DE2856693A1

DE2856693A1 - Verfahren zur wiedergewinnung einer information und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2856693A1
Application number: DE19782856693
Authority: DE
Inventors: Michel Helle
Original assignee: CII HONEYWELL BULL
Current assignee: CII HONEYWELL BULL
Priority date: 1977-12-30
Filing date: 1978-12-29
Publication date: 1979-07-05
Also published as: ES475898A1; IT1174442B; JPS5497331A; US4232216A; IT7831142A0; BR7808571A; FR2413726B1; FR2413726A1; NL7812473A

Description

- 4 -Patentanwälte

Dipl.-lng. Dipl.-Chem. Dipl.-lng.

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leisei

Ernsbergerstrasse 19

8 München 60

28. Dezember 1978

COMPAGNIE INTERNATIONALE POUR L·INiORMATIQUE CII- HONEYWELL BULL

94» avenue Gambetta

75020 PARIS / Frankreich

Unser Zeichen: C 3217

Verfahren zur Wiedergewinnung einer Information und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrene

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Lesen einer Information, die in Form von Intervallen mit bestimmten Längen codiert let.

Ein bekanntes Beispiel für eine derartige Codierung ist eine Codierung, wie sie üblicherweise bei Finanzinstituten zur Registrierung von üblichen Kenndaten auf persönlichen Dokumenten, wie z.B. den Sohecks, verwendet wird, die den Kunden zur Durchführung bestimmter Geschäfte zur Verfügung gestellt werden. Derartige Kenndaten sind die Codenummer der Bank, der Filiale, des Konteninhabers und des Dokuments. Anhand dieses speziellen Beispiels wird die Erfindung näher beschrieben. Trotzdem soll die Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt sein, wie aus der nachfolgenden Beschreibung zu ersehen ist.

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Von den Pinanzinstituten. sind bereits verschiedene Codes eingeführt worden. In Europa, insbesondere in den lateinischen. Ländern, wird der am meisten verwendete Code mit dem Kurzzeichen CMC-7 bezeichnet, was "Charaotäre Magnetique Code" (MagnetZeichencode) mit 7 Elementen bedeutet. Es handelt sich um eine Darstellung einer alphabetischen und numerischen Information, die den Vorteil hat, daß sie sowohl von der Maschine als auch von nicht eingeweihten Personen gelesen werden kann. Zu diesem Zweck legt auf dem Dokument die Darstellung einer jeden Gruppe von 7 Elementen, die senkrecht und zueinander parallel angeordnet sind, die fragliche Zeichenform nahe. Pur die Maschine sind die 7 Elemente jedoch unterschiedlich voneinander getrennt, und zwar durch ein kurzes oder ein langes vorbestimmtes Intervall, durch das die einzelnen Zeichen unterscheidbar sind. So ist beispielsweise, nacheinander von. links nach rechts, die Ziffer "0" bestimmt durch zwei kurze, zwei lange und zwei kurze Intervalle. Die Ziffer "1" ist bestimmt durch ein langes, drei kurze, ein langes und ein kurzes Intervall. Der Buchstabe "A" ist bestimmt durch ein kurzes, ein langes und vier kurze Intervalle. Der Buchstabe "D" ist bestimmt durch ein langes, zwei kurze, zwei lange und ein kurzes Intervall. Der Buchstabe "Z" ist beispielsweise bestimmt duroh zwei kurze, zwei lange und zwei kurze Intervalle.

Andererseits ist jedes Zeichen von seinem benaohbarten Zeichen durch ein von den beiden anderen Intervallen unterschiedliches Intervall getrennt, das als sehr langes Intervall oder auch als Zwischenzeichenintervall bezeichnet wird.

Der Code CMC-7 setzt fest, daß das kurze, das lange bzw. das sehr lange Intervall die folgende Größe aufweisen muß: 300, 500 bzw. 950 um.

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Die Cedoiermaschinen bearbeiten die Information am Ausgang der Magnetsctiriftleser. Zu diesem Zweck sind die Elemente, die auch. Stäbchen genannt werden, auf dem Dokument mit einer dauermagnetisierbaren Farbe oder Tinte gedruckt, und den Lesern ist eine Magnetisierungsvorriohtung vorgeschaltet, um die Elemente magnetisch zu sättigen.

Die tatsächliche Decodierung wird nach einem der beiden folgenden Prinzipien bewirkt.

Die erste Leseart besteht darin, das Dokument vor einem einzigen Lesekopf vorbeilaufen zu lassen. Der magnetische Übergang, den der vordere und hintere Rand eines jeden Elements in dem Luftspalt des T.eaekopfs bildet, wird durch den Lesekopf entsprechend in einen positiven bzw. einen negativen Impuls umgewandelt. Die Maschine bezieht sioh nun auf einen Impuls mit einer einzigen Polarität, um die langen von den kurzen Intervallen entsprechend dem zeitlichen Auftreten der die gleiche Polarität aufweisenden Impulse zu unterscheiden. Die räumlichen Intervalle zwischen den einzelnen Stäbchen werden also durch die Masohine in zeitliche Intervalle umgewandelt, so daß die Bestimmung nur dann mit Sicherheit vorgenommen werden kann, wenn die Verschiebungsgesohwindigkeit des Dokuments relativ zum Lesekopf stabil ist.

Die zweite Leseart hat gegenüber der ersten den Vorteil, daß sie auf die zeitliche Messung der Intervalle verzichtet, indem die räumliche Messung der Intervalle durch zwei Leseköpfe vorgenommen wird, die in Richtung des Vorbeilaufens des Dokuments gegeneinander verschoben sind. Ein derartiger Leser ist beispielsweise beschrieben in der französischen Patentanmeldung Nr. 74-354-18 (2 289 010).

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Kurz gesagt werden die kurzen und langen Intervalle zwisotien den Elenenten dadurch unterschieden, daß die ■beiden Leseköpfe um eine Distanz gegeneinander verschoben werden, die gleich einem der Intervalle ist. Wenn das kurze Intervall gewählt wurde, so sind die von den beiden Leseköpfen ausgegebenen Signale in Übereinstimmung, wenn zwischen ihnen ein kurzes Intervall auf dem Dokument erscheint, und sie befinden sich nicht in Übereinstimmung bei einem langen Intervall; das Umgekehrte gilt, wenn die beiden Leseköpfe durch das lange Intervall voneinander getrennt sind.

Diese Feststellung durch Vergleioh des gleichzeitigen Auftretens der Signale ist theoretisch unabhängig von der Geschwindigkeit des Vorbeigangs des Schecks vor den beiden Leseköpfen. Wenn jedoch die Magnetleseköpfe gegenüber Wechseln des magnetischen Induktionsfeldes empfindlich sind, wie sie bei der ersten Leseart beschrieben wurden, so ist das festgestellte Signal proportional zur Ableitung der Veränderung des magnetischen Induktionsfelds bezüglich der Zeit, d.h. zur Relativgesohwindigkeit des Vorbeilaufens des Dokuments bei im übrigen gleichen magnetischen Übergängen. Um bei derartigen Lesern richtige Signale zu erhalten, sind relativ große Geschwindigkeiten für das Vorbeilaufen erforderlich. In diesem Fall weist die zweite Leseart lediglich den Vorteil auf, daß die Geschwindigkeiten nicht stabilisiert werden müssen.

Um das Lesen bzw. die Detektion wirklich unabhängig von der Geschwindigkeit des vorbeilaufenden Dokuments relativ zu den Leseköpfen zu machen, wurden diese als magnetfeldabhängige Widerstände ausgebildet. Dies sind elektrische

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Widerstände, die auf ein Substrat aus Isoliermaterial in der Form von dünnen Schichten oder Filmen mit sehr geringer Dicke (von einigen 100 £ bis einigen um) aufgebracht sind und deren Widerstand R sich in Abhängigkeit von einem Magnetfeld ändert. In einem Leser ist ein derartiger magnetfeldabhängiger Widerstand R mit den Klemmen eines Generators verbunden, der einen Strom I liefert. Wenn ein geeignet magnetisiertes Stäbchen vor diesem magnetfeldabhängigen Widerstand vorbeiläuft, so bewirkt das Magnetfeld des Stäbchens in dem Widerstand eine Veränderung des Widerstandswerts um AR, die proportional zur Intensität des empfangenen Felds ist. Diese Veränderung wird durch den Stromgenerator in eine Spannungsänderung AV = I »AR umgewandelt. Das Verhältnis AR/R wird als Koeffizient des magnetfeläabhängigen Widerstands bezeichnet. Man findet detaillierte Beschreibungen derartiger magnetischer Leser in den deutschen Patentanmeldungen P 28 18 97b.8 und P 28 20 835.7.

Aus der Beschreibung der Leser mit magnetfeldabhängigen Widerständen ist zu entnehmen, daß sie gegenüber den Änderungen des Magnetfelds nicht empfindlich sind, sondern daß sie nur auf die Stärke des Felds reagieren, so daß das Lesen vollständig unabhängig von der Vorbeilaufgeschwindigkeit der gelesenen Dokumente ist.

Kurz gesagt, ein doppelköpfiger Leser mit magnetfeldabhängigen Widerständen ermöglicht eine Bestimmung bzw. Unterscheidung der langen von den kurzen Intervallen unabhängig von der Lesegeschwindigkeit. Beim Lesen zählt die Maschine sechs Intervalle und bestimmt das entsprechende Zeichen. Danach werden erneut sechs Intervalle gezählt, um das nachfolgende Zeichen zu bestimmen, wobei diese Zählung immer wieder von neuem begonnen wird.

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Venn auch dieser Leser theoretisoh eine ausreichende Qualität und Sicherheit für die Wiedergewinnung der Informationen zu liefern scheint, so sind doch Beine Nachteile in der Praxis bedeutsam.

Der eine dieser Nachteile liegt in der Realisierung der elektronischen Schaltkreise, die zur Unterscheidung der kurzen von den langen Intervallen dienen. Theoretisch müssen nämlich die Flanken der von den beiden Leseköpfen ausgegebenen Signale gleichzeitig auftreten, wenn ein Intervall zwischen den Stäbchen dem Abstand entspricht, den die beiden Leseköpfe voneinander aufweisen. In der Praxis kann jedoch infolge geringfügiger Verschiebungen der relativen lage der Stäbchen untereinander eines dieser Signale früher oder später als das andere auftreten, wobei diese Verschiebungen auf den Sohreibvorriohtungen für die Stäbchen und auf dem gewählten Träger beruhen. Um einen Vergleich der beiden festzustellenden Signale vornehmen zu können, ist es daher erforderlich, das eine der beiden Signale so zu verzögern, daß es in allen möglichen Fällen immer gegenüber dem anderen Signal verzögert ist. Dies macht eine noch umfangreichere Verarbeitungselektronik erforderlich, als sie bei der ersten Leseart erforderlich ist.

Die Hauptnaohteile der bisher realisierten Doppelkopfleser sind aber darin begründet, daß sie nur zwei Intervalle (lang und kurz) von den vorhandenen drei Intervallen feststellen, und sie treten beim Lesen von Dokumenten in Erscheinung, die den Codiertechniken innewohnende Schriftfehler aufweisen (Fehlstellen oder, im Gegensatz dazu, das Auftreten von Tintenflecken).

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Wie zuvor festgestellt wurde, bestätigt nämlich, die Unterscheidung nach, der zweiten Leseart durch die Gleichzeitigkeit der gelesenen Signale das Vorhandensein eines gegebenen Intervalls (z.B. des kurzen Intervalls), wenn die beiden Leseköpfe um das gleiche Intervall voneinander entfernt sind, während sie bei einer Nicht-Gleichzeitigkeit der festgestellten Signale das Vorhandensein des anderen Intervalls zwischen den Elementen (langes Intervall) annimmt. In der Praxis beweist diese Nicht-Gleiohzeitigkeit jedoch, nur, daß das Intervall nicht kurz ist, d.h., daß es lang oder sehr lang sein kann. Man begreift nun all die vielen unkontrollierbaren Vertauschungen, die auftreten können, wenn sich aufgrund eines Schreibfehlers in den gezählten sechs Intervallen ein falsches Intervall befindet, das dann das ganze Lesen des entsprechenden Dokuments verfälschen kann.

Es sei beispielsweise angenommen, daß die beiden Leseköpfe des Lesers im kurzen Abstand voneinander liegen und sie auf den wirklichen Buchstaben D treffen (sein Code, der bereits oben beschrieben wurde, ist: ein langes, zwei kurze, zwei lange und ein kurzes Intervall), der zwei Sohreibfehler der folgenden, beim CMC-7 sehr häufigen Art aufweist: Nicht-Schreiben des ersten Stäbchens (das am meisten links stehende auf dem Dokument) und das Auftreten eines Tintenflecks vor dem letzten Stäbchen (dieser Fleok simuliert die Anwesenheit eines weiteren Stäbchens mit kurzem Intervall). Venn nun das Lesen von rechts nach links auf dem Dokument vorgenommen wird, so liest die Ma so ti ine zuerst das durch den Tintenfleck simulierte falsche kurze Intervall, ein tatsächliches kurzes Intervall, zwei lange Intervalle und dann zwei

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kurze Intervalle, wobei diese sechs Intervalle dem oben beschriebenen Buohstaben Z entsprechen. Das Nicht-Sohreiben des ersten Stäbchens, das zuletzt gelesen wird, wirkt sich nicht als Fehler beim Lesen aus. Bei seinem Vorhandensein betrachtet jedoch die Maschine das lange Intervall, das es von dem zweiten Stäbchen trennt, als sehr langes Intervall (Zwischenzeichenintervall) und das folgende sehr lange Intervall als erstes langes Intervall eines zweiten Zeichens, was die Verständlichkeit der folgenden Information verfälsohen kann.

Mit der ersten Leseart ist es dank der absoluten Unterscheidung der Intervalle möglich, alle Arten von Intervallen festzustellen, vorausgesetzt, daß die Geschwindigkeit des vorbeilaufenden Dokuments sehr stabil ist, und somit der Bedienungsperson das Auftreten eines Schreibfehlers eines Zeichens anzuzeigen. Trotzdem stellen die Realisierung derartiger Leser und die erforderlichen Einschränkungen in der Funktionsweise ein ernsthaftes Handikap dar, da außer der Tatsaohe, daß die Größe des gelesenen Signals eine Punktion der Geschwindigkeit des Vorbeilaufens des Dokuments relativ zum Lesekopf ist, das Vorhandensein der Luftspalte impliziert, daß der Kopf sehr empfindlich auf den Abstand reagiert, der ihn von dem Dokument trennt, wobei der allgemein zulässige maximale Abstand gleich der Größe des Luftspalte ist, d.h. in der Größenordnung von einigen zehn Mikron liegt.

Die Erfindung hat die Aufgabe, die obengenannten Nachteile der magnetischen Leser zu vermeiden.Darüber hinaus soll der magnetische Leser gemäß der Erfindung ein Verfahren der Unterscheidung von Intervallen ermöglichen, das unabhängig von der Geschwindigkeit des am Leser vorbeilaufenden Dokuments ist und das die Peststellung von

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Schreibfehlern der Zeichen ermöglicht. Darüber hinaus soll die Realisierung einfach, leicht und billig sein.

Nach der Erfindung ist ein Verfahren zur Wiedergewinnung einer Information durch Unterscheidung bzw. Bestimmen der Intervallänge von m verschiedenen Intervallen, die für den Abstand zwischen aufeinanderfolgenden, mindestens eine Impulsbreite 1 aufweisenden Impulsen eines pulsförmigen Signals kennzeichnend sind, bei welchem η getrennte Signale erzeugt werden, zu denen das pulsförmige Signal sowie verschiedene, jeweils um einen Betrag e gegeneinander verzögerte Versionen des pulsförmigen Signals gehören, und diese Signale miteinander verglichen werden, um ein die Information darstellendes Signal zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerung e zwischen einem ersten und einem zweiten Signal der η Signale derart bestimmt wird, daß ein erstes Intervall a dadurch definiert wird, daß die vordere Planke eines ersten Impulses des zweiten Signals mit einem ersten Impuls des ersten Signals zusammenfällt, und ein zweites Intervall b dadurch definiert wird, daß die hintere Planke eines zweiten Impulses des zweiten Signals mit einem zweiten Impuls des ersten Signals zusammenfällt, wobei das Nicht-Zusammenfallen einer Impulsflanke des zweiten Signals mit einem Impuls des ersten Signals einem weiteren Intervall entspricht, das von dem ersten und zweiten Intervall verschieden ist, und daß die Zahl η der Signale durch die Anzahl der so gebildeten Verzögerungen e bestimmt wird, die zur Bestimmung der m Intervalle erforderlich sind.

Entsprechend ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Lesen einer Information, die durch die Anordnung von m unterschiedlichen Intervallen bestimmt

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wird und die auf einem Informationsträger enthalten ist, mit η Leaelcöpfen, die jeweils einen Abstand β vom benachbarten Lesekopf aufweisen und die zum Lesen der Information zu verschiedenen Zeitpunkten entsprechend angeordnet sind und die somit η pulsförmige, identische Signale liefern, die entsprechend den Abständen e unterschiedlich verzögert sind, und mit einer Schaltung zur Verarbeitung der impulsförmigen Signale dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand e zwischen zwei aufeinanderfolgenden LeBeköpfen zur Bestimmung von zwei unterschiedlichen Intervallen a und b der folgenden Gleichung genügt: a-l<e<b + l, wobei a - b + 21 > 0 ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Ee zeigen:

Fig. 1 teilweise sohematisoh, teilweise übersichtsmäßig eine bekannte Lesevorrichtung für den CMC-7-Code, in dem die Buchstaben C, D und E auf einem Dokument geschrieben sind;

Fig. 2 die den Zeichen im Dokument nach Fig. 1 entsprechenden Kurvenformen zur Erläuterung der Funktionsweise der Vorrichtung naoh Fig. 1;

Fig. 3 in gleicher Weise wie Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lesevorrichtung;

Fig. 4 in gleicher Weise wie Fig. 2 die Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Vorrichtung naoh Fig. 3;

Fig. 5 ein sohematisches Blockschaltbild einer mögliohen Ausführungsform des elektronischen Decodiersohaltkreises für die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Fig. 3;

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Fig. 6 Kurvenformen, wie sie an verschiedenen Punkten der Deoodierschaltung nach Fig. 5 auftreten, um das Verständnis der Funktionsweise der Schaltung zu erläutern.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Vorrichtung zum Lesen einer im CMC-7-Code codierten Information arbeitet nach der oben beschriebenen zweiten Leseart, so daß nur die wesentlichen Merkmale in Erinnerung gebracht werden müssen. Die bekannte Lesevorrichtung 10 ist im Zusammenhang mit einem Dokument 11 dargestellt, das eine Spur 12 aufweist, auf der Zeichen im CMG-7-Code geschrieben sind. In Fig. 1 sind die dargestellten Zeichen der Buchstabe D und teilweise das Ende des Buchstabens C und der Anfang des Buchstabens E. Die sieben Elemente oder Stäbchen 13 jedes Zeichens sind in Wirklichkeit ausgeschnitten, um den entsprechenden Buchstaben oder die entsprechende Ziffer sichtbar zu maohen.

Die Intervalle zwischen den Stäbchen 13 sind im wesentlichen maßstabsgetreu dargestellt. Es wurde bereits ausgeführt, daß das Intervall bestimmt wird durch die Distanz zwischen den gleichen Rändern von zwei benachbarten Elementen. Man erkennt so die drei für den GMO-7-Code charakteristischen Intervalle: das kurze Intervall a (300 um), das lange Intervall b (500 um) und das sehr lange Intervall c (950 um).

Die Vorrichtung 10 weist einen magnetischen Leser H mit zwei Leseköpfen 15 und 15^f auf, die dem Dokument 11 zugewandte magnetische Wandlerelemente 16 und 16* aufweisen, die entweder Luftspalte sein können, wenn die Magnetköpfe nach dem Prinzip der Ableitung des Magnetflusses arbeiten,

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oder aber magnetfeldabhängige Widerstände. Die Leseköpfe 15 und 15' weisen auch zwei Ausgangsklemmen 17 und 17· auf, die die von den Wandlerelementen 16 und 16« festgestellten Signale s und s¹ abgeben.

Die Ausgangssignale s und s¹ werden der einen bzw. anderen Eingangsklemme eines Blocks 18 zur Feststellung bzw. Unterscheidung der kurzen und langen Intervalle a bzw. b zwischen den Stäbchen 13 zugeführt. Die für die kurzen und langen Intervalle kennzeichnenden Signale s_ und s-u werden an der einen bzw. anderen Ausgangsklemme des Detektors 18 abgenommen und dem Eingang eines Decodierers 19 zugeführt, der nach dem Zählen von jeweils sechs Intervallen das entspreohende Zeichen bestimmt. Das Ausgangssignal des Deoodierers 19_f das die decodierten Zeichen darstellt, wird einem Verarbeitungsgerät 20, wie etwa einem Reohner, zugeführt.

Das wesentliche Merkmal des Lesers 14 besteht in dem Abstand e zwischen den Wandlerelementen 16 und 16'. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Abstand e gleich dem langen Intervall b. Der Abstand e kann auch alternativ dazu gleich dem kurzen Intervall a sein.

Pig. 2 zeigt die Funktionsweise der Vorrichtung 10. Die dabei dargestellte Spur 12 des Dokuments 11 entspricht der in Fig. 1* wobei die Spur vor dem magnetischen Leser in Pfeilriohtung 21 vorbeiläuft. Bezüglich der Zeitpunkte, an denen die Stäbchen 13 nacheinander vor den beiden Leseköpfen 15 und 15' vorbeilaufen, zeigt Fig. 2 nacheinander die entsprechenden Kurvenformen der Ausgangssignale s und B¹ der Leseköpfe 15 und 15' sowie die für die kurzen und langen Intervalle a und b kennzeichnenden Signale b_ und s-, die am Ausgang des Detektors 18 abgegeben werden.

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Aua Fig. 2 ist zu ersehen, daß das gleichzeitige Auftreten zweier Impulse der Signale s und s¹ das Vorhandensein eines langen Intervalls durch das Signal s^ anzeigt, während das nicht gleichzeitige Auftreten der Impulse als Vorhandensein eines kurzen Intervalls a angesehen wird. Es sei bemerkt, daß der letzte Impuls jedes Signals p¹ nicht "berücksichtigt wird, da die sechs Intervalle durch die ersten sechs Impulse des Signals s¹ bezüglich der sechs letzten Impulse des Signals s bestimmt werden.

Die Figuren 3 und 4- entsprechen im wesentlichen den Figuren 1 und 2, so daß durch einfachen Vergleich die unterschiedlichen Merkmale der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik herausgearbeitet werden können.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 23 ist im Zusammenhang mit dem gleichen Dokument 11 wie in Fig. 1 dargestellt. Andererseits weist die Vorrichtung 23, ebenso wie die Vorrichtung 10 naoh dem Stand der Technik, einen magnetisohen Leser 24 mit zwei leseköpfen 25 und 25' auf, die jeweils an der dem Dokument 11 zugewandten Seite zwei Wandlerelemente 26 und 26« aufweisen und an ihren Ausgängen 27 und 27* zwei Signale S und S¹ liefern, die einem Detektor 28 zugeführt werden.

Im Unterschied zum Detektor 18 ermöglicht der Detektor 28 eine Ausgabe von drei Signalen S_, S₁,, S . die jeweils den drei, für den CMC-7-Code charakteristischen Intervallen a, b bzw. ο entsprechen. Der Decodierer 29 empfängt diese drei Signale zur Wiedergewinnung der gelesenen Zeichen und führt sie über einen Ausgang 31 einem Verarbeitungsgerät 30 zu. Außerdem ist ein zweiter Ausgang 32 des Decodierers 29 mit einem Fehlerdetektor 33 verbunden, der eine Betriebsperson auf alle Lesefehler aufmerksam

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macht und eventuell auch das Einschreiben eines irrtümlichen Signals in das Verarbeitungsgerät 30 verhindern kann.

Die wesentlichen Unterschiede der beiden Lesevorrichtungen 10 und 23 ergeben sioh aus der Distanz e zwischen den beiden Wandlerelementen des magnetischen Lesers. Aus Pig. 3 ist zu ersehen, daß beim Leser 24 die Distanz e kleiner ist als das lange Intervall b, während beim bekannten Leser 14 die Distanz e genau einem der Intervalle a oder b entsprechen muß. Erfindungsgemäß ist die Distanz e so berechnet, daß die von den beiden Leseköpfen abgegebenen Signale S und S¹ entsprechend der in Fig. 4 dargestellten Weise angeordnet sind.

Aus Pig. 4 ist zu ersehen, daß das Signal S¹ aufgrund der Distanz e zwischen den beiden Wandlerelementen 26 und 26» gegenüber dem Signal S derart verzögert ist, daß ein kurzes Intervall a dann.festgestellt wird, wenn die Vorderflanke eines Impulses des verschobenen Signals S¹ mit einem Impuls des ersten Signals S zusammenfällt, daß ein langes Intervall b festgestellt wird, wenn die Rückflanke eines Impulses des verschobenen Signals S¹ mit einem Impuls des ersten Signals S zusammenfällt, und daß das sehr lange Intervall c dadurch festgestellt wird, daß keine Impulsflanke des zweiten Signals S¹ mit einem Impuls des ersten Signals S zusammenfällt. Dies ist aus Pig. 4 deutlich zu ersehen.

In der Praxis bedeutet die Tatsache, daß keine Impulsflanke des zweiten Signals S¹ mit einem Impuls des ersten Signals S zusammenfällt, daß das entsprechende Intervall von den Intervallen a und b verschieden ist. In anderen Worten, wenn anstelle der drei unterschiedlichen Intervalle weitere Intervalle vorhanden wären, beispielsweise ein viertes

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Intervall d, so würde das Auftreten beider Impulsflanken des zweiten Signals S¹ außerhalb eines Impulses des ersten Signals S bedeuten, daß es sich um ein Intervall ο oder d handelt. Sie Unbestimmtheit könnte dadurch behoben werden, daß zu dem Leser 24 ein dritter Lesekopf 25" hinzugefügt würde, der gegenüber dem Lesekopf 25' eine solche Distanz e< hätte, daß beim Vergleich zwischen dem von dem Lesekopf 25" ausgegebenen Signal S" und dem Signal S¹ die Intervalle ο und d daduroh unterschieden werden könnten, daß entweder eine Vorderflanke oder eine Rückflanke eines Impulses des dritten Signals S" mit einem Impuls des zweiten Signals S* zusammenfiele. Im Rahmen dieses doppelten Vergleichs würde, wenn ein Impuls des dritten Signals S" nioht mit einem Impuls des zweiten Signals S* zusammenfiele, dies bedeuten, daß ein anderes Intervall als die vier vorhergehenden festgestellt würde. Dies bedeutet, daß man mit drei Leseköpfen eindeutig das Auftreten von fünf Intervallen bestimmen kann.

Es wurde also gezeigt, daß es möglich ist, mit zwei Leseköpfen drei Intervalle und mit drei Leseköpfen fünf Intervalle zu bestimmen. Aufgrund der gleichen Überlegungen, wie sie hinsiohtlioh der mit dem Bestehen des fünften Intervalls verknüpften Unbestimmtheit angestellt worden sind, findet man, daß unter Verwendung .von η Leseköpfen eindeutig m unterschiedliche Intervalle festgestellt werden können, wobei:

η der ganzzahlige Teil von (^ + 1) ist. (1)

So ergibt eioh η = 2 für π = 2 oder 3; η = 3 für ra = 4 oder usw.

Die Kurven der Flg. 4 zeigen jedooh sehr deutlioh, daß die Übereinstimmungen der Impulsflanken eines Signals mit den Impulsen eines zweiten Signals nur dann auftreten, wenn

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die jeweiligen Impulse eine Breite 1 aufweisen, die "bezüglich des kleinsten Intervalls a weder zu klein noch zu groß ist. Wenn in dieser Beziehung die Impulse der Signale S und S¹ naoh Fig. 4 eine sehr geringe Breite bezüglich des Intervalls a aufwiesen, so stellte man fest, daß es keine Distanz e zwischen den beiden Wandlerelementen 26 und 26' mehr gäbe, die den Unterscheidungskriterien entspräche, die anhand von Fig. 4 aufgestellt wurden. Andererseits bestünde bei zu breiten Impulsen die Gefahr, daß die Flanken eines Impulses des Signals S¹ mit zwei unterschiedlichen Impulsen des Signals S zusammenfielen und damit einem einzigen tatsächlichen Intervall zwei Intervallwerte zugeordnet würden.

Im Rahmen der Figuren 3 und 4 führt die Berechnung der Distanz β zur Bestimmung von zwei unterschiedlichen Intervallen a und b, mit Unterscheidung dieser Werte von anderen möglichen Intervallen, wie etwa des Intervalls c, zu der folgenden Beziehung:

a - b + 21 > O (2)

mit b>a, wie es bereits anfangs angenommen wurde.

Diese Ungleichung ist gleichwertig mit der Bestimmung der Distanz e zwischen den beiden Wandlerelementen 26 und 26' durch die folgende doppelte Ungleiohung:

b-l<e<a+l (3)

Durch Extrapolation dieser Beziehung für den Fall eines Codes mit m unterschiedlichen Intervallen, von denen ρ Werte paarweise den Ungleichungen (2) und (3) genügen (weil der Vergleich von zwei Signalen in Wirklichkeit nur zwei Intervalle von anderen möglichen Intervallen unterscheidet), so

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findet man, daß die Zahl η der erforderlichen Leseköpfe bestimmt wird durch die Formel:

η = m - ξ (4)

In dem uns betreffenden Fall entspricht die Breite 1 der Impulse der Signale S und S' 150 um, d.h. der Hälfte des kurzen Intervalls a. Unter Verwendung dieser Formeln kann man folgendes feststellen:

- Die Ungleichung (2) wird nur für die beiden Werte 300 und 500 um bestätigt, die dem Intervall a bzw. dem Intervall b entsprechen. Anders ausgedrückt, die Breite des verwendeten Signale erlaubt nur die Unterscheidung der Intervalle a und b, und zwar voneinander und von anderen mögliohen Intervallen.

- Da lediglich die beiden Werte a und b die Ungleichung (2) erfüllen, ergibt sich ρ = 2, so daß die Gleichung (4) η = 3 - 1 = 2 ergibt. Dies bedeutet, daß zwei Leseköpfe ausreichend sind.

- Schließlich liegt allgemein die Distanz e, die für die erfindungsgemäße Unterscheidung erforderlich ist und der doppelten Ungleichung (3) genügt, im Bereioh 350 um < e < 450 um. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind es β = 400 um.

Tig. 5 seigt ein Aueführungsbeispiel für die Realisierung eines Detektors 28 der in Fig* 3 dargestellten Lesevorrichtung 23, und zwar im Zusammenwirken mit den beiden Leseköpfen 25 und 25* mit magnetfeldabhängigem Widerstand. Man sieht, daß die beiden magnetfeldabhängigen Widerstände

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26 und 26· der entsprechenden Leseköpfe 25 und 25' in Reihe mit einem Widerstand 34 bzw. 34· zwischen einer positiven Gleichspannungsquelle B+ und Masse gesohaltet sind. Die Verbindungspunkte der magnetfeldabhangigen Widerstände mit den entsprechenden widerständen bilden jeweils die Ausgangsklemmen 27 und 27' der Leseköpfe. Diese beiden Klemmen sind jeweils über einen Kondensator 35 bzw. 35' mit einem Verstärker 36 bzw. 36« verbunden, dessen Ausgangssignal jeweils einen Eingang eines Sohwellenwert-Komparators 37 bzw. 37¹ beaufschlagt, dessen anderer Ausgang mit einer Schwellenwertspannungsquelle 38 verbunden ist.

Der Ausgang des Vergleichers 37 ist mit einer Eingangsklemme eines UND-Glieds 39 und mit einer anderen Eingangsklemme dieses UND-Glieds über einen Inverter 40 verbunden. Der Ausgang des Inverters 40 ist auch mit einer Eingangsklemme eines zweiten UND-Glieds 41 und über einen Inverter mit einer zweiten Eingangsklemme des UND-Glieds 41 verbunden. Die Ausgänge der UND-Glieder 39 und 41 sind jeweils mit einer Eingangsklemme eines UND-Glieds 43 bzw. 44 verbunden, dessen andere Eingangklemme mit dem Ausgang des Vergleichers 37' verbunden ist. Die entsprechenden AusgangesignaIe der UND-Glieder 43 und 44 beaufsohlagen jeweils eine von zwei monostabilen Kippschaltungen 45 bzw. 46, an deren Ausgängen das Signal S^ bzw. das Signal S_Q abgegeben wird, das die langen bzw. die kurzen Intervalle kennzeichnet. Diese beiden Ausgangssignale werden auch einem ODER-Glied zugeführt, dessen Ausgang mit einer Eingangsklemme eines ExclusIv-ODER-Glieds 48 verbunden ist.

Das Ausgangssignal des Vergleichers 37' durchläuft einen Inverter 49 und beaufschlagt jeweils einerseits direkt und andererseits über einen Inverter 50 die beiden Eingangsklemmen eines UND-Glieds 51, dessen Ausgang mit der anderen

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Eingangsklemme des Excluaiv-ODER-Glieds 4-8 und einer Eingangsklemme eines UND-Glieds 52 verbunden ist, dessen andere Eingangsklemme mit dem Ausgang des Exolusiv-ODER-Glieds 48 verbunden ist. Das Ausgangssignal des UND-Glieds beaufschlagt den Eingang einer monoatabilen Kippstufe 53, die an ihrem Ausgang das Signal S liefert, das die sehr langen Intervalle kennzeichnet, d.h. die Zwischenzeichenintervalle der Information.

Fig. 6 zeigt die Kurvenformen, wie sie an verschiedenen Stellen der Sohaltung nach Fig. 5 abgenommen werden, wenn der Buchstabe D und der Anfang des Buohstabens E der Spur gelesen wird, wie es in den Figuren 3 und 4 dargestellt ist. Die Signale S und S¹ sind die Ausgangssignale der Verstärker 36 bzw. 36* und stellen die in den magnetfeldabhängigen Widerständen 26 und 26' der beiden Leseköfpe 25 und 25* erzeugten Signale dar. !,„ bezeichnet das Spannungsniveau, das von der SchwellenwertSpannungsquelle 38 geliefert wird.

Die Kurvenformen W,~ und W¹ γ, sind die Ausgangs signale der Schwellenwertkomparatoren 37 bzw. 37', woraus zu ersehen ist, daß die Vorderflanken dieser Signale den Zeitpunkten der Gleichheit der Signale S und S¹ mit dem V^rgleichsniveau L,g entsprechen.

Die Kurvenform W^₀ entspricht dem Signal am Ausgang des Inverters 40. Daraus ist zu ersehen, daß der Inverter den an seinen Eingang angelegten Impulsen W37 eine kleine Verzögerung erteilt.

In gleioher Weise ist die Kurvenform W^₂ ^am Ausgang des Inverters 42 gegenüber der Kurvenform W^q verzögert.

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Die Kurvenform Win wird gebildet duroh Impulse, deren Vorderflanken den Vorderflanken der Impulse der Kurvenform Wj₇ und deren Rückflanken den Vorderflanken der Impulse der Kurvenforn Wj₀ entsprechen. Diese Impulse kennzeichnen die Vorderflanke der Kurvenform W₅₇.

Die Kurvenform W^₁ wird von Impulsen gebildet, deren Vorder flanken den RUokflenken der Impulse der Kurvenform W^₀ und deren Rückflanken den Rüokflanken der Impulse der Kurvenform W42 entsprechen. Die Kurvenform W^₁ kennzeichnet also im wesentlichen die Zeitpunkte, an denen sich die Rückflanken der Impulse der Kurvenform W*₇ ergeben*

In gleicher Weise wie das Signal W~~ duroh die Inverter 40 und 42 sowie das UND-Glied 41 verarbeitet wird, um das Signal W41 zu ergeben, das die Rüokflanken der Impulse der Kurvenform W₅₇ kennzeichnet, wird das Signal W'*₇ duroh die Inverter 49 und 50 und das UND-Glied 51 verarbeitet, um ein Signal Wc₁ zu liefern, das für die Rückflanken der Impulse der Kurvenform W¹^₇ kennzeichnend ist.

Wie bereite oben beschrieben wurde, wird das Signal S_ von Impulsen gebildet, deren Vorderflanke mit den Vorderflanken der Impulse des Signale W^₁ zusammenfällt, die die Rüokflanken der Impulse des Signals W™ kennzeichnen und die in einem Impuls des Signals W¹^₇ gelegen sind.

In gleicher Weise wird da· Signal S₁₉ von Impulsen gebildet, die ein lang·· Intervall daduroh anteigen, daß sich «in für die Vorderflanke eines Impulse· dea Signals W»₇ kennzeichnender Impuls de· Signals W™ in einem Impuls des Signale W₅₇ befindet.

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Im dargestellten Ausführungsbeispiel haben die die Signale S_a und Sy₃ bildenden Impulse eine ausreichend lange Dauer, um mit den Impulsen des Signals Wc₁ verglichen werden zu können. Man stellt fest, daß sich ein Intervall zwisohen zwei Elementen durch die Interferenz eines Impulses der Signale S_Q oder S-^ mit den Impulsen des Signals W₅₁ ergibt. Das Zwischenzeichenintervall c ergibt sich durch das Nichtauftreten dieser Interferenz, wobei dieses Niehtauftreten bei anderen Bedingungen mit dem Mlchtauftreten eines Impulses der Signale W,q &nd W^₁ im siebten und letzten Impuls einer jeden für ein Zeichen kennzeichnenden Impulsgruppe des Signals W37 zusammenfällt.

3?ür die Realisierung der Vorrichtung 28 können selbstverständlich auch andere Verfahren vorgesehen werden.

Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlioh, daß die Erfindung sich auf dia Decodierung irgendeiner Information erstreckt, die in unterschiedlichen Intervallgrößen in beliebiger Anzahl codiert ist.

Änderungen und Ausgestaltungen der beschriebenen Ausführungsbeispiele sind für den Fachmann ohne weiteres möglich und fallen in den Rahmen der Erfindung.

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L e e r s e i f e

Claims

Patentanwälte Dipl.-lng. Dipl.-lng. Dipl.-Chem. G. Leiser E. Prinz Dr. G. Hauser .2856693 Ernsbergerstrasse 19 8 München 60

28. Dezember 1978

GOMPAGNIE INTERNATIONALE POUR L¹INFORMATIQUE CII- HONEYWELL BULL

94, avenue Gambetta

75020 PARIS / ffrankreloh

Unser Zeichen: C 3217

Patentansprüche

Verfahren zur Wiedergewinnung einer Information durch Unterscheidung bzw. Bestimmen der Intervallänge von m verschiedenen Intervallen, die für den Abstand zwischen aufeinanderfolgenden, mindestens eine Impulsbreite 1 aufweisenden Impulsen eines pulsförmigen Signals kennzeichnend sind, bei welchem η getrennte Signale erzeugt werden, zu denen das pulsförmige Signal sowie verschiedene, jeweils um einen Betrag e gegeneinander verzögerte Versionen des pulsförmigen Signals gehören, und diese Signale miteinander verglichen werden, um ein die Information darstellendes Signal zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerung e zwisohen einem ersten und einem zweiten Signal der η Signale derart bestimmt wird, daß ein erstes Intervall a dadurch definiert wird, daß die vordere Planke eines ersten Impulses des zweiten Signals mit einem ersten Impuls des ersten Signals zusammenfällt, und ein zweites

ORIGfNAL INSPECTED

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Lei/Gl

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Intervall b dadurch definiert wird, daß die hintere Flanke eines zweiten Impulses des zweiten Signals mit einem zweiten Impuls des ersten Signals zusammenfällt, wobei das Nioht-Zusammenfallen einer Impulsflanke des zweiten Signals mit einem Impuls des ersten Signals einem weiteren Intervall entspricht, das von dem ersten und zweiten Intervall verschieden ist, und daß die Zahl η der Signale durch die Anzahl der so gebildeten Verzögerungen e bestimmt wird, die zur Bestimmung der m Intervalle erforderlioh sind.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zum Lesen einer Information, die durch die Anordnung von m unterschiedlichen Intervallen bestimmt wird und. die auf einem Informationsträger enthalten ist, mit η Leseköpfen, die jeweils einen Abstand e vom benachbarten Lesekopf aufweisen und die zum Lesen der Information zu verschiedenen Zeitpunkten entsprechend angeordnet sind und die somit η pulsförmige, identische Signale liefern, die entsprechend den Abständen e unterschiedlich verzögert sind, und mit einer Schaltung zur Verarbeitung der pulsförmigen Signale, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand e zwisohen zwei aufeinanderfolgenden Leseköpfen zur Bestimmung von zwei unterschiedlichen Intervallen a und b der folgenden Gleichung genügt:

a-l<e<b + l wobei a - b + 21 > O ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, daduroh gekennzeichnet, daß die minimale Anzahl η der Leseköpfe durch die Gleichung bestimmt wird:

η = m ~

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wobei ρ die Zahl der Intervalle kennzeichnet, die paarweise der GIeichung genügen:

a' - b + 21 > O.

4· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Information durch mehrere, jeweils durch ein vorbestimmtes Intervall voneinander getrennte Gruppen von mehreren gegebenen Elementen (Stäbchen) gebildet wird, deren spezielle Intervallanordnung für· eine gegebene alphanumerische Information oharakteristisoh ist.

5. Vorrichtung naoh Anspruoh 4» daduroh gekennzeichnet, daß die Information im CMO-7-Code (m = 3, η = 2) codiert ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüohe 2 bis 5, daduroh gekennzeichnet, daß der Informationsträger ein Träger ist, der die Durchführung von Bankgeschäften ermöglicht, wie etwa ein Scheck.

7« Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, daduroh gekennzeichnet, daß die Leseköpfe magnetfeldabhängige Widerstände aufweisen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüohe 2 bis 6, daduroh gekennzeichnet, daß die Leseköpfe nach dem Prinzip der Veränderung des Magnetflusses arbeiten.

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