DE2350474A1 - Verfahren und vorrichtung zum identifizieren von objekten - Google Patents

Description

240/3 Scanner, Inc.

Verfahren und Vorrichtung zum Identifizieren von Objekten

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Identifizieren von Objekten mittels Dateninformationen, wobei die Objekte in willkürlicher Position und Ausrichtung und zu willkürlichen Zeiten in einem bestimmten Gebiet erscheinen können und auf einer Oberfläche eine Kennzeichnung in Form eines Datenfeldes aufweisen, das in zumindest einer Datenspur angeordnete, kontrastierende Datenmarkierungen und eine die Ausrichtung und den Beginn der Datenspur (en) angebende Start-Ausrichtungs-Markierung in Form eines Kontrastlinienmusters umfaßt, und das bestimmte Gebiet in einem winkelmäßig festgelegten Abtastraster abgetastet und dabei ein Signalmuster angezeigt wird^ wenn in dem Gebiet ein die Start-Ausrichtungs-Markierung darstellendes Linienmuster von einer Abtastlinie überquert wird, und danach in Abhängigkeit von den angezeigten Signalmustern ein Abtastraster gebildet wird, durch das die Datenspur in ihrer Längsausdehnung abgetastet und dabei die in ihr enthaltenen Daten gelesen werden, und betrifft weiterhin

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eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens mit einer ersten Einrichtung zum Erzeugen eines stufenweise drehbaren, aus aufeinanderfolgenden, untereinanderliegenden Abtastlinien bestehenden Abtastrasters, einer zweiten Einrichtung zum Anzeigen von bei Abtastung einer Start-Ausrichtungs-Markierung erzeugten Signal- mustern und zur Drehung des Abtastrasters in Abhängigkeit von den angezeigten Signalmustern in Datenableserichtung und einer Einrichtung zum Ablesen der Daten.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind bereits vorgeschlagen worden (Deutsche Patentanmeldung P 23 38 561.7 und zugehörige US-Anmeldung 284 733). Bei den durch solche Verfehren und Vorrichtungen zu identifizierenden Objekten handelt es sich beispielsweise um Handelsware, die in einem Warenhaus oder dergl. verkauft und in maschinenlesbarer Form gekennzeichnet wird. Hierfür werden maschinenlesbare Dateninformationen beispielsweise mittels Aufklebern auf den Objekten befestigt oder in anderer Weise auf ihnen angebracht. Diese Dateninformationen können aus einer oder mehreren Daten wie Teilenummern, Qualitäts-, Dimensions-, Preisangaben oder aus einer Markierung, die die Anzahl des Inhaltes beispielsweise einer Schachtel angibt, und dergl. bestehen.

Solche Daten können im allgemeinen nur schwer ohne irgendwelche zerstörenden Einflüsse abgelesen werden. Im allgemeinen unterscheiden sich die Objekte nämlich in

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ihrer Größe und Ausdehnung und tragen, was am ausschlaggebendsten ist, ihre Dateninformationen an unregelmäßig verteilten Stellen. Infolgedessen kann beim Ablesen der Daten nicht davon ausgegangen werden, daß diese in einer bestimmten Position mit festgelegter Orientierung und zu bestimmten Zeiten zur Verfügung stehen. Mit anderen Worten, ist das Ablesen dieser Daten nicht vergleichbar beispielsweise mit der Ablesung von Lochkarten, wobei eine Karte in einer genau definierten Ableseposition mit an Führungsschienen anliegenden Kanten und zu genau festgelegten Zeiten zur Verfügung steht. Im vorliegenden Fall trifft genau das Entgegengesetzte zu. Die Dateninformationen auf einem Objekt erscheinen hier nur mehr oder weniger annäherungsweise an einem bestimmten Ort, wobei auch ihre Ausrichtung sowie die Zeit ihres Er- . scheinens relativ willkürlich ist.

Als Anwendungsbeipiel kann eine automatisierte Ausgabeeinrichtung eines Supermarktes angesehen werden, wobei als Dateninformation der Preis abgelesen werden soll. Die Objekte bestehen dabei aus verschiedenen Arten von Handelsware wie Schachteln unterschiedlicher Form und Größe, Flaschen, Kartons usw. Diese Objekte erscheinen nacheinander in der Ausgabeeinrichtung, in der der Preis abgelesen und gebucht werden soll. Die einzige Bedingung die dabei gestellt wird, ist, daß die Oberfläche, die die Dateninformation trägt, in einer bestimmten Richtung, beispielsweise nach oben oder unten zeigen muß. Es ist jedoch unmöglich, zu verlangen, daß die Lage und Ausrichtung der Dateninformation, die hier den Preis angibt, genau vorbestimmt ist. Die verschiedenen Dateninformationen

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auf den unterschiedlichen Objekten erscheinen somit an unterschiedlichen Stellen in unterschiedlicher Ausrichtung. Ebenso erscheinen diese Dateninformationen in des Ausgabeeinrichtung nicht in festen Abständen oder in regelmäßiger Folge an der Ablesestation. Deshalb muß die Ablesestation nach den Dateninformationen suchen und sie in richtiger Ausrichtung ablesen.

Bei dem bereits erwähnten Vorschlag ist entlang der Datenspur eine Positionsidentifizierungscodierung in Form eines Kontrastlinienmusters und am Beginn der Datenspur eine dazu senkrecht verlaufende Start-Markierung ebenfalls in Form eines Kontrastlinienmusters vorgesehen. Dabei kann jedoch die Start-Markierung zugleich auch anstelle der parallel zu der Datenspur verlaufenden Positionsidentifizierungscodierung als Positionsidentifizierungscodierung dienen. Beim Abtasten der Positionsidentifizierungscodierung werden dann die Koordinaten von zumindest zwei Schnittpunkten der Abtastlinien mit den Positionsidentifizierungscodierungen ermittelt. Aus diesen Koordinaten und den entsprechenden Koordinatendifferenzen wird dann die Richtung für die Ablesung der Datenspur und ein vor der Start-Markierung liegender Startpunkt für die Ableseabtastung bestimmt, der praktisch die Lage der Datenspur angibt. Die Start-Markierung dient dabei zur Kennzeichnung des Anfangs einer Datenspur.

Durch die vorliegende Erfindung soll ein gegenüber dem erwähnten Vorschlag anderes Verfahren und eine andere

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Vorrichtung zur Identifizierung von Objekten geschaffen werden, wobei sich insbesondere in bezug auf bestimmte Anwendungsfälle auch andere Vorteile ergeben.

Das erfindungsgemäße Verfahren kennzeichnet sich, ausgehend von dem eingangs erwähnten vorgeschlagenen Verfahren, dadurch, daß der zeitliche Abstand zwischen zwei von zwei einen Abstand zueinander besitzenden Abtastlinien erzeugten Signalmustern bestimmt wird und in Abhängigkeit von diesem Abstand das winkelmäßig festgelegte Abtastraster dergestalt gedreht wird, daß die Abtastlinien in Längsrichtung der Datenspur verlaufen. Hierbei werden also nicht Koordinaten von Schnittpunkten, sondern Zeitdifferenzen ausgewertet. Eine Bestimmung und Speicherung von Koordinaten entfällt hier also.

In vorteilhafter Weise wird eine solche Zeitdifferenz dadurch bestimmt, daß das von der ersten Abtastlinie erzeugte Signalmuster gegenüber dem von der zweiten Abtastlinie erzeugten Signalmuster um die Zeit zwischen dem Beginn der ersten Abtastlinie und dem Beginn der zweiten Abtastlinie verzögert wird und das Abtastraster in Abhängigkeit von der sich danach ergebenden Zeitdifferenz zwischen dem Erscheinen der Signalmuster gedreht wird. Es wird hiernach also nicht die Zeit gemessen, die absolut zwischen den Überquerungen der Start-Ausrichtungs-Markierung durch aufeinanderfolgende Abtastlinien verstreicht, sondern es wird die Zeit gemessen, die bei zwei simultan verlaufenden Abtastlinien zwischen

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deren Überquerungen einer Start-Ausrichtungs-Markierung •verstreicht. Diese Zeitdifferenz ist ein sicheres und leicht zu verarbeitendes Maß für die Ausrichtung der Start-Ausrichtungs-Markierung und somit der Datenspur in bezug auf die Abtastlinien. Dabei ist in zweckmäßiger Weise vorgesehen, daß in Abhängigkeit davon, welches der Signalmuster zuerst erscheint, die Drehrichtung des Abtastrasters bestimmt wird, da so immer der kleinste notwendige Drehwinkel für die richtige Ausrichtung des Abtastrasters in bezug auf die Datenspur bestimmbar ist und somit für die Ausrichtung eine geringstmögliche Zeit benötigt wird.

Eine einfache und zweckmäßige Messung der Zeitdifferenzen wird dadurch erreicht, daß von einem Taktsignal-nach der Verzögerung des von der ersten Abtastlinie erzeugten Signalmusters-jeweils vom Erscheinen des ersten Signalmusters bis zum Erscheinen des zweiten Signalmusters eine der Zeitdifferenz zwischen beiden Signalmustern entsprechende Taktanzahl abgezählt wird, die das Ausmaß der notwendigen Drehung des Abtastrasters bestimmt. Dabei wird eine Bestimmung der kleinstmöglichen Drehrichtungsänderung dadurch ermöglicht, daß die Taktanzahl beim Erscheinen eines ersten Signalmusters.aufgrund der Abtastung durch die erste Abtastlinie getrennt von der Taktanzahl beim Erscheinen eines ersten Signalmusters.aufgrund der Abtastung durch die zweite Abtastlinie gezählt wird und in Abhängigkeit davon welche der Taktanzahlen gez'ählt wurde, die notwendige Drehrichtung des Abtastrasters bestimmt wird.

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In Weiterbildung der Erfindung läßt sich die einzustellende Ausrichtung des Abtastrasters für die Datenablesung besonders einfach und vorteilhaft dadurch bestimmen, daß das Taktsignal jeweils die Abtastung entlang einer Abtastlinie zeitlich verfolgt, eine zu dem Taktsignal synchrone Sinusschwingung mit einer zur Richtung der Start-Ausrichtungs-Markierung und somit zur Zeitdifferenz zwischen beiden Signalmustern proportionalen Phase erzeugt und durch einen festgehaltenen Momentanwert dieser Sinusschwingung die Ausrichtung der Abtastlinien bestimmt wird, wobei durch die Summe aus der abgezählten positiven oder negativen Taktanzahl und der dem festgehaltenen Momentanwert entsprechenden Taktanzahl ein neuer Momentanwert der Sinusschwingung ermittelt wird, der die Datenableserichtung der Abtastlinien bestimmt. Dies wird zweckmäßigerweise so durchgeführt, daß bei zur Start-Ausrichtungs-Markierung senkrecht verlaufender Datenspur die Sinusschwingung eine solche Phase besitzt, daß ihre der Zeitdifferenz zwischen dem Erscheinen der beiden Signalmustern entsprechende Phasendifferenz immer gleich dem Steigungswinkel einer Senkrechten auf einer Start-Ausrichtungs-Markierung in bezug auf die Abtastlinien ist, und die Summe der dem festgehaltenen Momentanwert der Sinusschwingung entsprechenden Taktanzahl und der der Zeitdifferenz entsprechenden positiv oder negativ gezählten Taktanzahl mit der Taktänzahl des die Abtastung einer Linie zeitlich verfolgenden, synchron mit der Sinusschwingung verlaufenden Taktsignals verglichen wird und bei Gleichheit der der verglichenen Taktanzahl entsprechende Sinuswert festgehalten und zur Ausrichtung der Abtastlinien in Datenableserichtung benutzt wird. Hierdurch wird auf einfache, leicht zu verifizierende Weise die Abtastrichtung für die Ablesung der Datenspur bestimmt, da der so festgehaltene Momentanwert

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der Sinusschwingung automatisch die richtige Abtastrichtung bestimmt.

Für eine vorteilhafte Erzeugung eines Abtastrasters und dessen Einstellung in Ableserichtung ist in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß das Abtastraster durch je ein Ablenkungssignal für die x- und die dazu orthogonale y-Richtung erzeugt wird und die beiden Ablenkungssignale dadurch erzeugt werden, daß der Momentanwert der Sinusschwingung uad einer dazu synchron erzeugten Cosinusschwingung in Momentanwertspeichern"gespeichert werden und jeder der gespeicherten Momentanwarte jeweils zwei unterschiedlich schnellen, Rampensignale a (t) und b (t) erzeugenden Rampensignalgeneratoren dergestalt zugeführt werden, daß Ablenkungssignale der
Form _{χ =} __{a (t) sin}^ + b(t) cos A und

y = a(t) coscL + b(t) sin^·

gebildet werden. Wird hierbei ein Sinuswert und ein entsprechender Cosinuswert in den Momentanwertspeichern gespeichert, deren Phase der Summe aus der Phase der ursprünglich gespeicherten Sinus- und Cosinuswerte und
der positiv oder negativ gezählten, die Ausrichtung der Senkrechten auf einer Start-Ausrichtungs-Markierung in
bezug auf die Abtastlinien angebenden Phasendifferenz
entspricht, so erhält man automatisch die richtige Ausrichtung der Abtastlinien in Richtung der Datenspur.

Eine solche Speicherung der Momentanwerte wird in vorteilhafter Ausbildung der Erfindung dadurch erreicht, daß

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bei Gleichheit der verglichenen Taktanzahlen der dieser Taktanzahl entsprechende Sinusmomentanwert und der dazu synchrone Cosinusmomentanwert in den Momentanwertspeichern festgehalten wird.

Da die Start-Ausrichtungs-Markierungen von den Abtastlinien nicht unter einem zu flachen Winkel geschnitten werden dürfen, um durch zwei aufeinanderfolgende Abtastlinien noch jeweils ein Signalmuster zu erhalten, damit also die Start-Ausrichtungs-Markierungen nicht vorher in irgendeiner Weise geordnet zu werden brauchen, ist in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß" das Abtastraster zum Suchen einer Start-Ausrichtungs-Markierung in großen, festgelegten Schritten gedreht wird. Dies wird in vorteilhafter Weise dadurch erreicht, daß zur Such-Drehung des Abtastrasters nacheinander bestimmten, aufeinanderfolgenden Taktzahlen entsprechende Sinuswerte festgehalten werden. Dabei ist es im allgemeinen ausreichend, daß eine sothe Such-Drehung in Schritten von 90° erfolgt.

Für den Fall, daß die Such-Drehung des Abtastrasters in großen, beispielsweise noch größeren als 90°-Schritten

erfolgen soll, oder insbesondere

auch für den Fall, daß überhaupt keine Such-Drehung des Abtastrasters durchgeführt zu werden braucht, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß das Datenfeld zwei zueinander senkrechte, unterschiedliche Start-Ausrichtungs-Markierungen aufweist, deren entsprechenden Signalmuster voneinander unterschieden werden ,

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wobei nur jeweils ein angezeigtes Signalmuster für die Rasterdrehung benutzt wird. Hierbei wird dann zweckmäßigerweise diejenige der Start-Ausrichtungs-Markierungen für die Rasterdrehung in Ableserichtung ausgewertet, die von den Abtastlinien unter dem größten Winkel geschnitten wird.

Damit eine Datenspur in der richtigen Richtung abgelesen wird, ist es im allgemeinen notwendig, daß beim Abtasten die Start-Ausrichtungs-Markierungen am Beginn einer Datenspur angezeigt werden. Infolgedessen muß im allgemeinen das Abtastraster im Laufe einer Such-Drehung soweit gedreht werden, bis ein Datenfeld von den Abtastlinien so überquert wird, daß die Start-Ausrichtungs-Markierung im Laufe einer Abtastlinie vor der Datenspur liegt. Damit das Abtastraster im Laufe einer Such-Drehung nicht so weit gedreht zu werden braucht, bzw. damit eine solche Such-Drehung im Falle von zwei unterschiedlichen Start-Ausrichtungs-Markierungen auf einem Datenfeld überhaupt nicht stattzufinden braucht, ist gemäß einem weiteren, alternativen Merkmal vorgesehen, daß auch am Ende des Datenfeldes abgetastete Start-Ausrichtungs-Marlcierungen angezeigt und als solche erkannt werden und das Abtastraster aufgrund dieser Erkennung um einen gegenüber dem dem zeitlichen Abstand zwischen dem Erscheinen der beiden Signalmuster entsprechenden Winkel dergestalt vergrößerten Winkel gedreht wird, daß die Start-Ausrichtungs-Markierung bei in Längsrichtung der Datenspur ausgerichteten Abtastlinien am Anfang des Datenfeldes liegt. Dies erfolgt zweckmaßxgerweise dergestalt, daß bei der Anzeige einer am Ende des Datenfeldes befindlichen Start-Ausrichtungs-

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Markierung die Summe aus einer 180° entsprechenden Taktanzahl,.der der Zeitdifferenz entsprechenden positiven oder negativen Taktanzahl und der dem festgehaltenen Momentanwert der Sinusschwingung entsprechenden Taktanzahl mit der Taktanzahl der die Ablesung verfolgenden Sinusschwingung verglichen wird.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kennzeichnet sich ausgehend von der eingangs beschriebenen,bereits vorgeschlagenen Vorrichtung dadurch, daß die zweite Einrichtung eine Verzögerungsmeßeinrichtung zum Messen der Zeitdifferenz zwischen den bei ihr erscheinenden, von aufeinanderfolgenden Abtastlinien erzeugten Signalmustern und zum Bilden eines die Zeitdifferenz darstellenden Signals und eine Drehwinkelbestimmungseinrichtung umfaßt, durch die in Abhängigkeit von dem die Zeitdifferenz darstellenden Signal der Drehwinkel und die Drehrichtung für die Drehung der Abtastlinien in Datenableserichtung bestimmt wird.

In zweckmäßiger Ausführung ist dabei weiterhin vorgesehen, daß die zweite Einrichtung eine Verzögerungseinrichtung, durch die das von einer Abtastlinie erzeugte Signalmuster gegenüber dem von einer nachfolgenden Abtastlinie erzeugten Signalmuster um die Zeit zwischen dem Beginn der ersten Abtastlinie und dem Beginn der nachfolgenden Abtastlinie verzögert wird, und die Verzögerungsmeßeinrichtung zwei Zähler umfaßt, deren einer Takte von einem Taktgeber vom Erscheinen eines von der ersten Abtastlinie-erzeugten

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Signalmusters bis zum .Erscheinen eines von der nachfolgenden Abtastlinie erzeugten Signalmusters als negative Anzahl abzählt, während der andere Zähler vom Erscheinen eines von der nachfolgenden Abtastlinie erzeugten Signalmusters bis zum Erscheinen eines von der ersten Abtastlinie erzeugten Signalmusters Takte des Taktgebers als positive Anzahl abzählt. Die Verzögerungseinrichtung kann dabei in vorteilhafter Weise so gestaltet sein, daß sie ein die Abtastsignale der ersten Abtastlinie speicherndes Schieberegister mit η Stufen umfaßt, das von dem als Start/Stop-Taktgeber ausgebildeten Taktgeber weitergeschaltet wird, der bei Beginn der Abtastlinie ein Start-Signal erhält und mit einem Wiaüerholungszähler verbunden ist, der bei η gezählten Takten rückgestellt wird und ein Stop-Signal für den Taktgeber liefert. Hierdurch wird mit relativ einfachen Mitteln erreicht, daß die von zwei aufeinanderfolgenden Abtastlinien während ihres gesamten Verlaufs erzeugten Abtastsignale simultan der Verzögerungsmeßeinrichtung zugeführt werden, in der dann die Zeitdifferenz zwischen einem in dem verzögerten Abtastsignal der ersten Linie auftretenden Signalmuster und einem, in dem nicht verzögerten Abtastsignal der zweiten Linie auftauchenden Signalmuster bestimmt wird.

Eine zweckmäßige, einfache erfindungsgemäße Ausbildung der Verzögerungsmeßeinrichtung besteht dabei darin, daß diese für jedes der beiden Abtastsignale der beiden Abtastlinien einen Decodierer umfaßt, der bei Erscheinen eines eine Start-Ausrichtungs-Ma rkierung darstellenden Signalmusters ein Ausgangssignal an jeweils eine von zwei UND-Schaltungen liefert, denen jeweils über einen Inverter

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ein zweites Eingangssignal zugeführt wird, wenn der der jeweils anderen UND-Schaltung zugeordnete Decodierer kein Ausgangssignal liefert, wobei jedes der Ausgangssignale der UND-Schaltungen jeweils einem der Zähler als Start-Signal und das der von jeweils einem der Decodierer stammende Eingangssignal der jeweils nicht an ihn ein Start-Signal liefernden UND-Schaltung jeweils einem der Zähler als Stop-Signal zugeführt wird. Durch eine solche Verzögerungsmeßeinrichtung wird in einfacher Weise die Zeitdifferenz zwischen zwei Signal-Mustern und auch die Reihenfolge solcher zwei Signal-Muster bestimmt.

Zur Erzeugung der die Ausrichtung des Abtastrasters festlegenden Sinusschwingung und zur entsprechenden Festlegung deren Momentanwerte ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß mit dem Taktgeber ein Sinusfilter gekoppelt ist, daß eine Sinusschwingung mit taktsynchroner Phase an einen die Ausrichtung der Abtastlinien bestimmenden Momentanwertspeicher liefert, und die Drehwinkelbestimmungseinrichtung einen Komparator umfaßt, der bei Gleichheit der Summe aus der von einem der Zähler abgezählten Taktanzahl und der dem gespeicherten Momentanwert entsprechenden Taktanzahl mit der der Phase der Sinusschwingung entsprechenden Taktanzahl ein Speichersignal an den Momentanwertspeicher liefert, aufgrund dessen der der verglichenen Phase entsprechende Momentanwert der Sinusschwingung als neuer, die Datenableserichtung bestimmender Wert gespeichert wird.

Falls in bezug auf die Abtastlinien auch am Ende eines

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Datenfeldes auftauchende Start-Ausxichtungs-Markierungen für die Drehung des Abtastrasters in Datenab.leserichtung berücksichtigt werden sollen, ist alternativ dazu vorgesehen, daß mit dem Taktgeber ein Sinusfilter gekoppelt ist, das eine Sinusschwingung mit taktsynchroner Phase an einen die Ausrichtung der Abtastlinien bestimmenden Momentanwertspeicher liefert, und die Drehwinkelbestimmungseinrichtung einen Komparator umfaßt, der bei Gleichheit der Summe aus der von einem der Zähler abgezählten Taktanzahl, der dem gespeicherten Momentanwert entsprechenden Taktanzahl und der einer Phasendifferenz von 180 entsprechenden Taktanzahl mit der der Phase der Sinusschwingung entsprechenden Taktanzahl ein Speichersignal an den Momentanwertspeicher liefert, aufgrund dessen der der verglichenen Phase entsprechende Momentanwert der Sinusschwingung als neuer, die Datenableserichtung bestimmender Wert gespeichert wird.

Die Drehwinkelbestimmungseinrichtung kann dabei in zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung so ausgebildet sein, daß sie einen Vorwarts-Rückwärts-Zähler, der die von den Zählern der Verzögerungsmeßeinrichtung gezählten Takte und die dem gespeicherten Momentanwert entsprechenden Takte addiert, und einen Wiederholungszähler umfaßt, der eine vorbestimmte Taktanzahl vom Taktgeber in ständiger Wisierholung abzählt und mit dem der Sinusfilter gekoppelt ist, und daß der Komparator den eingestellten Zählerstand des Vorwärts-Rückwärts-Zählers gegebenenfalls nach Hinzuaddieren der einer Phasendifferenz von 180 entsprechenden Taktanzahl ständig mit dem Zählerstand des Wiederholungszählers vergleicht.

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Zur Erzeugung und Einstellung des Abtastrasters kann erfindungsgemäß eine Vorrichtung verwendet werden, die sich dadurch kennzeichnet, daß die erste Einrichtung zur Erzeugung des Abtastrasters vier Rampensignalgeneratoren umfaßt, von denen jeweils zwei gleich schnell aber unterschiedlich schnell als die anderen beiden sind, jeweils zwei unterschiedlich schnelle dieser Rampensignalgeneratoren von zwei Momentanwertspeichern jeweils ein unterschiedliches konstantes Signal erhalten und die Ausgänge der jeweils unterschiedlichen Rampensignalgeneratoren dergestalt miteinander gekoppelt sind, daß ein Ablenkungssignal für die x—Richtung in der Form

χ = -C₁ a(t) + C₂ b(t)

und ein Ablenkungssignal für die y-Richtung in der Form γ = C₂ a(t) + C₁ b(t)

gebildet wird, wobei C₁ und C₂ die in den Momentanwertspeichern gespeicherten konstanten Signale und a(t) und b(t) die in den" Rampensignalgeneratoren gebildeten, zeitabhängigen, sägezahnförmigen Rampensignale darstellen. Dabeiist zweckmäßigerweise vorgesehen, daß in den Momentanwertspeichern der der verglichenen Phase entsprechende Momentanwert der Sinusschwingung und der korrespondierende Momentanwert der zugehörigen Cosinusschwinging gespeichert wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel beschrieben.

In den Zeichnungen zeigt:

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Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Beispiel eines Datenfeldes,

Fig. 3 ein Diagramm zur Veranschaulichung wesentlicher Merkmale der Erfindung,

Fig. 4 ein detailliertes Blockschaltbild der Vorrichtung gem. Fig. 1,

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Details in Fig. 4,

Fig. 6 ein Schaltbild der in Fig. 5 gezeigten Verzögerungsmeßeinrichtung ,

Fig. 7 ein Schaltbild einer in Fig. 4 verwendeten Drehwinkelbestimmungseinrichtung,

Fig. 8 eine Schaltungsanordnung der in den Fig. 1 und 4 gezeigten Abtaststeuerungseinrichtung und

Fig. 9 ein anderes Beispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten Datenfeldes.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zeigt ein Objekt 1, das aus einem Karton oder dergl. bestehen kann und auf seiner Oberfläche ein Da tenfeld 2 besitzt. Dieses Datenfeld kann direkt auf dem Karton aufgedruckt sein oder in Form eines Aufklebers aufgebracht werden. Das Objekt und somit das Datenfeld 2 wird von einer Lichtquelle 3 beleuchtet und mittels einer Vidikon-Röhre 4 abgetastet. Die Abtastung

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erfolgt dabei in einem Abtastraster, das aus aufeinanderfolgenden, untereinanderliegenden , parallelen, geraden Abtastlinien gebildet wird. Die Abtastung in einem solchen Abtastraster wird dabei durch eine Abtaststeuerungseinrichtung 5 gesteuert. D^urch diese Abtaststeuerungseinrichtung wird zugleich auch die Ausrichtung der Abtastlinien bestimmt. Während der Abtastung durch die Abtastlinien werden in der Vidikon-Röhre 4 Video—Signale gebildet, die einer Video-Signal-Verarbeitungsschaltung 6 zugeführt werden. Hieran schließt sich eine Datenverarbeitungsschaltung 7 an.

In Fig. 2 ist ein Beispiel des in Fig. 1 auf dem Objekt 1 angebrachten Datenfeldes 2 dargestellt. Dieses umfaßt eine oder mehrere in Längsrichtung des Datenfeldes 2 verlaufende Datenspuren, in denen von der Vidikon-Röhre 4- ablesbare Daten in Form von Kontrastmarkierungen angebracht sind. Am Beginn dieser Datenspuren 8 ist eine senkrecht zu deren Richtung verlaufende Start-Ausrichtungs-Markierung 9 vorgesehen, die die Form eines Kontrastlinienmusters aus mehreren parallelen,unterschiedliche Dicke und/oder unterschiedlichen Abstand voneinander besitzenden Kontrastlinien besteht. Eine solche Start-Ausrichtungs-Markierung erzeugt beim Abtasten durch eine Abtastlinie in der Vidikon-Röhre ein dem Kontrastlinienmuster entsprechendes.Signalmuster. Dieses kann in der Video-Signal-Verarbeitungsschaltung 6 als Anzeige einer Start-Ausrichtungs-Markierung erkannt werden. Auch die in den Datenspuren 8 vorgesehenen Datenmark ierungen^erzeugen bestimmte Signale, die beim Abtasten entlang einer Datenspur der Datenverarbeitungsschaltung 7 zugeführt werden und dort dergestalt decodiert werden, daß

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eine Information über die in den Datenspuren gespeicherten Daten erhalten wird.

Damit in dem von der Vidikon-Röhre 4 bestrichenen Abtastfeld eine Start-Ausrichtungs-Markiarung 9 durch zwei aufeinanderfolgende, einen Abstand zueinander besitzende Abtastlinien angezeigt iverden kann, wird das Abtastraster durch die Abtaststeuerungseinrichtung 5 in groben Stufen von beispielsweise 90 gedreht, bis eine Start-Ausrichtungs-Markierung von zwei solchen aufeinanderfolgenden Abtastlinien in voller Breite überquert wird. Dabei richtet

.größtmögliche
sich naturgemäß der' Drehwinkel des Abtastrasters nach dem Abstand der aufeinanderfolgenden Abtastlinien und der Breite des die Start-Ausrichtungs-Markierung 9 darstellenden Linienmusters.

In Fig. 3 sind im oberen Teil vier grundsätzliche Beispiele a,b, c und d dargestellt, die zeigen, in welcher Weise Start-Ausrichtungs-Markierungen 9 von zwei aufeinanderfolgenden Abtastlinien Ll und L2 überquert werden können. Dabei zeigen die Beispiele a und b eine Überquerung einer Start-Ausrichtungs-Markierung, die sich-in Richtung der Abtastlinien gesehen-aufgrund der Ausrichtung des Datenfeldes am Beginn der Datenspuren befinden, während die Beispiele c und d eine Überquerung von Start-Ausrichtungs-Markierungen 9 zeigt, die sich aufgrund der Ausrichtung eines Datenfeldes in Richtung der Abtastlinien gesehen am Ende des Datenfeldes befinden. Vorerst seien hier nur die Beispiele a und b betrachtet. Es ist erkennbar, daß

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die Zeit von der Überquerung und Anzeige einer Start-Ausrichtungs-Markierung 9 durch die erste Abtastlinie Ll bis zur Überquerung und Anzeige der gleichen Ausrichtungs-Markierung durch die zweite Abtastlinie L2 ein Maß für die Ausrichtung der Start-Ausrichtungs-Markierung ist und somit für eine Drehung des Abtastrasters, also der Abtastlinien Ll und L2, in eine Richtung verwendet werden kann, die senkrecht zu der angezeigten Start-Ausrichtungs-Markierung und somit in Richtung der Datenspuren 8 weist. Eine solche Drehung ist notwendig, damit die in den Datenspuren 8 gespeicherten Dateninformationen richtig durch das Abtastraster abgelesen werden können. Dementsprechend wird in der in Fig. 1 gezeigten Video-Signal-Verarbeitungsschaltung 6 in Abhängigkeit von der Zeit zwischen der Anzeige einer Start-Ausrichtungs-Markierung 9 durch eine erste Abtastlinie Ll und der Erkennung der gleichen Start-Ausrichtungs-Markierung durch eine zweite Abtastlinie L2 ein Signal gebildet, das den notwendigen Drehwinkel des Abtastrasters für dessen Drehung in Ableserichtung darstellt. Dieses Signal wird der Abtaststeuerungseinrichtung 5 zugeführt, die darauf-hin eine entsprechende Drehung des Abtastrasters bewirkt. Dabei muß im einfachsten Fall das Abtastraster während der Suchdrehung solange in großen Schritten gedreht werden, bis eine Start-Ausrichtungs— Markierung in der in den Beispielen a und b gezeigten Richtung angezeigt wird.

In vorteilhafter Weise wird die Zeit zwischen dem Anzeigen eines Signal-Musters aufgrund dessen Überquerung durch die erste Abtastlinie Ll und durch die zweite Abtastlinie L2 nicht absolut gemessen, sondern es wird das durch die

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Abtastlinie Ll erzeugte Abtastsignal, also das über den gesamten Verlauf der Abtastlinie erzeugte Signal, so weit verzögert, daß das Abtastsignal der ersten Abtastlinie Ll in gleicher zeitlicher Ausrichtung wie das durch die zweite Abtastlinie L2 erzeugte Abtastsignal vorhanden ist. Sodann wird die Zeitdifferenz zwischen dem Erscheinen eines eine Start-Ausrichtungs-Markierung anzeigenden Signalmusters im Laufe des verzögerten Abtastsignals aufgrund der ersten Abtastlinie Ll und dem Erscheinen eines die gleiche Start-Ausrichtungs-Markierung anzeigenden Signalmusters in dem Abtastsignal aufgrund der zweiten Abtastlinie L2 gemessen. Die Reihenfolge des Erscheinens dieser beiden Signalmuster bestimmt dabei zugleich die notwendige Drehung der Abtastlinien zur Ausrichtung in Ableserichtung für die Datenspur. In Fig. 3 ist dabei der notwendige Drehwinkel jeweils mit δ« angegeben. Um diesen Drehwinkel müssen die die Abtastlinien gegenüber deren in Fig. 3 gezeigten Richtung, die durch einen Winkel °i _Q festgelegt ist, gedreht werden, damit die neu ausgerichteten Abtastlinien im Falle der Beispiele a und b die Start-Ausrichtungs-Markierungen zu Beginn eines Datenfeldes in Richtung der Datenspuren überqueren. Im Fall des Beispiels a müssen dabei die Abtastlinien im Uhrzeigersinn gedreht werden und im Falle des Beispids b entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn. Es ist dabei ersichtlich, daß der durch gestrichelte Linien bezeichnete zeitliche Abstand zwischen dem Erscheinen der beiden Signalmuster ein Maß für den notwendigen Drehwinkel Δοί ist.

Es kann, wie die Beispiele c und d zeigen, zur Verkürzung der stufenweisen Suchdrehung bis zum richtigen Anzeigen einer am Anfang eines Datenfeldes befindlichen Start-Ausrichtungs-Markierung vorgesehen sein, daß auch am Ende

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eines Datenfeldes erscheinende Start-Ausrichtungs-Markierungen angezeigt und als am Ende liegend erkannt werden. In diesem Fall müssen die Abtastlinien gegenüber der durch d _Q gegebenen Richtung im Beispiel c um 180 - Δ <λ entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn oder um 180 + Δ. <*v im Uhrzeigersinn gedreht werden, wobei die Drehung im entgegengesetzten Uhrzeigersinn um 180 - A <K bevorzugt wird, und im Fall d im Uhrzeigersinn um den Winkel 180 -A <k oder entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn um den Winkel 180 + A ck gedreht werden, wobei die Drehung im entgegengesetzten Uhrzeigersinn um 180° + Δ <k bevorzugt wird. Dabei sind in Fig. 3 überhalb der Abtastlinien für die einzelnen Beispiele die neuen Ausrichtungswinkel der Abtastlinien angegeben, wobei ck _ jeweils die ursprüngliche Ausrichtung der Abtastlinien für die dargestellten Überquerungen der Start-Ausrichtungs-Markierungen kennzeichnet. Die bevorzugten Drehrichtungen in den Beispielen c und d werden deshalb gewählt, da in diesem Fall die notwendigen Drehwinkel Δ ck mit den der Ausrichtung der Start-Ausrichtungs-Markierungen in den Beispielen a und b entsprechenden Vorzeichen eingehen. Dies vereinfacht, wie später noch ersichtlich wird, in der Praxis die Festlegung der neuen Abtastlinienausrichtung,

Die Zeitdifferenzen zwischen dem Erscheinen der beiden Signalmuster aufgrund der überquerung einer Start-Ausrichtungs-Markierung durch die beiden Abtastlinien werden zweckmäßigerweise durch Abzählen von entsprechenden Takten einer in Fig. 3 angedeuteten, synchron zum Fortschreiten der Abtastlinien verlaufenden Taktfrequenz ermittelt. Dabei v/erden diese Takte in den Beispielen a und c bevorzugt negativ gezählt, während sie in den

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Beispielen b und d bevorzugt positiv gezählt werden. Zur Bestimmung der jeweiligen Ausrichtung der Abtastlinien wird in vorteilhafter Weise eine ebenfalls in Fig. 3 gezeigte Sinusschwingung verwendet, die eine solche Phase besitzt, daß ihre der Zeitdifferenz zwischen dem Erscheinen der beiden Signalmuster entsprechende Phasendifferenz immer gleich dem Steigungswinkel einer Senkrechten auf einer Start-Ausrichtungs-Markierung in bezug auf die Abtastlinien ist, wobei die Ausrichtung der Abtastlinien jeweils durch einen festgehaltenen, einer Phase oL _Q entsprechenden Momentanwert dieser Sinusschwingung festgelegt wird. Demzufolge entspricht eine abgezählte Taktanzahl der Taktfrequenz 10 nicht nur immer dem notwendigen Drehwinkel δ oL , sondern auch zugleich einer entsprechenden Phasendifferenz der Sinusschwingung. Wird somit von dem Winkel d _Q, dessen zugehöriger Momentanwert der Sinusschwingung die gezeigte Ausrichtung der Abtastlinien Ll und L2 festlegt, die der positiv oder negativ abgezählten Taktanzahl entsprechende positive oder negative Phasendifferenz addiert, so erhält man automatisch für die Beispiele a und b die Winkeld und

el

et,, deren zugehörige Momentanwerte der Sinusschwingung die für die Ablesung der Datenspuren einzustellenden Richtungen angeben. Im Falle der Beispiele c und d werden die entsprechenden Winkel ei und οι, dadurch erhalten, daß zu der dem notwendigen Drehwinkel entsprechenden positiven oder negativen Taktanzahl eine einem Drehwinkel von 180 entsprechende Taktanzahl addiert wird. Durch eine derartige Festlegung der Ausrichtung der Abtastlinien mittels einer Sinusschwingung wird auf relativ einfache Weise erreicht, daß die Abtastlinien so gedreht werden, daß sie orthogonal zu den Start-Ausrichtungs-Markierungen und in der richtigen Ableserichtung der Datenspuren verlaufen.

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Anhand der Fig. 4 ist dargestellt, wie das anhand der Fig. 3 beschriebene Verfahren zur Festlegung der Ausrichtung des Abtastrasters verwirklicht werden kann. Die in Fig. 3 angedeutete Taktfrequenz 10 wird von einem Taktgeber 11 erzeugt und einem Wiederholungszähler 12 und einer Schaltung 13 zugeführt. Diese Schaltung 13, die das Video-Signal von der Vidikon-Röhre 4 empfängt, verzögert das Abtastsignal der ersten Abtastlnie Ll in der angegebenen Weise, decodiert, d.h. erkennt die einer Start-Ausrichtungs-Markierung entsprechenden Signalmuster und mißt die Verzögerung zwischen dem Erscheinen von zwei aufgrund aufeinanderfolgender Abt.astlinien erzeugten Signalmuster in Form von positiv oder negativ abgezählten Takten der Taktfrequenz 10. Die so abgezählte Taktanzahl wird an einen Komparator 14 signalisiert. Dieser Komparator erhält einen zweiten Eingang von dem Wiederholungszähler 12 von dem ebenfalls mittels eines Sinusfilters 15 eine Sinusschwingung abgeleitet wird, deren Phase proportional 'zu der durch den Wiederholungszähler 12 abgezählten Taktanzahl verläuft. Diese Sinusschwingung wird einem Momentanwertspeicher 16 zugeführt. Der Komparator 14 erhält außerdem noch ein Rasterausrichtungssignal in Form einer Taktanzahl, die die Taktanzahl angibt, die der Phase des im Momentanwertspeicher 16 gespeicherten, die Ausrichtung der Abtastlinien angebenden Momentanwerts entspricht. In dem Komparator wird die Summe der Taktanzahl des Rasterausrichtungssignals und der Taktanzahl von der Schaltung mit der Taktanzahl vom Wiederholungszähler 12 verglichen. Bei Gleichheit liefert der Komparator ein Speichersignal an den Momentanwertspeicher 16, durch das diesem der Befehl erteilt wird, den zu diesem Zeitpunkt vom Sinusfilter 15 gelieferten Momentanwert der Sinusschwingung ■ zu speichern. Durch diesen neu gespeicherten Wert wird

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die Abtaststeuereinrichtung 5 so beeinflußt, daß die Abtastlinien die Richtung der Datenspuren bekommen.

In dem Fall, in dem gemäß den Beispielen c und d in Fig. 3 auch am Ende eines Datenfeldes liegende Start-Ausrichtungs-Markierungen angezeigt werden, wird dem Komparator 14 zusätzlich ein weiteres Signal zugeführt, das aus einer einem Drehwinkel von 180 entsprechenden Taktanzahl besteht. In diesem Fall wird von dem Komparator das Speichersignal abgegeben, wenn die Taktanzahl vom Wiederholungszähler 12 der Summe der übrigen dem Komparator zugeführten Taktanzahlen entspricht. Hierdurch wird dann, wie anhand der Fig. 3 bereits erläutert, nicht eine Drehung um + oder - Absondern um 180° t Δοί erreicht.

In Fig. 5 ist ein wenig detaillierter dargestellt, auf welche Weise in der Schaltung 13 das Abtastsignal einer Abtastlinie gegenüber dem Abtastsignal einer darauf folgenden Abtastlinie verzögert und darauf-hin die Zeit-' differenz zwischen dem Erscheinen eines einer Start-Ausrichtungs-Markierung entsprechenden Signal-Musters in jedem der Abtastsignale bestimmt wird. Zur Verzögerung des Abtastsignals der zeitlich ersten Abtastlinie ist ein Schieberegister 17 mit η Stufen vorgesehen, dem das digitalisierte Video-Signal zugeführt wird und das durch Takte des bereits in der Anordnung gemäß Fig. 4 verwendeten Taktgebers 11 gesteuert wird. Dieser Taktgeber 11 wird in Start/Stop-Weise betrieben. Ihm wird als Startsignal ein Liniensynchronisationssignal zugeführt, das jeweils den

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Beginn einer Linienabtastung signalisiert. Außerdem ist mit dem Taktgeber 11 ein Wiederholungszähler 18 verbunden, der jeweils nach Abzählung von η Takten ein Stop-Signal an den Taktgeber 11 liefert. Der Ausgang des Schieberegisters, der der Abtastlinie L 1 entspricht, wird zusammen mit dem der Abtastlinie L 2 entsprechenden Abtastsignal einer Verzögerungsmeßeinrichtung 19 zugeführt, die zugleich die von dem Taktgeber 11 erzeugten Takte erhält.

Da der Taktgeber 11 jeweils synchron zum Verlauf einer Abtastlinie Takte erzeugt, wird das Abtastsignal gemäß der ersten Abtastlinie so lange in dem Schieberegister gespeichert, bis ein neues Liniensynchronisationssignal den Beginn der Abtastung gemäß der zweiten Abtastlinie L2 signalisiert; und das Abtastsignal gemäß der Linie Ll erscheint somit synchron mit dem Abtastsignal gemäß der Linie L2 an der Verzögerungsmeßeinrichtung 19, die dann die zeitliche Verzögerung zwischen dem Auftreten eines eine Start-Ausrichtungs-Markierung anzeigenden Signalmusters in beiden Abtastsignalen mißt und eine dieser Verzögerung zwischen den beiden Signalmustern entsprechende Taktanzahl vom Taktgeber 11 abzählt und an den in Fig. gezeigten Komparator 14 liefert. Außerdem können von dieser Verzögerungsmeßeinrichtung 19 noch die zeitlich gleichgerichteten Abtastsignale an die in Fig. 1 gezeigte Datenverarbeitungsschaltung 7 geliefert v/erden, da diese Abtastsignale nach richtiger Ausrichtung der Abtastlinien auch die in den Datenspuren gespeicherten Daten beinhalten.

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Der Aufbau der Verzögerungsmeßeinrichtung 19 ist in Fig. 6 dargestellt. Sie umfaßt zwei Schieberegister 20 und 21 zur Speicherung der in den den Abtastlinien Ll und L2 entsprechenden Abtastsignalen enthaltenen, eine Start-Ausrichtungs-Markierung anzeigenden Signalmuster, zwei Decodierer 22 und 23 zum Erkennen der in den Schieberegistern 20 und 21 gespeicherten, einer Start-Ausrichtungs-Markierung entsprechenden Signalmuster, zwei mit den Decodierern verbundene UND-Schaltungen 24 und 25 und zwei Start/Stop-Zähler 26 und 2 7. Von beiden Zählern ' 26 und 27werden Takte von dem in Fig. 4 und Fig. 5 gezeigten Taktgeber 11 abgezählt. Wenn nun aufgrund der Abtastlinie Ll in dem Schieberegister 21 aufgrund einer Start-Ausrichtungs-Markierung ein Signalmuster erscheint, so wird dieses von dem Decodierer 23 angezeigt, der daraufhin an die UND-Schaltung 25 ein Eingangssignal liefert, die bei Nichtvorliegen eines entsprechenden Signals vom Decodierer 22 über einen Inverter 28 ein zweites Eingangssignal erhält und daraufhin an den Zähler 27 ein Start-Signal gibt. Dieser Zähler beginnt daraufhin Takte abzuzählen, bis auch vom Decodierer eine Start-Ausrichtungs-Markierung erkannt wird und der Zähler 2 7 ein entsprechendes S.top-Signal erhält. Vom Zähler 2 7 werden also negativ zu wertende Takte gemäß Beispiel a in Fig. 3 abgezählt. Dieser Zähler zählt nämlich die Takte, die vom Erscheinen eines Signalmusters aufgrund der ersten Abtastlinie Ll bis zum Erscheinen eines Signalmusters aufgrund der Abtastlinie L2 vom Taktgeber 11 abgegeben werden. Umgekehrt erhält die UND-Schaltung ein Eingangssignal, wenn von dem Decodierer 22 eine Start-Ausrichtungs-Markierung erkannt v/orden ist, wobei diese UND-Schaltung 24 über einen Inverter 29 ein zweites Eingangssignal erhält, wenn der Decodierer 23 kein entsprechendes

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Signal liefert. Der Zähler 26 zählt infolgedessen die Takte, die vom Erkennen eines Signalmusters aufgrund der Abtastlinie L2 bis zum Erkennen eines Signalmusters aufgrund der Abtastlinie Ll' vom Taktgeber 11 geliefert werden. Diese Taktanzahl ist gemäß Beispiel b in Fig. 3 positiv zu werten. Bei der Abtastung einer Start-Ausrichtungs-Markierung durch die zwei aufeinanderfolgenden Abtastlinien Ll und L2 zählt demgemäß immer nur einer der Zähler 26 und 27. Die positiv oder negativ zu bewertender von einem der Zähler abgezählte Taktanzahl wird jeweils über einen in Fig. 7 gezeigten Vorwärts-Rückwärts-Zähler dem in Fig. 4 gezeigten Komparator 14 zugeleitet.

In dieser Fig. 7 ist in detaillierterer Weise gezeigt, wie der notwendige Drehwinkel für die Ausrichtung des Abtastrasters in Datenableserichtung bestimmt wird. Hier ist wieder entsprechend Fig. 4 der Taktgeber 11, der Wiederholungszähler 12, der Komparator 14 und das Sinusfilterl5 gezeigt. Der Taktgeber 11 erzeugt dabei wiederum die Taktfrequenz 10, die dem Wiederholungszähler 12 zugeführt wird, der beispielsweise nach der Abzählung von 64 Takten wieder von vorn zu zählen beginnt und die Zählergebnisse fortlaufend an den Komparator 14 liefert. Dabei wird das der Abzählung von 32 Takten entsprechende Signal an das Sinusfilter 15 gegeben, das entsprechend eine Sinusschwingung erzeugt, deren Phase von 360° einer Taktanzahl von 64 entspricht. Der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 30 zählt zu den in der Verzögerungseinrichtung positiv oder negativ ge-< zählten Takten eine Taktanzahl hinzu, die der Phase des die Richtung der Abtastlinien während der Anzeige der . Start-Ausrichtungs-Markierung angebenden,im Momentanwert-

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speicher 16 gespeicherten Momentanwertes der Sinusschwingung entspricht. Auf diese Weise liefert der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 30 an den Komparator ein Zählergebnis, das (s.Fig.3) die Taktanzahl angibt, die der Phase des neu einzustellenden Momentanwertes der Sinusschwingung für eine richtige Ausrichtung der Abtastlinien in Richtung der Datenspur entspricht. Beim Vergleich der Zählergebnisse des Wiederholungszählers 12 und des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 30 im Komparator 14 gibt dieser somit ein Speichersignal in dem Moment ab, in dem die Sinusschwingung den für die Ausrichtung der Abtastlinien in Datenableserxchtung richtigen Momentanwert besitzt.

Für die Beispiele c und d in Fig. 3 ist es noch erforderlich, daß bei der Bestimmung der Phase für den neu festzulegenden Momentanwert der Sinusschwingung ein Phasenwinkel von 180 berücksichtigt wird. Wenn also auch am Ende eines Datenfeldes auftretende Start-Ausrichtungs-Markierungen angezeigt und als am Ende liegend erkannt werden, so muß dem Zählergebnis des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 30 noch eine einem Phasenwinkel von 180° entsprechende Taktanzahl hinzugezählt werden. Dies erfolgt über den in Fig. 7 gestrichelt gezeichneten Addierer 31, der auf ein entsprechendes, die Erkennung einer am Ende eines Datenfeldes liegenden Start-Ausrichtungs-Markierung charakterisierendes Signal hin die einer Phasendifferenz von 180° entsprechende Taktanzahl 32 zu dem Zahlergebnis des Zählers 30 hinzufügt. Durch diese Hinzufügung wird automatisch die richtige Phase und somit der richtige Momentanwert der Sinusschwingung für die Neuausrichtung der Abtastlinien bestimmt.

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In Fig. 8 ist die Abtaststeuerungseinrichtung 5 detailliert dargestellt. Sie besteht aus zwei Momentanwertspeichern und 33, wobei dem Speicher 32 die im Sinusfilter 15 erzeugte Sinusschwingung über einen Schalter 34 und dem Speicher 33 die in einem Phasenschieber 35 erzeugte korrespondierende Cosinusschwingung über einen Schalter zugeführt wird. Diese Schalter 34 und 36 werden durch das Speichersignal vom Komparator 14 geöffnet, so daß die zu diesem Zeitpunkt jeweils vorhandenen Momentanwerte der Sinus- und Cosinusschwingung in den Momentanwertspeichern 32 und 33 gespeichert werden. Weiterhin sind vier Rampensignalgeneratoren 37, 38, 39 und 40 vorgesehen, von denen die Rampensignalgeneratoren 37 und 39 ein sägezahnförmiges Rampensignal a(t) und die Rampensignalgeneratoren 38 und ein sägezahnförmiges Rampensignal b(t) erzeugen. Das Rampensignal b(t) besitzt dabei, wie- angedeutet, eine höhere Frequenz als das Rampensignal a(t). Der in dem Momentanwertspeicher 32 gespeicherte Sinus-Momentanwert wird dabei über einen Inverter 41 dem Rampensignalgenerator 37 und direkt dem Rampensignalgenerator 40 zugeleitet, während der im Momentanwertspeicher 33 gespeicherte Cosinus-Momentanwert zu den Rampensignalgeneratoren 38 und 39 geführt wird. Die Ausgänge derRämpensignalgeneratoren 37 und 38 einerseits und 39 und 40 andererseits sind dabei so miteinander gekoppelt, daß Ablenkungssignale für die x-Richtung und die dazu orthogonal verlaufende y-Richtung in der Form

χ = -a(t) sinüi + b(t) cosoi. und γ = a(t) cosoi.+ b(t) sinot entstehen. Wie leicht zu übersehen ist, wird durch diese Ablenkungssignale in der Vidikon-Röhre 4 ein Abtastraster erzeugt, dessen Ausrichtung durch die gespeicherten Sinus- und Cosinus-Momentanwerte bestimmt ist. Wird

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infolgedessen durch Vergleich in dem Komparator 14 ein Speichersignal erzeugt, so werden die entsprechenden Sinus- und Cosinus-Momentanwerte gespeichert und durch sie die neue Richtung der Abtastlinien zum Abtasten-äer Datenspuren festgelegt. Für die Such-Drehung zum Auffinden einer Start-Ausrichtungs-Markierung können die Schalter 34 und 36 jeweils im Verhältnis vorbestimmter Taktzahlen geöffnet und geschlossen werden, so daß sich eine entsprechende Drehung des Abtastrasters ergibt. Eine solche Taktanzahl könnte beispielsweise von dem Wiederholungszähler 12 abgezählt werden. In diesem Fall würde von dem Wiederholungszähler 12 jeweils beim Erreichen einer bestimmten Taktanzahl ein Speichersignal an die Schalter 34 und 36 gegeben werden.

In Fig. 9 ist eine gegenüber Fig. 2 variierte Ausführungsform eines Datenfeldes gezeigt. Dieses besitzt außer den Datenspuren 8 und der senkrecht dazu verlaufenden Start-Ausrichtungs-Markierung 9 noch eine zweite Start-Ausrichtungs—Markierung 42, die senkrecht zu der Start— Ausrichtungs-Markierung 9 und somit in Richtung der Datenspuren 8 verläuft. Dabei bestehen die beiden Start-Ausrichtungs-Markierungen 9 und 42 aus hinsichtlich der Liniendicke und/oder des Linienabstandes unterschiedlichen Kontrastlinienmusterni. Bei Verwendung eines solchen Datenfeldes gem. Fig. 9 kann eine Such—Drehung des Abtast— rasters völlig entfallen, da bei jeder Ausrichtung der Abtastlinien zumindest eine der Start-Ausrichtungs-Markierungen 9 und¹42 von zwei aufeinanderfolgenden Abtastlinien unter einem hinreichend großen Winkel überquert wird. Dabei wird dann zweckmäßigerweise vorgesehen,

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daß nur die unter dem größten Winkel überquerte Start-Ausrichtungs-Markierung zur Drehung des Abtastrasters in Datenableserichtung verwendet wird.' Eine solche Auswertung der Überquerung einer der Start-Ausrichtungs-Markierungen zur Drehung des Abtastrasters in die richtige Datenableserichtung kann nach den beschriebenen Grund— zügen der Erfindung in für jeden Fachmann einfacher Weise durchgeführt werden.

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel bzw. die dargestellten" Ausführungsbeispiele beschränkt ist. So sind viele Variationen der Schaltungsdetails möglich, ohne daß dabei der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird. Beispielsweise können die Verzögerung des durch die erste Abtastlinie erzeugten. Abtastsignals und auch die Messung der .Zeitdifferenz zwischen den Anzeigen von zwei Überquerungen einer Start-Ausrichtungs-Markierung anzeigenden Signalmustern in anderer als der beschriebenen Weise erfolgen. Auch für die Drehwinkelbestimmungseinrichtung gem. Fig. 7 bieten sich dem Fachmann ohne weiteres andere Lösungsmöglichkeiten an.

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Claims (23)

1. Patentansprüche

   Verfahren zum Identifizieren von Objekten mittels Dateninformationen, wobei die Objekte in willkürlicher Position und Ausrichtung und zu willkürlichen Zeiten in einem bestimmten Gebiet erscheinen können und auf einer Oberfläche eine Kennzeichnung in Form eines Datenfeldes aufweisen, das in zumindest einer Datenspur angeordnete, kontrastierende Datenmarkierungen und eine die Ausrichtung und den Beginn der Datenspur (en) angebendeStart-Ausrichtungs-Markierung in Form eines Kontrastlinienmusters umfaßt, und das bestimmte Gebiet in einem winkelmäßig festgelegten Abtastraster abgetastet und dabei ein Signalmuster angezeigt wird, wenn in dem Gebiet ein die Start-Ausrichtungs-Markierung darstellendes Linienmuster von einer Abtastlinie überquert wird, und danach in Abhängigkeit von den angezeigten Signalmustern ein Abtastraster gebildet wird, durch das die Datenspur in ihrer Längsausdehnung abgetastet und dabei die in ihr enthaltenen Daten gelesen werden, dadurch gekennzeichnet, daß der zeitliche Abstand zwischen zwei von zwei einen Abstand zueinander besitzenden Abtastlinien(Ll, L2) erzeugten Signalmustern bestimmt wird und in Abhängigkeit von diesem Abstand das winkelmäßig festgelegte Abtastraster dergestalt gedreht wird, daß die Abtastlinien in Längsrichtung der Datenspur (8) verlaufen.

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2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von der ersten AbtastLinie (Ll) erzeugte Signalmuster gegenüber dem von der zweiten Abtastlinie (L-2) erzeugten Signalmuster um die Zeit zwischen dem Beginn der ersten Abtastlinie und dem Beginn der zweiten Abtastlinie verzögert wird und das Abtastraster in Abhängigkeit von der sich danach ergebenden Zeitdifferenz zwischen dem Erscheinen der Signalmuster gedreht wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2,dadurch- gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit davon, welches der Signalmuster zuerst erscheint, die Drehrichtung des Abtastrasters bestimmt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß von einem Taktsignal (lO)-nach der Verzögerung des von der ersten Abtastlinie (Ll) erzeugten Signalmustersjeweils vom Erscheinen des ersten Signalmusters bis zum Erscheinen des zweiten Signalmusters eine der Zeitdifferenz zwischen beiden Signalmustern entsprechende Taktanzahl abgezählt wird, die das Ausmaß der notwendigen Drehung des Abtastrasters bestimmt.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktanzahl beim Erscheinen eines ersten Signalmusters aufgrund der Abtastung durch die erste Abtastlinie (Ll) getrennt von der Taktanzahl beim Erscheinen eines ersten

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   Signalmusters aufgrund der Abtastung durch die zweite Abtastlinie (L2) gezählt wird und in Abhängigkeit davon, welche der Taktanzahlen gezählt wurde, die notwendige Drehrichtung des Abtastrasters bestimmt wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Taktsignal (10) jeweils die Abtastung entlang einer Abtastlinie (Ll, L2) zeitlich verfolgt, eine zu dem Taktsignal synchrone Sinusschwingung mit einer zur Richtung der Start-Ausrichtungs-Marklerung (9, 42) und somit zur Zeitdifferenz zwischen beiden Signalmustern proportionalen Phase (oc) erzeugt und durch einen festgehaltenen Momentanwert dieser Sinusschwingung die Ausrichtung der Abtastlinien (Ll, L2) bestimmt wird, wobei durch die Summe aus der abgezählten positiven oder negativen Taktanzahl und der dem festgehaltenen Momentanwert entsprechenden Taktanzahl ein neuer Momentanwert der Sinus—schwingung ermittelt wird, der die Datenablese— richtung der Abtastlinien bestimmt.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei zur Start-Ausrichtungs-Markierung (9) senkrecht verlaufender Datenspur (8) die Sinusschwingung eine solche Phase (oc) besitzt, daß ihre der Zeitdifferenz zwischen dem Erscheinen der bei'den Signalmuster entsprechende Phasendifferenz (^¹* ) immer gleich dem Steigungswinkel einer Senkrechten auf einer Start-Ausrichturigs-Markierung in bezug auf die Abtastlinien (Ll, L2) ist, und die Summe aus der dem festgehaltenen Momentanwert der Sinusschwingung

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   entsprechenden Taktanzahl und der der Zeitdifferenz entsprechenden positiv oder negativ gezählten Taktanzahl mit der Taktanzahl des die Abtastung einer Linie zeitlich verfolgenden, synchron mit der Sinusschwingung verlaufenden Taktsignals(10) verglichen wird und bei Gleichheit der der verglichenen Taktanzahl entsprechende Sinuswert festgehalten und zur Aisrichtung der Abtastlinien in Datenableserichtung benutzt wird.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtastraster durch je ein Ablenkungssignal für die x- und die dazu orthogonale y-Richtung erzeugt wird und die beiden Ablenkungssignale dadurch erzeugt werden, daß der Momentanwert der Sinusschwingung und einer dazu synchron erzeugten Cosinusschwingung in Momentanwertspeichern (32, 33) gespeichert werden und jeder der gespeicherten Momentan-

   werte jeweils zwei unterschiedlich schnelle, Rampensignale a(t) und b(t) erzeugende Rampensignalgeneratoren (37 und bzw. 38 und 39) dergestalt zugeführt werden, daß Ablenkungssignale der Form

   χ = -a(t) sinoc + b(t) cosoL und

   y = a(t) cosoL + b(t) sinoi gebildet werden.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Gleichheit der verglichenen Taktanzahlen der dieser Taktanzahl entsprechende Sinusmomentanwert und der dazu synchrone Cosinusfttomentanwert in den Momentanwertspeichern (32, 33) festgehalten werden.

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10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtastraster zum Suchen einer Start-Ausrichtungs-Markierung (9, 42) in großen, festgelegten Schritten gedreht wird.
11. 11. Verfahren nach Anspruch 10 in Verbindung mit einem der Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Such-Drehung des Abtastrasters nacheinander bestimmten, aufeinanderfolgenden Taktzahlen entsprechende Sinuswerte festgehalten werden.
12. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß das Datenfeld (2) zwei zueinander senkrechte, unterschiedliche Start-Ausrichtungs-Markierungen (9, 42) aufweist, deren entsprechenden Signalmuster voneinander unterschieden werden, wobei nur jeweils ein angezeigtes Signalmuster für die Rasterdrehung benutzt wird.
13. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß auch am Ende des Datenfeldes (2) abgetastete Start-Ausrichtungs-Markierungen (9, 42) angezeigt und als solche erkannt werden und das Abtastraster aufgrund dieser Erkennung um einen gegenüber dem dem zeitlichen Abstand zwischen dem Erscheinen der beiden Signalmuster entsprechenden Winkel dergestalt vergrößerten Winkel gedreht wird, daß die Start-Ausrichtungs-Markierüng

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    bei in Längsrichtung der Datenspur (8) ausgerichteten Abtastlinien (Ll, L2) am Anfang des Datenfeldes liegt.
14. 14. Verfahren nach Anspruch 13 in Verbindung mit Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Anzeige einer am Ende des Datenfeldes befindlichen Start-Ausrichtungs-Markierung (9) die Summe aus einer 180° entsprechenden Taktanzahl, der der Zeitdifferenz entsprechenden positiven oder negativen Taktanzahl und der dem festgehaltenen Momentanwert der Sinusschwingung entsprechenden Taktanzahl mit der Taktanzahl der die Ablesung verfolgenden Sinusschwingung verglichen wird.
15. 15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-14 mit einer ersten Einrichtung zum Erzeugen eines stufenweise drehbaren, aus aufeinanderfolgenden, untereinander liegenden Abtastlinien bestehenden Abtastrasters, einer zweiten Einrichtung zum Anzeigen von bei Abtastung einer Start-Ausrichtungs-Markierung erzeugten Signalmustern und zur Drehung des Abtastrasters in Abhängigkeit von den angezeigten Signalmustern in Datenableserichtung und einer Einrichtung zum Ablesen der Daten, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung (13) eine Verzögerungsmeßeinrichtung (19) zum Messen der Zeitdifferenz zwischen den bei ihr erscheinenden, von aufeinanderfolgenden Abtastlinien (Ll, L2) erzeugten Signalmustern und zum Bilden eines die Zeitdifferenz darstellenden Signals und eine Drehwinkelbestimmungseinrichtung (Fig.7) umfaßt, durch die in Abhängigkeit von dem die Zeitdifferenz

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    darstellenden Signal der Drehwinkel und die Drehrichtung für die Drehung der Abtastlinien in Datenab leserichtung bestimmt wird.
16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung (13) eine Verzögerungseinrichtung, durch die das von einer Abtastlinie (Ll) erzeugte Signalmuster gegenüber dem von einer nachfolgenden Abtastlinie (L2) erzeugten Signalmuster um die Zeit zwischen dem Beginn der ersten Abtastlinie und dem Beginn der nachfolgenden Abtastlinie verzögert wird, und die Verzögerungsmeßeinrichtung (19) zwei Zähler (26, 27) umfaßt, deren einer (27) Takte von einem Taktgeber (11) vom Erscheinen eines von der ersten Abtastlinie erzeugten Signalmusters bis zum Erscheinen eines von der nachfolgenden Abtastlinie erzeugten Signalmusters als negative Anzahl abzählt, während der andere Zähler (26) vom Erscheinen eines von der nachfolgenden Abtastlinie erzeugten Signalmusters bis zum Erscheinen eines von der ersten Abtastlinie erzeugten Signalmusters Takte des Taktgebers als positive Anzahl abzählt.
17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtung (19) ein die Abtastsignale •der ersten Abtastlinie (Ll) speicherndes Schieberegister (17) mit η Stufen umfaßt, das von dem als Start/Stop-Taktgeber (11) ausgebildeten Taktgeber weitergeschaltet wird, der bei Beginn der Abtastlinie (Ll) ein Startsignal erhält und mit einem Wiederholungszähler (18) verbunden ist, der bei η gezählten Takten rückgestellt wird und ein Stop-Signal für den Taktgeber liefert.

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18. 18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsmeßeinrichtung (19) für jedes der beiden Abtastsignale der beiden Abtastlinien (Ll, L2) einen Decodierer (22, 23) umfaßt, der bei Erscheinen eines eine Starte&usrichtungaMarkierung (9, 42) darstellenden Signalmusters ein Anfangssignal an jeweils eine von zwei UND-Schaltungen (24, 25) liefert, denen jeweils über einen Inverter (28, 29) ein zweites Eingangssignal zugeführt wird, wenn der der jeweils anderen UND-Schaltung zugeordnete Decodierer kein Ausgangssignal liefert, wobei jedes der Ausgangssignale der UND-Schaltungen jeweils einem der Zähler (26, 27) als Start-Signal und das der von jeweils einem der Decodierer stammende Eingangssignal der jeweils nicht an ihn ein Start-Signal liefernden UND-Schaltung jeweils einem der Zähler als Stop-Signal zugeführt wird.
19. 19. Vorrichtung nach Anspruch 15 und einem der Ansprüche 16 - 18, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Taktgeber (11) ein Sinusfilter (15) gekoppelt ist, das eine Sinusschwingung mit taktsynchroner Phase (<*) an einen die Ausrichtung der Abtastlinien (Ll, L2) bestimmenden Momentanwertspeicher (16' bzw. 32 und _j 33) liefert, und die Drehwinkelbestimmungseinrichtung (Fig. 7) einen Komparator (14) umfaßt, der bei Gleichheit mit der Summe (A+C) aus der von einem der Zähler (26, 27) abgezählten Taktanzahl und der dem gespeicherten Momentanwert entsprechenden Taktanzahl mit der der Phase der Sinusschwingung entsprechenden Taktanzahl ein Speichersignal an den Momentanwertspeicher liefert, aufgrund dessen der der verglichenen Phase entsprechende Momentanwert der Sinusschwingung als neuer, die Datenableserichtung bestimmender Wert gespeichert wird.

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20. 20. Vorrichtung nach Anspruch 15 und einem der Ansprüche 16 - 18, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Taktgeber (11) ein Sinusfilter (15) gekoppelt ist, das eine Sinusschwingung mit taktsynchroner Phase («O an einen die Ausrichtung der Abtastlinien bestimmenden Momentantwertspeicher (16 bzw. 32 und 33) liefert, und die Drehwinkel— bestimmungseinrichtung (Fig.7) einen Komparator (14) umfaßt, der bei Gleichheit der Summe aus der von einem der Zähler (26, 27) abgezählten Taktanzahl, der dem gespeicherten Momentanwert entsprechenden Taktanzahl und der einer Phasendifferenz von 180° entsprechenden Taktanzahl mit der der Phase der Sinusschwingung entsprechenden Taktanzahl ein Speichersignal an den Momentanwertspeicher liefert, aufgrund dessen der der verglichenen Phase entsprechende Mmentanwert der Sinusschwingung als neuer, die Datenableserichtung bestimmender Wert gespeichert wird.
21. 21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehwinkelbestimmungseinrichtung (Fig.7) einen Vorwärts-Rückwärts-Zähler (30), der die von den Zählern (26, 27) der Verzögerungsmeßeinrichtung (19) gezählten Takte und die dem gespeicherten Momentanwert entsprechenden Takte addiert, und einen Wiederholungszähler (12) umfaßt, der eine vorbestimmte Taktanzahl vom Taktgeber (11) in ständiger Wiederholung abzählt und mit dem das Sinusfilter (15) gekoppelt ist, und daß der Komparator (14) den eingestellten Zählerstand des Vorwärts-Rückwärts-Zählers (30) gegebenenfalls nach Hinzuaddieren einer einer Phasendifferenz von 180° entsprechenden Taktanzahl ständig mit dem Zählerstand des Wiederholungszählers (12) vergleicht.

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22. 22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 - 21, dadurch gekennzeichnet, daß die' erste Einrichtung (5 bzw. Fig.S) zur Erzeugung des Abtastrasters vier Rampensignalgeneratoren (37, 38, 39, 40) umfaßt, von denen jeweils zwei gleichschnell aber unterschiedlich schnell als die anderen beiden sind, jeweils zwei unterschiedlich schnelle dieser Rampensignalgeneratoren (37 und 38 bzw. 39 und40) von zwei.Momentanwertspeichern (32, 33) jeweils ein unterschiedliches konstantes Signal erhalten und die Ausgänge der jeweils zwei unterschiedlichen Rampensignalgeneratoren dergestalt miteinander gekoppelt sind, daß ein Ablenkungssignal für die x-Richtung in der Form

    χ = -C₁ a(t) + C₂ bOfc)

    und ein Ablenkungssignal für die y—Richtung in der Form y = C₂ a(t) + C₁ b(t)

    gebildet wird, wobei C. und" C„ die in den Momentanwertspeichern gespeicherten konstanten Signale und a(t) und b(t) die in den ilampensignalgeneratoren gebildeten, zeitabhängigen, sägezahnformigen Kampensignale darstellen.
23. 23. Vorrichtung nach Anspruch 22 und einem der"Ansprüche 19 - 21, "dadurch gekennzeichnet, daß in den F'Iomentanwertspeichern (32, 33) der eier verglichenen Phase entsprechende fiornentctnwert .der Sinusschwingung und der korrespondierende Momentanwert, der .zugehörigen Cosinusschvingung gespeichert wird.

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