DE2900532C2 - Schaltung zur Signalerkennung für Spannungssignale - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung der im

ίο Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zur Signalerkennung für Spannungssignale.

Bei Aufzeichnungsträgern, wie z. B. zu sortierenden Belegen, ändert sich die Menge oder Dichte der zum Drucken der Striche der Strichkombination benutzten Druckfarbe häufig in einem weiten Bereich. Bei einem Beleg kann der Auftrag an Druckfarbe ziemlich dünn sein, so daß Signale mit relativ kleinen Amplituden erzeugt werden, wenn die Striche dieses Beleges an einem Aufnehmer vorbeibewegt werden. Bei einem anderen Beleg kann die Druckfarbe sehr fett sein und Signale mit sehr großer Amplitude erzeugen. Weiter kann in diesem letztgenannten Fall das in dem Aufnehmer durch jeden Strich erzeugte Spannungssignal außerdem einen Anfangssekundärimpuls und einen Endsekundärimpuls mit beträchtlichen Amplituden haben.

Eine bekannte Schaltung der eingangs genannten Art (DE-OS 27 28 594) zur Signalerkennung für Spannungssignale w£re zwar in der Lage, solche Impulse von gültigen Impulsen zu unterscheiden, weil sie ein Ausgangssignal für eine gültige Stricherkennung nur dann erzeugt, wenn der erste Impuls einen ersten vorbestimmten Mindestamplitudenwert und der zweite Impuls einen zweiten vorbestimmten Mindestamplitudenwert aufweist, die bekannte Schaltung hat aber einen aufwendigen Aufbau und kann Fehlinterpretationen auf Grund von Störimpulsen nicht verhindern.

Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannte Schaltung zur Signalerkennung unter Eliminierung von Störimpulsen zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die Schaltung nach der Erfindung ist trotz ihres einfachen Aufbaus in der Lage, Striche magnetisiertcr Druckfarbe, die an dem Aufnehmer vorbeigehen, trotz weiter Änderungen in dem Auftrag der Druckfarbe unter sicherer Eliminierung von Störimpulsen korrekt zu erkennen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 schematisch ein Briefumschlagsortiersystem mit einer Signalerkennungsschaltung nach der Erfindung in Form eines Magnetsignaldetektors,

Fig.2 ein Schaltbild des Magnetsignaldetektors von F i g. 1 und

Fig.3 ein Diagramm, welches die Ausgangsspannungsschwingung zeigt, die an den Magnetsignaldetektor von F i g. 1 und 2 aufgrund des Vorbeiganges von drei Strichen magnetisierter Druckfarbe mit unterschiedlichen relativen Stärken abgegeben wird, und außerdem weitere zugehörige Signale, die an verschiedenen Stellen in der Schaltung auftreten.

Ein Briefumschlagsortiersystem, in welchem ein Magnetsignaldetektor nach der Erfindung benutzt wird, ist in Fig. 1 gezeigt. Das System sortiert Briefumschläge tO, die jeweils eine codierte Einlage 12 enthalten. Die

Einlage 12 gleicht der ausführlicher in der US-PS 38 95 220 beschriebenen und trägt eine Anzahl von Abstand voneinander aufweisenden, parallelen Strichen 14, die mit magnetischer Druckfarbe auf dir? Einlage 12 aufgedruckt sind. Die Einlage 12 dient als Träger für die Striche 14, wobei die Striche gemäß einem vorbestimmten Code eine Information liefen·, weiche den 7ugeordneten Briefumschlag einer bestimmten Klasse aus einer Anzahl von möglichen Klassen zuweist Das Codierschema kann sich zwar ändern, das Schema ües dargestellten Systems kann jedoch als ein einfaches Schema genommen werden, bei welchem die Anzahl von Strichen 14 einer Einlage 12 die Klassifizierung des zugeordneten Briefumschlages 10 bestimmt, d. h. bei welchem eine Einlage mit einem Strich den zugeordneten Umschlag einer Klasse zuweist, eine Einlage mit zwei Strichen den zugeordneten Umschlag einer zweiten Klasse zuweist, eine Einlage mit drei Strichen den zugeordneten Umschlag einer dritf;n Klasse zuweist, usw, wobei das Sortiersystem dazu dient, die Anzahl von Strichen auf der Einlage des Umschlages zu zählen und die Umschläge entsprechend den Zählergebnissen zu sortieren.

Bei dem in Fi g. 1 dargestellten Sortiersystem werden die Briefumschläge 10 durch eine herkömmliche Vorrichtung auf einem Transportweg 16 bewegt, und zwar vorzugsweise mit einer relativ hohen Geschwindigkeit von beispielsweise etwa 500 Umschlagen pro Minute oder einer Geschwindigkeit von etwa 3 m/s. Die Umschläge passieren jeweils zuerst zwei Dauermagnete 18, von denen sich einer auf jeder Seite des Transportweges 16 befindet, die die Striche 14 aus magnetischer Druckfarbe auf der Einlage 12 magnetisieren. Jeder Umschlag wird dann sofort an zwei magnetischen Aufnehmern 20 vorbeibewegt, die auf entgegengesetzten Seiten des Transportweges 16 angeordnet sind, jeder Aufnehmer 20 besteht aus einem Magnetkern 22 und einer Wicklung 24, so daß jeder magnetisierte Strich 14 beim Passieren jedes Aufnehmers ein charakteristisches Spannungsschwingungsmuster in der zugeordneten Wicklung 24 erzeugt. Die beiden Aufnehmer 20 sind an derselben Stelle längs des Transportweges 16 angeordnet, so daß jeder magnetisierte Strich 14 die beiden Aufnehmer gleichzeitig passiert und in den beiden Wicklungen 24 in Phase befindliche Spannungsschwingungen erzeugt.

Die Ausgangsspannungsschwingungen der beiden Wicklungen 24 werden durch einen Summierverstärker 26 addiert und das Ausgangssignal dieses Verstärkers wird zu einem Magnetsignaldetektor 28 übertragen. Der Grund für das Vorhandensein von zwei Aufnehmern 20 anstelle von nur einem ergibt sich aus der Tatsache, daß die Position einer Einlage 12 :n einem Briefumschlag 10 variieren kann, je nachdem, wo sie in bezug auf andere Belege, die auch in dem Umschlag enthalten sind, liegt. Somit kann bezüglich jedes der beiden Aufnehmer beim Vorbeibewegen eines Briefumschlages die Einlage 12 einen Abstand von dem Aufnehmer haben, der sich von Umschlag zu Umschlag ändert, je nach der Anzahl von zwischen dem Aufnehmerund der Einlage hinzu kommenden Belegen, was zur Folge hat, daß sich die Stärke der in der Aufnehmerwicklung induzierten Spannungsschwingung entsprechend diesem Abstand ändert. Die Verwendung von zwei Aufnehmern, von denen sich einer auf jeder Seite des Transportweges befindet, beseitigt dieses Problem und führt zum Abgeben einer Spannungsschwingung an den Magnetsignaldetektor 28, deren Amplitude nicht von der Position der Einlage in dem Umschlag abhängig ist

Der Magnetsignaldetektor 28 von Fig. 1 überwacht das durch den Summierverstärker 26 gelieferte Aufnehmersignal, erkennt Merkmale in der Schwingung, welche Vorbeigänge von Strichen 14 an den Aufnehmern darstellen, und gibt diese Erkennungen darstellende Ausgangssignale an eine Sortiererlogik 30 &b. Diese Logik steuert ihrerseits eine Sortiervorrichtung 32, welche die ihr zugeführten Briefumschläge entsprechend der Codekombinationen ihrer Einlagen 22 in eine Anzahl von Fächern oder zu anderen Bestimmungsorten leitet

Die Erfindung beruht hauptsächlich in dem Aufbau des Magnetsignaldetektors 28 von F i g. 1, der ausführlicher in Fig.2 dargestellt ist Gemäß Fig.2 wird das Aufnehmersignal A an den Detektor über eine Eingangsleitung 34 abgegeben. In dem dargestellten Fall von F i g. 1 ist dieses Aufnehmersignal das kombinierte Ausgangssignal der beiden Aufnehmer 20, wie es von dem Summierverstärker 26 geliefert wird. In anderen Systemen könnte das Aufnehmersignal von F i g. 2 auch das Ausgangssignal eines einzigen Aufnehmers sein. Bei der Vorbeibewegung jedes Striches magnetisierten Materials an den Aufnehmern 20 hat die Spannungsschwingung, die in den Aufnehmern induziert wird, einen ersten Hauptimpuls einer Polarität, an den sich ein weiterer Hauptimpuls entgegengesetzter Polarität unmittelbar anschließt. Um das Aufnehmersignal A ständig in einem Bereich von positiven Spannungen zu halten, ist die Eingangsleitung 34 mit einer Leitung 36 verbunden, die eine Vorspannung von + 5 V liefert, weiche +5 V als Grundspannung aufbaut, um die das Aufnehmersignal schwankt.

Bevor mit der Beschreibung von F i g. 2 fortgefahren wird, wird auf den oberen Teil von F i g. J Bezug genommen, der das Aufnehmersignal A zeigt, wie es durch den Vorbeigang von drei Strichen 14 unterschiedlicher magnetischer Stärke an den Aufnehmern 20 erzeugt wird. Insbesondere derjenige Teil der Kurve, der insgesamt mit 38 bezeichnet ist, ist ein Spannungsmuster, wie es durch einen Strich mittleren Auftrags von magnetischer Druckfarbe erzeugt wird. Der Teil, der in seiner Gesamtheit mit 40 bezeichnet ist, ist ein Spannungsmuster, wie es durch einen Strich 14 relativ fetten Auftrags von magnetischer Druckfarbe erzeugt wird. Der Teil, der in seiner Gesamtheit mit 42 bezeichnet ist, ist ein Spannungsmuster, wie es durch einen Strich 14 relativ schwachen Auftrags von Druckfarbe erzeugt wird. Wegen der Vorspannung von + 5 V hat das Aufnehmersignal A eine Grundspannung von +5V und das Aufnehmersignal wird dem Grundwert von +5 V überlagert, damit das Eingangssignal nach der einen oder anderen Seite hin von dieser Grundspannung abweicht.

Die drei Teile 38, 40 und 42 der Kurve enthalten jeweils einen ersten Hauptimpuls 44a bzw. 446 bzw. 44c einer Polarität, auf weichen ein zweiter Hauptimpuls 46a bzw. 46£> bzw. 46c entgegengesetzter Polarität unmittelbar folgt. In dem dargestellten Fall hat der erste Impuls 44a bzw. 446 bzw. 44c eine positive Polarität (d. h. weicht in der positiven Richtung von der Grundspannung ab) und der zweite Hauptimpuls 46a bzw. i6b bzw. 46c hat eine negative Polarität (d. h. weicht in der negativen Richtung von der Grundspannung ab), was aber für die Erfindung nicht wesentlich ist, denn die Polaritäten der Impulse könnten bei Bedarf umgekehrt werden. Jedes Teil 38, 40 und 42 der Kurve

enthält charakteristischerweise einen negativen Anfangsimpuls 48a bzw. 486 bzw. 48c und einen positiven Endimpuls 50a bzw. 50ό bzw. 50c. Bislang wird das Erkennen des Vorbeigangs von Strichen magnetischen Materials an einem Aufnehmer oft dadurch versucht, daß nach dem einen oder anderen der Hauptimpulse 44, 46 jedes durch einen Strich induzierten Spannungsmusters des Aufnehmersignals A geschaut wird. In einigen Fällen können jedoch der Anfangsimpuls 48 und der Endimpuls 50 des Spannungsmusters eine beträchtliche Amplitude erreichen, wie beispielsweise in dem dargestellten Teil 40, das durch einen Strich relativ fetten Druckfarbauftrags erzeugt wird, und dazu führen, daß bekannte Detektoren diesen Anfangs- oder Endimpuls unkorrekterweise als einen Extrastrich magnetischen Materials iesen.

Der Magnetsignaldetektor 28 nach der Erfindung vermeidet das unkorrekte Erkennen dadurch, daß ein das gültige Erkennen eines Striches magnetischen Materials anzeigendes Signal nur dann erzeugt wird, wenn ein Impuls, der die Polarität des ersten Hauptimpulses eines strichinduzierten Spannungsmusters hat, unmittelbar von einem Impuls entgegengesetzter Polarität gefolgt wird. Deshalb wird kein Anfangsimpuls 48a,486oder 48cein Ausgangssignal aus dem Signaldetektor ergeben, da diese Anfangsimpulse die falsche Polarität haben, und kein Endimpuls 50a, 506 oder 50c kann ein Ausgangssignal aus dem Detektor verursachen, da diesem Endimpuls kein weiterer Impuls entgegengesetzter Polarität unmittelbar folgt.

Gemäß F i g. 2 enthält der Magnetsignaldetektor 28 zwei Vergleicher 52 und 54 zum Vergleichen des Aufnehmersignals A mit zwei unterschiedlichen Sollwertspannungen. Von dem Vergleieher 52 ist die positive Eingangsklemme mit der Eingangsleitung 34 und die negative Eingangsklemme mit einer Sollwertspannung, die von einem manuell einstellbaren Potentiometer 56 geliefert wird, verbunden. Die Sollwertspannung fur den Verstärker 52 ist größer als die Grundspannung und beträgt in dem dargestellten Beispiel +6 V. Andererseits ist von dem Vergleieher 54 die negative Eingangsklemme mit der Leitung 36 und die positive Eingangsklemme mit einer Sollwertspannung, die von einem weiteren manuell einstellbaren Potentiometer 58 geliefert wird, verbunden. Diese zweite Sollwertspannung ist kleiner als die Grundspannung und beträgt in dem dargestellten Beispiel +4 V.

In F ι g 3 sind die beiden Sollwertspannungen für die Vergleieher 52 und 54 durch die gest-ichelten Linien 60 bzw. 62 dargestellt, wobei die erste Sollwertspannung um 1 V über der Grundspannung und die zweite Souvvcrtspanriung urn 1 V unter der Gruridspar.r.ung liegt. Wenn das Eingangsspannungssignal A auf der Eingangsleitung 34 die Soilwertspannung von + 6 V des Vergleichers 52 übersteigt liefert der Vergleieher ein Ausgangssignal B auf der Leitung 64 und, wenn das Aufnehmersignal A unter die Sollwertspannung von -s- 4 V des Vergleichers 54 abfällt, liefert dieser ein Ausgangssignal C auf der Leitung 66.

Das Signal B aus dem Vergleieher 52 wird zeitlich verzögert und das verzögerte Signal AB, das so erhalten •worden ist wird mit dem Ausgangssignal C aus dem Vergleieher 54 zeitlich verglichen, wobei ein einen Strich anzeigendes Signal E erzeugt wird, wenn die beiden letztgenannten Signale gleichzeitig auftreten. Gemäß Fig.2 enthält die Einrichtung zum Verzögern des Signals B aus dem Vergleieher 52 ein serielles Schieberegister 68, das eine Taktklemme, eine Dateneingangsklemme und acht parallele Ausgangsklemmen hat. Die Leitung 64, welche das Signal B aus dem Vergleieher 52 führt, ist mit der Dateneingangsklemme

ίο des Schieberegisters verbunden. Ein einstellbarer Oszillator 70, der Taktimpulse (d. h. das Signal D) mit einer manuell einstellbaren Folgefrequenz erzeugt, ist mit der Taktklemme des Schieberegisters verbunden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Schiebeis register 68 ein 8-bit-Register und das verzögerte Signal AB wird an der dem fünften Bit entsprechenden Ausgangsklemme über die Leitung 71 abgenommen. Es ist demgemäß zu erkennen, daß, wenn ein Ausgangs-Signal B auf der Leitung 64 erscheint, eine verzögerte Darstellung AB dieses Signals auf der Leitung 71 mit einer Verzögerungsperiode erscheint, die in Beziehung zu der Frequenz des Oszillators 70 steht, wobei diese Verzögerungsperiode so gewählt wird, daß das verzögerte Signal, welches durch den ersten Hauptimpuls eines strichinduzierten Spannungsmusters erzeugt wird, das Ausgangs-Signal C überlappt, welches durch den zweiten Hauptimpuls dieses Spannungsmusters erzeugt wird. Dieses Überlappen wird durch die UND-Schaltung 72 erkannt, welcher das Signal AB und das Ausgangs-Signal C als Eingangssignale zugeführt werden. Das bedeutet, daß, wenn ein Signal AB gleichzeitig mit einem Ausgangs-Signal Cvorhanden ist, die UND-Schaltung 72 ein Ausgangssignal erzeugt, welches zu der Sortiererlogik 30 als ein Signal E übertragen wird, das das gültige Erkennen eines Striches magnetischen Materials angibt

Die Arbeitsweise der anhand von Fi g. 2 beschriebenen Schaltung wird anhand von F i g. 3 noch besser verständlich, die zusätzlich zu den Teilen 38, 40 und 42 der Kurve auch die entsprechenden Signale D, B, AB, C und E zeigt, welche auf diese Schwingungsmuster hin erzeugt werden. Fig.3 zeigt daß ein Signal E nur während der Zeit erzeugt wird, während der ein Signal Δ B gleichzeitig mit einem Signal Cvorhanden ist, und

daß dieser Fall nur dann eintritt wenn das bewußte Signal AB durch den ersten Hauptspannungsimpuls eines strichinduzierten Spannungsmusters und das Signal C durch den zweiten Hauptspannungsimpuls des Spannungsmusters erzeugt wird. In Zeiten, in weichen

die Anfangsimpulse, wie die dargestellten Anfangs-Impulse 48a und 486, unter die Sollwertspannung von + 4V abfallen, erzeuger, sie zugeordnete Signale C, wobei aber diese Signale C sich nicht mit Signalen AB überlappen und deshalb keine fehlerhaften Signale E erzeugen. In Zeiten, in welchen die Endimpulse 50a und 506 der Spannungsmuster, die Sollwertspannung von +6V übersteigen, werden ebenso durch sie entsprechende Signale B und AB erzeugt wobei aber diese Signale AB sich nicht mit Signalen C überlappen und

deshalb ebenfalls nicht in der Lage sind, irgendein fehlerhaftes Signal Ezu erzeugen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schaltung zur Signalerkennung für Spannungssignale, die von einem bewegten Aufzeichnungsträger mit magnetischen Strichen abgeleitet werden, wobei die Spannung für einen Strich einen Grundwert, einen von diesem Grundwert ausgehenden ersten Impuls vorgegebener Polarität und einem unmittelbar daran anschließenden von diesem Grundwert ausgehenden zweiten Impuls entgegengesetzter Polarität aufweist, welche Schaltung nur dann ein Ausgangssignal für eine gültige Stricherkennung erzeugt, wenn der erste Impuls einen ersten vorbestimmten Mindestamplitudenwert und der zweite Impuls einen zweiten vorbestimmten Mindestamplitudenwert aufweist, gekennzeichnet durch

— einen ersten Vergleicher (52) zum Vergleichen der Spannung mit dem ersten Mindestamplitudenwert und zum Erzeugen eines ersten Spannungssignals (B), das anhält, solange der erste Impuls den ersten Mindestamplitudenwert übersteigt,

— einen zweiten Vergleicher (54) zum Vergleichen der Spannung mit dem zweiten Mindestamplitudenwert und zum Erzeugen eines zweiten Spannungssignals (C), das anhält, solange der zweite Impuls den zweiten Mindestamplitudenwert übersteigt,

— eine Verzögerungsschaltung (68) zum Verzögern des ersten Spannungssignals (B), um ein verzögertes drittes Spannungssignal [AB) zu erzeugen, dessen Dauer im wesentlichen gleich der des ersten Spannungssignals (B) ist, und

— eine UND-Schaltung (72), die das verzögerte dritte Spannungssignal (ΔΒ) und das zweite Spannungssignal (C) empfängt und das Ausgangssignal (E) während der Zeit erzeugt, in der das verzögerte dritte Spannungssignal {ΔB) und das zweite Spannungssignal (C) gleichzeitig auftreten.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Mindestampliludenwert und der zweite Mindestamplitudenwert gleich groß sind.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine erste manuell einstellbare Vorrichtung zum Erzeugen und Einstellen des ersten Mindestamplitudenwertes und durch eine zweite manuell einstellbare Vorrichtung zum Erzeugen und Einstellen des zweiten Mindestamplitudenwertes.

4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsschaltung ein serielles Schieberegister (68) mit einer Dateneingangsklemme, einer Taktklemme und mehreren parallelen Ausgangsklemmen enthält, dessen Dateneingangsklemme über eine Leitung (64) das erste Spannungssignal (B) aus dem ersten Vergleicher (52) empfängt und dessen Taktklemme Taktimpulse aus einer Taktschaltung empfängt, und daß eine Eingangsklemme der UND-Schaltung (72) mit dem Ausgang des zweiten Vergleichers (54) und eine weitere Eingangsklemme mit einer der parallelen Ausgangsklemmen des Schieberegisters (68) verbunden ist.

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktschaltung einen Oszillator (70) aufweist, der zum Verändern der Folgefrequenz der durch ihn erzeugten Taktimpulse manuell einstellbar ist.

6. Schaltung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die manuell einstellbaren Vorrichtungen (56,58) Potentiometer sind.