DE2305166B2 - Verfahren zum aufzeichnen und speichern von daten und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufzeichnen und Speichern von Daten in mindestens einer Datenspur auf einem Aufzeichnungsträger, zu der mindestens eine Taktspur parallel verläuft und Abtasten der Daten aus der Datenspur unter Steuerung durch von der Taktspur abgetasteten Taktsignalen.

Aus der US-PS 30 87 612 ist eine Vorrichtung zum Abtasten kartenförmiger Aufzeichnungsträger bekannt, bei der Karten verwendet werden, die pro Informationseinheit, d. h. pro Ziffer, ein Transportloch zum Eingriff eines Stiftrades besitzen. Die Karten werden mittels des Stiftrades durch die Abtastvorrichtung gefördert; ein Abtaster stellt den Vorbeilauf eines Transponstiftes fest und gibt zu diesem Augenblick die Abtastung der gesamten Informationseinheit frei. Die strenge Synchronisation der Datenabtastung in Abhängigkeit vom Transport ist dort nicht anwendbar, wo der Aufzeichnungsträger keine Transportlochungen besitzt oder gar von Hand durch die Abtastvorrichtung geschoben wird.

Die DT-AS 12 24 550 beschreibt eine Abtastvorrichtung für die den Aufzeichnungsspalten von bandförmigen Aufzeichnungsträgern zugeordneten Synchronisationszeichen, wobei die Abtastvorrichtung mit zwei Detektoren ausgerüstet ist, die in der Fortbewegungsrichtung des Bandes in einem Abstand hintereinander derart angeordnet sind, daß das Ausgangssignal dieser beiden Detektoren zusammen bei Bandbewegung drei oder vier voneinander verschiedene Werte annimmt, wobei zwei dieser Werte als Steuerbefehle für die elektrische Schaltung dienen, welche Antrieb und Bremsung des Bandes steuert. Der Mittenabstand der zwei Detektoren entspricht dem Sollabstand der Synchronisationszeichen, also der Taktinformation, der jedoch stets dem Abstand der Dateninformation entspricht. Auch bei dieser bekannten Vorrichtung werden die Transportlöcher des Bandes als Startmarkierungen verwendet. Es besteht ferner die Gefahr, daß bei Schwingungen des Bandes Fehllesungen auftreten können.

Aus der DT-AS 10 76 415 ist eine Abtastvorrichtung für Aufzeichnungsträger, insbesondere Lochkarten, bekannt, die mit einer Magnetbandschreibeinheit in Verbindung steht. Die Abtastung der Dateninformationen von der Karte erfolgt zwar ebenfalls unter Steuerung von Taktinformationen. Hierbei wird jedoch die Leitkante der Karte zur Erzeugung einer Serie von aufeinanderfolgenden getrennten elektrischen Impulsen verwendet, die zeitlich den einzelnen durch die Abtasteinheit abgetasteten Kartenspalten entsprechen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Aufzeichnen, Speichern und Abtasten von Daten auf Aufzeichnungsträgern vorzuschlagen, bei dem die Takterzeugung unabhängig von den körperlichen Abmessungen des Aufzeichnungsträgers erfolgt und eine fälschungssichere und fehlerfreie Abtastung gewährleistet wird.

Gemäß der Erfindung gelingt dies bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung dadurch, iaß die Aufzeichnung von Informationen in der Faktspur in Abständen erfolgt, die ein Mehrfaches der Abstände betragen, in denen die Dateninformationen in der Datenspur aufgezeichnet werden, und da3 die Taktspur zur Erzeugung der Taktsignale mittels einer Mehrfachanordnung von Abtastern entsprechend mehrfach abgetastet wird, die jeweils im Abstand der Dateninformation voneinander angeordnet sind.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, daß für die Abtastung der Taktspur in Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers entsprechend dem Verhältnis der Abstände der Signale in der Taktspur zu den Abständen der Signale in der Datenspur mehrere Abtaster vorgesehen sina, die in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der gleich dem Abstand der Signale in der Datenspui ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die dazugehörige Vorrichtung ermöglichen auf überraschend einfache Weise eine fälschungssichere und praktisch fehlerfreie Abtastung der Daten von dem Aufzeichnungsträger, obwohl dieser nicht durch synchronisierte Transportmittel gefördert wird. Ein absichtliches oder unbeabsichtigtes Verschieben der Karte bleibt ohne Wirkung.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind aus den Unteransprüchen ersichtlich. Weitere Vorteile gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Aufzeichnung und Abtastung (nachstehend Wiedergabe genannt) codierter Daten auf bzw. von einer Kreditkarte beschrieben, obwohl auch andere Aufzeichnungsträger verwendet werden können.

Die Kreditkarte kann von einer Art sein, bei der mehrere diskrete Flächen längs paralleler Spuren vorgesehen sind.

Beispielsweise werden diese diskreten Flächen durch öffnungen oder durch Punkte gebildet, deren Durchlassigkeit unterschiedlich von derjenigen der übrigen Fläche ist, wobei die diskreten Flächen die Dateninformation in binärer Form darstellen. Neben den Datenspuren besitzt die Kreditkarte auch zumindest eine Taktspur. Es können vier Datenspuren vorgesehen sein, so daß sechzehn mögliche Binärkombinationen bei Verwendung aller vier Spuren gespeichert werden können. Somit können in den verschiedenen aufeinanderfolgenden Positionen längs der Spuren unterschiedliche Binärzeichen zur Kodierung gewünschter Informationen gespeichert werden. Die Speicherung der binären Informationen erfolgt in regelmäßigen Intervallen längs der Spuren, so daß die binären Informationen in diskreten Positionen längs der Spuren gespeichert sind.

Zur Wiedergabe der auf der Kreditkarte gespeicherten binären Informationen ist eine Taktspur auf der Kreditkarte vorgesehen, die parallel zu den binären Datenspuren verläuft. Insbesondere wird die Mittelspur als Taktspur verwendet, jedoch sind weniger diskrete Positionen für die Taktinformation vorgesehen, als für die binäre Information. Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung fällt ein Taktsignal auf jedes zweite Binärzeichen. Die Verwendung einer kleineren Anzahl von Taktpositionen im Verhältnis zu den b> Datenpositionen ergibt eine positive Taktung der Information, wobei eine Falschtaktung ausgeschaltet "/irH Hie bei einer unregelmäßigen Bewegung der Karte während der Wiedergabe auftreten könnte.

Die beiden zur Abtastung der Taktspur dienenden Lichtemicsions- und Detektor-Diodenpaare sind voneinander genausoweit entfernt, wie die Zeichen der Datenspuren. Somit tastet jedes der beiden Diodenpaare jedes der Taktsignale ab, so daß die Wiedergabe des Takües abwechselnd zwischen den beider. Paaren der Taktdetektordioden erfolgt. Dieser Wechsel kann zur Steuerung einer bistabilen Kippschaltung dienen, so daß das Ausgangssignal eines Abtasters die Kippschaltung einstellt und das Ausgangssignal des anderen die Kippschaltung rückstellt.

Dieses abwechselnde Umschalten der Kippschaltung mit fortschreitendem Abtasten des Takts durch die beiden Taktabtasterpaare ergibt die Steuerung für die Wiedergabe der Information aus den Datenspuren und bewirkt die Übertragung dieser wiedergegebenen Information zur Speicherung.

Die tatsächlich verwendeten Lichtemissions-ZDetektorpaare für die Wiedergabe der Information der Kreditkarte können in Pulsbetrieb gesteuert werden. So können beispielsweise die Lichtemissionsdioden, die für die Taktabtastung vorgesehen sind, in jeder Millisekunde an- und abgeschaltet werden. Läuft eine Karte in den Kartenleser, dann werden die Lichtemissionsdioden, die sowohl die Daten als auch die Taktspur abtasten, mit einer Folgefrequenz von einer Millisekunde getastet, und auch die Detektoren werden nur während der Auftastzeit der Emissionsdioden angeschaltet. Dies reduziert die Wahrscheinlichkeit der Eingabe von falschen Daten.

Die besondere Form der Kreditkarte kann von einer Art sein, wie sie in der DT-OS 23 05 165 beschrieben ist. Es ist jedoch verständlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung zum Speichern und Wiedergeben von Informationen gemäß der Erfindung auch mit anderen Arten von Kreditkarten und anderen Aufzeichnungsträgern anwendbar ist.

Die Kreditkarte wird als Teil eines Kreditgewährungsystems verwendet, das Anfragen über den Stand eines Kundenkredits gestattet, wobei die Antwort auf eine derartige Anfrage die Ausweitung des Kredits für einen bestimmten Geschäftsvorgang gestattet oder zurückweist. Insbesondere wird diese Anfrage und die Antwort automatisch mittels der in der Kreditkarte vorgesehenen kodierten Information erzielt, die bei der Bewegung der Karte durch die obengenannten Lichtemissions-/Detektor-Abtaster automatisch abgetastet wird.

Die abgetastete Information kann dann innerhalb einer Datenstation (Terminal), die am Verkaufsort vorgesehen ist, gespeichert und dann zu einem zentralen Rechner, zu geeigneten Zeiten, über Nachrichtenwege übertragen werden. Die Anfrage über die Ausweitung des Kredits kann gemäß der in dem Rechner gespeicherten Information bezüglich des speziellen Kunden beantwortet werden, wobei die Antwort eine Ausweitung des Kredits gestatten oder abweisen kann, wobei zusätzliche Informationen, wie in bestimmten Situationen zu verfahren ist, angezeigt werden können. Bei einem derartigen System, bei dem Kreditgewährungs-Datenstationen an vielen Verkaufsstellen eines Kaufhauses vorgesehen sind, sind die Betriebssicherheit und niedrige Kosten von besonderer Bedeutung für die Konstruktion. Es ist deshalb notwendig, daß die Speicherung der Information auf der Kreditkarte fehlersicher und fälschungssicher, jedoch einfach abzutasten und verläßlich auszulesen ist. Um eine derartige

einfache und zuverlässige Abtastung der Kreditkarte zu erzielen, wird die Information mittels Flächen kodiert, deren Durchlässigkeit verschieden ist von derjenigen der übrigen Flächen der Karte, und zwar unter optischer Ablesung dieser Flächen unterschiedlicher Durchlässigkeit. Normalerweise wird die Karte dadurch abgetastet, daß sie relativ zum Abtastmechanismus ausgerichtet und durch einen Schlitz fallen gelassen wird, so daß die in den verschiedenen Spuren der Karte enthaltene Information durch die Abtaster läuft. Die Abtaster können, wie oben angegeben, lichtemittierende Dioden sein, die eine Strahlung erzeugen, etwa Infrarotstrahlung, und Detektoren besitzen, etwa Dioden, die lichtempfindlich sind, um die Flächen unterschiedlicher Durchlässigkeit auf der Karte festzustellen.

Wie zuvor bereits erwähnt, werden die Daten in vier Datenspuren in Form mehrerer Binärzeichen aufgezeichnet, wobei zu beiden Seiten der Taktspur jeweils zwei Datenspuren angeordnet sind. Die Daten können beispielsweise aus einer Kennzeichnungsnummer mit elf Zeichen bestehen, wobei jedes Zeichen von dem anderen um 4,5 mm entfernt ist. Der Abstand der Taktdaten ist zweimal so groß, da jeweils ein Taktsignal für jedes zweite Binärzeichen vorgesehen ist. Um für jedes Zeichen ein Taktsignal zu erhalten, sind zwei Taktabtaster vorgesehen, die voneinander um jeweils einen Zeichenabstand entfernt sind; sie werden abwechselnd zur Abtastung der Taktsignale verwendet, die für jedes zweite Zeichen vorgesehen sind. Die Signale von den beiden Taktabtastern können als A- und ß-Taktsignale bezeichnet werden; diese steuern eine bistabile Kippschaltung, die wiederum die Wiedergabe und Speicherung der kodierten Zeichen kontrolliert. Hierdurch wird eine Falschinformation ausgeschaltet, die sich beim Zittern oder Schwingen der Karte ergeben könnte, wenn diese die Abtaster durchläuft. Ebenso werden absichtliche Falschbewegungen der Karte durch den die Karte einführenden Bediener verhindert.

Das oben angeführte Taktsystem kann auch auf eine Form erweitert werden, bei der auf jedes dritte Zeichen ein Taktsignal fällt, wobei drei Taktabtaster mit jeweils einem Zeichenabstand vorgesehen sind, wobei A-, B- und C-Taktsignale erzeugt werden. Dies würde eine Wiedergabe von unerwünschten Signalen vollständig ausschließen, da die richtige Folge von A, B und C erforderlich ist, und es wäre unmöglich, eine derartige Folge durch Bewegung der Karte in der falschen Richtung zu erzielen.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dessen Anwendung für das erfindungsgemäße Verfahren wird nun anhand der Zeichnungen beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1a ein Funktionsblockschaltbild der Kartenleserlogik,

F i g. Ib ein Zeitdiagramm,

F i g. 1 c einen typischen Zeitabschnitt,

F i g. 2 eine optisch kodierte Kreditkarte gemäß dem Kodiersystem der vorliegenden Erfindung,

F i g. 3 schematisch einen Kartenleser mit der Anordnung der Abtaster für die richtige Abtastung der Informationen von der Karte der F i g. 2, '

Fig.4 ein Verknüpfungsnetzwerk für den Taktteil des Wiedergabesystems,

Fig. 5 ein Verknüpfungsnetzwerk für den gesamten Kartenieserund

F i g. 6 ein Zeitdiagramm für den Kartenleser und den Taktteil gemäß den F i g. 4 und 5.

Fig. la veranschaulicht ein Funktions-Blockschaltbild der Logik des Kartenlesers gemäß dem Ausführungsbeispiel und F i g. Ib die Taktfolge für verschiedene Funktionen, die in dem System gemäß Fig. la während einer Impulsperiode durchgeführt werden. Gemäß Fig. la nimmt ein Kartenleserschlitz 10 eine Kreditkarte auf, die mit Daten- und Taktsignalen in der in F i g. 2 gezeigten Weise kodiert ist. Zur Abtastung der

ίο kodierten Daten- und Taktinformation und zur Feststellung der Anwesenheit der Kreditkarte sind mehrere Paare von Lichtemissionsdioden und Lichtdetektoren vorgesehen, die Lichtabtaster bilden. Für den Abtast- und Feststellungsvorgang sind acht Paare vorgesehen.

Im einzelnen sind die Lichtabtaster zwei Taktabtaster zur Erzeugung von Takt-Λ- und Takt-ß-Signalen und vier Datenabtaster zur Erzeugung der Datenspur 0 bis 3. Die genannten Lichtabtaster besitzen sechs lichtemittierende Dioden, die in einem ersten Block 12 zusammengefaßt sind. Die beiden letzten Lichtabtaster besitzen lichtemittierende Dioden, die in einem Block 14 zusammengefaßt sind und die zur Abtastung der Anfangs- und Endstellung der Karte dienen, wenn diese durch den Kartenleser-Schlitz 10 läuft

Eine erste Gruppe von Lichtdetektoren 16 nimmt die auf der Karte kodierte Information, wie sie durch das Licht von den lichtemittierenden Dioden in der Gruppe 12 bestimmt wird, auf.

Eine zweite Gruppe von zwei Lichtdetektoren 18 empfängt eine Information, wenn die Karte den Schlitz betritt und wenn sie am Ende des Schlitzes wieder erscheint.

Im einzelnen dient die von den durch die Lichtemissionsdioden 14 und die Lichtdetektoren 18 gebildeten Abtaster empfangenen Information zur Erzeugung von Signalen für einen Karten-Anwesenheitsdetektor 20. Dieser erzeugt ein Ausgangssignal (PARK + ), das zur Aktivierung der Gruppe 12 von lichtemittierenden Dioden dient.

Die von den Lichtdetektoren der Gruppe 16 erzeugten Ausgangssignale werden einer Verstärkergruppe 22 zugeführt. Deren Ausgangssignale werden an eine Taktlogik 24 und ein Datenregister 26 gelegt. Sowohl die Taktlogik 24 als auch das Datenregister 26 werden durch das (CHIB- )-Signal gesteuert, das die Abtastung der Karte unterdrückt, wenn nicht bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Ist dies der Fall, dann kann das Datenregister 26 trotzdem noch keine Daten aufnehmen und weiterleiten, bevor nicht das Datenregister das

so (DRES+)-S\gnal von der Taktlogik 24 empfängt. Die von dem Datenregister 26 abgegebene Information wird an einen Pufferspeicher 28 gelegt, der diese Information speichert, bis sie vom Rechner-Nachrichtennetzwerk (Modem) abgerufen wird, das nicht Gegenstand der Erfindung ist.

Damit die unter Bezugnahme auf die Anordnung nacr Fig. la beschriebenen verschiedenen Operationer ohne Überschneidung zu den richtigen Zeitpunkter erfolgen, werden bestimmte Wirkungen währenc

mi unterschiedlicher Zeitabschnitte einer vollständige! Impulsperiode durchgeführt. Insbesondere kann, wii Fig. Ib zeigt, eine vollständige Periode (Zyklus) 1,0 Millisekunden dauern und in 10 gleiche Zeitabschnitt* LTQ bis LT9 unterteilt sein. Im einzelnen wird wahrem <>'■ des Zeitabschnitts LTO das System geprüft, uri festzustellen, daß die Steuerlogik bereit ist. Di Zeitabschnitte LT\ und LTl dienen zur Abtastung de A- und ß-Taktsignale und die lichtemittierenden Diode

Für die A- und ß-Taktung werden nur während dieser Zeitabschnitte getastet. LTS ist ein freier nicht verwendeter Zeitabschnitt, und die Zeitabschnitte LTA bis LTl dienen zur Abtastung der kodierten Daten von der Kreditkarte mittels der Datenabtaster. LTi und LT9 sind Zeitabschnitte, die zur Feststellung der Position der Karte dienen, wenn diese den Kartenleserschlitz betritt und wenn diese das Ende des Kartenleserschlitzes erreicht. Fig. Ic veranschaulicht einen typischen Zeitabschnitt mit einer Dauer von 104 Mikrosekünden, wobei zehn Zeitabschnitte einen vollständigen Impulszyklus darstellen. Aus dem Zeitabschnitt gemäß F i g. Ic ist ersichtlich, daß der tatsächliche Taktimpuls (CK + ) am Ende auftritt und eine Dauer von 6,5 Mikrosekunden besitzt.

F i g. 2 zeigt eine optisch kodierte Kreditkarte 100 und Fig.3 einen Kartenleser 102 zur Aufnahme der optisch kodierten Kreditkarte 100. Die Kreditkarte 100 besitzt kodierte Flächen 104 mit fünf Spuren 106 bis 114. Die mittlere Spur 110 ist die Taktspur, die jeweils eine diskrete Fläche für jedes zweite durch die diskreten Flächen in den anderen vier Spuren beiderseits der mittleren Spur gebildete Zeichen besitzt. Die diskreten Flächen können unterschiedliche Durchlässigkeit als die übrige Fläche besitzen, d. h., sie können entweder höhere oder niedrigere Durchlässigkeit haben. Es ist zu beachten, daß die diskreten Flächen der Datenspur, die die Zeichen bilden, beliebig weit gegeneinander versetzt sein können, so daß die Größe der diskreten Flächen maximal wird und trotzdem noch genügend Platz zwischen den diskreten Flächen bleibt, so daß sie voneinander unterschieden werden können.

Beispielsweise haben die diskreten Flächen jeder Spur voneinander den Abstand von 4,5 mm, und wie oben angegeben ein vollständiges Zeichen besteht aus jeweils einem Bit aus jedem der vier Datenspuren. Die innerer. Datenspuren können gegenüber den äußeren um 2,25 mm versetzt sein, so daß die Spuren auf 3,25-mm-Zentren mit ausreichendem Abstand zwischen den diskreten Flächen liegen. Da die Taktspurflächen nur bei jedem zweiten der Datenzeichen vorgesehen sind, beträgt der Abstand zwischen den Taktspurflächen zweimal 4,5 mm, d. h. 9 mm. Es ist zu beachten, daß diskrete Flächen für alle möglichen Positionen der Datenspuren gezeigt sind, daß jedoch für jedes einzelne Binärzeichen die speziellen diskreten Flächen, die in den vier Datenspuren für das spezielle Zeichen vorgesehen sind, abhängig sind vom Binärwert dieses Zeichens.

F i g. 3 zeigt den Kartenleser 102 und insbesondere den Kartenleserschlitz 116 zur Aufnahme der Kreditkarte 100. Außerdem ist die Lage der Abtaster für die Feststellung der Lage der Karte und der Abtastung der auf der Karte kodierten Information gezeigt. Insbesondere stellt der Abtaster 118 die Vorderkante der Karte fest, wenn diese durch den Kartenschlitz 116 bewegt wird. Der Abtaster 120 stellt fest, wenn die Karte sich vollständig innerhalb des Kartenleserschlitzes 116 befindet. Die Abtaster 122 und 124, die mit A und B bezeichnet sind, sind die Taktabtaster die voneinander um einen Zeichenabstand entfernt sind und die zur en Abtastung der Taktflächen auf der Karte 100 in der Mittelspur 110 verwendet werden. Die Abtaster 126 bis 132, die mit 0,1, 2 und 3 gekennzeichnet sind, stellen die Datenabtaster dar, die zur Abtastung der Flächen in den die einzelnen Zeichen darstellenden Datenspuren b^r> dienen.

Fig.4 veranschaulicht die Verknüpfungsschaltung für den T;ikttcil des Kartenleser, der auch in der Darstellung des ganzen Kartenlesers der F i g. 5 enthalten ist. Die Verwendung eines »·« innerhalb eines Verknüpfungsgliedes zeigt an, daß dieses eine »UND«- Funktion durchführt. In ähnlicher Weise bedeutet ein » + « in einem Verknüpfungsglied, daß dieses eine »ODER«-Funktion ausführt.

Wie zuvor angegeben, befindet sich die Taktspur der Kreditkarte zwischen den Datenspuren, und es ist eine diskrete Taktfläche für jedes zweite Datenzeichen vorgesehen. Die Taktspur wird durch zwei Anordnungen aus Lichtemissionsdioden und Detektordioden, die mit A- und ß-Abtaster bezeichnet werden, abgelesen, wobei sich die Abtaster in den Stellungen 122 und 124 der F i g. 3 befinden. Der Zweck des Verknüpfungsnetzwerks der F i g. 4 besteht darin, einen Wechsel in dem Taktzustand von dem Zustand A in den Zustand B oder umgekehrt festzustellen und diesen Wechsel zur Steuerung verschiedener Funktionen in dem Kartenleser zu verwenden. Diese bestehen ganz allgemein einmal in der Übertragung der in dem Datenregister 26 gemäß Fig. la gerade gespeicherten Daten in den Pufferspeicher 28. Zum anderen in der Löschung des Datenregisters 26, so daß dieses bereit ist, neue Daten aufzunehmen, die von den Lichtdetektoren im Block 16 der F i g. 1 wiedergegeben werden.

Die A- und ß-Taktabtaster stellen Λ-Licht und ß-Licht fest; diese Benennungen beschreiben den Zustand, wenn ein Wechsel im Licht für eine diskrete Taktfläche durch den Α-Abtaster oder den ß-Abtaster festgestellt werden. Der Zustand des A- und ß-Abtasters der mit CELl- und CEL2- bezeichnet wird, wird an zwei NODER-Glieder 150 und 152 angelegt. Der andere Eingang des NODER-Gliedes 150 ist ein Zeitgabesignal LTi-, und das Eingangssignal zu dem NODER-Glied 152 ist ein zweites Zeitgabesignal LBCK-, das von dem Zeitgabesignal LC2- in noch zu beschreibender Weise abgeleitet wird. Die Ausgangssignale der NODER-Glieder 150 und 152 werden an ein erstes Register angeschlossen, das aus einer bistabilen Kippschaltung 154 vom J-K-Master-Slave-Typ besteht und das weiterhin gesteuert wird durch das Taktsignal CK+, das auch als Eingangssignal zu der Kippschaltung 154 gezeigt ist. Außerdem erhält die Kippschaltung 154 das (CHIB-)5\gna\, das bereits unter Bezugnahme auf F i g. 1 beschrieben wurde und zur Löschung des ersten Registers 154 dient.

Das Ausgangssignal der ersten Kippschaltung 154 wird an eine zweite bistabile Kippschaltung 156 gelegt, die wie die bistabile Kippschaltung 154 aufgebaut ist. Die zweite Kippschaltung 156 wird ebenfalls mit einem Taktsignal CK+ und einem (CW/ß-)Signal beschickt das zu entsprechenden Zeitpunkten zur Löschung dei Kippschaltung 156 benutzt wird. Das BACX+ -Signa von der zweiten Kippschaltung 156 und das BACT+ -Si gnal von der Kippschaltung 154 werden als Eingangssi gnale für das »EXKLUSIV ODER-Glied 160« verwen det, dessen Ausgangssignal das DRES+ -Signal ist unc anzeigt, daß eine gültige Information im Register 2( vorhanden ist, und ferner bewirkt, daß diese lnformatioi in den Pufferspeicher 28 in noch zu beschreibende Weise eingebracht wird.

Außer der Erzeugung des DRES+ -Signals bewirk die Taktverknüpfungsschaltung der Fig.4 auch di Erzeugung des LBCK- -Signals, das als eines de Eingangssignale zu dem NODER-Glied 152 verwende wird Das Ausgangssignal des NODER-Gliedes 151 nämlich das LTA + -Signal wird direkt als ein erste Eingangssignal an eine bistabile Kippschaltung 162 un

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als zweites Eingangssignal über einen Inverter 164 an diese Kippschaltung angelegt.

Das Ausgangssignal DLTA+ der Kippschaltung 162 dient als eines der Eingangssignale zu einem NODER-Glied 166, an dessen zweiten Eingang das Zeitgabesignal LT2- gelegt wird. Das Ausgangssignal von dem NODER-Glied 166 wird mittels des Inverters 168 invertiert und als Signal LBCK- an das NODER-Glied 152 gelegt.

Es zeigt sich somit, daß das NODER-Glied 152 nur dann wirksam wird, wenn es das Signal LBCK-empfängt, so daß es das Register 154 am Ende der i.r2-Periode zurückstellt. Diese Einstellung jedoch hängt auch vom Empfang des DLTA + -Signals ab, das die Erkennung eines B-Taktsignals zur Zeit LT2 verhindert, wenn ein A-Taktsignal zur Zeit LT1 des gleichen Abtastzyklus aufgetreten ist. Die grundlegende Funktion dieses Teiles des Systems besteht darin, eine Karte festzustellen (und zurückzuweisen), die keine Flächen unterschiedlicher Durchlässigkeit besitzt. Tritt dies auf, dann stellt ein A-Taktimpuls die Kippschaltung 162 ein, wodurch die Umschaltung der Kippschaltung 154 in den B-Zustand verhindert wird.

F i g. 5 veranschaulicht die vollständige Verknüpfungsschaltung für einen Kartenleser, einschließlich der Taktlogik der F i g. 4. Wie aus F i g. 5 ersichtlich, dienen die Lichtemissionsdioden 118 und 120 (F i g. 3) dazu, die Vorderkante der Karte festzustellen, wenn diese den Kartenieserschlitz betritt, und auch den Zeitpunkt, wenn diese das Ende erreicht. Im einzelnen wird eine Lichtemissionsdiode 200 durch einen Transistor 202 gesteuert, der über diese Diode 200 und einen Vorwiderstand 204 Strom anlegen kann. Der Transistor wird durch das Zeitgabesignal LTi- geschaltet. Wenn die Kartenkante die untere Position erreicht, wird dies in ähnlicher Weise durch Verwendung der Lichtemissionsdiode 206, des Transistors 208 und des Widerstandes 210 festgestellt, wobei ein Taktsignal LT9— zur Steuerung des Transistors 208 dient.

Das von den Lichtemissionsdioden 200 und 206 ausgesandte Licht wird von komplementären Detektordioden 212 und 214 zu geeigneten Zeitpunkten empfangen. Diese Dioden sind durch einen Strom von + 5-V-Spannungsquellen über Widerstände 216 und 218 vorgespannt. Das Ausgangssignal vom Detektor 212 wird an ein NODER-Glied 220 angelegt, dessen zweiter Eingang mit einrm Zeitgabeimpuls LTS- beschickt wird. Das Ausgangssignal des NODER-Gliedes 220 dient als ein Eingangssignal zu einem zweiten NODER-Glied 222, das auch ein Zeitgabesignal LT8-empfängt; die Ausgangssignale der NODER-Glieder 220 und 222 werden an die Eingänge einer Kippschal tung 224 angelegt. Diese kann vom ]-K-Matcr-Slave-Typ sein und auch als Eingangssignale ein Taktsignal CK+ und ein Löschsignal BSR- empfangen.

Das Ausgangssignal vom Detektor 214 wird über einen Inverter 226 an einen ersten Eingang eines NODER-Gliedes 228 angelegt, dessen zweiter Eingang mit einem Zeitgabesignal LT9- beschickt wird. Das Ausgangssignal des NODER-Gliedes 228 wird an den einen Eingang einer )-K-Master-Slavc Kippschaltung 230 angelegt, an die auch ein Taktsignal CK+ und ein Löschsignal BSR- angelegt wird. Die C0UT- und CD//V-Ausgangssignale der Kippschaltungen 224 und 230 werden als Eingangssignale an ein NAND-Glied 232 angelegt, um das PARK + -Signal zu erzeugen.

Das Signal PARK+ dient zur Steuerung der Stromversorgung für die Lichtemissionsdioden, die zur Abtastung der Daten- und Taktspuren dienen. Im einzelnen wird das Signal PARK+ an einen Transistor 234 angelegt, dessen Basis über einen Strom durch einen Widerstand 236 vorgespannt ist. Das Ausgangssignal des Transistors 234 wird über einen Spannungsteiler aus Widerständen 238 und 240 an die Basis eines Transistors 242 gelegt. Dieser wiederum legt Spannung über einen Widerstand 244 an mehrere Lichtemissionsdioden, die

ίο durch eine einzige Diode 246 dargestellt werden. Tatsächlich sind sechs lichtemittierende Dioden vorgesehen, die die sechs Dioden darstellen, wie sie im Block 12 vorhanden sind. Diese sechs Dioden entsprechen den Dioden 122 bis 132 der Fig.3, und sie dienen zur Ablesung der Daten- und Taktspuren. Die einzelne Diode 246 soll auch die übrigen Dioden mitveranschaulichen, und die Schaltung ist für alle Dioden gleich.

Das Anlegen von Spannung an die Dioden wird durch die Taktsignale LTi, 2,4,5,6 und 7 gesteuert, die über einen von mehreren innerhalb des Blockes 248 gezeigten Transistoren angelegt werden. Die die Daten- und Taktinformation darstellende Ausgangsinformation aus den verschiedenen Spuren der Kreditkarte wird durch die entsprechenden Detektoren 250 bis 260 festgestellt. Die Ausgangssignale derselben werden an eine Vielzahl von Verstärkern, wie sie innerhalb des Blockes 22 angeordnet gezeigt sind, angelegt. Die Ausgangssignale der Verstärker innerhalb des Blockes 22 sind sechs Signale, nämlich vier für die Daten, die an jeweils einen Inverter, wie er als Inverter 262 dargestellt ist, angelegt werden, und zwei für die A- und ß-Taktsignale, die an die Inverter 264 bzw. 266 angelegt werden. Der restliche Teil der Taktlogik wie in F i g. 4 gezeigt ist, wurde bereits beschrieben.

Die Datensignale vom Inverter 262 werden an ein NODER-Glied 268 angelegt, welches eines von vier derartigen NODER-Gliedern ist; das zweite Eingangssignal zu den NODER-Gliedern ist jeweils eines der Signale XLTA, 5,6 und 7, die von den Zeitgabesignalen

LT4,5,6 und 7 abgeleitet werden. Das Ausgangssignal vom Inverter 268 wird an einen ersten Eingang einer Datenregister-Kippschaltung 270 angelegt, von denen an sich vier vorgesehen sind. Am zweiten Eingang der Datenregisterkippschaltung 270 liegt das DRES+ -Si-

gnal von der Taktlogik. Das Taktsignal CK + , und ein Signal CHlB- wird ebenfalls an die Datenregister-Kippschaitung 270 angelegt. Das Ausgangssignal der letzteren wird an ein NUND-Glied 272 angelegt, von denen vier vorgesehen sind, wobei das Signal CHlB-

so am zweiten Eingang anliegt. Das Ausgangssignal vom NUND-Glied 272 wird an ein ODER-Glied 274 gelegt, das eines von vier ODER-Gliedern ist. Der zweite Hingang des ODER-Gliedes 274 kann über eine Taste von einem Tastenfeld betätigt werden, wodurch die

5·» automatische Abtastung der Karte überbrückt und eine Hingabe von Information von Hand ermöglicht wird Die Ausgangssignelc aller ODER-Glieder 274 werden als Dateneingangssignale an den Pufferspeicher 28 zur Speicherung angelegt.

ho Das obenerwähnte Signal CHIB- wird aus zwe Signalen C0UT+ und CHBX+ erzeugt, die an eil NODER-Gatter 278 angelegt werden. Der Ausgans desselben liegt an einem UND-Glied 280, an desser /weiten Eingang verschiedene Blockicrsignalc angelcg

bs werden, wodurch das Signal CHIB- erzeugt wird.

Die Zcitgabcsignalc XLTA bis A7T7 werden übci mehrere UND-Glieder 282 bis 288 erzeugt, an derer Hingängen die Zcitsignale /.7'4 bis I.T7 und eir

Ausgangssignal RDOK+ von einer Kippschaltung 290 liegen. Die Eingangssignale zu der Kippschaltung 290 sind ein Rückstellsignal LTO+ und ein Ausgangssignal SROK+ von einem NUN D-Glied 292. Die Eingänge des letzteren sind die Ausgangssignale von NUND-Gliedern 294 und 296. Die Eingangssignale für letztere sind die Signale BACT+ und BACT- und die Taktsignale LTB+ und LTA + .

Fig.6 veranschaulicht ein Zeitdiagramm für den Kartenleser nach F i g. 5 und zeigt die Erzeugung der in F i g. 4 und 5 angegebenen verschiedenen Signale. Das Zeitdiagramm ist somit für das Verständnis des Betriebs des Kartenlesers von Nutzen. Wird zuerst angenommen, daß sich keine Karte in dem Kartenleser befindet, dann wird die Kartenleselogik durch das Signal CHlB-eingeschaltet, das »Tief« ist, wenn der Kartenleser für eine Abtastung blockiert ist. Nun wird eine Karte in den Leser eingeführt. Es gibt verschiedene Bedingungen, die das Abtasten der Karte verhindern würden, wenn diese nicht zu diesem System gehört, wenn die Datenstation off-line arbeitet, wenn ein sehr hoher Datenverkehr von anderen Datenstationen kommt, wenn die Datenstation ausgewählt wurde, um die vorher angeforderte Information auszuschreiben oder wenn ein besonderes Löschsignal auftritt, das aus dem restlichen Teil des Nachrichtennetzwerkes kommt. Alle diese Signale können als ein einziges Eingangssignal zu dem UND-Glied 280 angesehen werden, das dafür sorgt, daß das Signal CHIB- »Tief« ist.

Wird nun angenommen, daß das System das Abtasten einer Karte nicht aus den oben angeführten Gründen verhindert, dann wechselt das Signal CHlB- auf »Hoch«, wenn das C0UT+ auf »Tief« geht. Dies ist dann der Fall, wenn der Abtaster 120 die Vorderkante der Karte beim Einführen einer Karte in den J5 Kartenleser feststellt. Insbesondere wird die Kante der Karte durch das Diodenpaar 200 und 212 (Fig.5) festgestellt, das den Kartenkantenabtaster bildet. Während das Signal CHlD- »Tief« ist, löscht es die beiden Kippschaltungen 154 und 156. Diese sind, wie in -to F i g. 4 und 5 gezeigt, als ein Zwei-Bit-Reihenschieberegister geschaltet und dienen zur Feststellung einer Änderung des Zustands der Signale, die zur Taktung der Wiedergabe der Datenzeichen von der Karte verwendet werden.

Wird das Signal C0UT+ »Tief«, so geht das in F i g. 6 gezeigte Signal PARK+ auf »Hoch«. Letzteres dient dazu, alle Lichtemissionsdioden, die für die Abtastung der kodierten Information auf der Karte vorgesehen sind, zu tasten, alsio alle Dioden die im Block 12 der μ F i g. 1 enthalten sind. Wie F i g. 1 b zeigt, wird jede der Dioden nur während eines bestimmten Zeitabschnitts getastet, der nur einen Teil des vollständigen Abtastzyklus bildet.

Wie bereits angegeben, hat das Signal CHIB-anfangs die Kippschaltungen 154 und 156 in den niedrigen Zustand gebracht. Dies entspricht dem Α-Zustand, indem die Kippschaltungen auf den Λ-Takt-Abtaster ansprechen, wenn dieser die Anwesenheit einer Taktfläche in der Taknspur der Karte feststellt, to Wenn die Vorderkante der Karte den Kartenleser betritt, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, sind der Taklabtaster B in Position 124 und die Datenabtaster 2 und 3 in den Positionen 130 und 132, durch die Kante der Karte bedeckt, bevor das Signal C0LJT- die &5 verschiedenen Lichtemissionsdioden und Lichtdetektor rcn aktiviert, die zur Abtastung der Takt- und I~):itensDurcn dienen.

Das Signal C0UT- aktiviert die lichtemittierenden Lichtemissionsdioden und Lichtdetektoren, so daß die Datenabtaster 0 und 1 in den Positionen 126 und 128 Lichtimpulse feststellen könnten, bevor sie durch die Kante der Karte bedeckt werden. Der Λ-Taktabtaster in Position 122 wird normalerweise Lichtimpulse feststellen, bevor er durch die Karte bedeckt wird. Damit dies nicht die Information im Datenregister stört, wird letzteres auf einen bestimmten Kode (LOLL) durch das Signal CHlB- eingestellt. Die Datenabtaster-Positionen und insbesondere die Positionen 0 und 1 sind derart gewählt, daß selbst bei Lichteinfall auf diese Positionen vor dem Abdecken durch die Karte dies die voreingestellte Information im Datenregister nicht ändert. Dies kommt daher, daß die Datenabtaster 0 und 1 denjenigen Teilen des voreingestellten Kodes entsprechen, der bereits in der L-Lage ist, so daß der Empfang von Licht durch die Abtaster die Voreinstellung nicht ändert.

Wenn nun die Karte weiter in den Kartenschlitz läuft, dann stellt zuerst der ß-Taktabtaster die erste Taktfläche fest. Die Datenabtaster können zu diesem Zeitpunkt Datenimpulse feststellen, aber diese werden unterdrückt, da das Signal RDOK am Ausgang der Kippschaltung 290 noch nicht positiv ist, und somit den Durchlaß des Detektor-Verstärkerausgangssignals vom Inverter 262 zu den Datenregister-Kippschaltungen 270 unter Tastung der Zeitgabesignale XLTA, 5, 6 und 7 noch nicht gestattet.

Das Ausgangssignal des ß-Taktabtasters stellt die Kippschaltung 154 am Ende der LT-2-Periode ein. Diese Einstellung hängt auch ab von dem Signal DLTA + . Letzteres verhindert die Erkennung eines B-Taktsignals zur Zeit LT2, wenn ein /4-Taktsignal zur Zeit LTi desselben Abtastzyklus aufgetreten ist. Die Hauptfunktion des Signals DLTA+ besteht darin, eine Karte festzustellen, die derart durchlässig ist, daß die Abtaster ansprechen. Dieses Signal DLTA + gewährleistet auch, daß nur ein einziger Abtastzyklus zwischen der Änderung von dem Α-Zustand zum ß-Zustand auftritt. Dies gilt auch für den Fall, daß ein Wechsel vom B- zum Α-Zustand erfolgt, aber dies tritt deshalb auf, weil ein ß-Takt nach dem Λ-Takt getastet wird.

Sobald das Signal BACT+ der Kippschaltung 154 positiv wird, wird auch das Signal DRES+ positiv. Letzteres ist das Datenrückstellsignal, das immer dann auftritt, wenn ein Übergang vom ß-Zustand in den /4-Zustand und umgekehrt festgestellt wird. Das Signal DRES+ ist das Ausgangssignal von dem »EXKLUSIV ODER-GLIED« 160, dessen Eingangssignale die Signa le BACT+ und BACX+ sind. Da die Kippschaltung !56, die das Signal BACX+ erzeugt, als Schieberegistei mit der Kippschaltung 154 verbunden ist, wird da; BACX+ -Signal beim nächsten Taktübergang positiv Das Signal DRES+ ist somit ein positiver Impuls, mi der Dauer eines Zeitabschnittes (104 Mikrosekunden' der in demjenigen Zeitabschnitt auftritt, der auf dii Abtastung eines Taktüberganges folgt.

Das Signal DRES+ wird zur Übertragung de Inhalts der Datenregister-Kippschaltungen 270 in de Pufferspeicher 28 verwendet, und dieser Übertragung; Vorgang erfolgt während des Zeitabschnitts. Beil Abfallen des Signals FRES+ werden die Datenregistei Kippschaltungen 270 gelöscht. Beim Feststellen de ersten Ö-Taktsignf.ls v/ird der in das Register durch di Signal CHIB- eingebrachte voreingestellte Kartenii ser-Kode vom Datenregister in den Pufferspeicher 2 übertragen. Das Datenregister ist gelöscht, und di

ί3

⁰J

Lesesignai RDOK gestattet ein Tasten der fotcempfindlichen Ausgänge für das Lesen des ersten Datenzeichens von der Karte.

Beim Feststellen der Dateninformation durch die Abtaster werden entsprechende Bits in den Datenregister-Kippschaltungen 270 eingestellt. Der erste festgestellt? Impuls setzt das Bit, so daß geringe Abweichungen in der Detektorschwelle keine Probleme verursacht. Bei normaler Geschwindigkeit der Kartenbewegung durch den Schlitz werden mehrere Impulse durch jede Takt- und Datenfläche erzeugt Die Begrenzung erfolgt durch die Taktspur, da zwei Taktimpulse für jeden Taktzyklus festgestellt werden müssen. Bei normaler Kartengeschwindigkeit jedoch werden eine Anzahl von Impulsen für jede Fläche festgestellt, die sowohl Daten als auch Taktsignale darstellen.

Eine Feststellung des .4-Taktsignals zur Zeit LTi bewirkt, daß das Signal BACT+ auf »Tief« geht. Die Kippschaltungen 154 und 156, die die Signale BACT+

und BACX- erzeugen, haben nun unterschiedliche Zustände, und das sich ergebende Signal DRES+ leitet das während des vorhergehenden Abtastzyklus angesammelte Datenzeichen, das während des ß-Takts aufgetreten ist, hindurch, so daß dieses in dem Pufferspeicher 28 geleitet wird. Wie zuvor angegeben, ist das Datenregister gelöscht worden. Der abwechselnde Zyklus der Λ-Taktfeststellung zur ß-Taktfeststellung zur /4-Taktfeststellung usw. setzt sich fort, bis alle elf Zeichen von der Karte abgetastet und in den Pufferspeicher eingespeichert wurden. Das Ende der Abtastung wird durch das Signal CDIN+ bewirkt, das ein Signal mit positiven Verknüpfungspegel ist und auftritt, wenn die Führungskante der Karte gegen die lichtemittierende Diode 206 trifft, die mit dem Detektor 214 den Abtaster am unteren Ende bildet. Diesel Abtaster bestimmt, wann die Karte das untere Ende de« Kartenleserschlitzes erreicht hat.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufzeichnen und Speichern von Daten in mindestens einer Datenspur auf einem *> Aufzeichnungsträger, zu der mindestens eine Taktspur parallel verläuft, und Abtasten der Daten aus der Datenspur unter Steuerung durch von der Taktspur abgetasteten Taktsignalen, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnung von Informationen in der Taktspur in Abständen erfolgt, die ein Mehrfaches der Abstände betragen, in denen die Dateninformationen in der Datenspur aufgezeichnet werden, und daß die Taktspur zur Erzeugung der Taktsignale mittels einer Mehrfachanordnung von Abtastern entsprechend mehrfach abgetastet wird, die jeweils im Abstand der Dateninformation voneinander angeordnet sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Aufzeichnung der Dateninformation unter Steuerung synchron zur Taktinformation in der Taktspur erfolgt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Taktinformation in der Taktspur doppelt so groß ist wie der Abstand der Dateninformation in der Datenspur.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnung von Informationen in der Datenspur und in der Taktspur an diskreten voneinander getrennten Positionen erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnung von Informationen in der Datenspur und der Taktspur durch Veränderung der Durchlässigkeit des Aufzeichnungsträgers erfolgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere zueinander parallele Datenspuren und eine dazu parallele Taktspur vorgesehen werden, die Daten binär kodiert sind und Bit parallel/Zeichen seriell aufgezeichnet werden.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Aufzeichnungsträger und einer Abtasteinheit, die relativ zueinander bewegbar sind, wobei die Abtasteinheit Abtaster für die Datenspuren und Abtaster für die Taktspur besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß für die Abtastung der Taktspur in Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers (100) entsprechend dem Verhältnis der Abstände der Signale in der Taktspur (110) zu den Abständen der Signale in der Datenspur (108) mehrere Abtaster (122, 124) vorgesehen sind, die in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der gleich dem Abstand der Signale in der Datenspur (108) ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kippschaltung (154) vorgesehen ist, an deren Eingänge die Abtaster (122, 124) der Taktspur (110) angeschlossen sind und deren Ausgangssignale die Abtastung der Dateninformationen aus den Datenspuren (106,108 etc.) und deren Einspeicherung in ein Datenregister (26) steuern.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn- b5 zeichnet, daß ein Pufferspeicher (28) vorgesehen ist, der mit dem Datenregister (26) verbunden ist, und daß die Übertragung der Daten aus dem Datenregister (26) in den Pufferspeicher (28) ebenfalls unter Steuerung durch die Ausgangssignale der Kippschaltung (154) erfolgt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger (100) eine Kreditkarte ist, in der die Daten und Taktinformationen in Form veränderter Durchlässigkeit des Materials gespeichert sind.