DE2026797C3

DE2026797C3 - Automatische Kurvennachfahreinrichtung

Info

Publication number: DE2026797C3
Application number: DE2026797A
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Kakuta; Masatoshi Miyazaki; Yasuhiko Natori Miyagi Ogawa; Tadashi Sato; Tadashi Takahasi
Original assignee: Iwatsu Electric Co Ltd
Current assignee: Iwatsu Electric Co Ltd
Priority date: 1969-05-31
Filing date: 1970-06-01
Publication date: 1975-04-17
Also published as: US3671937A; DE2026797A1; FR2049139B1; FR2049139A1; GB1318271A; DE2026797B2

Description

Die Erfindung geht aus von einer automatischen Kurvennachfahreinrichtung mit einem verstellbaren Abtaster, der den Umgebungsbereich seiner Mittellage nach einem vorgegebenen Abtastmuster untersucht und dabei Informationssignale über die Lage der beim Überwandern der Kurve ermittelten Kurvenpunkte abgibt, und einer an den Abtaster angeschlossenen Recheneinrichtung, die aus den Informationssignalen Steuersignale zum Festlegen der Nachfahrrichtung und -strecke ableitet, um die der Abtaster nach Beendigung des Abtastvorganges um einen Nachfahrschritt in eine neue Mittellage weitergestellt wird, von der aus er mit dem nächsten Abtastvorgang beginnt.

Bei Kurvennachfahieinrichtungen mit Digitalabtasiung ist es bekannt (FR-PS 1 540 151), der jeweils vorhergehenden Nachfahrrichtung zu folger, wenn ein ermittelter Kurvenpunkt zumindest in unmittelbarer Nähe der vorhergehenden Nachfahrrichtung liegt; anderenfalls wird die neue Nachfahrrichtung nach einem fest vorgegebenen, von der vorhergehenden Nachfahrrichtung unabhängigen Schema bestimmt. Bei den bekannten Vorrichtungen kann, selbst wenn sie eine Rücklaufsperre haben, der Fall auftreten, daß es an Verzweigungsstellen zu einem Abgleiten auf den kreuzenden oder abzweigenden Nebenast oder bei breiteren Kurven mit mehreren auf der Kurve liegenden Abtastpunkten zu höchst unerwünschten, dem tatsächlichen Kurvenverlauf nicht entsprechenden Pendelbewegungen kommt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine automatische Nachfahreinrichtung zu schaffen, bei der derartige Pendelbewegungen unterbunden werden und auch an Verzweigungsstellen die gerade verfolgte Kurve dem tatsächlichen Kurvenverlauf entsprechend weiterverfolgt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine automatische Kurvennachfahreinrichtung der eingangs erwähnten Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Recheneinrichtung eine Vergleichsstufe, die die Abweichungen der beim Überwandern der Kurve ermittelten Kurvenpunkte von einer auf die vorhergehende Nachfahrrichtung bezogenen Vergleichsrichtung feststellt, und eine an die Vergleichsstufe angeschlossene Bewertungsstufe ent-

a 4

hält, die aus den ermittelten Kurvenpunkten stets den Ferner ist zur Verstellung des Abtasters vorzugs-

Kurvenpunkt mit der kleinsten Abweichung zur Be- weise ein Antrieb vorgesehen, der den Abtaster wäh-

stimmung der neuen Nachfahrrichtung auswählt. rend eines Abtastvorganges längs einer in sich ge-

Bei der erfindungsgemäßen Nachfahreinrichtung schlossenen Suchlinie über ein Kurvenblatt verwird von mehreren, während eines Abiastvorganges 5 schiebt; durch die Verwendung einer in sich geermittelten Kurvenpunkten stets derjenige, der einer schlossenen Suchlinie, die während jedes Abtastvorauf die vorhergehende Nachfahrrichtung bezogenen ganges normalerweise zumindest zwei Kurvenüber-Vergleichsrichtung am nächsten liegt, ausgewählt querungen ergibt, läßt sich die Nachfahrsicherheit und der Abtaster während des nachfolgenden Nach- und -genauigkeit weiter verbessern,
fahrschrittes in Richtung dieses Kurvenpunktes io Im Hinblick auf eine baulich besonders einfache weitergestellt, wodurch es möglich ist, unter Ausnut- Ausbildung und Steuerung des Antriebs enthält der zung einer exakten Digitalabtastung an Hand einfa- Antrieb vorzugsweise einen ersten Motor zur Vercher, zuverlässiger Kriterien eine Kurve sicher und Schiebung des Abtasters in einer ersten Richtung und genau nachzufahren, ohne daß der Abtaster Abwei- einen zweiten Motor zur Verschiebung des Kurvenchungen vom allgemeinen Kurvenverlauf insbeson- 15 blattes in einer anderen Richtung,
dere an Verzweigungsstellen folgt. Infolge der beson- Vorzugsweise ist eine Abtastung mit Hilfe eines deren Stabilisierung der Nachfahrei.irichtung auf eine vom Kurvenblatt reflektierten Lichtstrahls vorgeseauf die vorhergehende Nachfahrrichtung bezogene hen, und der Abtaster enthält zu diesem Zweck ein Vergleichsrichtung wird bei gleichzeitig hoher Nach- mit einem Boden versehenes zylindrisches Gehäuse, fahrgenauigkeit ein unerwünschtes Pendeln oder Ab- 20 einen im Gehäuse konzentrisch angeordneten Zylingleiten des Abtasters verhindert und die jeweils opli- der, eine im Ringraum zwischen Gehäuse und Zylinmale Nachfahrrichtung auf einfache Weise bestimmt. der angebrachte Lichtquelle und ein im Zylinder He-

Zwar können die vorhergehende Nachfahrrichtung gendes Lichtaufnahmeelement.

und die Vergleichsrichtung in vorgegebener Weise Während die bekannten Nachfahreinrichtungen

voneinander abweichen, was ein verfeinertes Nach- 25 mit digitaler Bildabtastung stets nur entweder für

fahren der Kurve gestattet, vorzugsweise wählt die eine Kurvenverfolgung oder eine Grenzlinienverfol-

Bewertungsstufe aus den ermittelten Kurvenpunkten gung geeignet sind, ist die erfindungsgemäße Nach-

jedoch dem Kurvenpunkt mit der geringsten Abwei- fahreinrichtung infolge der besonderen Art der Er-

chung von der vorhergehenden Nachfahrrichtung mittlung der Nachfahrrichtung durch Vergleich mit

aus, so daß die Vergleichsrichtung mit der vorherge- 30 der vorhergehenden Nachfahrrichtung in besonders

henden Nachfahrrichtung zusammenfällt. bevorzugter Weise außer zur Kurvenverfolgung auch

Zweckmäßigerweise ist eine Umsetzstufe vorgese- zum Nachfahren einer Bildgrenzlinie verwendbar,

hen, die die ermittelte Nachfahrrichtung in die Die Erfindung wird an Hand der nachfolgenden

nächstliegende von mehreren fest vorgegebenen Be- Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen

zugsrichtungen umwandelt, was im Hinblick auf 35 erläutert. Es zeigt

einen einfachen Aufbau des Antriebs für den Abta- F i g. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäß

ster vorteilhaft ist. ausgebildeten Kurvennachfahreinrichtung,

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfin F i g. 2 eine teilweise geschnittene perspektivische

dung ist eine zweite Vergleichsstufe und eine Bewer- Ansicht eines Detektors für die Nachfahreinrichtung

tungsstufe vorgesehen, die aus den ermittelten Kur- 40 gemäß F ig. 1,

venpunktcn eine Nachfahrsperrichtung durch Ver- F i g. 3 eine perspektivische Ansicht des Antriebs

gleich mit der Nachfahrsperrichtung des vorherge- für die Nachfahreinrichtung gemäß F i g. 1, wobei die

henden Nachfahrschrittes festlegen, so daß unabhän- Anordnung des Detektors und des Kurvenblattes mit

gig von der neuen Nachfahrrichtung auch eine Nach- der zu verfolgenden Kurve oder Bildgrenzlinie ge-

fahrsperrichtung, in der die Kurvenverfolgung in je- 45 zeigt ist,

dem Fall unterbleibt, durch Auswahl des der vorher- F i g. 4 ein Diagramm zur Erläuterung des Abtastgehenden Nachfahrsperrichtung am nächsten liegen- Vorganges sowie der dabei vom Abtaster abgegebedcn Kurvenpunktes ermittelt wird, wobei in diesem nen Informationssignale,

Fall die Bewertungsstufe die gleiche sein kann, die F i g. 5 eine beispielsweise Darstellung mehrerer

auch den Kurvenpunkt zur Bestimmung der neuen 50 fest vorgegebener Bezugsrichtungen zur Bestimmung

Nachfahrrichtung auswählt. der Nachfahrrichtung des Abtasters,

Um zu erreichen, daß beim Abtasten von Kurven, F i g. 6 ein der F i g. 2 ähnliches Diagramm, wobei

deren Kurvenbreite mehrere Abtastpunkte des Such- jedoch die Kurve eine Abzweigstelle besitzt,

musters umfaßt, unabhängig von der Kurvenbreitc F i g. 7 ein Blockschaltbild einer Baugruppe, die

nur ein einziger Kurvenpunkt für jede Kurvenüber- 55 verschiedene Arbeitsstufen der Nachfahreinrichtung

querung berücksichtigt wird, der möglichst nahe der gemäß F i g. 1 bildet.

Kurvenmitte liegt, ist in besonders bevorzugter Weise Die Nachfahreinrichtung gemäß F i g. 1 besitzt die eine Mittelwerl-Signalstufe vorgesehen, die das dem Recheneinrichtung 10, den Abtaster 20 und den AnMittelwert einer Gruppe von Informationssignalen trieb 30. Der Abtaster 20 erzeugt Informationssientsprechende Signal ermittelt und dieses in die Re- 60 gnale über die Lage einer auf einem Zeichenblatt aufcheneinrichtung eingibt, wobei eine Signalgruppe getragenen nachzufahrenden Kurve oder eines Zeidurch aufeinanderfolgende Signale gebildet wird, die chens und überträgt diese Informationssignale an die der Abtaster zwischen einer und der unmittelbar Recheneinrichtung 10, die sie in geeigneter Weis« nachfolgenden Grenzlinienüberschreitung erzeugt. verarbeitet und in Digitalsignale umsetzt. Der An Um den Bauaufwand für die Mittelwert-Signalstufe 65 trieb 30 wird in Abhängigkeit von den Digitalsignagering zu halten, empfiehlt es sich, daß die Mittel- len betätigt und verstellt den Abtaster 20 in einer bewert-Signalstufe aus einer Signalgruppe in einfacher stimmten Nachfahrrichtung und über einen bestimm-Weise das mittlere Signal auswählt. ten Nachfahrschritt. In der neuen Stellung erzeugi

der Abtaster 20 erneut Informationssignale über die der einem Schritt des Motors, z.B. 0,1mm, entLage der Kurve oder des Bildes. Dieser Arbeitszy- spricht.

klus wiederholt sich ständig bei der automatischen Die Recheneinrichtung der Fig.l enthalt den

Verfolgung der Kurve oder Bildgrenzlinie. Das bei Speicher 11 zur Speicherung des fur die Nachfahreiniedem Abtastvorgang erzeugte Digitalsignal gelangt 5 richtung erforderlichen Belriebsprograrnms die Dean einen nichtgezeigten elektronischen Computer kodiereinnchtung 12 zum Auslesen des in den Pro_od L₁ grammspeicher 11 eingegebenen Programms, die in

Nachstehend wird jede Baustufe im einzelnen be- Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Dekoschrieben Der Abtaster 20 besitzt den Detektor 21, diereinrichtung 12 arbeitende Folgesteuerung 13 zur der Farbwerte oder Helligkeitswerte der Bildfläche io Steuerung der Arbeitsfolge verschiedener nachstein elektrische Signale umsetzt, sowie eine Arbeits- hend beschriebener Baustufen, und schließlich eine stufe 22 zur Verarbeitung der Ausgangssignale des Gruppe von Registern 14, die aus einer Anzahl von Detektors 21 Der Detektor 21 ist beispielsweise ein in Reihe geschalteten Schieberegistern besteht. Die fotoelektrischer Detektor mit dem in Fig.2 gezeig- meisten Register dienen zur zeitweiligen Speicherung ten Aufbau Gemäß F i g. 2 besitzt der Detektor 21 15 eines Signals, das der Emgabe-Ausgabeschaltung 15 ein zylindrischen Gehäuse 24 aus lichtundurchlässi- eingegeben bzw. von ihr abgegeben wird, wahrend gern Material mit einer oberen geschlossenen Stirn- die übrigen Schieberegister Konstanten, Betnebsarwand 25 und einem kegelstumpfförmigen Bodenteil ten, Speicheradressen und Rücksprungadressen speimit der Bodenöffnung 26. Innerhalb des Gehäuses ehern. Diese Schieberegister werden durch ein Aus-24 ist ein Zylinder 27 koaxial angeordnet, der am 20 gangssignal der Folgesteuerung 13 betätigt. Ferner ist oberen Ende an der Stirnwand 25 befestigt ist und für die Durchführung von Rechenoperationen eine dessen unteres Ende geringfügig oberhalb der Boden- Rechenschaltung 16 vorgesehen, die von Ausgangssiöffnung 26 liegt Innerhalb des Zylinders 27 ist das gnalen der Register 14 gesteuert wird. Die Wahl der fotoelektrische Lichtaufnahmeelement 28 angeord- Rechenoperationen erfolgt durch ein Ausgangssignal net und eine Lichtquelle 29 befindet sich im Ring- 25 der Folgesteuerung 13. Die Recheneinrichtung 10 raum zwischen dem Gehäuse 24 und dem Zylinder enthält ferner den Steuerzähler 17, der eine Adresse 27 Wenn der Abtaster 20 in Betrieb ist, wird ein des Speichers 11 bestimmt. Mit der Eingabe-Ausga-Lichtstrahl von der Lichtquelle 29 durch die Boden- beschallung 15 ist auch das Steuerpult 18 mit veröffnung 26 nach außen geworfen und dieser Licht- schiedenen Schaltern und Anzeigegeräten zur Steuestrahl durch die Bildfläche zum Lichtaufnahmeele- 30 rung der Nachfahreinrichtung verbunden,
ment 28 reflektiert, wo er in ein elektrisches Signal Die Nachfahreinrichtung der F i g. 1 arbeitet wie

umgewandelt wird. folgt: Beim Niederdrücken der nichtgezeigten Start-

Die Arbeitsstufe 22 wandelt die Wellenform des taste am Steuerpult 18 beginnen verschiedene Ein-Ausgangssignals des Lichtaufnahmeelements 28 zur richtungen zu arbeiten. So beginnt der Detektor 21 Bewertung von »weiß« oder »schwarz« derart um, 35 des Abtasters 20 eine Kurve oder ein Bild nach dem daß ein binäres Ausgangssignal »1« oder »0« ent- im Speicher 11 gespeicherten Programm nachzufahsteht, wobei z.B. eine binäre Eins einem Weißwert ren. Der Abtastvorgang des Detektors 21 verlämt und eine binäre Null einem Schwarzwert entspricht. schrittweise auf einer geschlossenen Suchlinie längs

Der Antrieb 30 besitzt die beiden Schrittmotoren des Umfangs einer im wesentlichen quadratischen 31 und 32 sowie eine Schrittschaltung 33_; die diese 40 Fläche, welche die nachzufahrende Kurve enthält. Motoren in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal Dieser Abtastvorgang wird von der Schrittschaltung der Recheneinrichtung 10 steuert, wobei die Einzel- 33 durch entsprechende Steuerung der Schrittmotoheiten des Antriebs 30 in Fig. 3 gezeigt sind. Der ren 31 und 32 des Antriebs 30 gesteuert. Die Anzahl Motor 31 dient zur schrittweisen Verschiebung in der bei einem Abtastvorgang abzutastenden Such-A'-Richtung und bewegt einen die Bildfläche bilden- 45 punkte kann am Steuerpult 18 beliebig gewählt werden Papierstreifen 36 mit dem nachzufahrenden Bild den. Im Beispiel der F i g. 4 sind es jeweils zehn oder der nachzufahrenden Kurve über eine Trommel Suchpunkte in der λ'-Richtung und zehn in dei 34 mit der Welle 35, wobei die Trommel 34 vom Y-Richtung, so daß sich eine Gesamtzahl von 40 be Schrittmotor 31 über eine Riemenscheibe 37 und jedem Abtastvorgang abzutastenden Suchpunkten ereinen Riemen 38 angetrieben wird. Der Papierstrei- 50 gibt.

fen 36 läuft von einer Abwickelspule 40 zu einer Nachstehend wird an Hand der Fig.4 die Ar

Aufwickelspule 41 über die Führungsrollen 42 und beitsweise der verschiedenen Baustufen beim Nach 43, die den Papierstreifen 36 in reibschlüssiger An- fahren einer charakteristischen Kurve 47 auf dem Palage an der Umfangsfläche der Trommel 34 halten. pierstreifen 36 beschrieben. Der Detektor 21 taste Der Detektor 21 ist an einem Endlosriemen 46 befe- 55 während eines Abtastvorganges die Suchpunkte P stigt, der um zwei im Abstand voneinander an- P₂... P₄₀ des Papierstreifens 36 ab. Die in F i g- ^ geordnete Riemenscheiben 44 und 45 umläuft, wobei eingezeichneten weißen bzw. schwarzen Punkte zei die Bodenöffnung 26 auf die Achse der Trommel 34 gen an, daß die Arbeitsstufe 22 an den einzelner gerichtet und der Detektor 21 gegenüber der Mantel- Suchpunkten eine binäre Eins bzw. Null erzeugt. Ge fläche der Trommel 34 in Y-Richtung bewegbar ist. 60 maß F i g. 4 liegen die Punkte P₁₈, P₁₇ und P₁₈ sowif Zum Antrieb der Riemenscheibe 45 und somit zur P₈₅, P_se und P₈₇ auf dem zu verfolgenden Zeicher schrittweisen Verschiebung des Detektors 21 in oder der zu verfolgenden Kurve 47. Die Kurve 4i y-Richtung dient der Schrittmotor 32. Jeder der Mo- wird in Abhängigkeit von den aus diesen beidei toren 31 und 32 bewegt sich um einen bestimmten Punktegruppen sowie aus dem vorhergehenden Ab Winkelschritt weiter, wenn er einen Impuls von der 65 tastVorgang erhaltenen Informationen verfolgt. Di¹ Schrittschaltung 33 erhält, wodurch eine Relativbe- beiden Gruppen aufeinanderfolgender Binärsignale wegung zwischen dem Papierstreifen 36 und dem die jeweils einer Kurvenüberquerung entsprechen Detektor 21 über einen bestimmten Weg entsteht, gelangen von der Arbeitsstufe 22 über die Eingabe

Ausgabeschaltung 15 der Recheneinrichtung 10 an richtung durch einen Richtungscode wie »2, 2, 1,3,

die Register 14 und werden dort gespeichert. Die in 1 ...« gekennzeichnet wird, so stellen diese Informa-

diesen Registern gespeicherten Informationen wer- ticnssignale die Form der Kurve dar, wenn die Nach-

den nach dem vorgegebenen Programm durch die fahrschrittweite konstant gehalten wird.
Rechenschaltung 16 verarbeitet und aufbereitet. Aus 5 Die vorstehend beschriebene Arbeitsweise wird

diesen beiden Signalgruppen werden zuerst die auf nunmehr an Hand des Blockschaltbildes der F i g. 7

oder nahe der Mittellinie der Kurve 47 gelegenen näher erläutert.

Punkte P₁₇ und P._)(i bestimmt. Zu diesem Zweck In F i g. 7 ist die Lichtquelle 27 (s. F i g. 2) des Dekann die in der Mitte zwischen der maximalen und tektors 21 an die Stromquelle 221 der Arbeitsstufe der minimalen Kennzahl liegende Kennzahl einer je- io 22 angeschlossen. Die Arbeitsstufe 22 enthält den den Gruppe von Kurvenpunkten bestimmi werden. Gleichspannungsverstärker 222 und den vom Ver-Die so erhaltene Kennzahl wird in den Registern ge- Stärkerausgang gesteuerten Diskriminator 223 zur speichert. Die Punkte P₁₇ und P₃₀ stellen die Rieh- Bewertung von Weiß und Schwarz. Wie vorstehend tung dar, in welcher die Kurve 47 verläuft, und einei beschrieben, liegt am Ausgang des Diskriminators von ihnen ergibt die neue Nachfahrrichtung. Um zu 15 223 ein Signal »1« an, wenn der Suchpunkt weiß ist, bestimmen, welcher der auf der Kurvenmitte liegen- während das Ausgangssignal »0« anliegt, wenn der den Punkte die neue Nachfahrrichiung angibt, wird Suchpunkt schwarz ist. Das Ausgangssignal des Disdie Nachfahrrichtung in den Registern 14 gespeichert kriminators gelangt an den Speicher 101 der Rechen- und derjenige der auf der Kurvenmitte liegenden einrichtung 10, der zur Speicherung des vorhergehen-Punkte, der der vorhergehenden Nachfahrrichtung 20 den Informationssignals dient. Das Ausgangssignal am nächsten kommt, zur Ermittlung der neuen Nach- gelangt ferner zur Vergleichsschaltung 102, wo es fahrrichtung verwendet. Beim nächsten Ablastvor- mit dem Ausgangssignal des Speichers 101 vergligang wird dann diese Richtung als vorhergehende chcn wird. Von der Vergleichsschaltung 102 wird ein Nachfahnichtung behandelt, in der gleichen Weise Ausgangssignal »1« der Leitung 103 eingespeist, wird, bei Verwendung fest vorgegebener Bezugsrich- as wenn die Information von Weiß auf Schwarz wechallgemeinen liegt der Mittelpunkt der Suchfläche auf seit, und der Leitung 104 zugeführt, wenn die Inforder Kurve 47. mation von Schwarz auf Weiß wechselt.

An Hand der F i g. 5 wird nun beschrieben, wie Das Ausgangssignal »1« in der Leitung 103 geder Nach.'ahrrichtung, in der der Detektor 21 bewegt langt zum Speicher 105, der daraufhin die gleichzeiwird, bei Verwendung fest vorgegebenen Bezugsrich- 30 tig vom Positionszähler 106 übertragene l.ageinfortungen bestimmt wird. In Fig. 5 sind acht Bezugs- mation des Detektors 21 speichert. Dies entspricht richtungen festgelegt, die im Uhrzeigersinn als »1«, z.B. dem Betriebszustand, bei dem der Detektor 21 »2«, ... »Se codiert sind. Angenommen, der Punkt vom Punkt P₉ zum Punkt P₇ der Fig. 6 bewegt wird. P₁₇ stelle die zunächst ermittelte Nachfahrrichtiing Wenn sich der Detektor 21 weiterbewegt und die dar, so ist dieser Richtung die Bezugsrichtung »1<· 35 Vergleichsschaltung 102 einen Wechsel von Schwarz zugeordnet, lind somit wird ein der Richtung »1« eni- auf Weiß feststellt, gelangt ein Ausgangssignal »1« i.piechendes Au-gangssigna! der Register 14 über die über die Leitung 104 an die Mittelwertschaltung 107. Einiiabe-Ausgübeschaltung 15 an die Sch rittschal- Dies entspricht z. B. der Bewegung des Detektors 21 tung 33 des Antriebs 30 übertragen. Die Lageinfor vom Punkt P₉ zum Punkt P_1n in Fig. 6. Daraufhin mation des Punktes P₁₇ wird in den Registern 14 ge- 40 bestimmt die Mittelwertschaltung 107 den Mittelwert speichert; da nach Fig.4 40 Suchpunkte abgetastet zwischen der vorhergehenden im Speicher 105 gewerden müssen, von denen jedem eine Kennzahl zu- speicherten Lageinformation und der gegenwärtigen ceteilt ist. wird die Kennzahl des Punktes P₁₇ gespei- Lapcinformation des Detektors 21. Auf diese Weise chert, und diese Information dient beim nachfolgen- wird die Lageinformation des nahe der Kurvenmitte den Abtastvorgang als vorhergehende Nachfahrrich- 45 liegenden Punktes bestimm!. Dieser Punkt entspricht tung. " beispielsweise P^ in Fig. 6. Das Mittelwertsignal

F i o. 6 zeigt ein Diagiamm zur Erklärung des wird in einem der Speicher 108 bss 111, z.B. in 108

Nachfab!Vorgangs, wenn die Kurve 47 einer Ab- gespeichert. Werden weitere Mittelwertsignale wäh-

zweigsteüe in Form der Gabelung 48 besitzt. In die- rend eines Abtastvorganges erhalten, so %verden diese

sem Fall werden Informationssignale erzeugt, die an 50 in weiteren Speichern, z. B. 109,110. Ul gespeichert, gehen, daß die Kurve auf den Suchpunkten P₁₅, P^, Ein Teil der Mitielwertsignale gelangt zur Ver

P . sowie P₁₀, P₁₇. P_1H und P₇, P_s, P₉ liegi. Wie im gleichsschaltung 112, wo sie mit Informationen de«

Falle der Fig. 4 bestimmt die Recheneinrichtung 10 Registers 113 fiir die vorhergehende Nachfahrrich

die zu den Punkten P₃₈, P₁₇ und P₈ gehörenden Si tung und des Registers 114 für die vorhergehende

gnale als die Mittelwertsignale der Signalgruppen, 55 Nachfahr^pernchtung verglichen werden, und da'

und diese Mittelwertsignale werden mit der Informa Vergleichsergebnis wird nacheinander an die Spei

tion über die vorhergehende Nachfahrn.htung vergli eher 115 bis 118 für die Abweichungen von der vor

chen, um die neue Nachfahrrichtung festzulegen hergehenden Nachfahrnchtung sowie an die Speichel

Dann wird ein Signal an den Antrieb 30 zur Durch- 119 bis 122 für die Abweichungen von der vorherge

führung des Nachfahrvorgangs in der neuen Nach- 60 hcnden Nachfahrsperrichtung übertragen und dor

fahrrichtung übertragen. In diesem FaHe erhält man gespeichert Die an die Speicher 115 bis 118 übertra

außer den Informationen über die neue Nachfahr- genen Signale gelangen zur Bewertungsstufe 123, di<

richtung und die Nachfahrsperrichtung auch Infor- ihren Minimalwert bestimmt. Die den Minimaiwer

mationen über den Punkt P₁₁- Dies zeigt, daß eine ergebende Information des entsprechenden Speicher

Kurvengabelung oder -kreuzung vorliegt, wodurch 65 108 b>s 111 ist somit derjenigen Kurvenüberquerunj

die Recheneinrichtung 10 veranlaßt wird, einen mo zugeordnet, die der vorhergehenden Nachfahrrich

difi/ierten Arbeitszyklus auszuführen Wenn Ki je tung am nächsten kommt. In der gleichen Weisi

dem Nachfahr oder Abtastvorgang die Nachfahr stellt die Bewertungsstufe 123 den in den Speichen

119 bis 122 gespeicherten Minimalwert fest, um das diesem Minimalwert entsprechende Richtungssignal der Speicher 108 bis 111 auszuwählen. Diese jeweils von der Bewertungsstufe 123 ausgewählten Richtungssignale gelangen an den Speicher 124 für die neue Nachfahrrichtung bzw. an den Speicher 125 für die neue Nachfahrsperrichtung. Die Information für die neue Nachfahrrichtung wird einer der oben be-•chriebenen acht Bezugsrichtungen angenähert und dann 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 oder mehrere Schritte weiterzudrehen und damit den Detektor 21 und/oder den Papierstreifen 36 um einen Nachfahrschritt 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.

10

Obwohl im Ausführungsbeispiel der Detektor 2

ein lichtoptischer Detektor ist, können auch ander Arten von Detektoren einschließlich magnetische oder elektrischer Detektoren je nach Art des Bilde und der Schreibtusche verwendet werden.

Um den Aufbau des Antriebs zu vereinfachen können das fotoelektrische Lichtaufnahmeelemen und die Lichtquelle an einem von dem über die Bild fläche bewegten Anzeigekopf entfernten Punkt sta

ίο tionär gehalten werden und mit dem Kopf durcr Lichtleitungen aus optischem Fiberglas verbunder werden.

Bei Verwendung eines einzigen Detektors nach dei vorstehenden Beschreibung muß dieser während des Abtastvorganges längs der gesamten, in sich geschlossenen Suchlinie bewegt werden. Es können jedoch auch in mechanisch vorteilhafter Weise mehrere, je auf einer Seite des Suchquadrats angeordnete Detektoren der Reihe nach betrieben werden. Außer-

ao dem kann die Abtastfläche auch anders, z. B. rechteckig, sechseckig, achteckig oder kreisförmig, geformt sein.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Automatische Kurvennachfahreinrichtung mit einem verstellbaren Abtaster, der den Umgebungsbereich seiner Mittellage nach einem vorgegebenen Abtastmuster untersucht und dabei Informationssignale über die Lage der beim Überwandern der Kurve ermittelten Kurvenpunkte abgibt, und einer an den Abtaster angeschlossenen Recheneinrichtung, die aus den Informationssignalen Steuersignale zum Festlegen der Nachfahrrichtung und -strecke ableitet, um die der Abtaster nach Beendigung des Abtastvorganges um einen Nachfahrschritt in eine neue Mittellage weitergestellt wird, von der aus er mit dem nächsten Abtastvorgang beginnt, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung (10) eine Vergleichsstufe (112, 113, US bis 118, 124), die die Abweichungen der beim Überwan- m dem der Kurve ermittelten Kurvenpunkte von einer auf die vorhergehende Nachfahrrichtung bezogenen Vergleichsrichtung feststellt, und eine an die Vergleichsstufe angeschlossene Bewertungsstufe (123) enthält, die aus den ermittelten Kurvenpunkten stets den Kurvenpunkt mit der kleinsten Abweichung zur Bestimmung der neuen Nachfahrrichtung auswählt.

2. Kurvennachfahreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeicnnet, daß die Bewertungsstufe (123) aus den ermittelten Kurvenpunkten den Kurvenpunkt mit der geringsten Abweichung von der vorhergehenden Nachfahrrichtung auswählt.

3. Kurvennachfahreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Umsetzstufc, die die ermittelte Nachfahrrichtung in die nächstliegende von mehreren fest vorgegebenen Bezugsrichtungen umwandelt.

4. Kurvennachfahreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche. gekennzeichnet durch eine zweite Vergleichsstufe (112, 114, 119 bis 122, 125) und eine Bewertungsstufe (123), die aus den ermittelten Kurvenpunkten eine Nachfahr-Sperrichtung durch Vergleich mit der Nachfahr-Sperrichtung des vorhergehenden Nachfahrschrittes festlegen.

5. Kurvennachfahreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Mittelwert-Signalstufe (105, 107), die das dem Mittelwert einer Gruppe von Informationssignalen entsprechende Signal ermittelt und dieses in die Recheneinrichtung (10) eingibt, wobei eine Signalgruppe durch aufeinanderfolgende Signale gebildet wird, die der Abtaster (20) zwisehen einer und der unmittelbar nachfolgenden Grenzlinienüberschreitung erzeugt.

6. Kurvennachfahreinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die MiI-telwert-Signalstufe (105, 107) aus einer Signalgruppe das mittlere Signal auswählt.

7. Kurvennachfahreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstellung des Abtasters (20) ein Antrieb (30) vorgesehen ist, der den Abtaster während eines Abtastvorganges längs einer in sich geschlossenen Suchlinie über ein Kurvenblatt (36) verschiebt.

8. Kurvennachfahreinrichtung nach Anspruch?, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (30) einen ersten Motor (31) zur Verschiebung des Abtasters (20) in einer ersten Richtung und einen zweiten Motor (32) zur Verschiebung des Kurvenblattes (36) in einer anderen Richtung enthält.

9. Kurvennachfahreinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtaster (20) ein mit einem Boden versehenes zylindrisches Gehäuse (24), einen im Gehäuse konzentrisch angeordneten Zylinder (27), eine in Ringraum zwischen Gehäuse und Zylinder angebrachte Lichtquelle (29) und ein im Zylinder (27) liegendes Lichtaufnahmeelement (28) enthält.

10. Kurvennachfahreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ihre Verwendung zum Nachfahren einer Bildgrenzlinie.