DE4214920A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Sensorsignal-Aufbereitung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung nach dem Oberbegriff des ersten Sachanspruchs.

Es sind bereits Aufbereitungsstufen bekannt, die Signale von Sensoren in vergleichender Weise aufbereiten und nachgeschal­ teten Auswertungsstufen zuführen, die eine analoge oder digi­ tale Auswertung durchführen.

So wird beispielsweise in der älteren Anmeldung DE-P 41 36 121.0 eine Einrichtung zum automatischen Justieren eines Ablenkrasters auf einer Bildfläche vorgestellt, bei der vier Sensoren derart angeordnet sind, daß jeweils Signale von zwei Sensoren ein Maß bilden für eine Ablenkeinheit eines Fernsehgerätes.

Bei den bekannten Aufbereitungsstufen für diese Sensorsignale besteht jedoch in den Fällen, in denen kein Licht oder aber die gleiche Lichtmenge auf die beiden betrachteten Sensoren fällt, ein undefinierter Zustand der Ausgangssignale.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für die genann­ ten Fälle eindeutige Ausgangssignale zu liefern.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung nach dem ersten Sachanspruch.

Erfindungsgemäß werden Ausgangssignale von zwei Sensoren, die beispielsweise als lichtempfindliche Dioden ausgebildet sind, mit Signalen derart überlagert, daß zwischen den überlagerten Sensorsignalen eine Wertdifferenz, beispielsweise Spannungs- oder Stromdifferenz, bewirkt wird. Anstelle der Sensor-Aus­ gangssignale können dazu auch davon abgeleitete Signale ver­ wendet werden.

Ist als Überlagerung eine Spannungsüberlagerung vorgesehen, so kann diese bewirkt werden beispielsweise mittels einer Gleichspannungsquelle oder einer Diodenstufe. Unter Diodenstu­ fe ist in diesem Zusammenhang ein Element oder eine Baugruppe zu verstehen, das bei Anlegen einer Gleichspannung in eine erste Richtung einen Stromfluß erlaubt und bei Anlegen einer Gleichspannung in die umgekehrte Richtung einen Stromfluß verhindert.

Soll eine Stromüberlagerung realisiert werden, so sind geeig­ nete Stromquellen vorzusehen.

Die überlagerten Signale können mittels einer geeigneten Auswertestufe ausgewertet werden. Diese Auswertung kann erfol­ gen, indem die überlagerten Signale mit Referenzspannungen bzw. Referenzströmen verglichen werden.

Obwohl die Erfindung zur Aufbereitung von Ausgangssignalen von verschiedenartigen Sensoren geeignet ist, wird ihr Ein­ satz bei als lichtempfindlichen Dioden ausgebildeten Sensoren dann besonders vorteilhaft, wenn aufgrund von Lichtsignalen die Justierung einer Anzeigeeinheit geregelt werden soll. Solch eine Anzeigeeinheit kann beispielsweise Teil eines Fernsehgerätes, insbesondere eines Projektions-Fernsehgerätes sein.

Es können jedoch auch Signale von andersartigen Sensoren, wie beispielsweise von magnetoresistiven Sensoren, Hall-Elemen­ ten, Licht-, Kapazitäts-, Wärme-, elektrischen Sensoren oder dergleichen, aufbereitet werden.

Da für eine der Aufbereitung nachgeschaltete Auswertung die aufbereiteten Signale bei einigen Anwendungen für längere Zeit zur Verfügung stehen müssen, ist eine Abspeicherung der Sensor-Ausgangssignale, davon abgeleiteter Signale, der über­ lagerten Signale und/oder der aufbereiteten Signale vorteil­ haft.

Um den Einfluß von Störgrößen zu vermindern ist eine Abspei­ cherung in Abhängigkeit von den Sensorsignalen vorteilhaft.

Insbesondere in den Fällen, in denen die erfindungsgemäße Aufbereitung als Teil einer Regelung für eine Anzeigervorrich­ tung mit einer Bildröhre verwendet werden soll, ist die Inte­ grierung der Sensor-Signale oder davon abgeleiteter Signale vorteilhaft.

Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die üblicherweise in Bildröhren verwendeten Phosphorverbindungen bei einem kurzen Einblenden eines roten, eines grünen, eines blauen Leuchtflec­ kes unterschiedliche Verzögerungszeiten aufweisen, bis die volle Leuchtkraft bewirkt wird. Weiterhin hat sich jedoch herausgestellt, daß das zeitliche Integral unabhängig von der darzustellenden Farbe in der gleichen Größenordnung liegt und deshalb von der gleichen elektrischen Schaltung verarbeitet werden kann.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden in den folgenden Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Signalaufbereitung nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 eine Signalaufbereitung nach einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 3-7 weitere Ausführungsbeispiele.

Bevor auf die Beschreibung der Ausführungsbeispiele näher eingegangen wird, sei darauf hingewiesen, daß die in den Figuren einzeln dargestellten Blöcke lediglich zum besseren Verständnis der Erfindung dienen. Üblicherweise sind einzelne oder mehrere dieser Blöcke zu Einheiten zusammengefaßt. Diese können in integrierter oder Hybridtechnik oder als programmge­ steuerter Mikrorechner, bzw. als Teil eines zu seiner Steue­ rung geeigneten Programmes realisiert sein.

Die in den einzelnen Stufen enthaltenen Elemente können je­ doch auch getrennt ausgeführt werden.

Im folgenden werden Mittel und Signalverläufe mit gleichen Bedeutungen in den Figuren jeweils mit denselben Referenzzei­ chen versehen und auf sie wird, wenn sie einmal beschrieben wurden, in der weiteren Beschreibung insoweit eingegangen, wie es für das Verständnis der vorliegenden Erfindung notwen­ dig ist.

Die in Fig. 1 dargestellte Signalaufbereitungsvorrichtung nach dem Stand der Technik weist einen ersten Sensor 10 und einen zweiten Sensor 11 auf, die hier als lichtempfindliche Dioden dargestellt sind. Die Ausgangssignale des ersten Sen­ sors 10 gelangen zu einem ersten rückgekoppelten Verstärker 12, der in seinem Rückkopplungszweig einen ersten Rückkopp­ lungswiderstand 13 aufweist. Das Signal des zweiten Sensors 11 gelangt zu dem Eingang eines zweiten Rückkopplungsverstärkers 14, mit einem entsprechenden zweiten Rückkopplungswiderstand 15. Der Ausgang des ersten Verstärkers 12 ist mit dem Minus- Eingang eines Komparators 16 und der Ausgang des zweiten Verstärkers 14 ist mit dem Plus-Eingang des genannten Kompara­ tors 16 verbunden. Der Komparator 16 gibt Ausgangssignale in Abhängigkeit von der Bestrahlung der Sensoren 10, 11 gemäß folgender Tabelle ab:

Tabelle 1

Dabei bedeutet I10 die Lichtintensität die auf den Sensor 10 und I11 diejenige die auf den Sensor 11 fällt.

Obwohl die Sensoren 10, 11 hier als Fotodioden dargestellt sind und in der folgenden Beschreibung auch von einer dements­ prechenden Signalverarbeitung ausgegangen wird, sei daraufhin gewiesen, daß es bei der Ausbildung der Sensoren 10, 11 ledig­ lich darauf ankommt, daß sich ihr Durchgangswiderstand bei Vorhandensein einer zu messenden Größe entsprechend ändert.

Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Der erste Sensor 10 liegt mit seiner Anode an Masse. Seine Kathode führt zum einen über einen ersten Sensorwiderstand 17 zu der positiven Spannung U+. Die Kathode des Sensors 10 liegt weiterhin an einem Diodenelement 18, das als einfache Halbleiterdiode, als ein Netzwerk von Bauelementen, die die Funktion einer Diode erfüllen oder als eine sonstige Stufe ausgebildet sein kann, die bei Anlegen einer Gleichspannung in eine erste Richtung eine Durchlaßfunktion und bei Anlegen einer Gleichspannung in die umgekehrte Richtung eine Sperr­ funktion ausübt.

Des weiteren führt die Kathode des Sensors 10 zu dem invertie­ renden (Minus)-Eingang eines ersten Komparators 19, an dessen Ausgang ein Ausgangssignal Ua1 anliegt, das zu einer Auswer­ testufe 20 geführt wird. Der zweite Anschluß des Diodenelemen­ tes 18 liegt an der Anode des als Fotodiode ausgebildeten zweiten Sensors 11 an, dessen Kathode zu der positiven Span­ nung U+ führt. Die Anode dieses zweiten Sensors 11 führt weiterhin über einen zweiten Sensorwiderstand 21 an Masse. Zusätzlich liegt die Anode des Sensors 11 an dem nicht inver­ tierenden (Plus)-Eingang eines zweiten Komparators 22, dessen Ausgangssignal Ua2 zu der Auswertestufe 20 geführt wird. Der invertierende (Minus)-Eingang des Komparators 22 sowie der nicht invertierende (Plus)-Eingang des Komparators 19 führen zu dem Ausgang einer Referenzspannungsstufe 23, wo eine Refe­ renzspannung Ur anliegt.

In diesem Ausführungsbeispiel ist die Stufe 23 als eine Seri­ enschaltung von einem ersten Referenzwiderstand 23a und einem zweiten Referenzwiderstand 23b ausgebildet, die in Reihe zwischen der positiven Spannung U+ und Masse geschaltet sind. Anstelle der einen Referenzspannung Ur können auch mehrere Ur1, Ur2, . . . vorgesehen sein, deren Werte derart gewählt sind, daß bei gegebenen Werten für Ui1 und Ui2 die Komparato­ ren 19, 22 eindeutige Ausgangssignale Ua1, Ua2 abgeben. Das kann beispielsweise durch zusätzliche, hier nicht dargestell­ te, Elemente, wie Widerstände, Dioden oder dergleichen, er­ zielt werden, die zwischen den Widerständen 23a, 23b geschal­ tet sind und von deren Anschlüssen die verschiedenen Referenz­ spannungen abgreifbar sind.

Alternativ sind in Fig. 2 weiterhin ein erster Integrierer 24, der zwischen der Kathode des ersten Sensors 10 und dem Minus-Eingang des ersten Komparators 19 geschaltet ist, und ein zweiter Integrierer 25 vorgesehen, der zwischen der Anode des zweiten Sensors 11 und dem Plus-Eingang des zweiten Komparators 22 geschaltet ist. Weiterhin ist alternativ eine Diode 26 vorgesehen, deren Anode zu dem ersten Sensorwider­ stand 17 und dessen Kathode zu der Anode des zweiten Sensors 11 führt.

Im folgenden wird die Funktion des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2 zunächst ohne die alternativen Baustufen 24, 25, 26 erläutert.

Sollte weder auf den ersten Sensor 10 noch auf den zweiten Sensor 11 Licht fallen, so sind beide hochohmig und ihr Wider­ standswert ist wesentlich höher als derjenige der Widerstände 17, 21. Somit wird aus dem ersten Sensorwiderstand 17, dem Diodenelement 18 und dem zweiten Sensorwiderstand 21 eine Reihenschaltung gebildet, die zwischen der positiven Spannung U+ (high) und Masse (low) liegt. Da das Diodenelement 18 in Sperr-Richtung angeordnet ist, liegt das Signal Ui1 auf U+ - Potential und das Signal Ui2 auf Masse-Potential. Somit liegt der Minus-Eingang des Komparators 19 spannungsmäßig oberhalb des Plus-Eingangs, der auf der Spannung Ur liegt, und das Ausgangssignal Ua1 ist low.

Das Potential an der Anode des Sensors 11 wird auf Masse gezogen und somit auch das Signal Ui2. Dadurch ist die Span­ nung am Plus-Eingang des Komparators 22 niedriger als diejeni­ ge am Minus-Eingang. Das führt zu einem Ausgangssignal Ua2, das low ist.

Fällt Licht nur auf den ersten Sensor 10, so verringert sich dessen Widerstand auf einen Wert, der gegenüber demjenigen des ersten Sensorwiderstandes 17 vernachlässigbar ist. Das führt dazu, daß das Signal Ui1 auf Massepotential gezogen wird und damit unterhalb der Spannung Ur liegt. Somit wird das Ausgangssignal des ersten Komparators 19 "high".

An der Spannung Ui2 und somit auch an dem Ausgangssignal Ua2 ändert sich nichts, wenn weiterhin kein Licht auf den Sensor 11 trifft.

Wird statt des Sensors 10 der zweite Sensor 11 mit Licht bestrahlt, so verringert sich dessen Widerstand auf einen Wert, der vernachlässigbar ist gegenüber demjenigen des zwei­ ten Sensorwiderstandes 21. Das führt dazu, daß das Signal Ui2 auf Plus-Potential gezogen wird und somit oberhalb der Span­ nung Ur liegt. Das führt zu einem Ausgangssignal Ua2, das high ist.

Das Signal Ui1 ist, da der Widerstand des Sensors 10 hoch ist, auf hohem Potential und somit ist das Ausgangssignal Ua1 low.

Fällt auf beide Sensoren 10, 11 Licht mit unterschiedlicher Intensität, so bewirkt der von Reihenschaltungen von Strom­ quellen bekannte Effekt, daß derjenige Sensor hochohmig wird, der den geringeren Strom abgibt, das heißt, auf den die gerin­ gere Lichtintensität trifft.

Fällt auf beide Sensoren 10, 11 Licht der gleichen Menge, so verringern sich ihre Widerstände gleichartig auf einen Wert, der unterhalb demjenigen des entsprechenden Sensorwiderstan­ des 17 bzw. 21 liegt. Das führt dazu, daß quasi eine Reihen­ schaltung gebildet wird aus dem zweiten Sensor 11, dem Dioden­ element 18 und dem ersten Sensor 10. Das Diodenelement 18 liegt in diesem Fall in Durchlaßrichtung und es fällt an ihm ein Spannungswert ab, der dem der üblichen Durchlaßspannung entspricht. Das heißt, zwischen den Signalen Ui1 und Ui2 wird eine Spannungsdifferenz um den Wert der Durchlaßspannung bewirkt. Damit liegt das Signal Ui1 um die Hälfte dieser Durchlaßspannung unterhalb der Referenzspannung Ur, da diese in diesem Ausführungsbeispiel U+/2 beträgt, und somit ist das Ausgangssignal Ua1 high.

Das Signal Ui2 hingegen liegt um die Hälfte der Durchlaßspan­ nung des Diodenelementes 18 oberhalb der Referenzspannung Ur, und somit wird das Ausgangssignal Ua2 ebenfalls high.

Die Zustände der Ausgangsspannungen Ua1, Ua2 in Abhängigkeit von empfangenden Lichtsignalen ist in der Tabelle 2 zusammen­ gefaßt. Dabei bedeutet I10 wiederum die auf den Sensor 10 fallende Lichtintensität und I11 die auf den Sensor 11 fallen­ de Lichtintensität.

Tabelle 2

Man erkennt deutlich, daß der Zustand, in dem kein Licht auf beide Dioden fällt, eindeutig zu unterscheiden ist von dem Zustand, in dem eine ausreichende Menge Licht auf beide Di­ oden fällt.

Die Auswertestufe 20 wertet die empfangenen Signale Ua1, Ua2 aus. Wird die erfindungsgemäße Signalaufbereitungseinrichtung als Teil eines Fernsehgerätes verwendet, so können in der Auswertestufe 20 Mittel enthalten sein, die die Bildposition eines darzustellenden Bildes korrigieren.

Insbesondere in den Fällen, in denen die Position eines Bild­ punktes, der nur kurzzeitig projiziert wird, korrigiert wer­ den soll, ist mit einem häufigen Umschalten zwischen dem ersten Zustand (kein Licht bei beiden Dioden) und dem vierten Zustand (gleiche Lichtmenge bei beiden Dioden) zu rechnen. Das bedeutet weiterhin, daß die beiden Signale Ui1, Ui2 stän­ dig zwischen dem Wert der Durchlaßspannung und Masse bzw. U+ umgeschaltet werden. Da stets mit störenden Leitungs- und Bauelement-Kapazitäten zu rechnen ist, führt eine nur kurze Einblendung des Lichtsignales zu Meßverfälschungen.

Um die störenden Einflüsse der genannten Störkapazitäten zu vermindern, wird die Diode 26 eingefügt. Sie bewirkt, daß die Signale Ui1, Ui2 lediglich zwischen der Flußspannung der Diode 18 und der Flußspannung der Diode 26 umgeschaltet wer­ den.

Zur Verwirklichung der gemeinsamen Funktionen der Dioden 18, 26 hat sich die Realisierung mittels einer Zenerdiode als besonders vorteilhaft erwiesen.

Die Integratoren 24, 25 wurden eingefügt, um bei einer Anwen­ dung bei einem Fernsehgerät Einflüsse des verwendeten Phos­ phorstoffes der Bildröhre auszugleichen.

Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches eine Verstärkung der Sensor-Ausgangssignale vorsieht und dadurch eine besonders schnelle Signalverarbeitung er­ laubt. Die Anode des ersten Sensors 10 ist mit dem Eingang eines ersten invertierenden Verstärkers 27 verbunden und mit einem ersten Widerstandsnetzwerk 28, bestehend aus den Wider­ ständen 28a, 28b, 28c. Dabei ist der Widerstand 28b mit sei­ nem einen Ende auf Masse gelegt und von seinem anderen Ende (Anschlußpunkt A) führt der Widerstand 28a zu dem Eingang und der Widerstand 28c zu dem Ausgang des ersten invertierenden Verstärkers 27. Die Kathode des ersten Sensors 10 ist mit der positiven Spannung U+ verbunden.

Die Anode des zweiten Sensors 11 liegt auf Masse und dessen Kathode ist mit dem Eingang eines zweiten invertierenden Verstärkers 29 verbunden, zu dem ein zweites Widerstandsnetz­ werk 30 gehört. Dieses besteht aus einem Widerstand 30a, dessen erster Anschluß mit dem Eingang des Verstärkers 29 verbunden ist und von dessen zweitem Anschluß (Anschlußpunkt B) ein Widerstand 30b zur positiven Spannung U+ führt und ein Widerstand 30c zu dem Ausgang des Verstärkers 29.

Zwischen den Ausgängen der Verstärker 27, 29 ist zum einen das Diodenelement 18 angeordnet und der Ausgang des Verstär­ kers 27 führt zu dem Minus-Eingang des ersten Komparators 19 und der Ausgang des zweiten Verstärkers 29 führt zu dem Plus- Eingang des zweiten Komparators 22. Ergänzend sei erwähnt, daß ebenfalls die Diode 26 vorgesehen sein kann, die gestri­ chelt in Fig. 3 eingezeichnet ist und weiterhin die Inte­ grierer 24, 25, die der Übersichtlichkeit wegen nicht in Fig. 3 eingezeichnet sind.

Bevorzugterweise haben die Widerstände 23a, 23b den gleichen Wert, so daß der Wert von Ur im wesentlichen der Hälfte von dem Wert von U+ entspricht.

Ergänzend sei erwähnt, daß, wie im ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 bereits beschrieben, auch hier zwei verschiedene Referenzspannungen Ur1, Ur2 vorgesehen sein können.

Fällt kein Licht auf beide Sensoren 10, 11, so sind beide hochohmig. Unter der Voraussetzung, daß der Eingangsstrom als Null angesehen werden kann, bewirkt das für den Zweig des ersten Sensors 10, daß sowohl an dem Anschlußpunkt A als auch an dem Eingang des ersten Verstärkers 27 eine Spannung an­ liegt, deren Wert dem Arbeitspunkt, in diesem Ausführungsbei­ spiel der Hälfte von U+, entspricht.

Da der Eingangsstrom des Verstärkers 27 nahezu Null ist, liegt an dessen Ausgang wegen des Spannungsabfalls an dem Widerstand 28c eine Spannung an, die größer als der halbe Wert von U+ ist und damit oberhalb der Referenzspannung Ur liegt. Dadurch wird das Ausgangssignal Ua1 des Komparators 19 low.

Für den Zweig des zweiten Sensors 11 ergibt sich folgendes. An dem Punkt B und an dem Eingang des zweiten Verstärkers 29 liegt eine Spannung an, deren Wert dem Arbeitspunkt, in die­ sem Ausführungsbeispiel U+/2, entspricht (Eingangsstrom = 0). Da der Eingangsstrom des Verstärkers 29 nahezu Null ist, liegt an dessen Ausgang wegen des Spannungsabfalls an dem Widerstand 30c eine Spannung, deren Wert kleiner als U+/2 ist und somit ist das Ausgangssignal Ua2 des zweiten Komparators 22 low.

Fällt auf den ersten Sensor 10 mehr Licht als auf den zweiten Sensor 11, so verringert sich der Widerstand des ersten Sen­ sors 10 und an dem Eingang des ersten Verstärkers 27 wird durch die Spannung U+ ein Strom eingeprägt. Somit ist das Ausgangssignal des Verstärkers 27 low, was zu einem "high"-Aus­ gangssignal Ua1 des Komparators 19 führt. Das Ausgangssignal Ua2 bleibt dabei auf low wegen des Spannungsabfalls an der Diode 18.

Fällt auf den zweiten Sensor 11 mehr Licht als auf den ersten Sensor 10, so verringert sich der Ausgangswiderstand des zweiten Sensors 11, was dazu führt, daß am Eingang des Ver­ stärkers 29 ein Eingangssignal anliegt, das low ist und was zu einem Ausgangssignal führt, das high ist. Damit ist das Ausgangssignal Ua2 des zweiten Komparators 22 high.

Sowie an beiden Sensoren 10, 11 Licht gleicher Menge auf­ trifft, so fällt über dem Diodenelement 18 dessen Flußspan­ nung ab, was dazu führt, daß sowohl Ua1 als auch Ua2 high sind.

Bei der Beschaltung der Verstärker 27, 29 ist es wesentlich, daß zwischen den Anschlupunkten A bzw. B und den jeweiligen Verstärkerausgängen eine Spannungsdifferenz bewirkt wird. Das heißt, anstelle der Widerstände 28c bzw. 30c können auch andere Bauelemente wie Dioden, Gleichspannungsquellen oder dergleichen vorgesehen sein.

In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt.

Als wesentlicher Unterschied sind zum einen vier Sensoren 10, 11, 10′, 11′ und zum anderen sind zusätzliche Speicherbaustei­ ne vorgesehen, die hier mit Vergleichsmitteln vereint als Flip-Flops 33a, . . . ,d ausgebildet sind, wodurch auf die Kompa­ ratoren 19, 22 verzichtet werden kann. Die Eingangskennlinie der Flip-Flops 33a stellen also die Vergleichsmittel dar.

Damit die in den Flip-Flops 33 enthaltenen Speicher die über­ lagerten Sensorsignale Ui1, Ui2, Ui1′, Ui2′ nur dann einle­ sen, wenn den Sensoren 10, 11 bzw. 10′, 11′ definierte Meßgrö­ ßen, wie beispielsweise die genannten Leuchtflecke eines Fernsehgerätes, eingeprägt werden, ist eine Triggerstufe 34 vorgesehen. Diese weist in diesem Ausführungsbeispiel einen npn-Transistor mit einem Emitterwiderstand 36, einem Kollek­ torwiderstand 37 und einer Kapazität 38 auf.

Die hier vorgesehene Triggerstufe 34 schaltet die Clock-Ein­ gänge der Flip-Flops 33 auf high, wenn die Sensoren, 10, 11 zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 35 eine Spannung bewirken, die ihn durchschalten. Zu diesen Zeitpunk­ ten lesen die Flip-Flops 33 die überlagerten Signale Ui ein und stellen die Ausgangsspannungen Ua an ihren Ausgängen so lange zur Verfügung, bis neue Werte eingelesen werden.

Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, das sich gegen­ über dem der Fig. 4 im wesentlichen dadurch unterscheidet, daß die Triggerstufe 34 anders ausgeführt ist.

Die hier dargestellte Stufe 34 weist einen Emitterfolger und einen Schalttransistor auf, der aus den beiden Transistoren 39, 40 sowie aus weiteren Widerständen und Kondensatoren aufgebaut ist.

Zur Vermeidung eines Spannungsabfalls an den Kathoden der Sensoren 11, 11′ zu den Zeiten, in denen auf die Sensoren ein Lichtstrahl trifft, ist die Diode 26 und, da insgesamt vier Sensorsignale ausgewertet werden sollen, die Diode 26′ vorge­ sehen. Durch sie fließt ständig ein Strom, der einen ständi­ gen Spannungsabfall von U_BE (ca. 0,7 Volt) an dem Transistor 39 bewirkt. Damit liegt an den Kathoden der Sensoren 11, 11′ ständig eine Spannung mit einem Wert von
U+ - U_BE.

Wie aus Fig. 5 ebenfalls ersichtlich ist, können sowohl das Diodenelement 18, als auch die Diode 26 aus mehreren Einzeldi­ oden bestehen. Bei der Realisierung innerhalb einer integrier­ ten Schaltung können einer oder mehrere Sperrschichtübergänge zwischen bekannten Dotierstufen ausgenutzt werden.

Zu den Ausführungsbeispielen der Fig. 4 und 5 sei noch er­ wähnt, daß die Flip-Flops 33 von einer nachgeschalteten Aus­ wertestufe oder mit dieser zusammenarbeitenden Stufe zu vorge­ gebenen Zeiten zurückgesetzt (reset) werden können. Damit wird gewährleistet, daß die Ausgangssignale Ua nicht aufgrund von vorherigen Messungen gebildet werden.

In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 werden die Ausgangssi­ gnale der Sensoren 10, 11 zunächst je einem der Integratoren 24, 25 zugeführt, die in diesem Ausführungsbeispiel Operati­ onsverstärker 43, 44 enthalten.

Die integrierten Signale werden über die Widerstände 41, 42 zu der Diodenstufe 18 geleitet, die eine Spannungsdifferenz zwischen ihnen bewirkt, und dann den Komparatoren 19, 22 zuge­ führt.

In diesem Beispiel ist die Referenzspannungsstufe derart gestaltet, daß verschiedene Referenzspannungen den Komparato­ ren zugeführt werden.

Die Realisierung nach Fig. 6 hat insbesondere den Vorteil, daß alle aktiven Bauelemente durch Operationsverstärker ver­ wirklicht werden und daß Standardbausteine, die vier Operati­ onsverstärker enthalten preiswert erhältlich sind. Somit kann der Aufwand an Bauelementen, insbesondere an kundenspezifi­ schen Bauelementen, verringert werden. Weiterhin werden Pro­ bleme aufgrund von Toleranzen verringert.

Auch bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7 werden die Aus­ gangssignale der Sensoren 10, 11 zunächst integriert. Die Integratoren 24, 25 enthalten in diesem Ausführungsbeispiel je einen Inverter 49 bzw. 50 sowie dazugehörige Widerstände und Kondensatoren. Die integrierten Signale werden über weite­ re Inverter 51, 52 der Diodenstufe 18 und den Komparatoren 19, 22 zugeführt.

Die Referenzspannungen Ur1, Ur2 werden durch Spannungen gebil­ det, die sich durch Spannungsabfälle an Widerständen 45, 48 und an Dioden 46, 47 ergeben, die mit der Diodenstufe 18 in Reihe geschaltet sind. Es sei an dieser Stelle erwähnt, daß die Funktionssicherheit des Ausführungsbeispiels nach Fig. 7 erhöht werden kann, wenn die Diodenstufe 18 über mehrere Diodenelemente den anderen Stufen angepaßt wird. Dann wird die Differenz zwischen den überlagerten Sensorsignalen und den Referenzspannungen erhöht.

Es ist jedoch auch dann eine Funktion mit einem Diodenelement gewährleistet, wenn der Strom durch die Dioden 46, 47 sehr klein ist im Vergleich zu dem, der durch die Diodenstufe 18 fließt.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 hat insbesondere den Vorteil, daß zum einen eine Verstärkung der integrierten Sensorsignale vorgesehen ist und zum anderen eine geringe Anzahl von Standard-Bauelementen erforderlich ist, da inte­ grierte Schaltungen mit mehreren Invertern preiswert verfüg­ bar sind und Toleranz-Probleme verringert werden.

Versionen der genannten Ausführungsbeispiele können minde­ stens eine der folgenden Variationen aufweisen:

• - anstelle der Auswertung von Sensorsignal-Spannungen können auch entsprechende Ströme aufbereitet und ausge­ wertet werden. Das ist beispielsweise bei dem Ausfüh­ rungsbeispiel der Fig. 2 dadurch möglich, daß die Wider­ stände 17, 21 durch geeignete Stromquellen ersetzt wer­ den;
• - die in den beschriebenen Ausführungsbeispielen vorgesehe­ ne Referenzstufe kann entfallen. Die Signale Ui1, Ui2 haben eindeutige Werte in Abhängigkeit von den Meßgrö­ ßen, mit denen die Sensoren 10, 11 beaufschlagt werden. Deshalb kann die Auswertestufe 20 auch die Signale Ui auswerten.

Claims (12)

1. Verfahren zur Aufbereitung von Ausgangssignalen, die von mindestens zwei Sensoren abgegeben werden, dadurch ge­ kennzeichnet, daß

• - jedem Sensor-Ausgangssignal ein Signal überlagert wird, dessen Wert davon abhängt, ob eine Meßgröße als vorhanden erkannt wird, und daß
• - bei Vorhandensein von beiden Sensor-Eingangssigna­ len diese oder davon abgeleiteten Signale über eine Diodenstufe überlagert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die überlagerten Signale jeweils mit einer Referenzspan­ nung verglichen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensor-Ausgangssignale, die davon abgeleiteten Signale, die überlagerten Signale und/oder die aufberei­ teten Signale abgespeichert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abspeichern erfolgt in Abhängigkeit von Triggersigna­ len, die erzeugt werden in Abhängigkeit von den Sensor- Ausgangssignalen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensor-Ausgangssignale oder davon abgeleitete Signale integriert werden.

6. Vorrichtung zur Aufbereitung von Ausgangssignalen, die von mindestens zwei Sensoren (10, 11) abgegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß

• - Stufen (18) vorgesehen sind, die jeweils den Aus­ gangssignalen der zwei Sensoren (10, 11) oder davon abgeleiteten Signalen ein Überlagerungssignal über­ lagern, so daß eine Wertedifferenz zwischen den Sensorsignalen bewirkt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Vergleichsmittel (19, 22, 33) vorgesehen sind, die die überlagerten Signale (Ui1, Ui2) jeweils vergleichen mit einer Referenzspannung (Ur; Ur1, Ur2).

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Stufen, die den Sensorsignalen oder den davon abgeleiteten Signalen eine Spannung überlagern als Gleichspannungsstufe oder als Diodenstufe (18) ausgebil­ det sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einzelne der Sensoren (10, 11) als lichtempfindliche Dioden, Hallelemente, kap­ azitative, induktive, elektrische Sensoren oder derglei­ chen ausgebildet sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Vergleichsmittel (19, 22, 33) derart ausgebildet sind, daß sie Speichermittel enthal­ ten und das zu einem vorgegebenen Zeitpunkt ermittelte Vergleichs-Ausgangssignal (Ua1, Ua2) über einen bestimm­ ten Zeitraum abgeben.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitraum bestimmt wird durch das Ausgangssignal einer Triggerstufe (34), die gesteuert wird durch das Ausgangssignal oder einem davon abgeleiteten Signal von einem oder mehreren der Sensoren (10, 11).

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß Integriermittel (24, 25) vorgesehen sind, die die Sensor-Ausgangssignale oder davon abgelei­ tete Signale integrieren.