DE2026785C - Automatisches Kurvennachfahrsystem - Google Patents

Description

haltenden Flächenbereich abtastet und dabei bei verarbeiten

Vorhandensein eines Schnittpunktes seiner Be- io Ein weiteres bekanntes Nachfahrsystem (USA.-wegungsbahn mit der Kurve anspricht, und einer Patentschrift 3 050 581), bei dem allerdings der Aban den Detektor angeschlossenen Recheneinrich- te.stvorgang nach einem strahlenförmigen Suchtung.. die aus den Informationssignalen unter Be- muster verläuft, vermag zwar Abzweigstellen zu errücksichtigung der Nachfahrrichtung des vorher- kennen und Daten über die während eines späteren gehenden Nachfahrschrittes Steuersignale ableitet, 15 Zeitpunktes zu verfolgenden Kurvenäste zu speidie die neue Nachfahmchtung und -strecke dar- ehern, dabei wird jedoch stets dann auf das Vorstellen, um die de' Detektor nach Beendigung liegen einer Abzweigstelle geschlossen, wenn vom des Abtastvorganges um einen Nachfahrschritt Detektor während eines Abtastvorganges mehr als weitergestellt wird, woraufhin er erneut mit ,-inem eine vorgegebene Anzahl von Schnittpunkten des Abtastvorgang beginnt, gekennzeichnet ao Suchmusters mit der oder den Kurven entdeckt wird, durch eine an die Recheneinrichtung(10) ange- und es besteht die Gefahr, daß zwei nebeneinanderschlossene Bewertungsstufe (136, 137, 141), die laufende Kurvenäste, die sich im abgetasteten Fläbei Vorhandensein von mehr als drei Schnitt- chenbereich gar nicht schneiden, fälschlicherweise punkten (/n,-m₄) anspricht und die beiden der als Verzweigungsste;le gedeutet und verarbeitet neuen Nachfahmchtung bzw. der zur Nachfahr- 25 werden.

richtung des vorhergehenden Nachfahrschrittes Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein entgegengesetzten Richtung am nächsten korn- Nachfahrsystem zu schaffen, das Abzweigstellen mit menden Schnit' -«unkte (m_v m₂) auswählt, und großer Sicherheit fehlerfrei zu erkennen und zu vereine der Bewertungsstufe zugeordnete Vergleichs- arbeiten vermag; insbesondere soll das erfindungs- stufe(141), die die übrigen Schnittpunkte (/H₃, m₄) 3° gemäße Nachfahrsystem in der Lage sein, zwischen entsprechend ihrer Relativtage zi· diesen beiden Kurvenästen, die sich im abgetasteten Flächenbe-Schnittpunkten (m_v m₂) zwecks Erkennens und reich kreuzen, und Kurvenästen, die nebeneinander Abspeicherns der Kennwerte einer im abgetasto- durch den abgetasteten Flächenbereich verlaufen, zu ten Flächen bereich liegenden Kurvenkreuzung unterscheiden,
ordnet. 35 Zu diesem Zweck ist ein Kurvnnachfahrsysteni

2. Kurvennachfahrsystem nach Anspruch 1, ge- der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine Signalstufe (105, 107), kennzeichnet durch eine an die Recheneinrichtung die beim Auftreten mehrerer aufeinanderfolgen- angeschlossene Bewertungsstufe, die bei Vorhandender Signale, welche während des Abtastvorganges sein von mehr als drei Schnittpunkten anspricht und vom Detektor (21) beim Durchwandern eines 4° die beiden der neuen Nachfahrrichtung bzw. der zur Schnittpunktes (W₁-Wi₄) erzeugt werden, nach Nachfahmchtung des vorhergehenden Hachfahreiner vorgegebenen Funktion ein einziges Signal Schrittes entgegengesetzten Richtung am nächsten zur Darstellung des Schnittpunktes des Suchmu- kommenden Schnittpunkte auswählt, und eine der sters mit der Kurve ermittelt und dieses Signal Bewertungsstufe zugeordnete Vergleichsstufe, die die der Recheneinrichtung (10) zur weiteren Verar- 45 übrigen Schnittpunkte entsprechend ihrer Relativlage beitung zuführt. zu diesen beiden Schnittpunkten zwecks Erkennens

3. Kurvennachfahr^'stem nach Anspruch 2, da- und Abspeicherns der Kennwerte einer im abgetastedurch gekennzeichnet, daß die Signalstufe (105, ten Flächenbereich liegenden Kurvenkreuzung 107) aus den aufeinanderfolgenden Signalen das ordnet.

dem Mittelwert der Signalfolge am nächsten 5° Bei dem erfindungsgemäßen Nachfahrsystem setzt

kommende auswählt. somit eine genauere Untersuchung über den Verlauf

der Kurvenäste erst dann ein, wenn die Anzahl der Kurvenüberquerungen, die der Detektor während des

Durchwanderns der in sich geschlossenen Suchlinie

55 ermittelt, größer als Drei ist, da bei drei Kurvenüberquerungen notwendigerweise eine einfache Ga-

Die Erfindung bezieht sich auf ein automatisches belung und bei zwei Kurvenüberquerungen ein ein-Kurvennachfahrsystem mit einem verstellbaren De- ztlner, sich nicht verästelnder Kurvenabschnitt im tektor, der Informaiionssignal über seine Position ab- abgetasteten Flächenbereich vorhanden ist. Bei vier gibt und nach einem vorgegebenen, in sich gcschlos- 6° oder mehr Kurvenüberquerungen hingegen wird zusenen Abtastmuster einen die zu verfolgende Kurve nächst der Verlauf des gerade verfolgten Kurvenentheltenden Flöchenbereich abtastet und dabei bei abschnitts an Hand der Nachfahrrichtung des vorVorhandensein eines Schnittpunktes seiner Bewe- hergehenden Nachfahrschrittes und der neuermittelgungsbahn mit der Kurve anspricht, und einer an ten Nachfahrrichtung festgestellt, und die auf diesem den Detektor angeschlossenen Recheneinrichtung, 65 Kurvenabschnitt liegenden Schnittpunkte werden die aus den Informaiionssignalen unter Berücksichti- ausgewählt. Auf Grund der Relativlage der übrigen gung der Nachfahmchtung des vorhergehenden Schnittpunkte zu diesen beiden Schnittpunkten läßt Naclfahrschrittes Steuersignale ableitet, die die neue sich nunmehr ein den gerade verfolgten Kurven-

abschnitt im abgetasteten Flächenbereich kreuzender Kurvenabschnitt von einer mehrfachen Gabelung und insbesondere von einem ohne Kreuzungspunkt neben dem gerade verfolgten Kurvenabschnitt durch den abgetasteten Flächenbereich verlaufenden Kurvenabschnitt unterscheiden, wie dies für eine richtige Interpretation und weitere Verarbeitung eines Zustandes mit mehr als drei Kurveniiberquerungen erforderlich ist. Es wird also insgesamt in einfacher Weise eine zuverlässige, detaillierte Aussage über die Art des Kurvenverlaufs im abgetasteten Flächenbereich auch bei Vorhandensein mehrerer Kurvenschnittpunkte des Suchmusters erreicht und somit für eine störungsfreie Arbeitsweise und hohe Wiedergabegenauigkeit des erfindungsgemäßen Nachfahrsystems gesorgt.

In weiterer vorteilhafter, jedoch nicht selbständig erfinderischer Ausgestaltung ist eine Signalstufe vorgesehen, die beim Auftreten mehrerer aufeinanderfolgender Signale, welche während des Abtastvorganges vom Detektor beim Durchwandern eines Schnittpunktes erzeugt werden, nach einer vorgegebenen Funktion ein einziges Signal zur Darstellung des Schnittpunktes des Suchmusters mit der Kurve ermittelt und dieses Signal der Recheneinrichtung zur weiteren Verarbeitung zuführt, wobei die Signalstufe zweckmäßigerweise aus den aufeinanderfolgenden Signalen das dem Mittelwert der Signalfolge am nächsten kommende auswählt. Hierdurch wird insbesondere bei breiten Kurvenästen eine eindeutige und möglichst genaue Aussage über den Kurvenverlauf erzielt.

Die Erfindung wird nunmehr an Hand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. I ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäß ausgebildet Kurven-Nachfahrsystems,

F i g. 2 ein Diagramm zur Erläuterung des Abtastvorganges des Detektors sowie der dabei vom Detektor abgegebenen Informationssignale,

F i g. 3 eine beispielsweise Darstellung mehrerer fester Bezugseinrichtungen zur Bestimmung der Nachfahrrichtung des Detektors,

F i g. 4 ein der F i g. 2 ähnliches Diagramm, wobei jedoch die Kurve eine Abzweigstelle besitzt,

F i g. 5 ein Blockschaltbild einer Baugruppe, die verschiedene Arbeitsstufen des Systems der F i g. 1 bildet,

F i g. 6 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Vergleichsstufe der F i g. 5,

F i g. 7 ein Diagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des Nachfahrsystems bei der Verfolgung einer Kurve, die eine Abzweigstelle aufweist,

F i g. 8 ein Diagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des Nachfahrsystems beim Abtasten von vier Kurvenüberciuerungen.

Gemäß F i g. 1 enthält das Nachfahrsystem die Recheneinrichtung 10, den Abtaster 20 und den Antrieb 30. Der Abtaster 20 erzeugt Informationssignale über die Lage einer auf einem Zeichenblatt .aufgetragenen nachzufahrenden Kurve und überträgt diese Informationssipp.ale an die Recheneinrichtung 10, die sie in geeigneter Weise verarbeitet und in Digitalsignale umsetzt. Der Antrieb 30 wird in Abhängigkeit von den Digitalsignalen betätigt und verstellt den Abtaster 20 in einer bestimmten Nachfahrrichtunj;; und über einen bestimmten Nachfahrschritt. In der neuen Stellung erzeugt der Abtaster 20 erneut Informationssignale über die Lage der Kurve oder des Bildes. Dieser Arbeitszyklus wiederholt sich ständig während der automatischen Verfolgung der Kurve. Das bei jedem Abtastvorgang erzeugte Digitalsignal gelangt an einen nicht gezeigten elektronischen Computer od. dgl.

Nachstehend wird jede Baustufe im einzelnen beschrieben.

Der Abtaster 20 enthält den Detektor 21, der die

ίο Farbtonwerte oder Helligkeitswerte der Bildfläche in elektrische Signale umsetzt, sowie eine Arbeitsstufe 22 zur Verarbeitung der Ausgangssignale des Detektors 21. Der Detektor 21 ist beispielsweise ein ■ photoelektrischer Detektor, bei dem ein Lichtstrahl von einer Lichtquelle nach au3en geworfen und dieser Lichtstrahl durch die Bildfläche zu einem photoelektri.echen Wandler zurückgeworfen wird, der ihn in ein elektrisches Signal ums' Λ.

Die Arbeitsstufe 22 wandelt ö's Wellenform des Ausgangssignals des photoelektrischen Wandlers zur Bewertung von »weiß« oder »schwarz« derart um, daß ein binäres Ausgangssignal »1« oder »0« entsteh.', wobei z. B. eine binäre Eins einem Weißwert und eine binäre Null einem Schwarzwert entspricht.

Der Antrieb 30 enthält die beiden Schrittmotoren 31 und 32 sowie eine SchrittEchaltung 33, die diese Motoren in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal der Recheneinrichtung steuert; der Motor 31 dient

. zur schrittweisen Verschiebung in ΛΓ-Richtung und und bewegt einen die Bildfläche bildenden Papierstreifen mit dem nachzufahrenden Bild oder der nachzufahrenden Kurve über eine Trommel.

Der Motor 32 dient zur schrittweisen Verschiebung in V'-Richtung und bewegt den Detektor 21 parallel zur Trommelachse, wobei der Detektor 21 so angeordnet ist, daß seine Lichtstrahlöffnung auf die Achse der Trommel ausgerichtet ist. Jeder der Motoren 31 und 32 bewegt sich um einen bestimmten Winkelschritt weiter, wenn er einen Impuls von der Schrittschaltung 33 erhält, wodurch eine Relativbewegung zwischen dem Papierstreifen und dem Detektor 21 über einen bestimmten Weg entsteht, der einem Schritt des Motors, z. B. 0,1 mm, entspricht.

Die Recheneinrichtung 10 der Fig. 1 enthält den Speicher 11 zur Speicherung des für das System erforderlichen Betriebsprogramms, die Dekodiereinrichtung 12 zum Auslesen des in den Programmspeicher 11 eingegebenen Programms, die in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Dekodiereinrichtung 12 arbeitende Folgesteuerung 13 zur Steuerung der Arbeitsfolge verschiedener nachstehend beschriebener Baustufen, und schließlich eine Gruppe von Registern 14, die aus einer Anzahl von in Reihe geschalteten Schieberegistern besteht. Die meisten Register 14 dienen zur zeitweiligen Speicherung eines Signals, das der Eingabe-Ausgabeschaltung 15 eingegeben bzw. von ihr abgegeben wird, während die übrigen Schieberegister Konstanten, Betriebsarten, Speicheradressen und Rücksprungadressen speichern.

Diese Schieberegister werden durch ein Ausgangssignal der Folgesteuerung 13 betätigt. Ferner ist für die Durchführung von Rechenoperationen eine Rechenschaltung 16 vorgesehen, die von Ausgangssignalen der Register 14 gesteuert wird. Die Wahl der Betriebsart erfolgt durch ein Ausgangssignal der Folgesteuerung 13. Die Recheneinrichtung 10 enthiilt ferner den Steuerzähler 17, der eine Adresse des Speichers 11 bestimmt. Mit der Eingabe-Ausgabe-Sch;il-

tung 15 ist auch das Steuerpult 18 mit verschiedenen An Hand der Fig. 3 wird nun beschrieben, wie die Schaltern und Anzeigegeräten zur Steuerung des Sy- Nachfahrrichtung, in der der Detektor 21 bewegt stems verbunden. wird, bei Verwendung von Bezugsrichtungen be-Die Arbeitsweise des Systems gemäß F i g. 1 ist stimmt wird. In F i g. 3 sind acht Bezugsrichtungen wie folgt: 5 festgelegt, die im Uhrzeigersinn als »1> <, »2«, .. . »8« Beim Niederdrücken der nicht gezeigten Starttaste kodiert sind. Angenommen, der Punkt P₁₇ stelle die am Steuerpult 18 beginnen verschiedene Einrichtun- zunächst ermittelte Nachfahrrichtung dar, so ist diegen zu arbeiten. So beginnt der Detektor 21 des Ab- ser Richtung die Bezugsrichtung »1« zugeordnet, und tasters 20 eine Kurve oder ein Bild nach dem im somit wird ein der Richtung »1« entsprechendes AusSpeicher 11 gespeicherten Programm nachzufahren. io gangssignal der Register 14 über die Eingabe-Aus-Der Abtastvorgang des Detektors 21 verläuft schritt- gabeschaltung 15 an die Schrittschaltung 33 des Anweise auf einer geschlossenen Suchlinie längs des Um- tricbs 30 übertragen. Die Lageinformation des Punkfangs einer im wesentlichen quadratischen Fläche, tes P₁₇ wird in den Registern 14 gespeichert; da nach auf der die nachzufahrende Kurve liegt. Dieser Ab- F i g. 2 vierzig Suchpunkte abgetastet werden müssen, tastvorgang wird von der Schrittschaltung 33 durch «s. von denen jedem eine Kennzahl zugeteilt ist, wird die entsprechende Steuerung der Schrittmotoren 31 und Kennzahl des Punktes P₁₇ gespeichert, und diese In-32 des Antriebs 30 gesteuert. Die Anzahl der bei formation dient beim nachfolgenden Abtastvorgang einem Abtastvorgang abzutastenden Suchpunkte als vorhergehende Nachfahrrichtung.
kann am Steuerpult 18 beliebig gewählt werden. Im F i g. 4 zeigt ein Diagramm zur Erklärung des Beispiel der F i g. 2 sind es jeweils zehn Schnittpunkte ao Nachfahrvorganges, wenn die Kurve 47 eine Abin der A'-Richtung und zehn in der y-Richtung, so Zweigstelle in Form der Gabelung 48 besitzt. In diedaß sich eine Gesamtzahl von vierzig bei jedem Ab- sem Fall werden Informationssignale erzeugt, die antastvorgang abzutastenden Suchpunkten ergibt. geben, daß die Kurve auf den Suchpunkten P„, Ρ,,, Nachstehend wird die Arbeitsweise der verschie- P_x, sowie P₁₁, P₁₇, P₁₈ und P₇, P₈, P, liegt Wie im denen Baustufen beim Nachfahren einer charakteri- as Falle der Fig. 2 bestimmt die Rechenvorrichtung 10 stischeu Kurve auf dem Papierstreifen beschrieben. die zu den Punkten P₁₁, P₁₇ und P₈ gehörenden Si-Gemäß F i g. 2 tastet der Detektor 21 während gnale als die Mittelwertsignale der Signalgruppen, eines Abtastvorganges die Suchpunkte P₁, P, ... P₄, und diese Mittelwertsignale werden mit der Infordes Papierstreifens ab. Die in F i g. 2 eingezeichneten mation über die vorhergehende Nachfahr richtung weißen bzw. schwarzen Punkte zeigen an, daß die 30 verglichen, um die neue Nachfahrrichtung festzu-Arbeitsstufe 22 an den einzelnen Suchpunkten eine legen. Dann wird ein Signal an den Antrieb 30 zur binäre Eins bzw. Null erzeugt. Gemäß Fig. 2 liegen Durchführung des Nachfahrvorganges in der neuen die Punkte Ρ_1β, P₁₇ und P₁. sowie P_JS, P„ und P₁₇ auf Nachfahrrichtung übertragen. In diesem Fall erhält dem zu verfolgenden Zeichen oder der zu verfolgen- man außer den Informationen über die Nachfahrden Kurve 47. Die Kurve 47 wird in Abhängigkeit 35 richtung und die vorhergehende Nachfahrrichtung von den aus diesen beiden Punktegruppen sowie aus auch Informationen über den Punkt P₈. E'ies zeigt, dem vorhergehenden Abtastvorgang erhaltenen In- daß eine Kurvengabelung oder -kreuzung vorliegt, formationen verfolgt. Die beiden Gruppen aufein- wodurch die Recheneinrichtung 10 veranlaßt wird, anderfolgender Binärsignale, die einer Kurvenüber- einen weiter unten beschriebenen, modifizierten Arquerung entsprechen, gelangen von der Arbeitsstufe 40 beitszyklus auszuführen. Wenn bei jedem Nachfahr-22 über die Eingabe-Ausgabeschaltung 15 der Re- oder Abtastvorgang die Nachfahrrichtung durch chenvorrichtung 10 an die Register 14 und werden einen Richtungskode »2, 2, 1, 3, 1 ...« gekennzeichdort gespeichert. Die in den Registern 14 gespeicher- net wird, so stellen diese Informationssignale die ten Informationen werden nach dem vorgegebenen Form der Kurve dar, wenn die Nachfahrschrittweite Programm durch die Rechenschaltung 16 ver- 45 konstant gehalten wird.

arbeitet und aufbereitet. Aus diesen beiden Si- Die vorstehend beschriebene Arbeitsweise wiH gnalgruppen werden zuerst die auf oder nahe nunmehr an Hand des Blockschältbilds der Fig. 5 der Mittellinie der Kurve 47 gelegenen Punkte P₁₇ näher erläutert. In Fig. 5 ist die Lichtquelle des und Ρ_3β bestimmt. Zu diesem Zweck kann die Detektors 21 an die Stromquelle 221 der Arbeitsin der Mitte zwischen der maximalen und mini- 50 Stute 22 angeschlossen. Die Arbeitsstufe 22 enthält malen Kennzahl liegende Kennzahl einer jeden den Gleichspannungsverstärker 222 und den vom Gruppe von Kurvenpunkten bestimmt werden. Die Verstärkerausgang gesteuerten Diskriminator 223 zur so erhaltene Kennzahl wird in den Registern gespei- Bewertung von weiß und schwarz. Wie vorstehend chert. Die Punkte P₁₇ und P„ stellen die Richtung beschrieben, liegt am Ausgang des Diskriminators dar, in welcher die Kurve 47 verläuft, und einer von 55 ²*3 ein Signal »1« an, wenn der Suchpunkt weiß ist, ihnen ergibt die neue Nachfahrrichtung. Um zu be- während das Ausgangssignal »0« anliegt, wenn der stimmen, welcher der auf der Kurvenmitte liegenden Suchpunkt schwarz ist. Das Ausgangssignal des DisPunkte die neue Nachfahrrichtung angibt, wild die kriminators 223 gelangt an den Speicher 101 der vorhergehende Nachfahrrichtung in den Registern 14 Recheneinrichtung 10, der zur Speicherung des vorgespeichert und derjenige der auf der Kurvenmitte 60 hergehenden Informationssignals dient. Das Ausliegenden Punkte, der der vorhergehenden Nachfahr- gangssignal gelangt ferner zur Vergleichsstufe 102, richtung am nächsten kommt, zur Ermittlung der wo es mit dem Ausgangssignal des Speichers 101 neuen Nachfahrrichtung verwendet. Beim nächsten verglichen wird. Von der Vergleichsstufe 102 wird Abtastvorgang wird dann diese Richtung als vorher- ein Ausgangssignal »1« der Leitung 103 eingespeist, gehende Nachfahrrichtung behandelt In der gleichen 65 wenn die Information von weiß auf schwarz we;ch-Weise wird mit einer Nachfahr-Sperrichtung verfah- seit, und der Leitung 104 zugeführt, wenn die inforren. Im allgemeinen liegt der Mittelpunkt der Such- mation von schwarz auf weiß wechselt
fläche auf der Kurve 47. Das Ausgangssignal »1« in der Leitung 103 Wird

im Speicher 105 gespeichert. Gleichzeitig speichert der Speicher 105 auch die vom Positionszahlcr 106 übertragene Lagein formation des Detektors 21. Dies entspricht z. B. dem Betriebszustand, bei welchem der Dctek': r 21 vom Punkt P₈ zum Punkt P₁ der F i g. 4 bewegt wird.

Wenn sich der Detektor 21 weiterbewegt und die Vcrgleichsstufe 102 einen Wechsel von sclrvarz auf weiß feststellt, gelangt ein Ausgangssignal »1« über die Leitung 104 an die Mittclwertschaltung 107. Dies entspricht z. B. der Bewegung des Detektors vom Punkt P₉ zum Punkt P₁₄ in Fig. 4. Daraufhin bestinmt die Schaltung 107 den Mittelwert zwischen der vorhergehenden, im Speicher 105 gespeicherten Lageinformation und der gegenwärtigen Lageinformation des Detektors 21. Auf diese Weise wird die Lageinformation des nahe der Kurvenmitte liegenden Punktes bestimmt. Dieser Punkt entspricht beispielsweise P_H in F ί g. 4. Das Mittelwertsignal wird in einem Speicher 108 bis 111, z.B. in 108 gespeichert. Werden weitere Mittelwcrtsignale während eines Abtastvorgangs erhalten, so werden diese in weiteren Speichern, z.B. 109, 110, gespeichert. Ein Teil der Mittelwertsignalc gelangt zur Vergleichsstufe 112, wo sie mit Informationen des Registers 113 für die vorhergehende Nachfahrrichtung und des Registers 11' für die vorhergehende Nachfahr-Sperrrichtung verglichen werden, und das Vergleichsergebnis wird nacheinander an die Speicher i 15 bis 118 für die Abweichungen von der vorhergehenden Nachfahrrichtung sowie an die Speicher 119 bis 122 für die Abweichungen von der vorhergehenden Nachfahr-Sperrichtung übertragen und dort gespeichert. Die an die Speicher 115 bis 118 übertragenen Signale gelangen an den Minimalwertdetektor 123, der ihren Minimalwert bestimmt. Die den Minimalwert ergebende Information des entsprechenden Speichers 108 bis 111 ist somit derjenigen Kurvenüberquerung zugeordnet, die der vorhergehenden Nachfahrrichtung am nächsten kommt. In der gleichen Weise stellt der Minimalwertdetektor 123 den in den Speichern 119 und 122 gespeicherten Minimalwert fest, um das diesem Minimalwert entsprechende Richtungsignal der Speicher 108 bis 111 auszuwählen. Diese Richtungssignale gelangen an den Speicher

124 für die neue Nachfahrrichtung und den Speicher

125 für die neue Nachfahr-Sperricntung. Informationen über andere Richtungen gelangen an weitere Speicher 126 und 127. Das Ausgangssignal des Speichers 124 wird z. B. über die Leitung 128 an die Eingabe-Ausgabeschaltung 15 der F i g. 1 übertragen. Das Ausgangssignal der Eingabe-Ausgabeschaltung 15 gelangt über die Leitung 19 an eine externe Schaltung (nicht gezeigt) sowie an die Schrittschaltung 33 des Antriebs 30, um einen oder beide Schrittmotoren 31 und 32 zu veranlassen, sich um einen Schritt weiterzudrehen und damit den Detektor 21 und/oder den Papierstreifen einen Schritt weiterzubewegen. Bei jedem Abtastvorgang ändern sich die Informationen in den Registern 113 und 114. Zur kontinuierlichen Verfolgung der Kurve wird der vorstehend beschriebene Arbeitsablauf wiederholt. Wird während eines Abtastvorganges eine Gabelung oder Kreuzung festgestellt, so wird der Detektor nach Verfolgung des einen Kurvenastes zur Abzweigstelle zurückgeführt, um einen neuen Nachfahrvorgang in der Richtung zu beginnen, in welcher der abzweigende Kurvenast verläuft. An Hand der F i g. 7 wird jetzt die Arbeitsweise des Systems erklärt, wenn während eines Abtastvorganges eine Abzweigstelle festgestellt wird.

Zunächst sei angenommen, daß die Fläche 51 zu einer bestimmten Zeit abgetastet wird und der Punkt«, aus den Kurvenpunkten </, und a_t für die neue Nachfahrrichtung bestimmt wird. Die Kurvenvcrfolgung verläuft in Richtung des Pfeiles 52, und die nächste Abtastung erfolgt an der Fläche 53. Jetzt werden die Kurvenpunkte b_v b_t und ft, abgetastet.

ίο Somit erhöht sich die Anzahl der ermittelten Kurvenüberquerungen von zwei auf drei. Ferner wird der Kurvenpunkt b_t zur Bestimmung der neuen Nachfahrrichtung ausgewählt und die entsprechende Information im Speicher 124 gespeichert, während der

is Kurvenpunkt b_t die neue Nachfahr-Sperrichtung darstellt und die entsprechende Information im Speicher 125 gespeichert wird. Die Information über den dritten Kurvenpunkt b_% gelangt in den Speicher 126.
Das Ausgangssignal des Speichers 124 wird der

ίο Schaltung 131 zugeführt, die das Ausgangssignal des Speichers 124 entweder unmittelbar oder mit Hilfe der vorbestimmten acht Bezugsrichtungen der F i g. 3 zur Bestimmung der neuen Nachfahrrichtung verwertet und ein entsprechendes Ausgangssignal in die

as Leitung 132 abgibt. Ist, wie oben angenommen, eine Abzweigstelle vorhanden, so gelangt das entsprechende Signal über die Leitungen 133 und 150 zur Speicherung in den Abzweigungs-Datensatzspeicher i34. Die im Speicher !34 gespeicherte Information gibt sowohl die Lage der Abzweigstelle als auch die Richtung der abzweigenden Kurvenäste an. Diese Information benötigt der Detektor zur Rückkehr zur Abzweigstelle, wenn das Ende des gerade verfolgten Kurvenzweiges erreicht ist. Zu diesem Zweck stellt dieses Signal die Koordinatendifferenzen zwischen dei augenblicklichen Lage des Detektors und der Lage der Abzweigstelle dar, wobei dieses Signal bei jedem Nachfahrvorgang korrigiert wird. Die restliche Information über den noch zu verfolgenden Kurvenasi

4» wird durch die vom Detektor während des Abtastvorganges festgestellte Abzweigrichtung dargestellt.

Anschließend wird der Abtastvorgang von dei Fläche 53 auf die Fläche 54 verlagert. Wie bei dei Fläche 53 werden beim Abtasten der Fläche 54 dre Kurvenüberquerungen festgestellt. In diesem FaI stellt jedoch der Punkt c_% den anderen Kurvenzweij

' dar, ..o daß sich bei einer Berücksichtigung des Punk tes C, zusätzlich zum Punkt f>, eine doppelte Erfas sung der Abzweigstelle ergeben würde. Aus diesen Grund ist an die Ausgangsleitung 103 der Vergleichs stufe 102 der Blockzähler 136 zur Zählung der An zahl der während eine^c Abtastvorgangs abgetastete! Kurvenüberquerungen angeschlossen. Der Ausgan; des Blockzählers 136 dient zum Umschalten de Sperrstufe 137; bei Zählung von mehr als zwei Kur venüberquerungen gelangt die Sperrstufe 137 in dei eingeschalteten Zustand, und ihr Ausgangssignal ge langt über die Leitung 151 an den Datensatzspeiche 134, und dadurch wird dieser für eine weitere noch malige Datensatzspeichening von der Schalung 13 gesperrt, solange während der nachfolgenden Abtasi vorgänge mehr als zwei Kurvemiberquerungen trmii telt werden.

Wenn der Blockzähler 136 während nachfolgende Abtast- und Nachfahrvorgänge feststellt, daß sicä di Anzahl der bei einem Abtastvorgang ermittelten Kui venüberquerungen von drei auf zwei verringert ha w^:.e z. B. beim Abtasten der Fläche 56, so gelangt di

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sperrstufe 137 wieder in die Ausgangslage, in der sie bei Auftreten einer neuen Abzweigstelle wiederum L-inc nur einmalige Speicherung des zugehörigen Daicnsatzcs im Speicher (34 gestattet. Auf diese Weise wird sichergestellt, dMJ jede Abzweigstelle nur einmal verarbeitet wird. Die Speicherung des Datensatzes der Abzweigstelle kann erfolgen:

1. unmittelbar nach dem ersten Abtastvorgang, bei welchem mehr als zwei Kurvenübert|uerungen gezählt werden, woraufhin die Datensatzspeicherung gesperrt bleibt, solange die Anzahl der während der Abtastvorgänge ermittelten Kurvenüberquerungen zwei übersteigt;

2. zu demjenigen Zeitpunkt, bei dem die Anzahl der während eines Abtastvorganges ermittelten Kurvenübcrquerungen wieder auf zwei abfällt;

3. wenn sich der Mittelpunkt der Abtastfläche während der Zeit, in der sich der Detektor im Bereich der Abzweigstelle befindet, dem wahren Abzweigpunkt nähert.

Nach Beendigung der Verfolgung des einen Kurvenzweiges wird der Detektor zu einer der Abzweigstellen zurückgeführt, deren Werte im Datensatzspeicher 134 gespeichert wurden. Die Rückführung erfolgt auf Grund der im Speicher 134 gespeicherten Informationen. In gleicher Weise wird bei der Verarbeitung von Kreuzungen verfahren.

Das Vorhandensein von vier während eines Abtastvorganges eimiitelten Kurvenüberquerungpn. also Schnittpunkten der Bewegungsbahn des Detektors mit der Kurve, bedeutet nicht immer, daß in der Abtastfläche eine Kurvenkreuzung vorhanden ist. F i g. 8 zeigt ein Beispiel für diesen Fall. Die Vergleichsstufe 141 gewährleistet das richtige Erkennen einer Kreuzung oder Gabelung. Die Vergleichsstufe 141 besitzt zwei Eingangsleitungen 142 und 143, von denen die Leitung 142 mit dem Blockzähler 136 und die L eilung 143 mit den Ausgängen der Speicher 124 bis 127 verbunden ist. Die Vergleichsstufe 141 dient zur Bestimmung der Relativlage der über die Leitung

143 zugeführten Eingangssignale, und das Ausgangssignal der Vergleichsstufe 141 wird über die Leitung

144 an die Sperrstufe 137 übertragen.

Beim Abtasten der Fläche 61 (Fig. 8) durch den Detektor 21 werden die vier Kurvcnübcrqucrungcn m, bis m₄ abgetastet. Aus diesen Kurvenüberquerungen wird jeweils der auf der Kurvenmittc liegende Kurvenpiinkt bestimmt, und von diesen Kurvenpunkten wird auf die oben beschriebene Weise ein Punkt entsprechend der Nachfahrrichtung, einer cntsprcchcnd der vorhergehenden Nachfahrrichtung oder derNachfahr-Sperrichtung, und Punkte entsprechend anderer Richtungen in die Speicher 124 bis 127 eingegeben. Gleichzeitig zählt der Blockzähler 136 vier Kurvenüberquerungen, und sein Ausgangssignal gelangt an die Vcrgleichsstufc 141 und die Sperrstufc 137. Im Beispiel der Fig. 8 sei angenommen, daß m, die Nachfahrrichtung, m.₂ die Nachfahr-Spcrrich-

lung und /n, und m_t andere Richtungen darstellen; nun arbeitet die Vergleichsstufc 141 nach dem Flußdiagramm der Fig. 6. Die Eingangsleitung 142 für die Vergleichsstufe 141 wird der Reihe nach mit den Ausgangssignalen der Speicher 124 bis 127 beschickt.

" Die Phasenbeziehung zwischen diesen Ausgangssignalen wird durch Vergleich der Ausgangssignale der Speicher bestimmt. Als Folge ergibt sich, daß in der Fläche 61 keine Kreuzung vorhanden ist, da die Punkte m₃ und m_K nahe aneinanderliegen.

as Obwohl im Ausführungsbeispiel der Detektor 21 ein lichtoptischer Detektor ist, können auch andere Arten von Detektoren einschließlich magnetischer oder elektrischer Detektoren je nach Art des Bildes und der Schreibtusche verwendet werden. Um den Aufbau des Antriebs zu vereinfachen, können der photoelektrische Wandler und die Lichtquelle an einem von dem über die Bildfläche bewegten Abtastkopf entfernten Punkt stationär gehalten werden und mit dem Kopf durch Lichtleitungen aus optischem Fiberglas verbunden sein. Bei Verwendung ein^a einzigen Detektor 21 nach der obigen Beschreibung muß dieser während des Abtastvorganges längs der gesamten Suchlänge bewegt werden. Es können jedoch auch in mechanisch vorteilhafter Weise mehrere, je auf einer Seite des Quadrats angeordnete Detektoren uer Reihe nach betrieben werden. Außerdem kann die Abtastfläche auch anders, beispielsweise rechteckig, sechseckig, achteckig oder kreisförmig, geformt sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Nachfahrrichtung und -strecke darstellen, um die der Patentansprüche: Detektor nach Beendigung des Abtastvorganges um einen Nachfahrschritt weitergestellt wird, woraufhin

1. Automatisches Kurvennachfahrsystem mit er erneut mit einem Abtastvorgang beginnt.

einem verstellbaren Detektor, der Informations- 5 Ein Nachfahrsystem dieser Art ist bekannt (Control

signale über seine Position abgibt und nach Engineering, 1962, Seite 113), jedoch ist bei diesem

einem vorgegebenen, in sich geschlossenen Ab- System keine Möglichkeit vorhanden, Kuivenab-

tasimuster einen die zu verfolgende Kurve ent- zweigstelle-i (Gabelungen und/oder Kreuzungen) zu