch in den beiden Komplementspuren Ki und K 2. Sie sind in der Zeichnung entsprechend beziffert. Entsprechend der gespeicherten Zahl sind die Kreuzungsstellen in der Zeichnung, an denen jeweils der Wert »L« markiert ist, mit einem Kreis versehen.

Zeichnet man in die Figur zusätzlich noch den Potentialverlauf ein und geht man davon aus, daß zu Beginn einer Lesung das Potential in allen 4 Spuren negativ ist, so erfolgt nach dem bekannten NRZ-Verfahren eine Potentialumkehrung nur an den Kreuzungsstellen, an denen eine »L«-Stelle gespeichert ist. Die »0«-Stellen haben auf eine Potentialänderung bei diesem Verfahren keinen Einfluß. Vergleicht man nun die einzelnen Potentiale der vier Spuren innerhalb eines gleichen Sprossenbereiches miteinander, so erkennt man, daß die einander zugehörenden Implement- und Komplementspuren /1 und Ki bzw. /2 und K 2, in ihren Potentialen im ersten Sprossenbereich 51 stets verschieden und im zweiten Sprossenbereich S 2 gleich sind. Dieses Merkmal läßt sich in bekannter Weise zur Selbstsynchronisation verwenden. Diese Erscheinung bedingt auch, daß eine Verschiebung einer »L«-Stelle in Leserichtung unbedeutend für den eigentlichen Lesevorgang ist. Es bedingt lediglich, daß die einzelnen Sprossenbereiche mehr oder weniger verkleinert oder vergrößert werden. Wird beispielsweise die mit a I bezeichnete »L«-Stelle der Implementspur /1 nach unten zum Punkt b 1 verschoben, so wird die Potentialumkehr im Bereich dieser Implementspur /1 erst an der Stelle b 1 erfolgen. Die nächste Potentialumkehr in dieser Spur erfolgt dann beispielsweise wieder richtig am Kreuzungspunkt 2. Eine nach diesem Verfahren arbeitende Einrichtung wird trotz der Bereichsverkleinerung im Sprossenbereich 51 die hier geltende Bedingung der Potentialungleichheit der jeweils zugeordneten Spuren als richtig erkennen, da die Verschiebung »L«-Stelle in Pfeilrichtung noch innerhalb des Sprossenbereiches 51 bleibt.

Die Abgrenzung der Sprossenbereiche kann beispielsweise in an sich bekannter Weise durch einen Zähler erfolgen, der von Sprossenbereich zu Sprossenbereich fortgeschaltet wird und mit jedem Fortschaltimpuls und für dessen Dauer den Vergleich durchführt, ob die von den Magnetköpfen gelesene Potentialverteilung der zugeordneten Spuren in den betreffenden Sprossen-

w) bereichen den geforderten Bedingungen der wechselweisen Gleichheit und Ungleichheit entspricht. Die Fortschaltung des Zählers kann dabei beispielsweise durch eine neben den Aufzeichnungsspuren liegende Synchronspur erfolgen oder auch direkt durch die

h-> Aufzeichnungen der Spuren selbst. Da in jedem Sprossenbereich stets zwei Impulse von den vier Magnetköpfen gelsesen werden, kann hiervon der Fortschaltimpuls abgeleitet werden. Jede Abweichung

hiervon hat bereits vorher zur Fehlererkennung und damit zur Anzeige geführt.

Nimmt man die zweite Fehlermöglichkeit an, bei der z. B. die »L«-Stelle a 4 nach oben bis zum oder kurz vor den vorherigen Kreuzungspunkt 64 verschoben ist, so würde die an sich für den Sprossenbereich 51 der zweiten Ziffer geltende Stelle als »L«-Stelle des zweiten Sprossenbereiches 52 der ersten Ziffer gelesen. Es würde aber in diesem Falle an der Kreuzungsstelle 8 des Sprossenbereiches 52 bereits eine Potentialänderung eintreten (gestrichelt). Damit wäre aber die für den zweiten Sprossenbereich geltende Bedingung, daß die jeweils zueinander zugeordneten Spuren Ii, Ki und 12, K 2 gleiches Potential besitzen müssen, nicht erfüllt. Die Potentiale der beiden zueinander gehörenden Spuren /2 und K 2 sind nicht mehr gleich. Dies kann in bekannter Weise sofort als Fehler angezeigt werden.

Es sei eine weitere Fehlermöglichkeit betrachtet, bei der die aufgezeichnete »L«-Stelle a 8 soweit seitlich verschoben wurde, daß sie an der Stelle 68 in den Bereich der nebengeordneten Spur, im vorliegenden Falle die Komplementspur K 1, zu liegen kommt, und dadurch von dem der Spur K1 zugeordneten Lesekopf erfaßt wird. Auch in diesem Falle würde dann an der Stelle 2 der Spur K 1 eine Potentialänderung auftreten, die die Bedingung des gleichen Potentials in allen Spuren nicht erfüllt. Auch dieser Fehler kann dann sofort angezeigt werden.

Eine weitere Fehlerquelle liegt dann vor, wenn eine »L«-Stelle nicht aufgezeichnet wurde oder durch äußere Störungen gelöscht wurde. In solchem Falle tritt dann an der Stelle, an der eigentlich eine Potentialänderung auftreten müßte, um die zugrundeliegenden Bedingungen zu erfüllen keine Potentialänderung auf. Dies kann ebenfalls sofort zur Fehleranzeige verwendet werden.

Sollte aus irgendeinem Grunde eine in den vorbeschriebenen Möglichkeiten aufgezeigte Fehlerquelle von der Leseeinrichtung nicht erkannt werden, so wird jedes Mal dann, wenn erneut eine Potentialänderung auftritt, ein neuer Fehler angezeigt. Würde beispielsweise die »L«-Stelle an dem Kreuzungspunkt a 8 nicht seitlich verschoben, sondern würde zusätzlich an dem Kreuzungspunkt b 8 auf irgendeine Weise fälschlich ein Impuls aufgezeichnet sein, so würde sowohl an dem Punkt b 8 als auch an dem Punkt a 8 eine Potentialänderung auftreten (gestrichelt gezeichnet). Da aber an den nachfolgenden Punkten 1, 2, 1 usw. weitere Aufzeichnungen vorhanden sind, würde an diesen Stellen das Potential nicht positiv sondern als negativ bzw. umgekehrt erkannt werden. Sollte also aus irgendeinem Grund der bei dem Kreuzungspunkt b8 bereits aufgetretene Fehler nicht erkannt werden, so ist es äußerst unwahrscheinlich, daß die zwangläufig auch an den nachfolgenden Kreuzungspunkten auftretenden Fehler ebenfalls nicht erkannt werden, es sei denn, daß ein technischer Fehler in der Leseeinrichtung selbst vorhanden ist Tritt trotzdem der äußerst unwahrscheinliche Fall auf, daß zufällig eine Gruppe von Störimpulsen in Größe und Richtung so geartet ist, daß sie ein gültiges Zeichen oder eine Zeichenhälfte ergeben, so kann dies durch an sich bekanntes Prüfen der Sollstellenzahl erkannt und angezeigt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung mit Aufzeichnungs- und Leseköpfen für nach dem NRZ-Verfahren aufzeichenbare Implement- und Komplementspuren auf einem Aufzeichnungsträger, dadurch gekennzeichnet, daß 2/7-Wertstellen und ihre Komplemente, bezogen auf die Leserichtung, in jeweils nebeneinanderliegenden /J-lmplementspuren und n-Komplementspuren aufzeichenbar sind.