DE1524405C - Anordnung zum Erkennen einer zeit abhangigen Kurvenform - Google Patents

Description

Funktion; für jedes Zeichen existiert eine eindeutige Beziehung zwischen Spannung und Zeit, was durch die Stilisierung der Zeichen erreicht wird. Diese Signale werden einem Verstärker 13 zugeführt, der eine wiedergabegetreue Verstärkung des Ausgangssignals der Wicklung 11 bewirkt. Die Ausgangsleitung 15 des Verstärkers 13 enthält also eine Wiedergabe des in der Wicklung 11 erzeugten Signals, die jedoch eine sehr viel größere Amplitude und/oder einen höheren Leistungspegel zur Verwendung in der nachgeschalteten Schaltungsanordnung aufweist. Die verstärkten Signale auf der Ausgangsleitung 15 des Verstärkers 13 werden mehreren Schaltungen zugeleitet, welche den gesamten Energiegehalt des Zeichens und den Energiegehalt in bestimmten Frequenzbereichen feststellen. Die Anordnung zum Bestimmen des gesamten Energiegehalts des Zeichens besteht aus einer Quadrierschaltung 17, die durch die Buchstaben SC in F i g. 1 gekennzeichnet ist. Bei der Quadrierschaltung 17 kann es sich um eine bekannte Anordnung handein. Das Ausgangssignal der Quadrierschaltung 17 wird dem Eingang eines Integrators 19 zugeführt, der in Fig. 1 mit den Buchstaben INT bezeichnet ist. Der Aufbau des Integrators ist ebenfalls bekannt. Das Ausgangssignai des Integrators 19 wird einer Ausgangssammelleitung 21 zugeführt, an die die Eingänge mehrerer Spannungsteiler angeschlossen sind, von denen je einer für jeden Teilbetrag der Efiergfe" bestimmt ist. Dies ist nötig zur Darstellung der die verschiedenen Zeichen oder Zeichengruppen darstel-Ienden Bruchteile. Die Ausgänge sind in Spalten angeordnet, von denen drei, nämlich die Spalten A, B und L, dargestellt sind. Es können aber so viele Spalten vorgesehen werden, wie sie zum Feststellen aller Zeichen in dem Typensatz nötig sind. '

Das Ausgangssignal des Verstärkers 13 wird außerdem über die Leitung 15 dem Eingang mehrerer Filter Fl, F2, Fm-I und Fm zugeführt, die durch das Bezugszeichen 18 mit entsprechendem Zusatz bezeichnet sind. Bei m zu untersuchenden Frequenzen (die Zahl wird durch entsprechende Berechnungen festgelegt) ist für jede Frequenz ein Filter vorgesehen. Diese Filter sind konventionell im Aufbau. Das Ausgangssignal jedes dieser Filter wird einer zugeordneten Quadrierschaltung 17-1 bis 17-m zugeführt, die der Quadrierschaltung 17 gleichen. Von dort aus'wird es zu einem Integrator 19-1 bis 19-m (ähnlich dem Integrator 19) übertragen, so daß das Ausgangssignal der jedem Frequenzband zugeordneten Integratoren die Energiemenge darstellt, die für die betreffende Frequenz in dem Impulssignal enthalten ist.

Die Ausgangssignale jeder der Filter-, Quadrier- und Integrierschaltungen, die einem bestimmten Frequenzband zugeordnet sind, werden einer entsprechend gekennzeichneten Ausgangsleitung FlO, FlQ, Fm-IO und Fm-O zugeführt. Die Ausgangsspannung auf jeder dieser Leitungen steht in einer bestimmten Beziehung zu der Energiemenge, die in einem bestimmten Frequenzband in dem Impuls vorhanden ist, der durch die Abtastung eines stilisierten Zeichens entsteht. Die Ausgangsleitung, z. B. die Leitung F10, ist an einen Eingang mehrerer Vergleichsschaltungen angeschlossen, die jede in Fig. 1 mit CB bezeichnet sind. Der andere Eingang der Vergleichsschaltung ist an die entsprechende Sammelleitung angeschlossen, welche den gewählten Bruchteil der in dem abgetasteten Zeichen enthaltenen Gesamtenergie darstellt. Die der Ausgangslcitung FlO und dem Spannungsteiler VDA zugeordnete Vergleichsschaltung liefert z. B. ein Ausgangssignal, wenn die Spannung auf der Ausgangsleitung FlO mindestens so groß ist wie die Spannung am Ausgang des Spannungsteilers VDA. Ebenso liegt ein Ausgangssignal einer zweiten Vergleichsschaltung B1 dann vor, wenn die Spannung auf Ausgangsleitung F10 mindestens so groß wie das Ausgangssignal des Spannungsteilers VDB ist. Maximal kann je eine Vergleichsschaltung für jeden Schnittpunkt der Frequenzenergieausgangsleitungen mit den spaltenweisen Teilenergieausgangsleitungen vorgesehen werden, so daß man sich diese Ausgänge als eine rechteckige Matrix vorstellen kann, in der die Spalten durch die Leitungen gebildet werden, die Teilbeträge der Gesamtenergie führen oder darstellen, während die horizontalen Reihen Spannungen führen, welche den innerhalb eines der betreffenden Reihe zugeordneten Frequenzbandes enthaltenen Energiebetrag darstellen. Gewöhnlich werden nicht alle Matrixausgänge benötigt, und es läßt sich entweder durch Berechnung oder experimentell feststellen, in welchem Falle die betreffende Vergleichsschaltung wegfallen könnte. Ebenso kann es sich in anderen Fällen erweisen, daß bestimmte Teilenergiewerte aus der Leitung 21 bei der Erkennung bestimmter stilisierter Zeichen benötigt werden. In diesem Falle . würde das AusgangssignaUdes entsprechenden Spannungsteilers nicht jeder Vergleichsschaltung, sondern nur solchen Vergleichsschaltungen zugeführt werden, die einem bestimmten Frequenzband und keinem anderen zugeordnet sind. Die Gesamtzahl der Vergleichsschaltungen kann also zwischen der Maximalzahl, die das Produkt der Zahl der Frequenzbänder und der Zahl der Teilbeträge der Gesamtenergie ist, und einer kleineren Zahl liegen, die durch Berechnung oder Versuch feststellbar ist.

Die Ausgangssignale der Vergleicherblöcke sind binäre Signale. Sie treten auf, wenn die Energie in dem betreffenden Frequenzband mindestens so groß ist wie der Bruchteil der Gesamtenergie. In Fig. 1 sind diese Ausgangssignale durch Bezugszeichen gekennzeichnet, die in kombinierter Form erstens die Spalte, und zweitens die betreffende Reihe angeben; '.in Spalte A lauten also z. B. die Ausgangssignalbezeichnungen von oben nach unten: Al, Al, A{m — \) und Am. In gleicher Weise ergibt sich die Bezeichnung der anderen Vergleicherausgangssignale. Außerdem zeigt F i g. 1 eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines Steuersignals, durch welches die noch zu beschreibende Verknüpfungslogikschaltung so gesteuert wird, daß diese erst dann ein Ausgangssignal liefert, wenn genügend Zeit für das Erkennen des Zeichens verstrichen ist. Diese Schaltung ist in Fig. 1 unten gezeigt und besteht aus einem Spitzenwertdetektor 25, dessen Eingang an die Leitung 15 angeschlossen ist. Das Ausgangssignal des Spitzenwertdetektors wird dem Eingang eines Schmitt-Triggers 27 zugeleitet, dessen Ausgang wiederum mit dem Eingang einer monostabilen Kippschaltung 29 verbunden ist. Das Ausgangssignal der Kippschaltung wird einer mit RO bezeichneten Ausgangsklemme zugeleitet. Der Schmitt-Trigger 27 und die monostabile Kippschaltung sind in herkömmlicher Weise aufgebaut, die hier nicht im einzelnen beschrieben wird. Diese Schaltungen sind so dimensioniert und angeordnet, daß der Spitzenwertdetektor 25 ein Signal an den Schmitt-Trigger 27 sendet, wenn auf das Abtasten des Zeichens durch den Lesekopf 7 hin ein

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Ausgangsimpuls auf Leitung 15 erzeugt wird. Der bezeichnet ist und anzeigen soll, daß ein Zeichen »1« Schmitt-Trigger wird eingeschaltet, wenn die Spitze abgetastet worden ist. Die Eingänge der UND-Schaldes Eingangssignals vorüber ist. Dadurch wird die tung sind mit den Klemmen Bl und L 2 direkt vermonostabile Kippschaltung 29 veranlaßt, ein verzö- bunden; diese beiden Signale müssen also vorliegertes Ausgangssignal zur Klemme RO zu übertragen. 5 gen, damit ein Ausgangssignal erzeugt werden kann. Die zeitliche Steuerung ist so gewählt, daß das Aus- Zwei weitere Eingänge der UND-Schaltung sind über gangssignal an der Klemme RO erscheint, um als Inverter 35 und 37 mit den Klemmen A 2 und Bm Steuersignal für die Erkennungslogik zu wirken, verbunden. Die Umkehrung der Signale A 2 und Bm nachdem genügend Zeit verstrichen ist, um die Fest- ist also nötig, damit die UND-Schaltung 23 ein Ausstellung des Energiegehalts des abgetasteten Zeichens io gangssignal erzeugt. Schließlich ist der letzte Eingang dprch die oben beschriebenen Schaltungen zu gestat- der UND-Schaltung 33 mit der Klemme RO verbunten. Auf diese Weise werden falsche Ausgangssignale den. Daher entsteht ein das Zeichen »1« darstellendes während der Zeit vermieden, in der der Energiegehalt Ausgangssignal am Ausgang der UND-Schaltung 33, des ganzen Zeichens bestimmt wird. wenn der Impuls an der Klemme RO erscheint und Sowohl das Vorliegen als auch das Fehlen von 15 die Vergleicherblöcke die Ausgangssignale Bl und Ausgangssignalen aus den verschiedenen in dem Sy- A 2 liefern, jedoch kein Ausgangssignal von den die stern verwendeten Vergleichsschaltungen wird mit Klemmen A 2 und Bm speisenden Vergleicherblöcken einem Entnähmeimpuls aus der Klemme RO in logi- kommt. Dieses Beispiel möge genügen, um zu zeigen, sehen Verknüpfungsschaltungen kombiniert, die an wie die Ausgangslogik aufgebaut ist. Eine solche Anihren Ausgängen die Zeichenbenennung für das Zei- ao Ordnung wird zum Erzeugen eines Ausgangssignals chen, das abgetastet worden ist, angeben. Ein Beispiel für jedes der abzutastenden Zeichen verwendet. Da für eine solche logische Schaltungsanordnung zeigt die Zeichen stilisiert sind, tritt also für jedes Zeichen Fig. 2; diese könnte z. B. benutzt werden, falls die eine eindeutige Kombination des Vorliegens und Feh-Erkennung des stilisierten Zeichens »1« Ausgangs- lens von Ausgangssignalen aus den verschiedenen signale aus den Vergleicherblöcken Bl und L 2 er- 35 Vergleichsschaltungen auL Durch eine der logischen forderte, jedoch außerdem erforderte, daß kein Aus^. -Schaltung von Fig.·2 entsprechende Anordnung gangssignal aus den Vergleicherblöcken A 2 uitiT Bm werden diese Signale so sombiniert, daß ein einziges vorliegt. In diesem Falle ist eine UND-Schaltung 33 das abgetastete Zeichen darstellendes Ausgangssignal mit fünf Eingängen vorgesehen, deren Ausgang mit »1« erzeugt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 schaltungen verbunden sind, daß in einem weiteren, Patentansprüche: zu den Filtereingängen parallel liegenden Zweig eine Quadrierschaltung und eine nachgeschaltete Inte-

1. Anordnung zum Erkennen einer zeitabhän- grierschaltung angeordnet sind und daß der Ausgang gigen Kurvenform mittels Frequenzanalyse, bei 5 dieser Integrierschaltung über Spannungsteiler auf der Frequenzanteile der Kurvenform mit der ge- die zweiten Eingänge der Vergleichsschaltungen gesamten Kurvenform mit Hilfe mehrerer eingangs- führt ist, die dann ein Signal abgeben, wenn das Siseitig parallelgeschalteter Filter, an die die Kur- gnal am zweiten Eingang gleich oder größer ist als venform angelegt wird, verglichen werden, da- das Signal am ersten Eingang, und daß die Ausgänge durch gekennzeichnet, daß den ein- io der Vergleichsschaltungen mit einer digitalen Erkengangsseitig parallel geschalteten Filtern (18-1 bis nungslogik verbunden sind.

18-m) je eine Quadrierschaltung (17-1 bis 17-m) Durch die USA.-Patentschrift 3 036 268 ist bereits und eine Integrierschaltung (19-1 bis 19-m) nach- eine Anordnung zum Erkennen einer zeitabhängigen geschaltet sind, daß die Ausgänge (FlO bis Fm-O) Kurvenform mittels Frequenzanalyse bekannt, bei der der Integrierschaltungen mit den ersten Eingän- 15 Frequenzanteile der Kurvenform mit der gesamten gen von Vergleichsschaltungen (CB) verbunden Kurvenform verglichen werden. Bei der bekannten sind, daß in einem weiteren, zu den Filterein- Anordnung werden die Verhältnisse der Amplituden gangen parallelliegenden Zweig eine Quadrier- der Frequenzanteile mit der Summenspannung aller schaltung (17) und eine nachgeschaltete Integrier- Frequenzanteile durch Bezugsspannungen, die diesen schaltung (19) angeordnet sind und daß der Aus- 20 Verhältnissen entsprechen, kompensiert. Bei der Angang (21) dieser Integrierschaltung über Span- Ordnung gemäß der Erfindung werden demgegenüber nungsteiler (VDA bis VDL) auf die zweiten Ein- die Energieanteile der verschiedenen Frequenzbänder •o gänge der Vergleichsschaltungen (CB) geführt ist, gebildet und dann überprüft, ob diese Energieanteile \ I die dann ein Signal abgeben, wenn das Signal am größer sind als ein Teil der Energie der Gesamtkurve, zweiten Eingang gleich oder größer ist als das a$ Bei der Erfindung werden nicht Spannungen kompen-Signal am ersten Eingang, und daß die Ausgänge siert, vielmehr ergeben die Vergleiche digitale Signale, der Vergleichsschaltungen (CB) mit einer digi<_ die mit üblichen digitalen "fcögikschaltungen erkannt talen Erkennungslogik (33, 35, 37) verbunden werden.
sind. Durch die USA.-Patentschrift 2 866 899 ist es be-

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- 30 kannt, auch Energieanteile einer Kurvenform bei der kennzeichnet, daß die Erkennungslogik aus UND- Analyse auszuwerten. Diese USA.-Patentschrift beSchaltungen (33) besteht, die. gegebenenfalls über faßt sich jedoch mit der Spektralanalyse, bei der nicht Inverter (35, 37) mit dem Ausgang mehrerer Ver- eine bestimmte Kurvenform identifiziert werden soll, gleichsschaltungen (CB) verbunden sind. sondern eine Kurvenform aus einem Gemisch ver-

35 schiedener Spektralkurven. Es soll festgestellt werden, welches diese ursprünglichen Spektralkurven

sind und mit welchen Anteilen sie vertreten sind.

In der deutschen Auslegeschrift 1 110 926 werden zwar bei der Auswertung von Kurvenzügen auch digi-

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Er- 40 tale Schaltungen, nämlich UND-Schaltungen, verwen-

kennen einer zeitabhängigen Kurvenform mittels Fre- det. Eine logische Verknüpfung von binären Signalen,

quenzanalyse, bei der Frequenzanteile der. Kurven- nämlich den Größer-Kleiner-Signalen, wie bei der

form mit der gesamten Kurvenform mit Hilfe meh- erfindungsgemäßen Anordnung, wird jedoch bei der

rerer eingangsseitig parallelgeschalteter Filter, an die Anordnung gemäß der deutschen Auslegeschrift

die Kurvenform angelegt wird, verglichen werdeij. - 45 1110 926 nicht verwendet.

Bei der Zeichenerkennung oder bei der Darstel- Ein Beispiel der erfindungsgemäßen Anordnung

lung von Meßwerten an Hand aufgenommener zeit- für die maschinelleZeichenerklärung soll nachfolgend

abhängiger Meßwertfunktionen tritt das Problem auf, an Hand der Zeichnungen, beschrieben werden. Es

einer bestimmten gemessenen Zeitfunktion die Aus- zeigt

lösung nur einer Funktion (z. B. Steuerfunktion oder 50 Fig. 1 das Blockdiagramm einer erfindungsgemä-

Anzeige bzw. Druck eines Zeichens) zuzuordnen. ßen Anordnung,

Aufgabe der Erfindung ist eine Anordnung zu F i g. 2 ein Beispiel zur Kombination der Ausschaffen, die eine analoge Wellenform so auswertet, gänge in der Schaltung gemäß Fig. 1.
daß sie mit einer digitalen Logik erkannt werden Fig. 1 stellt schematisch in Form eines Blockkann. Eine solche digitale Auswertung ist einfacher 55 diagramms ein Anwendungsbeispiel der Erfindung als die bisherige Methode der Bestimmung der Ma- bei der Zeichenerkennung dar. Die Zeichen 3 auf xima und Minima, weil komplizierte Zeitsteuerungen einem Dokument 5 werden an einem Meßwertwandzur Feststellung der zeitlichen Lage der Maxima und ler, z. B. einem magnetischen Lesekopf 7, in Pfeil-Minima nich mehr notwendig sind. Bei der bisherigen richtung durch eine nicht gezeigte Transportvorrich-Methode war die Zahl der Kriterien gleich der Zahl 60 tung vorbeibewegt, so daß sie an einem nichtmagneder Maxima und Minima; die erfindungsgemäße An- tischen Spalt in dem aus einem Kern und einer Wickordnung hingegen liefert eine theoretisch unbegrenzte lung 11 bestehenden Lesekopf 7 vorbeilaufen. Da die Zahl von Erkennungskriterien. Zeichen vorher magnetisiert worden sind, wird eine

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß Spannung in der Wicklung 11 entsprechend der

den eingangsseitig parallelgeschalteten Filtern je eine 65 Änderungsgeschwindigkeit des Magnetflusses in dem

Quadrierschaltung und eine Integrierschaltung nach- Kern induziert, welche durch den Vorbeilauf der

geschaltet sind, daß die Ausgänge der Integrierschal- magnetisierten Zeichen verursacht wird. Die Ampli-

tungen mit den ersten Eingängen von Vergleichs- tude dieser Signale ist eine stetige, zeitabhängige