DE69029116T2

DE69029116T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung einer undeutlichen Steuerung

Info

Publication number: DE69029116T2
Application number: DE69029116T
Authority: DE
Inventors: Tadafusa Tomitaka
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1989-09-16
Filing date: 1990-09-14
Publication date: 1997-03-20
Anticipated expiration: 2010-09-15
Also published as: US5424886A; EP0419149A2; EP0419149A3; KR100196237B1; KR910006923A; DE69029116D1; EP0419149B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spurnachführungs-Steueranordnung, insbesondere zur Verwendung eines undeutlichen Rückschlusses (fuzzy inference) oder einer undeutlichen Schlußfolgerung, um eine hochgenaue Spurnachführungssteuerung zu erhalten.
Eine Spurnachführungssteuerung wird allgemein verwen det, wenn vorher aufgezeichnete Signale aus einem Aufzeichungsträger reproduziert werden, wobei der Träger oder die Wiedergabewandler (oder Köpfe) oder beide verschiebbar sind. Insbesondere wird eine automatische Spurauffindung (automatic track finding = (ATF)) bei vielen Videobandrekordern verwen det, um sicherzustellen, daß die Wiedergabeköpfe die Spuren genau verfolgen, in denen Videosignale aufgezeichnet wurden. Die AFT-Steuerung wird durch Aufzeichnung von Pilotsignalen erreicht, deren Frequenz sich zwischen Referenzfrequenzen von Spur zu Spur ändert, wodurch die relativen Größen dieser Pilotsignale, die während eines Wiedergabebetriebs abgetastet werden, verglichen werden, um eine Anzeige eines Spurnachführungsfehlers aufzuzeigen. Die Abweichung des Kopfs von der Spur, die gerade abgetastet wird, wird auf die Größe des Pilotsignals bezogen, welches von einer benachbarten Spur abge tastet wird, und natürlich wird die Spur, aus der ein Pilotsignal abgetastet wird, schnell durch die Pilotsignalfrequenz unterschieden. Obwohl die ATF-Steuerung vorteilhaft ist, da sie automatische Spurnachführungseinstellungen ohne die Notwendigkeit für den Benutzer, zu intervenieren, erzielt, ist eine typische ATF-Steuerungsschaltung relativ kompliziert und teuer.
Eine Alternative zur ATF-Steuerung bezieht sich auf den Signalpegel, beispielsweise einen integrierten Wert, die Hüllkurve oder den Langzeit-Durchschnittspegel des reproduzierten Signals als Indiz eines Spurnachführungsfehlers. Wie beispielsweise in der Jap. Patentanmeldung No. 245507/1988 beschrieben wird die Transportgeschwindigkeit des Magnetvideobandes in einer Weise gesteuert, daß dieser Signalpegel über einem vorgegebenen Schwellenwert beibehalten wird. Beispielsweise ist, wie in Fig. 1 gezeigt ist, der Signalpegel des reproduzierten Signals ein Maximalwert EMAX wenn der Wiedergabekopf in der Mitte der Spur angeordnet ist, in der das Signal aufgezeichnet ist; der Pegel des reproduzierten Signals E(n) nimmt jedoch ab, wenn der Kopf von der Spurmitte abweicht. Die Spurnachführungssteuerung wird automatisch durch Beschleunigen oder Verzögern des Magnetbandes in Abhängigkeit vom ermittelten Signalpegel E(n) erreicht, der, wie gezeigt ist, sich auf den Spurnachführungsfehler bezieht. Die Abweichung des Signalpegels E(n) vom maximalen Signalpegel EMAX wird dadurch erzielt, daß lediglich der Pegel des reproduzierten Signals E(n) mit dem augenblicklichen Maximalpegel EMAX verglichen wird. Das resultierende Fehlersignal K[EMAX- E(n)] wird zum Bandtransportmechanismus als spurnachführungssteuersignal zurückgeführt, um ermittelte Spurnachführungsfehler zu korrigieren.
Obwohl die obige Spurnachführungs-Steueranordnung relativ einfach und eine automatische Korrektur der spurnachführung erzielbar ist, besitzt diese verschiedene Nachteile. Beispielsweise kann der augenblickliche Maximalsignalpegel EMAX der aus einem besonderen Aufzeichnungsträger reproduziert werden kann, wesentlich kleiner als der voreingestellte Werte EMAX sein. Dies tritt häufig auf, wenn signale auf einem Magnetband durch einen Videorekorder aufgezeichnet sind und durch einen anderen videorekorder reproduziert werden, der andere Kennlinien besitzt. Wenn der augenblickliche maximale signalpegel kleiner als der voreingestellte Pegel EMAX ist, kann ein genauer spurnachführungszustand nicht ermittelt werden, da das Fehlersignal K[EMAX-E(n)] nicht auf Null reduziert wird, sogar dann, wenn kein spurnachführungsfehler vorhanden ist. Somit können bei einem Versuch, eine Spurnachführungskorrektur zu erzielen, Schwingungen erzeugt werden.
Ein weiterer Nachteil steht im Zusammenhang mit der Annahme, daß bei der Spurnachführungs-Steueranordnung das Fehlersignal K[EMAX-E(n)] linear ist. Wie man jedoch aus Fig. 1 erkennt, ändern sich Änderungen im signalpegel E(n), der aus dem Magnetband reproduziert wird, in einer nichtlinearen Weise mit den Spurnachführungsfehlern. Somit und wegen dieser Nichtlinearität kann die Empfindlichkeit der spurnachführungs-Steueranordnung bei großen Spurnachführungsfehlern ansteigen, jedoch bei kleinen Spurnachführungsfehlern abnehmen. Als Folge davon kann sowohl eine unbeständige als auch eine bleibende Ansprechcharakteristik dieser Spurnachführungs-Steueranordnung labil sein.
Die EP-A 0 169 479 und EP-A 0 181 186 beschreiben ein Spurnachführungs-Steuergerät nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 17.
Die EP-A 0 297 185 beschreibt ein Steuerverfahren und ein System, bei dem eine undeutliche Schlußfolgerung verwendet wird, jedoch nur im Zusammenhang mit einer Bremsdrucksteuerung.
Es ist folglich eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spurnachführungs-Steueranordnung bereitzustellen, mit der die oben erwähnten Fehler und Nachteile vermieden werden können, die relativ einfach ist, die mit einer hohen Genauigkeit arbeitet und relativ preiswert eingerichtet werden kann.
Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen undeutlichen (fuzzy) Rückschluß oder eine undeutliche Schlußfolgerung für eine Spurnachführungssteuerung zu verwenden.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren zur Darstellung von Zugehörigkeitsfunktionen bereitzustellen, die bei der undeutlichen Schlußfolgerung verwendet werden, so daß die Schaltungseinrichtungen, insbesondere die Speichereinrichtungen, die benötigt werden, diese Zugehörigkeitsfunktionen zu speichern, relativ einfach und preiswert sind.
Eine zusätzliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren bereitzustellen, um Zugehörigkeitsfunktionen mit einer relativ niedrigen Auflösung (d.h., die Zugehörigkeitsfunktionen durch eine relativ kleine Anzahl von quantisierten Werten darzustellen) darzustellen, die im Zusammenhang mit der undeutlichen Schlußfolgerung verwendet werden.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Steuerung der Spurführung eines Wiedergabekopfes in bezug auf einen Träger, aus dem Signale wiedergegeben werden, bereitgestellt, welches folgende Schritte aufweist:
Ermittlung des Signalpegels der Signale, die wiedergegeben werden,
Erzeugung von Spurnachführungs-Steuerdaten als eine Funktion des ermittelten Signalpegels, und
Einstellen der Spurnachführung des Kopfes in Abhängigkeit von den Spurnachführungs-Steuerdaten
dadurch gekennzeichnet, daß die Spurnachführungs-Steuerdaten unter Verwendung einer undeutlichen Ableitung erzeugt werden, um Spurnachführungs-Steuerrichtungs- und Größenwerte zu erzielen, durch folgende Schritte:
Bereitstellung eines ersten Satzes von Zugehörigkeitsfunktionen, die entsprechende Grade darstellen, bis zu denen Anderungen im ermittelten Signalpegel vorgegebenen Anderungsbereichen genügen,
Bereitstellen eines zweiten Satzes von Zugehörigkeitsfunktionen, die entsprechende Grade darstellen, bis zu denen vorhergehende Spurnachführungseinstellungen vorgegebenen Einstellungsbereichen genügen,
Bestimmung von besonderen Zugehörigkeitsfunktionen aus dem ersten und zweiten Satz, die einer ermittelten Signalpegeländerung und einer vorhergehenden Spurnachführungseinstellung entsprechen, und
Ableitung der Spurnachführungssteuerungsdaten aus den festgelegten Zugehörigkeitsfunktionen.
Die Erfindung stellt außerdem ein Gerät zur Ausführung des obigen Verfahrens bereit.
Ein Merkmal dieser Ausführungsform besteht darin, daß ein dritter Satz von Zugehörigkeitsfunktionen, die den ermit telten Signalpegel darstellen, bereitgestellt und daß eine Zugehörigkeitsfunktion aus diesem dritten Satz in Abhängigkeit vom ermittelten Signalpegel des Wiedergabesignals ausgewählt wird. Spezielle Schlußfolgerungsregeln werden dazu verwendet, die Größe und die Richtung der Spurnachführungssteue rung in Abhängigkeit von den Schlußfolgerungsfunktionen abzuleiten, die aus diesem dritten Satz und aus der oben erwähnten abgeleiteten Spurnachführungssteuerung ausgewählt werden.
Als weiteres Merkmal wird der Schwerpunkt der Zugehörigkeitsfunktionen, die aus den Zugehörigkeitsregeln abgeleitet werden, bestimmt und als Einstellungssignal verwendet.
Nach einem Merkmal der vorliegenden Erfindung wird ein Satz von Zugehörigkeitsfunktionen dadurch dargestellt, daß Daten identifiziert werden, die mehreren Zugehörigkeitsfunktionen im Satz gemeinsam sind, wobei die Identifikations daten eine Kennlinienlage zwischen einer Variablen (die Variable ist beispielsweise eine Anderung im ermittelten Signalpegel oder eine vorherige Spurnachführungseinstellung oder der ermittelte Pegel des Wiedergabesignals) und dem Grad darstellt, bis zu dem die Variable einen besonderen Bereich erfüllt. Außerdem wird jede Zugehörigkeitsfunktion im Satz weiter durch Positionsdaten dargestellt, welche die entsprechende Position jeder Zugehörigkeitsfunktion in diesem Satz lokalisieren. In einer graphischen Analyse der Zugehörigkeitsfunktionen stellen die Positionsdaten Koordinaten längs einer Abszisse dar, bei der die entsprechenden Zugehörigkeitsfunktionen im Satz beginnen.
Die folgende ausführliche Beschreibung, die als Ausführungsbeispiel angegeben wird, wird am besten in Verbindung mit den Zeichnungen verstanden, in denen:
Fig. 1 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Spurnachführungsfehlerpegel und dem reproduzierten Signalpegel ist;
Fig. 2 eine Blockdarstellung einer Ausführungsform einer Anwendung der vorliegenden Erfindung auf eine Spurnachführungs-Steueranordnung für einen Videobandrekorder ist;
Fig. 3 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Hüllkurvenpegel eines Wiedergabesignals und des Spurfehlers des Kopfs ist, der dazu verwendet wird, das Signal wiederzugeben;
Fig. 4 und 5 graphische Darstellungen der Zugehörigkeitsfunktionen für Spurnachführungs-Steuerdaten und für Signalpegeländerungen sind, die für das Verständnis der vorliegenden Erfindung nützlich sind;
Fig. 6 gemeinsame Identifikationsdaten zeigt, die dazu verwendet werden, um eine Zugehörigkeitsfunktion darzustellen, die in Fig. 4 oder Fig. 5 gezeigt ist;
Fig. 7 Positionsdaten zur Ortung der entsprechenden Zugehörigkeitsfunktionen zeigt, die beispielsweise in Fig. 4 gezeigt sind;
Fig. 8 eine Tabelle zeigt, die die resultierende Spurnachführungs-Steuerungsrichtung zeigt, die durch einen undeutlichen Rückschluß gemäß der vorliegenden Erfindung hergeleitet wird;
Fig. 9 eine graphische Darstellung der Ergebnisse des undeutlichen Rückschlusses gemäß einem Beispiel der Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 10 eine Tabelle zeigt, die die Größe der Spurnachführungssteuerung darstellt, die durch undeutlichen Rück schluß gemäß der vorliegenden Erfindung hergeleitet wird;
Fig. 11 eine graphische Darstellung eines Satzes der Zugehörigkeitsfunktionen für den Pegel des Wiedergabesignals ist;
Fig. 12 eine graphische Darstellung der Zugehörigkeitsfunktionen für die Richtung der Spurnachführungssteuerung ist, die durch die vorliegende Erfindung hergeleitet wird;
Fig. 13 und 14 graphische Darstellungen sind, die nützlich sind, um die Art und Weise zu erklären, wie der un deutliche Rückschluß dazu verwendet wird, eine Spurnachführungs-Steuerrichtung zu erzeugen;
Fig. 15 eine graphische Darstellung der Zugehörigkeitsfunktion für die Spurnachführungssteuerung ist, die durch undeutlichen Rückschluß hergeleitet wird;
Fig. 16 ein Flußdiagramm ist, welches die Art und Weise zeigt, wie ein Steuersignal aus der Spurnachführungs- Steuerzugehörigkeitsfunktion erzeugt wird, das durch undeutlichen Rückschluß hergeleitet wird; und
Fig. 17A bis 17C nützlich sind, um die Art und Weise zu verstehen, wie das Flußdiagramm von Fig. 16 arbeitet.
In Fig. 2 ist eine Blockdarstellung eines Videobandrekorders (VTR) gezeigt, für den die Spurnachführungs- Steueranordnung nach der vorliegenden Erfindung angewandt wird. Der VTR besitzt zwei entgegengesetzt voneinander beabstandete Aufzeichnungs/Wiedergabeköpfe 2 und 3, die auf einer Drehtrommel 4, die durch einen Trommelmotor 5 angetrieben wird, befestigt sind. Die Köpfe drehen so, daß schräge Spuren quer auf einem Magnetband 12, welches um die Trommel 4 geschlungen und durch einen Kapstan 10 transportiert wird, der durch einen Kapstanmotor 9 angetrieben wird, abgetastet werden. Aus Vereinfachungsgründen sei angenommen, daß zwei Spuren quer zum Magnetband 12 bei jeder Umdrehung der Trommel abgetastet werden. Das heißt, daß das Magnetband für einen genauen Betrieb um einen Betrag vorgeschoben wird, der in etwa gleich den beiden Spurteilungen für jede volle Umdrehung der Trommel ist.
Die Trommeldrehzahl wird durch einen Frequenzgenerator 7 ermittelt, der üblicherweise aus einem stationären Kopf besteht, der Signale, die durch magnetische Elemente erzeugt werden, die mit dem Trommelmotor 5 drehen, abtastet, wodurch ein Signal erzeugt wird, dessen Frequenz die Trommeldrehzahl darstellt. In ähnlicher Weise wird die Drehzahl des Kapstanmotors 9 durch einen Frequenzgenerator 14 dargestellt, der einen ähnlichen Aufbau besitzt und der ebenfalls ein Signal erzeugt, dessen Frequenz eine unmittelbare Messung der Kapstandrehzahl und folglich der Bandgeschwindigkeit ist. Die Trommeldrehzahl und die Bandgeschwindigkeitssignale werden zu einer Steuerschaltung 28 geliefert, die nun beschrieben wird.
Wenn die Köpfe 2 und 3 dazu verwendet werden, vorheraufgezeichnete Signale aus den Band 12 zu reproduzieren, wird das reproduzierte Signal SRF über einen Verstärker 22 zu einer Demodulationsschaltung 20 und außerdem zu einem Hüllkurvendetektor 30 geliefert. Die Demodulationsschaltung demoduliert das reproduzierte Signal SRF, beispielsweise ein Videosignal, und das demodulierte Signal wird zu einem Synchronisationssignalseparator 24 geliefert. Dieser Separator dient dazu, das nützliche horizontale Synchronisationssignal SH aus dem demodulierten Videosignal zu trennen; das horizontale Synchronisationssingal wird zur Steuerschaltung 28 geliefert. Zusätzlich dient ein Vertikal-Synchronisationssignalseparator 25, der mit dem Separator 24 gekoppelt ist, dazu, das vertikale Synchronisationssignal SV vom demodulierten Videosignal zu trennen; das getrennte Vertikal-Synchronisationssignal SV wird ebenfalls zur Steuerschaltung 28 geliefert. Das getrennte Horizontal- und Vertikal-Synchronisationssignal wird von der Steuerschaltung dazu verwendet, um die Zeitablaufsteuerung genau durchzuführen, wobei diese nicht ein Teil der vorliegenden Erfindung ist.
Der Hüllkurvendetektor 30 arbeitet so, daß er die Hüllkurve ENV des Signals SRF ermittelt, welches aus dem Band 12 reproduziert wird. Insbesondere sieht man, daß die Hüllkurve des reproduzierten Signals - wie in Fig. 3 gezeigt ist - als Funktion der Spurnachführung der Köpfe 2 und 3 gegenüber den vorheraufgezeichneten Spuren auf dem Band 12 schwankt. Der Hüllkurvendetektor dient dazu, die untere Hüllkurve des reproduzierten Signals SRF zu ermitteln; der Pegel der Hüllkurve ENV ist am Minimum, wenn die Köpfe mit den Spuren, die durch sie abgetastet werden, fluchten, er ist maximal, wenn die Köpfe einen maximalen Spurnachführungsfehler aufweisen. Der ermittelte Hüllkurvenpegel des wiedergegebenen Signals wird durch einen Analog-Digital-Umsetzer (A/D) 32 digitalisiert und zur Steuerschaltung 28 geliefert.
Die Steuerschaltung arbeitet so, daß sie die vorbestimmten Drehzahlen des Trommelmotors 5 und des Kapstanmotors 6 genau beibehält. Außerdem spricht die Steuerschaltung auf den Pegel der ermittelten Hüllkurve ENV an, um ein Spurnachführungs-Steuersignal zu erzeugen, welches über einen Digital-Analog-Umsetzer (D/A) 38 und Verstärker 40 zum Kapstanmotor 9 geliefert wird. Die Steuerschaltung verwendet den un deutlichen Rückschluß, wie unten beschrieben wird, um diesen Spurnachführungssteuerbetrieb durchzuführen.
Die Drehzahl des Trommelmotors 5 wird durch die Steuerschaltung 28 gemessen, wobei die Anzahl der Referenztaktimpulse gezählt wird, die während einer Periode des Trom meldrehzahlsignals, welches durch den Frequenzgenerator 7 erzeugt wird, erzeugt werden. Wenn die gemessene Trommeldrehzahl von einer gewünschten Drehzahl abweicht, wird durch die Steuerschaltung ein geeignetes Steuersignal erzeugt und zum Trommelmotor 5 über den D/A-Umsetzer 34 und den Verstärker 36 zurückgeführt. In ähnlicher Weise wird die Bandgeschwindigkeit durch die Steuerschaltung gemessen, wobei die Anzahl der Referenztaktimpulse gezählt wird, die während einer Periode des Bandgeschwindigkeitssignals, welches durch den Frequenzgenerator 14 erzeugt wird, erzeugt werden. Wenn die gemessene Bandgeschwindigkeit gegenüber einer gewünschten Bandgeschwindigkeit auch hier abweicht, wird ein geeignetes Geschwindigkeitssteuersignal durch die Steuerschaltung erzeugt und zum Kapstanmotor 9 über den D/A-Umsetzer 38 und den Verstärker 40 zurückgeführt. Wie beschrieben wird, erzeugt die Steuerschal tung außerdem ein Beschleunigungs-/Verzögerungssignal, welches zum Kapstanmotor als Spurnachführungs-Einstellsignal geliefert wird.
Es wird nun die Art und Weise, wie das Spurnachführungs-Einstellsignal (hier auch als Spurnachführungs-Steu erdaten bezeichnet) erzeugt wird, beschrieben.
Fig. 3 zeigt die Hüllkurve des Wiedergabesignals, welches durch den Hüllkurvendetektor 30 ermittelt wird. Man sieht, daß der Pegel der ermittelten Hüllkurve ENV minimal ist, wenn die Köpfe 2 und 3 eine genaue Spurnachführungslage mit den Spuren auf dem Band 12 aufweisen. Wenn die Köpfe von dieser Position versetzt sind, steigt der Pegel der ermittelten Hüllkurve ENV an. Wie durch Fig. 3 dargestellt ist, wird, wenn die Köpfe effektiv in Richtung auf die vorherige Aufzeichnungsspur versetzt sind, die genaue Spurnachführungslage wiederhergestellt, wenn der Kapstanmotor 9 verzögert wird, wodurch die Bandgeschwindigkeit reduziert wird. Wenn umgekehrt die Köpfe effektiv in Richtung auf die folgende Spur versetzt sind, wird die genaue Spurnachführungslage hergestellt, wenn der Kapstanmotor beschleunigt wird, wodurch die Bandgeschwindigkeit vergrößert wird.
Fig. 3 zeigt außerdem, daß, wenn der Kapstanmotor 9 dabei ist, verzögert zu werden, und wenn der Pegel der ermittelten Hüllkurve ENV abnimmt, eine Spurnachführungseinstellung so durchgeführt wird, daß die Köpfe in ihre genaue Spurnachführungslage zurückgestellt werden. Wenn jedoch der Pegel der ermittelten Hüllkurve ENV ansteigt, während der Kapstanmotor gerade verzögert wird, werden die Köpfe weiter von der gewünschten Spur versetzt und der Spurnachführungsfehler wird ansteigen. Ebenfalls werden, wenn der Kapstanmotor beschleu nigt wird und der Pegel der ermittelten Hüllkurve ENV abnimmt, die Köpfe in ihre genaue Spurnachführungslage zurückgestellt. Wenn jedoch der Pegel der ermittelten Hüllkurve ENV ansteigt, während der Kapstanmotor gerade beschleunigt wird, werden die Köpfe weiter versetzt und es wird der Spurnachführungsfehler ansteigen.
Aus obiger Sicht kann die Richtung, in der eine Spurnachführungseinstellung durchzuführen ist, durch Ermittlung der Beschleunigung oder Verzögerung des Kapstanmotors 9 und durch Ermittlung der Anderungen des Pegels der Hüllkurve ENV bestimmt werden. Bei der vorliegenden Erfindung fährt man damit fort, daß ein undeutlicher Rückschluß (fuzzy inference) verwendet wird, um die Richtung und Größe der Spurnachführungseinstellung, die benötigt wird, zu bestimmen.
Es sei angenommen, daß die Spurnachführungs-Steuerda ten, die durch die Steuerschaltung während des n-ten Zeitintervalls oder durch Abtastung bestimmt werden, durch CX1(n) dargestellt werden. Damit werden die vorherigen Spurnachführungs-Steuerdaten, die durch die Steuerschaltung während des (n-1)-ten Zeitintervalls erzeugt werden, durch CX1(n-1) dargestellt. Die Polarität dieser Spurnachführungs-Steuerdaten CX1(n-1) stellt die Beschleunigung oder Verzögerung dar, und die Größe oder der Wert davon stellt den Betrag der Spurnachführungs-Einstellung dar, der angelegt wurde, beispielsweise der Betrag der Beschleunigung oder Verzögerung, die dem Kapstanmotor mitgeteilt wurde. Wie beschrieben wird, erzeugt die Steuerschaltung 28 Spurnachführungs-Steuerdaten CX1(n) in Abhängigkeit von den vorherigen Spurnachführungs-Steuerdaten CX1(n-1) zusammen mit anderen Bedingungen gemäß spezieller Schlußfolgerungsregeln, die nun beschrieben werden. In diesen anderen Bedingungen ist eine Anderung des Pegels der ermittelten Hüllkurve ENV von einem Zeitintervall oder der Abtastzeit zum nächsten eingeschlossen. Diese Anderung des Pegels der Hüllkurve wird hier als Differenzwert ΔE(n) bezeichnet.
Die speziellen Schlußfolgerungsregeln, unter denen die Steuerschaltung 28 arbeitet, um daraus die Spurnachführungs-Steuerrichtung abzuleiten, sind wie folgt:

Regel HK1:

Wenn der Kapstanmotor 9 dabei ist, beschleunigt zu werden, d.h., wenn die vorherigen Spurnachfüh rungs-Steuerdaten positiv sind (CX1(n-1) > 0 ) und wenn der Pegel der ermittelten Hüllkurve ENV ansteigt (ΔE(n) > 0), sollte der Kapstanmotor verzögert werden (CX1(n) < 0), um die Köpfe in ihre genaue Spurnachführungsposition zurückzustellen.

Regel HK2:

Wenn der Kapstanmotor 9 dabei ist, verzögert,zu werden (CX1(n-1) < 0), und wenn der Pegel der ermittelten Hüllkurve ENV ansteigt (ΔE(n) > 0), sollte der Kapstanmotor beschleunigt werden (CX1(n) > 0), damit die Köpfe in ihre genaue Spurnachführungsposition zurückgestellt werden.

Regel HK3:

Wenn der Kapstanmotor dabei ist, beschleunigt zu werden (CX1(n-1) > 0), und wenn der Pegel der ermittelten Hüllkurve ENV abnimmt (ΔE(n) < 0), sollte damit fortgefahren werden, daß der Kapstanmotor beschleunigt wird (CX1(n) > 0).

Regel HK4:

Wenn der Kapstanmotor dabei ist, verzögert zu werden (CX1(n-1) < 0), und der Pegel der ermittelten Hüllkurve ENV abnimmt (ΔE(n) < 0), sollte damit fortgefahren werden, daß der Kapstanmotor verzögert wird (CX1(n) < 0).
Man sieht, daß die obigen Regeln nicht völlig die Größe der Beschleunigung oder Verzögerung oder die Größe der Anderung des Pegels der ermittelten Hüllkurve ΔE in Betracht ziehen. Somit sind bei der bevorzugten Ausführungsform die Regeln HK1 bis HK4 so erweitert, daß sie deutlicher werden, um folgendes zu erfüllen.
Wenn (a) die Größe der Beschleunigung, die an den Kapstanmotor angelegt wird - wie durch die Spurnachführungs- Steuerdaten CX1(n-1) dargestellt - einen Zwischenpegel hat, kann der Bereich der Beschleunigung als PM dargestellt werden (als "positive mittlere" Beschleunigung bezeichnet), und wenn
(b) die Größe der Anderung im Pegel der Hüllkurve ENV - wie durch ΔE(n) dargestellt - einen Zwischenpegel in der negativen Richtung besitzt (ein "negativer mittlerer" Bereich NM), zeigen die Köpfe einen Spurnachführungsfehler im Bereich AB, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Um somit diesen Spurnachführungsfehler zu korrigieren, sollte eine Spurnachführungseinstellung aus einer Zwischengröße in der positiven Richtung, die als PM dargestellt ist, bestehen. Dies wird durch die Regel H1 wie folgt dargestellt:
CX1(n-1) = PM UND ΔE(n) = NM T CX1(n) = PM
Wenn die Größe der Beschleunigung, die durch die Spurnachführungs-Steuerdaten CX1(n-1) dargestellt wird, einen Zwischenpegel in der positiven Richtung besitzt, was durch PM dargestellt wird, und die Anderung der ermittelten Hüllkurve ΔE(n) ebenfalls einen Zwischenpegel in der positiven Richtung besitzt, zeigen die Köpfe einen Spurnachführungsfehler im Bereich EF, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Somit sollte, um diesen Fehler zu korrigieren, eine Spureinstellung aus der Zwischengröße in der negativen Richtung, die als NM dargestellt ist, bestehen. Dies wird durch die Regel H2 wie folgt dargestellt:
CX1(n-1) = PM UND ΔE(n) = PM T CX1(n) = NM
Wenn die Größe der Beschleunigung CX1(n-1) einen kleinen Pegel in der positiven Richtung besitzt, was durch PS dargestellt ist, und die Größe der Anderung der ermittelten Hüllkurve ΔE(n) eine kleine Größe in der negativen Richtung besitzt, was als NS dargestellt ist, zeigen die Köpfe einen Spurnachführungsfehler im Bereich BC, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Um somit diesen Fehler zu korrigieren, sollte die Spurnachführungseinstellung aus einer kleinen Größe in der positiven Richtung, die als PS bezeichnet ist, bestehen. Dies wird durch die Regel H3 ausgedrückt:
CX1(n-1) = PS UND ΔE(n) = NS T CX1(n) = PS
Wenn die Größe der Beschleunigung CX1(n-1) einen kleinen Pegel in der positiven Richtung (PS) besitzt, und die Größe der Anderung der ermittelten Hüllkurve ΔE(n) einen kleinen Pegel in der positiven Richtung besitzt (PS), zeigen die Köpfe einen Spurnachführungsfehler im Bereich DE, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Um diesen Fehler zu korrigieren, sollte eine Spurnachführungseinstellung aus einer kleinen Größe in der negativen Richtung, die als NS bezeichnet ist, bestehen. Dies wird durch die folgende Regel H4 ausgedrückt:
CX1(n-1) = PS UND ΔE(n) = PS T CX1(n) = NS Wenn die Größe der Beschleunigung CX1(n-1) in etwa gleich Null ist, was als ZR bezeichnet ist, und die Größe der Anderung der ermittelten Hüllkurve ΔE(n) ebenfalls in etwa Null ist, zeigen die Köpfe einen Spurnachführungsfehler im Bereich CD, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Man sieht, daß dieser Spurnachführungsfehler ebenso in etwa gleich Null ist und daß nur eine kleine - wenn überhaupt - Spurnachführungseinstellung durchgeführt werden muß. Diese Spurnachführungseinstellung wird als ZR bezeichnet, und dies wird durch die Regel H5 wie folgt ausgedrückt:
CX1(n-1) = ZR UND ΔE(n) = ZR T CX1(n) = ZR
Wenn die Größe der Beschleunigung CX1(n-1) einen kleinen Pegel in der negativen Richtung NS besitzt und die Größe der Anderung der ermittelten Hüllkurve ΔE(n) ebenfalls einen kleinen Pegel in der negativen Richtung besitzt, zeigen die Köpfe einen Spurnachführungsfehler im Bereich ED, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Um diesen Fehler zu korrigieren, sollte eine Spurnachführungseinstellung aus einer kleinen Größe in der negativen Richtung bestehen, was als NS bezeichnet ist. Dies wird durch die Regel H6 wie folgt ausgedrückt:
CX1(n-1) = NS UND ΔE(n) = NS T CX1(n) = NS
Wenn die Größe der Beschleunigung CX1(n-1) einen kleinen Pegel in der negativen Richtung (NS) besitzt, und die Größe der Anderung der ermittelten Hüllkurve ΔE(n) einen kleinen Pegel in der positiven Richtung (PS) besitzt, zeigen die Köpfe einen Spurnachführungsfehler im Bereich CB, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Um diesen Fehler zu korrigieren, sollte eine Spureinstellung aus einer kleinen Größe in der positiven Richtung, was als PS bezeichnet ist, bestehen. Dies wird durch die Regel H7 wie folgt ausgedrückt:
CX1(n-1) = NS UND ΔE(n) = PS T CX1(n) = PS
Wenn die Größe der Beschleunigung CX1(n-1) einen Zwischenpegel in der negativen Richtung (NM) hat, und die Größe der Anderung der ermittelten Hüllkurve ΔE(n) ebenfalls einen Zwischenpegel in der negativen Richtung hat, zeigen die Köpfe einen Spurnachführungsfehler im Bereich FE, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Um diesen Fehler zu korrigieren, sollte eine Spurnachführungseinstellung aus einer Zwischengröße in der negativen Richtung bestehen, was als NM bezeichnet ist. Dies wird durch die Regel H8 wie folgt ausgedrückt:
CX1(n-1) = NM UND ΔE(n) = NM T CX1(n) = NM
Wenn schließlich die Größe der Beschleunigung CX1(n- 1) einen Zwischenpegel in der negativen Richtung (NM) hat, und die Größe der Anderung der ermittelten Hüllkurve ΔE(n) einen Zwischenpegel in der positiven Richtung (PM) hat, zeigen die Köpfe einen Spurnachführungsfehler im Bereich BA, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Um diesen Fehler zu korrigieren, sollte eine Spurnachführungseinstellung aus einer Zwischengröße in der positiven Richtung bestehen, was als PM bezeich net ist. Dies wird durch die Regel H9 wie folgt ausgedrückt:
CX1(n-1) = NM UND ΔE(n) = PM T CX1(n) = PM
Durch Annahme dieser Schlußfolgerungsregeln H1 bis H9 wird angenommen, daß der Kapstanmotor 9 das Band 12 um einen Betrag vorschiebt, der gleich zwei Spurteilungen während jeder vollen Umdrehung der Köpfe 2, 3 ist. Sollte diese Beziehung nicht Anwendung finden, beispielsweise, wenn das Band 12 auf einem Videobandrekorder bespielt ist, der sich von dem Videobandrekorder unterscheidet, der für die Wiedergabe verwendet wird, und somit unterschiedliche Trommeldrehzahlen und/oder Kapstandrehzahlen zeigt, werden Spurnachführungsfehler ermittelt, was fehlerhaft abgeleitete Spurnachführungseinstellungen zur Folge hat. Das heißt, während eines Wiedergabebetriebs kann der Kapstanmotor fehlerhaft beschleunigt oder verzögert werden bei einem Versuch, die Spurnachführungsfehler zu korrigieren, die in Wirklichkeit Drehzahlfehler sind, welche durch unterschiedliche Trommel- oder Kapstandrehzahlen verursacht werden. Im Hinblick darauf arbeitet die Steuerschaltung 28 zusätzlich so, daß sie die Spurnach führungs-Steuerdaten CX1(n-1) integriert; der resultierende integrierte Wert wird dazu verwendet, um das Kapstandrehzahlsteuersignal zu kompensieren, welches normalerweise zum Kapstanmotor 9 geliefert wird, und zwar als Funktion der ermittelten Kapstandrehzahlfehler. Man sieht, daß diese Drehzahlfehler getrennt sind und sich von Spurnachführungsfehlern unterscheiden.
Übereinstimmend mit den Schlußfolgerungsregeln H1-H9 wird die Beschleunigung oder Verzögerung des Kapstanmotors, d.h., eine positive oder negative Spurnachführungseinstel lung, als Funktion davon durchgeführt, ob die Spurnachführungs-Steuerdaten CX1(n-1) ansteigen oder abnehmen Man könnte sich jedoch vorstellen, daß die Steuerung des Kapstanmotors zur Spurnachführungsfehlerkorrektur gemäß der folgenden Gleichung durchgeführt werden kann:
wobei Ai. Bi und C Koeffizienten sind, CX1(i) die Spurnachführungs-Steuerdaten im i-ten Zeitintervall oder die Abtastung sind, CX2(i) das Fehlersignal im i-ten Zeitintervall oder die Abtastung ist, d.h., die Differenz zwischen der aktuellen und gewünschten Kapstandrehzahl, und Im (n) der Motorstrom durch den Kapstanmotor ist, der mit dem Drehmoment des Motors sich ändert. Wenn die Gleichung (1) auf die Schlußfolgerungsregeln H1-H9 angewendet wird, ist Ai = A(n-1) = 1 und Bi = C = 0.
Obwohl eine Einbindung der Gleichung (1) möglicherweise abgeleitete Spurnachführungs-Steuerdaten mit einer höheren Genauigkeit zur Folge hat, wird eine solche Steigerung der Genauigkeit aufgrund der komplexen Ausbildung der Steuerschaltung mehr als verdrängt, die gebraucht wird, um die arithmetischen Berechnungen nach dieser Gleichung (1) durchzuführen. Man hat herausgefunden, daß in der Praxis die Ge nauigkeit, die durch die Ableitung der Spurnachführungssteuerung durch die Schlußfolgerungsregeln H1-H9 erzielt wird, ausreichend hoch ist, und daß darüber hinaus die Steuerschaltung sowohl in Hardware als auch in Software bei einer Gesamtanordnung ausgeführt werden kann, die substantiell vereinfacht ist.
Es wird nun die Art und Weise beschrieben, mit der die Steuerschaltung 28 die Schlußfolgerungsregeln H1-H9 ausführt. Der Fachmann wird es zu würdigen wissen, daß die Steuerschaltung 28 einen im Handel erhältlichen Mikroprozessor (der eigentliche Hersteller und das Modell bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung) enthalten kann, die zusätzlich undeutliche logische Schaltungen (Fuzzy-Logik-Schaltungen) enthalten können, die in den US-Patenten Nr. 4 694 418 und 4 837 725 beschrieben sind. Der Mikroprozessor ist so program miert, daß die obigen Schlußfolgerungsregeln (wie auch die zusätzlichen Schlußfolgerungsregeln, die unten beschrieben werden), und die undeutlichen logischen Ausführungen ausführen kann, die beispielsweise in den US-Patenten Nr. 4 760 896 und 4 864 490 beschrieben wurden.
In Fig. 4 ist graphisch ein Satz von Zugehörigkeitsfunktionen gezeigt, die den Grad darstellen, bis zu dem die Spurnachführungs-Steuerdaten CX1(n-1) vorgegebene Bereiche erfüllen. Es sind sieben Zugehörigkeitsfunktionen wie folgt gezeigt:
PL = positiv groß
PM = positiv mittel
PS = positiv klein
ZR = in etwa Null
NS = negativ klein
NM = negativ mittel
NL = negativ groß
Die in Fig. 4 gezeigte Abszisse zeigt eine normierte Variable, in diesem Fall CX1(n-1) . Der normierte Wert 0 entspricht der genauen Spurnachführungsausrichtung eines Kopfs in bezug auf eine Datenspur, der normierte Wert +1 entspricht einem Spurfehler entsprechend einer vollen positiven Teilungsbreite und der normierte Wert -1 entspricht einem Spurfehler entsprechend einer vollen negativen Teilungsbreite. Die Ordinate zeigt den Grad, bis zu dem die normierte Variable den aufgezeigten Bereich erfüllt; bei der gezeigten Ausführungsform haben die Zugehörigkeitsfunktionen PM, PS, ZR, NS und NN eine in etwa dreiecksförmige Form. Der hier verwendete "Wert" einer Zugehörigkeitsfunktion bedeutet den Grad, bis zu dem die Variable einen entsprechenden Bereich erfüllt. Der Satz der Zugehörigkeitsfunktionen, der den Spurnachführungsdaten CX1(n-1) entspricht, kann in einem Speicher, beispielsweise einem ROM gespeichert sein, wobei jede Zugehörigkeitsfunktion quantisiert ist, derart, daß jede quantisierte Abtastung als digitale Darstellung des Abtastwertes und der Abszissenlage (oder Koordinate) dieser Abtastung gespeichert ist.
In ähnlicher Weise können die erwarteten Anderungswerte der ermittelten Hüllkurve ΔE(n) als Satz von Zugehörigkeitsfunktionen dargestellt werden, wie dies graphisch in Fig. 5 gezeigt ist. Hier besteht der Satz ebenfalls aus Zugehörigkeitsfunktionen PL, PM, PS, ZR, NS, NM und NL. Nach einer Normierung der Variablen ΔE(n) sieht man, daß jede Zugehörigkeitsfunktion, die im Satz vorhanden ist, in Fig. 5 in etwa ähnlich den Zugehörigkeitsfunktionen ist, die in Fig. 4 gezeigt sind. Der Satz der Zugehörigkeitsfunktionen für Hüllkurvenänderungen ΔE(n) kann digitalisiert und in einem Speicher gespeichert sein, beispielsweise im gleichen Speicher, der dazu verwendet wird, die Zugehörigkeitsfunktionen für die Spurnachführungs-Steuerdaten CX1(n-1) zu speichern.
Um einen Satz von Zugehörigkeitsfunktionen darzustellen, wird die Abszisse, die sich von -1 bis +1 erstreckt, vorzugsweise in zweiunddreißig Abtastungen unterteilt. Jede Zugehörigkeitsfunktion in einem Satz kann somit als Hilfssatz dieser zweiunddreißig Abtastungen gespeichert sein. Wenn die Schlußfolgerungsregeln Hl-H9 die Zugehörigkeitsfunktionen PM, PS, ZR, NS und NM für die Spurnachführungs-Steuerdaten CX1(n- 1) verwenden, d.h., daß Zugehörigkeitsfunktionen PL und NL nicht durch diese Schlußfolgerungsregeln verwendet werden, kann dann der Satz der Zugehörigkeitsfunktionen für CX1(n-1) als 5 x 32 = 160 Abtastungen ausgedrückt werden. Wenn in ähnlicher Weise jede Zugehörigkeitsfunktion, die im Satz für Hüllkurvenänderungen ΔE(n) vorhanden ist, in zweiunddreißig Abtastungen quantisiert ist, müssen dann, wenn nur fünf Zugehörigkeitsfunktionen für ΔE(n) bei den Schlußfolgerungsregeln H1-H9 (die Zugehörigkeitsfunktionen PL und NL werden nicht verwendet) verwendet werden, 160 Abtastungen gespeichert werden. Der Satz der Zugehörigkeitsfunktionen für die Spurnachführungs-Steuerdaten CX1(n), der durch die Schlußfolgerungs regeln H1-H9 abgeleitet ist, kann ebenfalls in Form von 160 Abtastungen abgespeichert werden.
Man sieht, daß, wenn die Abszisse von Fig. 4 und 5 in zweiunddreißig Abtastungen unterteilt wird, die dreiecksförmige Kennlinie mit einer relativ geringen Auslösung von fünf Abtastungen dargestellt werden kann. Fig. 6 zeigt diese fünf Abtastungen, die als Zugehörigkeitsfunktionsdaten DBASE bezeichnet sind. Diese Zugehörigkeitsfunktionsdaten stellen die Kennlinienlage (beispielsweise Dreiecke) zwischen der Variablen (wie CX1(n-1) oder ΔE(n) oder CX1(n)) und ihren Grad der Erfüllung in dem besonderen Bereich (beispielsweise den Bereich PM, PS, ZR, NS oder NM) dar. Die verbleibenden siebenundzwanzig Abtastungen für jede Zugehörigkeitsfunktion sind in etwa Null. Man sieht, daß diese Null-Wert-Abtastungen redundant sind, und, wenn sie gespeichert werden, unnötigerweise nützlichen Speicherplatz besetzen. Es ist ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, die Speicheranforderungen auf ein Minimum zu begrenzen, um die Sätze der Zugehörigkeitsfunktionen zu speichern.
Da die Zugehörigkeitsfunktionsdaten DBASE, die in Fig. 6 gezeigt sind, substantiell die gleichen wie für jede Zugehörigkeitsfunktion in jedem Satz ist, können diese Zugehörigkeitsfunktionsdaten als gemeinsame Daten DBASE gespeichert und dazu verwendet werden, jede Speicherfunktion darzustellen. Somit müssen anstelle der Speicherung von fünfzehn doppelten Zugehörigkeitsfunktionsdaten nur eine DBASE gespeichert werden. Weiter können Positionsdaten, die als DSUB bezeichnet sind, gespeichert werden, um den Anfangsort einer jeden Zugehörigkeitsfunktion längs der Abszisse darzustellen. Somit be ginnt, wie in Fig. 7 gezeigt ist, für die Spurnachführungs- Steuerdaten CX1(n-1) die Zugehörigkeitsfunktion PM bei der Abtastung 21 längs der Abszisse, die Zugehörigkeitsfunktion PS beginnt bei der Abtastung 17, die Zugehörigkeitsfunktion ZR beginnt bei der Abtastung 13, die Zugehörigkeitsfunktion NS beginnt bei der Abtastung 9 und die Zugehörigkeitsfunktion NM beginnt bei der Abtastung 5. Anstatt somit jede Zugehörigkeitsfunktion durch zweiunddreißig Abtastungen darzustellen, werden nur sechs Abtastungen benötigt: fünf Abtastungen, die die Zugehörigkeitsfunktionsdaten DBASE, die in Fig. 6 gezeigt sind, darstellen, und eine Abtastung, die Positionsdaten DSUB darstellen, welche die Koordinate längs der Abszisse identifizieren, bei der die Zugehörigkeitsfunktion beginnt.
Da die Zugehörigkeitsfunktionen PM, PS, ZR, NS und NM in jedem Satz substantiell die gleiche Kennlinie aufzeigen, werden gemeinsame Zugehörigkeitsfunktionsdaten DBASE dazu verwendet, um alle Zugehörigkeitsfunktionen darzustellen, und jede Zugehörigkeitsfunktion wird zusätzlich durch ein einziges Positionsdatenwort DSUB dargestellt. Obwohl die fünfzehn Zugehörigkeitsfunktionen durch fünf Abtastungen dargestellt werden können, die die gemeinsamen Zugehörigkeitsfunktionsdaten DBASE und die fünfzehn Abtastungen umfassen, welche die Positionsdaten für jede Zugehörigkeitsfunktion darstellen, können die fünfzehn Positionsdatenabtastungen, die für alle Sätze gebraucht werden, weiter auf die nur fünf Abtastungen reduziert werden, wenn eine besondere Zugehörigkeitsfunktion in einem Satz an der gleichen Position längs der Abszisse wie die Zugehörigkeitsfunktion im anderen Satz lokalisiert wird. Beispielsweise können die Positionsdaten für die Zugehörigkeitsfunktion NM des Satzes für die Spurnachführungs-Steuerdaten CX1(n-1) gleich den Positionsdaten für die Zugehörigkeitsfunktion NM des Satzes für die Hüllkurvenänderung ΔE(n) sein. Am besten kann ein Satz von Abtastungen, welcher die dreiecksförmige Kennlinie einer Zugehörigkeitsfunktion darstellt, und fünf Abtastungen, die die Positionsdaten für jede Zugehörigkeitsfunktion darstellen, gemeinsam für die Spurnachführungs-Steuerdaten CX1(n-1), die Hüllkurvenänderung ΔE(n) und die Spurnachführungseinstellung oder Beschleunigung CX1(n) verwendet werden.
Im Hinblick auf die obigen Ausführungen kann ein Speicher mit einer relativ kleinen Kapazität wirksam verwendet werden, um eine Tabelle zu speichern, welche die entsprechenden Sätze der Zugehörigkeitsfunktionen darstellt.
Obwohl durch die Schlußfolgerungsregeln H1-H9 nicht verwendet, werden trotzdem die Zugehörigkeitsfunktionen PL und NL für jeden Satz gespeichert. Diese Zugehörigkeitsfunktionen werden durch andere Schlußfolgerungsregeln verwendet, die beschrieben werden, um die Größe des Spurnachführungs- Steuersignals abzuleiten, welches an dem Kapstanmotor angelegt werden soll. In weiterem Sinne werden diese Zugehörig keitsfunktionen PL und NL dazu verwendet, um die Größe der Spurnachführungseinstellung abzuleiten, die benötigt wird, um Spurnachführungsfehler zu korrigieren.
Fig. 8 zeigt eine Tabelle zur Ableitung der Spurnachführungs-Steuerrichtung CX1(n) für die verschiedenen Zugehö rigkeitsfunktionen, die durch die Spurnachführungs-Steuerdaten CX1(n-1) und die Hüllkurvenänderung ΔE(n) gemäß den Schlußfolgerungsregeln H1-H9 auftreten können. Man sieht, daß die Schlußfolgerungsregeln gewisse Zustände ausschließen, beispielsweise, wenn CX1(n-1) = NM und ΔE(n) = NS, ZR oder PS ist. Solche Zustände können entweder nicht auftreten oder sind höchst unwahrscheinlich, und wenn sie in der Tat doch auftreten, sind die verbleibenden Schlußfolgerungsregeln ausreichend, sich an diese Zustände anzupassen. Wenn beispielsweise CX1(n-1) = NM und ΔE(n) = NS ist, wird die Schlußfolge rungsregel für CX1(n-1) = NM und ΔE(n) = NM zusätzlich zur Schlußfolgerungsregel für CX1(n-1) = NS und ΔE(n) = NS verwendet, um die genaue Spurnachführungs-Steuerrichtung CX1(n) abzuleiten. Durch Begrenzung des undeutlichen Ableitungsbetriebs auf die Schlußfolgerungsregeln H1-H9 wird der Gesamtrechenbetrieb und dessen Ausführung stark vereinfacht.
Die Steuerschaltung 28 ist so ausgelegt, daß sie die Spurnachführungs-Steuerrichtung ableitet, wobei das "Mamdani"-Verfahren verwendet wird. Beispielsweise davon sind unter anderem in "Process Control Using Fuzzy Logic", Mamdani et al., Fuzzy Sets Theory and Applications to Policy Analysis and Information Systems, New York: Plenum, 1989, Seiten 249 bis 265, und "An Experiment in Linguistic Synthesis with a Fuzzy Logic Controller" Mamdani et al., International Journal Man-Machine Studies, Vol 7, Seiten 1 bis 13, 1973 beschne ben. Demzufolge normiert die Steuerschaltung die Spurnachführungs-Steuerdaten CX1(n-1), die in einem vorhergehenden Zeitintervall hergeleitet werden, oder die Abtastzeit, und sie normiert die Hüllkurvenänderung ΔE(n), die bei der augenblicklichen Abtastzeit ermittelt wird; diese normierten Va riablen CX1(n-1) und ΔE(n) werden dazu verwendet, um aus dem Speicher diese Zugehörigkeitsfunktionen für CX1(n-1) und ΔE(n) zu lesen, die durch diese normierten Variablen erfüllt werden. Dann werden die ausgewählten Zugehörigkeitsfunktionen, die aus dem Speicher gelesen werden, weiter verarbeitet, um einen Spurnachführungs-Steuerrichtungswert abzuleiten. Die Art und Weise, wie Zugehörigkeitsfunktionen aus dem Speicher ausgewählt und dann verarbeitet werden, werden am besten anhand eines numerischen Beispiels verstanden.
Es sei nun angenommen, daß die Spurnachführungs-Steuerdaten CX1(n-1), die während der vorherigen Abtastung hergeleitet wurden, so sind, daß sie, wenn sie normiert sind, einen Wert von 0,45 haben. Gemäß Fig. 4 besitzt diese normierte Variable den Wert 0,7 bei der Zugehörigkeitsfunktion PM und den Wert 0,2 bei der Zugehörigkeitsfunktion PS. Es sei nun weiter angenommen, daß der gerade abgetastete Hüllkurvenpegel sich gegenüber der vorherigen Abtastung um einen Betrag unterscheidet, der, wenn er normiert ist, gleich - 0,4 ist. Ge mäß Fig. 5 hat diese normierte Variable den Wert 0,6 bei der Zugehörigkeitsfunktion NM und den Wert 0,3 bei der Zugehörigkeitsfunktion NS.
Gemäß der Schlußfolgerungsregel H1 wird jetzt, wie man aus der in Fig. 8 gezeigten Tabelle sieht, da der nor mierte Wert von CX1(n-1) die Zugehörigkeitsfunktion PM erfüllt und der normierte Wert von ΔE(n) die Zugehörigkeitsfunktion NM erfüllt, dieser so abgeleitet, daß die Spurfehlerdaten CX1(n) innerhalb der Zugehörigkeitsfunktion PM sind. Die Steuerschaltung 28 liest aus dem Speicher die Zugehörigkeitsfunktion und die Positionsdaten, die die Zugehörigkeitsfunktion PM für die Spurnachführungs-Steuerdaten CX1(n) darstellen. Das heißt, die Zugehörigkeitsfunktionsdaten DBASE und die Positionsdaten DSUB werden gelesen, um eine geeignete Repräsentation dieser Zugehörigkeitsfunktion PM bereitzustel len, die ähnlich der Zugehörigkeitsfunktion PM sein kann, die in Fig. 4 gezeigt ist.
Gemäß dem Mamdani-Verfahren ist die Zugehörigkeitskennlinie PM für die Spurnachführungs-Steuerdaten CX1(n) bezüglich ihres Maximalwertes auf die kleineren der Zugehörig keitsfunktionswerte entsprechend den normierten Werten CX1(n- 1) und den normierten Werten ΔE(n) beschränkt. In diesem Beispiel ist der Wert der Zugehörigkeitsfunktion NM für ΔE(n) gleich 0,6 und ist kleiner als der Wert 0,7 der Zugehörigkeitsfunktion PM für den normierten Wert Cx1(n-1). Somit ist der Maximalwert der Zugehörigkeitsfunktion PM für CX1(n) auf 0,6 beschränkt. Daher ist - und wie in Fig. 9 gezeigt ist - die Zugehörigkeitsfunktion PM für die Spurnachführungs-Steuereinrichtung CX1(n) abgeflacht oder auf einem Maximalwert von 0,6 beschränkt. Diese beschränkte Zugehörigkeitsfunktion bildet somit eine trapezförmige Form.
Ein ähnlicher Betrieb wird ausgeführt, wenn jede der verbleibenden Schlußfolgerungsregeln H2-H9 angewandt wird. Das heißt, daß die Zugehörigkeitsfunktion für die Spurnachführungs-Steuerrichtung CX1(n) aus den Zugehörigkeitsfunktio nen für die vorherigen Spurnachführungs-Steuerdaten CX1(n-1) und der vorherigen Hüllkurvenänderung ΔE(n) abgeleitet wird, und der Maximalwert der abgeleiteten Zugehörigkeitsfunktion für die Spurnachführungs-Steuerrichtung CX1(n) auf den kleineren des Wertes der Zugehörigkeitsfunktion entsprechend der normierten Variablen CX1(n-1) oder ΔE(n) begrenzt wird.
Fährt man nun mit diesem Beispiel aus Fig. 4 weiter, so sieht man, daß der normierte Wert 0,45 für CX1(n-1) den Zugehörigkeitsfunktionswert von 0,2 für die Zugehörigkeitsfunktion PS hat. Aus Fig. 5 sieht man, daß der normierte Wert von 0,4 für ΔE(n) den Zugehörigkeitsfunktionswert von 0,3 für die Zugehörigkeitsfunktion NS hat. Gemäß der Schlußfolgerungsregel H3 wird die Spurnachführungs-Steuerrichtung CX1(n) so abgeleitet, daß sie innerhalb der Zugehörigkeitsfunktion PS liegt. Hier wird ebenfalls die Zugehörigkeitsfunktion PS für die Spurnachführungs-Steuerrichtung CX1(n) durch den kleineren des Wertes der Zugehörigkeitsfunktion PS entsprechend dem normierten Wert von CX1(n-1) und der Zugehörigkeitsfunktion NS entsprechend dem normierten Wert von ΔE(n) beschränkt oder abgeflacht. In diesem Beispiel ist der Wert der Zugehörigkeitsfunktion PS, der dem normierten Wert von CX1(n-1) entspricht, gleich 0,2, der kleiner ist als der Wert 0,3 der Zugehörigkeitsfunktion NS entsprechend dem normierten Wert von ΔE(n) . Dieser kleinere Wert begrenzt die Größe der Zugehörigkeitsfunktion PS für die Spurnachführungs-Steuerrichtung CX1(n).
Fig. 9. zeigt die beiden abgeflachten Zugehörigkeitsfunktionen PS und PM, die die Spurnachführungs-Steuerrichtung CX1(n) enthalten, die durch die Schlußfolgerungsregeln H1 und H3 abgeleitet wird. Die gezeigten Zugehörigkeitsfunktionen, die durch die Spurnachführungs-Steuerrichtung CX1(n) erfüllt werden, werden einer ODER-Operation unterworfen, was eine Zugehörigkeitsfunktionskennlinie zur Folge hat, die durch die durchgezogene Linie in Fig. 9 dargestellt ist. Wie weiter un ten beschrieben wird, kann die Spurnachführungs-Steuerrichtung aus der Zugehörigkeitsfunktionskennlinie, die in Fig. 9 gezeigt ist, hergeleitet werden, wobei der Schwerpunkt dieser Kennlinie bestimmt wird. Man sieht, daß die Koordinate des Schwerpunkts längs der Abszisse den normierten Spurnachfüh rungs-Steuerrichtungswert darstellt. Wie weiter unten beschrieben wird, wird der Wert der Spurnachführungs-Steuergröße von der Zugehörigkeitsfunktionskennlinie abgeleitet, die für die Spurnachführungs-Steuerrichtung CX1(n) hergeleitet wird. Das heißt, daß die Zugehörigkeitsfunktionskennli nie, die in Fig. 9 gezeigt ist, dazu verwendet wird, den Wert der Spurnachführungs-Steuergröße abzuleiten.
Man sieht somit, daß die obige Besprechung eine Erklärung geliefert hat, wie der Wert der Richtung der Spurnachführungs-Steuerung erhalten wird. Die Art und Weise, wie die Steuerschaltung 28 einen Wert der Spurnachführungs-Steuergröße CX1(n) herleitet, wird anschließend beschrieben.
Die Steuerschaltung 28 arbeitet gemäß den besonderen Schlußfolgerungsregeln, um den Betrag oder die Größe der Spurnachführungssteuerung wie folgt abzuleiten:

Regel RK1:

Wenn der Signalpegel E(n) der ermittelten Hüllkurve ENV klein ist, ist der Betrag der Spurnachführungseinstellung oder Spurnachführungssteuerung (CX1(n)), beispielsweise der Betrag der Beschleunigung, der an den Kapstanmotor angelegt wird, in etwa Null.

Regel RK2:

Wenn der Signalpegel E(n) der Hüllkurve etwas größer ist und so abgeleitet wurde (aus der vorherigen Diskussion), daß die Richtung der Spurnachführungssteuerung positiv ist (D(n) > 0), das heißt, daß bestimmt wurde, daß der Kapstanmotor beschleunigt werden sollte, wird eine kleine Größe der positiven Spurnachführungs-Steuerung CX1(n) bereitgestellt, d.h., daß der Kapstanmotor um einen kleinen Betrag beschleunigt wird.

Regel RK3:

Wenn der Signalpegel E(n) der Hüllkurve etwas größer ist und so abgeleitet wurde, daß die Spurnachführungssteuerung in die negative Richtung (D(n) < 0) angelegt werden sollte, d.h., wenn bestimmt wurde, daß der Kapstanmotor verzögert werden sollte, wird die Größe der Spurnachführungssteuerung CX1(n) klein (d.h., es wird eine klei ner Betrag einer Verzögerung an den Kapstanmotor angelegt).

Regel RK4:

Wenn der Signalpegel E(n) der Hüllkurve einen Zwischen- (oder Mittel-) Wert hat, und er so abgeleitet wurde, daß die Spurnachführungs-Steuerrichtung positiv ist (D(n) > 0), das heißt, daß der Kapstanmotor beschleunigt werden sollte, wird der Betrag der Spurnachführungssteuerung CX1(n), der anzulegen ist, groß, das heißt, daß ein großer Beschleunigungsbetrag an den Kapstanmotor angelegt wird.

Regel RK5:

Wenn der Signalpegel E(n) der Hüllkurve einen Zwischenpegel hat und er so abgeleitet wurde, daß die Spurnachführungs-Steuerrichtung negativ ist (D(n) < 0), das heißt, daß bestimmt wurde, daß der Kapstanmotor verzögert werden sollte, ist die Größe der Spurnachführungssteuerung CX1(n) groß, das heißt, daß ein großer Betrag einer Verzögerung an den Kapstanmotor angelegt wird.

Regel RK6:

Wenn der Signalpegel E(n) der Hüllkurve groß ist, wird die Größe der Spurnachführungssteuerung CX1(n) groß und wird in der negative Richtung angelegt, das heißt, daß ein großer Betrag einer Verzögerung an den Kapstanmotor angelegt wird.
Wenn man den Signalpegel E(n) mit den gleichen Bezeichnungen bezeichnet, die oben verwendet wurden, um als Null (ZR), klein (PS), mittel (PM) und groß (PL) zu bezeichnen, und die positive und negative Richtung der Spurnachführungssteuerung als P und N bezeichnet (die der Beschleunigung bzw. Verzögerung entsprechen), können die obigen Schlußfolgerungsregeln wie folgt zusammengefaßt werden:
Regel R1
E(n) = ZR T CX1(n) = ZR
Regel R2
E(n) = PS UND D(n) = P T CX1(n) = PS
Regel R3
E(n) = PS UND D(n) = N T CX1(n) = NS
Regel R4
E(n) = PM UND D(n) = P T CX1(n) = PL
Regel 5
E(n) = PM UND D(n) = N T CX1(n) = NL
Regel 6
E(n) = PL T CX(n) = NL
Die Regeln R1-R6 sind in der in Fig. 10 gezeigten Tabelle zusammengefaßt. Aus Einfachheitsgründen und zur Reduzierung der notwendigen Schlußfolgerungsregeln, die notwendig sind, die Größe der Spurnachführungssteuerung zu abzuleiten, um große Fehler zu korrigieren, sei angenommen, daß, wenn der Pegel der ermittelten Hüllkurve E(n) groß ist, eine Spurnachführungseinstellung in der negativen Richtung durchgeführt wird. Das heißt, daß angenommen wird, daß CX1(n) ein großer negativer Wert NL ist, und zwar unabhängig von der aktuellen Richtung, die durch die obigen Regeln H1-H9 abgeleitet werden kann. Somit wird für große Spurnachführungsfehler die Spurnachführungskorrektur dadurch erreicht, daß eine große Verzögerung an den Kapstanmotor angelegt wird.
Fig. 11 ist eine graphische Darstellung der Zugehörigkeitsfunktionen, die durch den Hüllkurvenpegel E(n) erfüllt werden können. Aus Fig. 3 sieht man, daß der Hüllkurvenpegel immer positiv ist und somit die Zugehörigkeitsfunktionen NS, NM und NL nicht nötig sind, den Hüllkurvenpegel darzustellen. Die Zugehörigkeitsfunktion und die Positionsda ten, die den Satz der Zugehörigkeitsfunktionen für den Hüllkurvenpegel E(n) darstellen, sind im Speicher in einer Weise ähnlich der gespeichert, mit der die Zugehörigkeitsfunktionen, die oben besprochen wurden, gespeichert sind.
Fig. 12 eine graphische Darstellung der Zugehörigkeitsfunktionen für die Spurnachführungs-Steuerrichtung D(n), die durch die Schlußfolgerungsregeln H1-H9 abgeleitet wurde. Man sieht, daß die Spurnachführungs-Steuerrichtung entweder positiv P oder negativ N ist. Hier sind ebenfalls die Zugehörigkeitsfunktion und die Positionsdaten, die diese Zugehörigkeitsfunktionskennlinien darstellen, im Speicher gespeichert.
Fig. 13 und 14 sind graphische Darstellungen der Beziehung zwischen der abgeleiteten Spurnachführungs-Steuerrichtung, wie sie durch die Schlußfolgerungsregeln H1-H9 und die Zugehörigkeitsfunktionen P bzw. N der Spurnachführungs Steuerrichtung festgelegt wurden. Die abgeleitete Spurnachführungs-Steuerrichtung FD(n) ist für das Beispiel gezeigt, welches oben in Verbindung mit Fig. 9 besprochen wurde. Die gestrichelten Bereiche in Fig. 13 und 14 zeigen Überlappungsbereiche zwischen der abgeleiteten Spurnachführungs-Steuerrichtung FD(n) und den Zugehörigkeitsfunktionen P und N für die Spurnachführungs-Steuerrichtung. Diese gestrichelten Bereiche zeigen die Maximalwerte der Steuerrichtung und sind auf die Schlußfolgerungsregeln R1-R6 angewandt, um die vorderen Zustände dieser Regeln zu ermitteln. Diese vorderen Zustände werden durch die Steuerschaltung 28 dazu verwendet, die Zugehörigkeitsfunktionen für die Spurnachführungs-Steuerdaten CX1(n) zu begrenzen, die durch die Regeln R1-R6 abgeleitet wurden und in der Tabelle von Fig. 10 gezeigt sind. Das heißt, daß diese vorderen Zustände die Maximalwerte der Zugehörigkeitsfunktionen NL, NS, ZR, PS und PL, welche durch die Schlußfolgerungsregeln R1-R6 abgeleitet wurden, begrenzen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden, um die Datenmenge zu reduzieren, die notwendig ist, um die Zugehörigkeitsfunktionen für die Spurnachführungs-Steuerdaten CX1(n) darzustellen, die Zugehörigkeitsfunktionen, welche im Speicher für die Spurnachführungs-Steuerdaten CX1(n-1) gespeichert sind, als Zugehörigkeitsfunktionen für die Spurnachführungs-Steuerdaten CX1(n) verwendet. Insbesondere sind die Zugehörigkeitsfunktionen NL, NS, ZR, PS und PL für die Spurnachführungs-Steuerdaten CX1(n-1) die gleichen Zugehörigkeitsfunktionen NL, NS, ZR, PS und PL für die Spurnachführungs-Steuerdaten CX1(n). Durch die Reduzierung der benötigten Datenmenge, die im Speicher zu speichern ist, kann die Gesamt-Komplexität der Steuerschaltung reduziert werden.
Wenn eine Zugehörigkeitsfunktion aus dem Speicher für CX1(n) ausgewählt wird, die durch die Regeln Rl-R6 auf der Basis des ermittelten Hüllkurvenpegels E(n) und der Spurnachführungs-Steuerrichtung D(n) abgeleitet wurde, wird der Maxi malwert der ausgewählten Zugehörigkeitsfunktion durch den kleineren des Wertes der Zugehörigkeitsfunktion entsprechend E(n) und der Zugehörigkeitsfunktion entsprechend D(n) beschränkt, in einer Weise, die ähnlich der ist, die oben in Verbindung mit Fig. 8 besprochen wurde. Damit ist für die Schlußfolgerungsregel R1 die Zugehörigkeitsfunktion ZR für die Spurnachführungs-Steuerdaten CX1(n) durch den Wert der Zugehörigkeitsfunktion ZR beschränkt, die dem Hüllkurvensignalpegel E(n) entspricht.
In ähnlicher Weise wird für die Schlußfolgerungsregel R2 der Maximalwert der Zugehörigkeitsfunktion PS, der aus dem Speicher für die Spurnachführungs-Steuerdaten CX1(n) gelesen wird, durch den kleineren des Werts der Zugehörigkeitsfunktion PS begrenzt, die dem ermittelten Hüllkurvenpegel E(n) entspricht, und des Wertes der Zugehörigkeitsfunktion P, die der abgeleiteten Spurnachführungs-Steuerrichtung D(n) entspricht. Eine ähnliche Begrenzung des Maximalwerts der Zugehörigkeitsfunktion für die Spurnachführungs-Steuerdaten CX1(n), die durch die Regeln R3-R6 abgeleitet wird, wird als Funktion des kleineren des Wertes der Zugehörigkeitsfunktion ausgeführt, die dem ermittelten Hüllkurvenpegel E(n) entspricht, und des Wertes der Zugehörigkeitsfunktion, die der abgeleiteten Spurnachführungs-Steuerrichtung D(n) entspricht. Natürlich ist die Zugehörigkeitsfunktion NL für die Spurnachführungs-Steuerdaten CX1(n) der Regel R6 durch den Wert der Zugehörigkeitsfunktion PL begrenzt, die dem ermittelten Hüllkurvenpegel entspricht.
Fig. 15 ist eine graphische Darstellung der abgeleiteten Spurnachführungs-Steuergröße gemäß dem folgenden Beispiel: es sei angenommen, daß D(n) = P und daß der ermittelte Hüllkurvenpegel E(n) zu Ea normiert ist, wie in Fig. 11 gezeigt ist. Somit hat der Hüllkurvenpegel Ea einen entsprechenden Wert b in der Zugehörigkeitsfunktion PS und einen entsprechenden Wert a in der Zugehörigkeitsfunktion ZR. Aus Regel R1 werden die Spurnachführungs-Steuerdaten CX1(n) abge leitet, so daß sie in der Zugehörigkeitsfunktion ZR sind; und vom Mamdani-Verfahren wird diese Zugehörigkeitsfunktion ZR auf den Wert a beschränkt oder abgeflacht. Diese Beschränkung der Zugehörigkeitsfunktion ZR für CX1(n) ist in Fig. 15 gezeigt. Ebenso werden nach Regel R2 die Spurnachführungs-Steu erdaten CX1(n) abgeleitet, so daß sie in der Zugehörigkeitsfunktion PS liegen; und mit Hilfe des Mamdani-Verfahrens wird diese Zugehörigkeitsfunktion PS auf den Wert b beschränkt, wie in Fig. 15 gezeigt ist. Wie vorher werden diese beiden Zugehörigkeitsfunktionen ZR und PS für die Spurnachführungs-Steuerdaten CX1(n) einer ODER-Operation unterworfen, die durch die durchgezogene Linie in Fig. 15 gezeigt ist.
Man sieht, daß durch Verwendung der undeutlichen Ableitung, um die Spurnachführungs-Steuerdaten zu erhalten, eine genaue Spurnachführungssteuerung erhalten wird, sogar wenn das Signal SRF, welches aus dem Aufzeichnungsträger reproduziert wird, bezüglich des Signalpegels variiert. Demzufolge haben sogar die nichtlinearen Anderungen des reproduzierten Signalpegels wenig Einfluß auf die Spurnachführungs steuerung, die durch die Verwendung der undeutlichen Ableitung hergeleitet wird, wie oben beschrieben wurde. Somit werden sowohl die transienten als auch die stabilen Spurnachführungs-Steuerkennlinien gegenüber dem Stand der Technik verbessert. Obwohl einige Vorschläge nach dem Stand der Technik die Verwendung einer Simulation des Wiedergabe- und Spurnachführungsgeräts mit einem Computer-Modell in Betracht ziehen, macht die Tatsache, daß das reproduzierte Signal SRF sich nichtlinear ändert, es schwierig, ein solches Simulationsmodell bereitzustellen. Da der Modell-Simulationsversuch nach dem Stand der Technik somit keine genaue Spurnachführungssteuerung bereitstellt, können Fehler aufgrund dieser Nichtlinearität des reproduzierten Signals durch das undeutliche Ableitungsverfahren nach der vorliegenden Erfindung vermieden werden.
Es wird nun die Art und Weise, wie ein Spurnachführungs-Steuersignal aus dem Zugehörigkeitsfunktionen der Spurnachführungs-Steuerdaten erzeugt wird, die durch das undeutliche Ableitungsverfahren nach der vorliegenden Erfindung erzeugt werden, beschrieben. Zur Vereinfachung sei angenommen, daß die Spurnachführungs-Steuerdaten-Zugehörigkeitsfunktion derart ist, wie diese in Fig. 15 gezeigt ist. Trotzdem ist klar, daß andere Zugehörigkeitsfunktionskennlinien für verschiedene Pegel der Wiedergabesignalhüllkurve und für verschiedene Anderungen in dieser Hüllkurve abgeleitet werden können. Der Prozessor, der in der Steuerschaltung 28 vorhanden ist, ist so programmiert, daß er die Routine, die in Fig. 16 gezeigt ist, ausführt, die so funktioniert, daß der Schwerpunkt der Zugehörigkeitsfunktionskennlinie ermittelt wird, die durch die Spurnachführungs-Steuerdaten CX1(n) abgeleitet wurde.
Es sei angenommen, daß die Zugehörigkeitsfunktion, die in Fig. 15 gezeigt ist, die Spurnachführungs-Steuerdaten darstellt, die durch die Schlußfolgerungsregel H1-H9 und R1- R6 abgeleitet wurden, und diese Zugehörigkeitsfunktionskenn linie durch Bereitstellung von beispielsweise zweiunddreißig Abtastungen längs der Abszisse von -1 bis +1 abgetastet wird. Der Wert einer jeden Abtastung stellt die Zugehörigkeitsfunktionskennlinie der Spurnachführungs-Steuerdaten CX1(n) dar, und man sieht, daß der Maximalwert der Zugehörigkeitsfunkti onskennlinie bei jedem Abtastpunkt nicht größer als 1 ist. Jede der zweiunddreißig Abtastpunkte kann durch eine 5-Bit- Adresse dargestellt sein. Da folglich die Zugehörigkeitsfunktion (Fig. 15) im Abtastpunkt 13 beginnt (wie dies oben in Verbindung mit Fig. 17 besprochen wurde), sieht man, daß für die ersten zwölf Abtastpunkte oder Adressen Zugehörigkeitsfunktionsdaten gleich 0 gespeichert sind.
Fig. 17A zeigt acht Abtastpunkte (0 bis 8) der in Fig. 15 gezeigten Zugehörigkeitsfunktionskennlinie. Fig. 17B zeigt den Wert der Zugehörigkeitsfunktionskennlinie in jedem Abtastpunkt, und, für einen Zweck, der bald erklärt wird, ist jeder Abtastpunkt in Fig. 17 einer entsprechenden Adresse (beispielsweise der Adresse 1, 2, ...6 ... usw.) zugeordnet. Mit Hilfe des in Fig. 16 gezeigten Flußdiagramms wird die Art und Weise, wie die Steuerschaltung die gezeigte Routine aus führt, um den Schwerpunkt der Zugehörigkeitsfunktionskennlinie zu bestimmen, nun erklärt.
Nach dem Start der Routine bei der Anweisung SPI addiert die Steuerschaltung kumulativ den Wert bei jeden Abtastpunkt zur Summe der Werte, die an den vorherigen Abtastpunkten erhalten werden, wie dies durch die Anweisung SP2 dargestellt ist. Fig. 17C zeigt die kumulative Addition von Abtastpunkt zu Abtastpunkt, wobei jede kumulative Summe in einer entsprechenden Adresse gespeichert wird. Somit wird der Wert der Zugehörigkeitsfunktionskennlinie im Abtastpunkt 1 zum Wert der Zugehörigkeitsfunktionskennlinie im Abtastpunkt 0 addiert und in der Adresse 1 entsprechend dem Abtastpunkt 1 gespeichert. Dann wird der Wert der Zugehörigkeitsfunktion im Abtastpunkt 2 zur vorherigen angehäuften Summe, die in der Adresse 1 gespeichert wurde, addiert, und diese kumulative Summe wird in der Adresse 2 entsprechend dem Abtastpunkt 2 gespeichert. Dieses Verfahren wiederholt sich, bis die kumulative Summe der Werte der Zugehörigkeitsfunkionskennlinie bei allen Abtastpunkten in der Adresse 7 entsprechend dem Abtastpunkt 7 gespeichert ist.
Die Routine der Steuerschaltung läuft dann weiter zur Anweisung SP3, bei der die kumulative Summe in der Adresse 7 durch den Faktor 2 geteilt wird. Im Beispiel, welches in Fig. 17 gezeigt ist, wird die kumulative Summe 2,5 durch 2 geteilt, was einen Quotienten von 1,25 zur Folge hat. Dann läuft die Routine der Steuerschaltung 28 weiter zur Anweisung SP4, wo die Adresse bestimmt wird, in der die kumulative Summe, die diesen Quotienten (1,25) am nächsten ist, gespeichert wird. Aus Fig. 17 erkennt man, daß die kumulative Summe von 1,1 in der Adresse 4 gespeichert wird, und diese liegt näher dem Quotienten 1,25 ist als die kumulative Summe von 1,8, die in der Adresse 5 gespeichert ist, oder 0,8, die in der Adresse 3 gespeichert ist. Die Adresse 4 wird als "Schwerpunkt in den Nähe von Daten (gravitiy center near data)" bezeichnet und stellt die Adresse dar, die dem Schwerpunkt der gezeigten Zugehörigkeitsfunktionskennlinie am nächsten ist.
Dann läuft die Routine der Steuerschaltung weiter zur Anweisung SP5, wo die Adresse, die der Adresse 4 benachbart ist, bestimmt wird, welche die kumulative Summe speichert, die dem Quotienten 1,25 am nächsten ist. Aus Fig. 17 erkennt man, daß die Adresse 5 diesem Erfordernis entspricht und wird als "benachbarte Datenadresse (adjacent address)" bezeichnet. Dann wird durch Interpolation der Adresse zwischen den Adressen 4 und 5 der Schwerpunkt ermittelt, der der Adresse ent spricht, bei der Quotient von 1,25 gespeichert werden würde. Diese Interpolation wird gemäß der folgenden Gleichung erhalten:
(1,25 - 1,1)1(1,8 - 1,1) = 0,21 ... (2)
Der resultierende interpolierte Wert von 0,21 wird zur Adresse 4 addiert (das heißt, er wird zum "Schwerpunkt in der Nähe von Daten") addiert), was einen Abtastpunkt oder eine Adresse im Schwerpunkt von 4,21 zur Folge hat. Diese interpolierte Schwerpunktadresse wird als Spurnachführungs- Steuersignal verwendet.
Man sieht, daß der Schwerpunkt der Zugehörigkeitsfunktionskennlinie mit hoher Genauigkeit bestimmt wird, ohne das Erfordernis, eine große Anzahl von Abtastungen zu verwenden, um die Zugehörigkeitsfunktionen darzustellen. Das heißt, daß eine hohe Genauigkeit mit einer niedrigen Zugehörigkeits funktionsauflösung erzielt wird. Dieser Schwerpunkt wird dann normiert und durch die Steuerschaltung 28 zum D/A-Umsetzer 38 geliefert, um wahlweise den Kapstanmotor 9 von Fig. 2 zu beschleunigen oder zu verzögern.
Man sieht, daß die Anweisung SP3 zur Teilung der ku mulativen Summe um den Faktor 2 einfach durch Verschiebung des digitalen Werts der kumulativen Summe um ein Bit erzielt werden kann. Das heißt, daß diese Division erzielt werden kann, wobei das niederwertigste Bit von der kumulativen Summe ausgelassen wird. Daher ist die gesamte Rechenoperation in bezug auf die Herleitung der Spurnachführungs-Steuerdaten aus der Zugehörigkeitsfunktionskennlinie CX1(n) relativ einfach und verwendet eine einfache Division und Addition.
Die Lage des Schwerpunktes einer Funktion kann durch die folgende Gleichung festgelegt werden:
Wenn man der Gleichung (3) genau folgt, bestehen die gesamten Rechenoperationen, die benötigt werden, diese Gleichung auszuführen (unter der Annahme der Verwendung von zweiunddreißig Abtastungen, um eine Zugehörigkeitsfunktionskennlinie darzustellen), aus zweiunddreißig Multiplikationsoperationen, vierundsechzig Additionsoperationen und einer Divisionsoperation. Mit Hilfe der in Fig. 16 gezeigten Routine kann jedoch der Schwerpunkt genau und einfach ermittelt werden, ohne daß mehrere Wiederholungsoperationen erforderlich sind. Das heißt, daß die in Fig. 16 gezeigte Routine, mit der der Schwerpunkt ermittelt wird, wesentlich einfacher ist als die mathematische Routine, die benötigt wird, die Gleichung (3) auszuführen.
Bei der tatsächlichen Steuerung des Kapstanmotors 9 (Fig. 2) wird das Spurnachführungssteuersignal, welches aus dem Schwerpunkt der Zugehörigkeitsfunktionskennlinie hergeleitet wird, die durch das undeutliche Ableitungsverfahren erzeugt wird, wie oben beschrieben wurde, mit dem Kapstandrehzahlsteuersignal kombiniert, welches normalerweise durch die Steuerschaltung erzeugt wird; das kombinierte Signal wird als Kapstansteuersignal an den Kapstanmotor angelegt. Damit wird der Kapstan mit einer gesteuerten vorgegebe nen Drehzahl mit einer wahlweisen Beschleunigung oder Verzögerung angesteuert, um eine genaue Spurnachführungssteuerung bereitzustellen, so daß die Köpfe 2, 3 die schrägen Spuren, die auf dem Band 12 bespielt sind, genau abtasten.
Um die Art und Weise zusammenzufassen, wie die vor liegende Erfindung eine undeutliche Spurnachführungssteuerung bereitstellt, wird demnach die Hüllkurve ENV des Signals SRF, welches aus dem Band 12 durch die Köpfe 2, 3 reproduziert wird, im Hüllkurvendetektor 30 ermittelt; danach wird der ermittelte Hüllkurvenpegel zur Steuerschaltung 28 geliefert. Es werden Anderungen ΔE(n) in der Hüllkurve erhalten, und diese Hüllkurvenänderungen ΔE(n) werden zusammen mit den vorherigen Spurnachführungs-Steuerdaten (oder Spurnachführungseinstellung) CX1(n-1) der undeutlichen Ableitung gemäß den Regeln H1-H9 unterworfen. Damit wird die Spurnachführungs-Steuerrichtung durch die Schlußfolgerungsregeln abgeleitet. Dann wird die abgeleitete Spurnachführungs-Steuerrichtung zusammen mit den ermittelten Hüllkurvensignalpegel E(n) der undeutlichen Ableitung gemäß den Schlußfolgerungsregeln R1-R3 unterworfen, um den Spurnachführungs-Steuergrößenwert zu erzeugen. Die resultierenden Spurnachführungs-Steuerdaten werden als Zugehörigkeitsfunktionskennlinie ausgedrückt, dessen Schwerpunkt ermittelt wird, und wenn diese normiert sind, an den Kapstanmotor 9 angelegt, um Spurnachführungsfehler zu korrigieren. Das heißt, daß der Kapstanmotor beschleunigt oder verzögert wird in einer Weise, in welcher die Köpfe 2, 3 in eine genaue Ausrichtung mit den schrägen Spuren, die auf dem Band 12 bespielt wurden, gebracht werden.
Durch die Verwendung der undeutlichen Ableitung wird ein korrekter Spurnachführungs-Steuerbetrieb sogar dann ausgeführt, wenn der Pegel des Signals SRF, das aus dem Band 12 reproduziert wird, sich ändert. Außerdem kann eine nichtlineare Beziehung zwischen dem Pegel des reproduzierten Signals und dem Spurnachführungsfehler nicht in nachteiliger Weise die Spurnachführungs-Steuerdaten beeinflussen, die durch die undeutliche Ableitung nach der vorliegenden Erfindung erzeugt werden. Außerdem bringt die vorliegende Erfin dung eine wesentliche Vereinfachung mit sich, da die Daten, die gespeichert werden müssen, um verschiedene Zugehörigkeitsfunktionen, wie oben beschrieben, darzustellen, minimiert werden können, wodurch die Zugehörigkeitsfunktionsdaten DBASE und die Positionsdaten DSUB dazu verwendet werden können, alle Zugehörigkeitsfunktionen darzustellen. Dadurch wird die Kapazität des Speichers, der benötigt wird, reduziert, um die Zugehörigkeitsfunktionen zu speichern, und als Folge davon wird die gesamte Spurnachführungs-Steuerschaltung vereinfacht. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein relativ einfaches Verfahren, um den Schwerpunkt der Zugehörigkeitsfunktionskennlinie, die für die Spurnachführungs-Steuerdaten repräsentativ ist, zu bestimmen. Diese vereinfachte Ausführung erzeugt trotzdem eine hochgenaue Spurnachführungssteuerung, wobei die Auflösung, die benötigt wird, um die Zugehörigkeitsfunktionen darzustellen, auf ein Minimum festgelegt ist.
Obwohl die vorliegende Erfindung insbesondere mit Hilfe der bevorzugten Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurde, ist es klar, daß der Fachmann verschiedene Anderungen und Modifikationen durchführen kann, ohne den Rahmen und Sinn der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise wurde die Spurnachführungssteuerung in Zusammenhang mit einer wahlweisen Beschleunigung oder Verzögerung des Kapstanmotors beschrieben. Alternativ dazu kann die Spurnachführungssteuerung durch eine automatische Spurfolge erzielt werden, beispielsweise durch Verwendung der relativen Amplituden der aufgezeichneten Pilotsignale als Spurnachführungsfehlerindikatoren. Außerdem kann aus Vereinfachungsgründen die obige Gleichung (1) ausgeführt werden, wobei die Koeffizienten Bi und C gleich Null gesetzt werden. Wenn gewünscht wird, kann die Gleichung (1) vollständig ausgeführt werden. Obwohl das Mamdani-Ableitungsverfahren bevorzugt wird, ist die Erfindung jedoch nicht nur auf dieses Verfahren beschränkt. Es ist klar, daß andere Verfahren zur Ableitung der Zugehörigkeits funktionskennlinien verwendet werden können.
Obwohl die vorliegende Erfindung auf dem Gebiet eines Videobandrekorders beschrieben wurde, kann diese Erfindung eine schnelle Anwendung auf andere Gebiete finden, in denen eine Spurnachführungssteuerung normalerweise ausgeführt wird. Beispielsweise kann die Spurnachführungssteuerung bei digitalen Audio-Bandrekordern (DAT), optischen Plattengeräten, Festplattenantrieben und dergleichen durch die vorliegende Erfindung ausgeübt werden.
Obwohl gemeinsame Zugehörigkeitsfunktionsdaten DBASE oben beschrieben wurden, die repräsentativ für verschiedene Zugehörigkeitsfunktionen sind, die beispielsweise in Fig. 4, und 11 gezeigt sind, kann außerdem jeder Satz von Zugehörigkeitsfunktionen durch Zugehörigkeitsfunktionsdaten dargestellt werden, die diesem Satz alleine gemeinsam sind.

Claims

1. Verfahren zur Steuerung der Spurführung eines Wiedergabekopfes in bezug auf einen Träger, aus dem Signale wiedergegeben werden, welches folgende Schritte aufweist: Ermittlung des Signalpegels der Signale, die wiedergegeben werden,

Erzeugung von Spurnachführungs-Steuerdaten als eine Funktion des ermittelten Signalpegels, und

Einstellen der Spurnachführung des Kopfes in Abhängigkeit von den Spurnachführungs-Steuerdaten

dadurch gekennzeichnet, daß

die Spurnachführungs-Steuerdaten unter Verwendung einer undeutlichen Ableitung erzeugt werden, um Spurnachführungs-Steuerrichtungs- und Größenwerte zu erzielen, durch folgende Schritte:

Bereitstellung eines ersten Satzes von Zugehörigkeitsfunktionen, die entsprechende Grade darstellen, bis zu denen Anderungen im ermittelten Signalpegel vorgegebenen Anderungsbereichen genügen,

Bereitstellen eines zweiten Satzes von Zugehörigkeitsfunktionen, die entsprechende Grade darstellen, bis zu denen vorhergehende Spurnachführungseinstellungen vorgegebenen Einstellungsbereichen genügen,

Bestimmung von besonderen Zugehörigkeitsfunktionen aus dem ersten und zweiten Satz, die einer ermittelten Signalpegeländerung und einer vorhergehenden Spurnachführungseinstellung entsprechen, und

Ableitung der Spurnachführungssteuerungsdaten aus den festgelegten Zugehörigkeitsfunktionen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Wiedergabekopf und der Träger relativ zueinander verschiebbar sind, und der Einstellungsschritt wahlweise eine Beschleunigung entweder des Kopfs oder des Trägers relativ zueinander umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Träger bewegbar ist und Signale besitzt, die in schrägen Spuren darauf aufgezeichnet sind, und der Kopf verschiebbar ist, um die Spuren abzutasten; und wobei der Schritt zur wahlweisen Beschleunigung die Beschleunigung des Trägers in einer Richtung umfaßt, die dazu tendiert, den Kopf in eine substantielle Ausrichtung mit einer Spur, die durch diesen abgetastet wird, zu bringen.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei zumindest einer der Schritte zur Bereitstellung eines Satzes von Zugehörigkeitsfunktionen die Speicherung von Zugehörigkeitsfunktionsdaten umfaßt, die eine Kennlinienbeziehung zwischen einer Variablen (Signalpegeländerung oder vorherige Spurnach führungseinstellung) und ihrem Erfüllungsgrad darstellen, wobei die Zugehörigkeitsfunktionsdaten mehreren Zugehörigkeitsfunktionen in diesem Satz gemeinsam sind, und die Speicherung von Positionsdaten, die die entsprechende Position einer jeden der mehreren Zugehörigkeitsfunktionen in diesem Satz identifiziert.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Variable normiert ist, und wobei die Positionsdaten Koordinaten längs einer Abszisse darstellen, bei denen die entsprechenden Zugehörigkeitsfunktionen in diesem Satz beginnen.

6. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der Schritt zur Ableitung der Spurnachführungssteuerungsdaten die Bereitstellung eines dritten Satzes von Spurnachführungs- Steuerungs-Zugehörigkeitsfunktionen umfaßt, die Grade darstellen, bis zu denen die Spurnachführungs-Steuerwerte vorgegebene Wertebereiche erfüllen, das Auswählen - aus dem dritten Satz - zumindest einer Spurnachführungs-Steuer-Zugehörigkeitsfunktion in Abhängigkeit von den Zugehörigkeitsfunktionen, die aus dem ersten und zweiten Satz und gemäß den vorgegebenen Schlußfolgerungsregeln bestimmt werden, und Herleiten der Spurnachführungssteuerungsdaten aus der ausgewählten Spurnachführungs-Steuerungs-Zugehörigkeits funktion.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die hergeleitete Spurnachführungs steuerungsdaten den Spurnachführungs-Steuerungsrichtungswert darstellt; und wobei der Schritt zur Verwendung der undeutlichen Ableitung außerdem die Bereitstellung eines zusätzlichen Satzes von Zugehörigkeitsfunktionen umfaßt, die entsprechende Grade darstellen, bis zu denen der ermittelte Signalpegel vorgegebenen Bereichen von Signalpegeln genügt; die Auswahl zumindest einer Zugehörigkeitsfunktion aus dem zusätzlichen Satz, der dem ermittelten Signalpegel entspricht; und die Verwendung von speziellen Schlußfol gerungsregeln, um den Spurnachführungs-Steuerungsgrößenwert aus den Zugehörigkeitsfunktionen abzuleiten, die aus dem zusätzlichen Satz und dem hergeleiteten Spurnachführungs-Steuerungsrichtungswert ausgewählt wurden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Schritt zur Verwendung spezieller Schlußfolgerungsregeln, um den Spurnachführungs-Steuerungsgrößenwert abzuleiten, das Auswählen von zumindest einer Spurnachführungs-Steuerungs-Zugehörigkeitsfunktion aus dem dritten Satz gemäß den speziellen Schlußfolgerungsregeln umfaßt, und die Modifizierung der zuletzt erwähnten ausgewählten Spurnachführungs-Steuerungs-Zugehörigkeitsfunktion in Abhängigkeit von der unbedeutenderen der Zugehörigkeitsfunktion, die aus dem zusätzlichen Satz und dem abgeleiteten Spurnachführungs-Steuerungsrichtungswert ausgewählt wurde.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt zur Einstellung der Spurnachführung des Kopfes in Abhängigkeit von den Spurnachführungs-Steuerdaten die Bestimmung des substantiellen Schwerpunktes der modifizierten Spurnachführungs- Steuerungs-Zugehörigkeitsfunktion und die Erzeugung eines Einstellsignals in Abhängigkeit vom bestimmten Schwerpunkt umfaßt.

10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt zur Verwendung einer undeutlichen Ableitung außerdem die Bereitstellung eines dritten Satzes (E(n)) von Zugehörigkeitsfunktionen umfaßt, die den Grad darstellen, bis zu dem der Pegel des ermittelten Signals (E(n)) einen vorgegebenen Wertebe reich erfüllt; das Auswählen zumindest einer Zugehörigkeitsfunktion aus dem ersten, zweiten und dritten Satz in Abhängigkeit von einer festgelegten Anderung im ermittelten Signalpegel und dem Pegel des ermittelten Signals, und in Abhängigkeit von speziellen Schlußfolgerungsregeln; die Bestimmung des Schwerpunkts der zumindest einen Zugehörigkeitsfunktion, die aus dem zweiten Satz ausgewählt wurde; und die Erzeugung eines Spurnachführungs-Steuersignals in Abhängigkeit vom festgelegten Schwerpunkt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die vorherige Spurnachführungseinstellung (CX1(n-1)) eine Richtung und Größe der Spurnachführungseinstellung darstellt; und wobei der Schritt zur Auswahl von zumindest einer Zugehörigkeitsfunktion aus dem ersten, zweiten und dritten Satz die Auswahl dieser Zugehörigkeitsfunktionen aus dem ersten Satz (ΔE) einschließt, die durch den Anderungsgrad im ermittelten Signalpegel (ΔE) erfüllt werden, das Auswählen dieser Zugehörigkeitsfunktionen aus dem zweiten Satz (CX1(n-1)), die durch den Grad einer vorherigen Spurnachführungseinstellung (CX1(n- 1)) erfüllt werden, die Paarung der Zugehörigkeitsfunktionen, die aus dem ersten Satz ausgewählt werden, mit den Zugehörigkeitsfunktionen, die aus dem zweiten Satz gemäß den speziellen Schlußfolgerungsregeln ausgewählt werden, die Begrenzung des Wertes der größeren der gepaarten Zugehörigkeitsfunktionen mit dem Grad der Erfüllung, der durch die kleinere der gepaarten Zugehörigkeitsfunktionen gezeigt wird, und das Kombinieren der begrenzten Zugehörigkeitsfunktionen in allen Paaren, um eine abgeleitete Spurnachführungs-Steuerrichtungs- Kennlinie zu erzeugen.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Schritt zur Auswahl von zumindest einer Zugehörigkeitsfunktion aus dem ersten, zweiten und dritten Satz außerdem die Auswahl dieser Zugehörigkeitsfunktionen aus dem dritten Satz (E(n)) umfaßt, die durch den Pegel des ermittelten Signals (E(n)) erfüllt werden, die Auswahl dieser Zugehörigkeitsfunktionen aus dem zweiten Satz (CX1(n-1)) in Abhängigkeit von den Zugehörigkeitsfunktionen, die vom dritten Satz und der abgeleiteten Spurnachführungs-Steuerrichtung gemäß den speziellen Schlußfolgerungsregeln ausgewählt wurden, und die selektive Begrenzung der Werte der Zugehörigkeitsfunktionen, die vom zweiten Satz ausgewählt wurden, als eine Funktion des Erfüllungsgrades, der durch die Zugehörigkeitsfunktion gezeigt wird, die aus dem dritten Satz ausgewählt wurde, oder des Grads der abgeleiteten Spurnachführungs-Steuerrichtung.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 12, bei dem die Funktionen durch die Schritte zur Identifizierung einer Zugehörigkeitsfunktions-Kennlinie mit Identifikationsdaten, die mehreren Zugehörigkeitsfunktionen in diesen Satz gemeinsam sind und zur Bereitstellung von Positionsdaten, die die entsprechende Position einer jeden der mehreren Zugehörigkeitsfunktionen in diesem Satz lokalisiert, dargestellt werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die mehreren Zugehörigkeitsfunktionen substantiell gemeinsame Zugehörigkeitsfunktionskennlinien zeigen, die längs einer Abszisse beabstandet sind, wobei die gemeinsame Zugehörigkeitsfunktionskennlinie durch die Identifikationsdaten identifiziert und die Lage einer jeden entsprechenden Zugehörigkeitsfunktion längs der Abszisse durch diese Positionsdaten dargestellt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Abszisse in m Positionskoordinaten unterteilt ist und die Positionsdaten die Positionskoordinate identifizieren, bei der eine entsprechende Zugehörigkeitsfunktionskennlinie beginnt.

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Identifikationsdaten den Wert der gemeinsamen Zugehörigkeitsfunktion an jeder Positionskoordinate darstellt, die von der gemeinsamen Zugehörigkeitsfunktion umfaßt wird.

17. Gerät zur Steuerung der Spurnachführung eines Wiedergabekopfs (2, 3) in bezug auf einen Träger (12), aus dem Signale wiedergegeben werden, welches aufweist:

eine Pegelermittlungseinrichtung (30, 32) zur Ermittlung des Signalpegels von Signalen, die wiedergegeben werden; eine Steuereinrichtung, die auf den ermittelten Signalpegel anspricht, um Spurnachführungs-Steuerdaten zu erzeugen; und

eine Einstelleinrichtung (36, 40) zur Einstellung der Spurnachführung des Kopfes in Abhängigkeit von den Spurnach führungs-Steuerdaten;

dadurch gekennzeichnet, daß

die Steuereinrichtung außerdem aufweist:

eine undeutliche Steuereinrichtung (38), die angepaßt ist, eine undeutliche Ableitung zu verwenden, um eine Spurnachführungs-Steuerrichtung und Größenwerte zu erzielen, wobei die undeutliche Steuereinrichtung eine Speichereinrichtung zur Speicherung eines ersten Satzes von Zugehörigkeitsfunktionen umfaßt, die entsprechende Grade darstellen, bis zu denen Anderungen im ermittelten Signalpegel vorgegebenen Anderungsbereichen genügen, und eines zweiten Satzes von Zugehörigkeitsfunktionen, die entsprechende Grade darstellen, bis zu denen vorgegebene Spureinstellungen vorgegebenen Einstellbereichen genügen; und

einen Prozessor, der so programmiert ist, aus der Speichereinrichtung Zugehörigkeitsfunktionen des ersten und zweiten Satzes zu gewinnen, die einer ermittelten Signalpegeländerung und einer vorherigen Spurnachführungseinstellung entsprechen, und die Spurnachführungssteuerungsdaten aus den gewonnenen Zugehörigkeitsfunktionen abzuleiten.

18. Gerät nach Anspruch 17, wobei der Wiedergabekopf (2, 3) und der Träger (12) zueinander verschiebbar sind, und wobei die Einstelleinrichtung eine Ansteuereinrichtung (9, 5) umfaßt, um selektiv entweder den Kopf oder den Träger relativ zueinander zu beschleunigen.

19. Gerät nach Anspruch 18, wobei der Träger verschiebbar ist und Signale besitzt, die in schrägen Spuren darauf aufgezeichnet sind, und wobei der Kopf verschiebbar ist, um diese Spuren abzutasten; und wobei die Ansteuereinrichtung eine Transporteinrichtung aufweist, um den Träger in einer Richtung zu beschleunigen, die dazu tendiert, um den Kopf in eine in substantielle Ausrichtung mit einer Spur, die durch ihn abgetastet wird, zu bringen.

20. Gerät nach Anspruch 17, 18 oder 19, wobei die Speichereinrichtung Zugehörigkeitsfunktionsdaten speichert, die eine Kennlinienbeziehung zwischen einer Variablen (Signalpegeländerung oder vorherige Spurnachführungseinstel lung) und ihrem Erfüllungsgrad darstellen, wobei die Zugehörigkeitsfunktionsdaten den mehreren Zugehörigkeitsfunktionen in diesem Satz gemeinsam sind und die Positionsdaten die entsprechende Position einer jeder der mehreren Zugehörigkeitsfunktionen in diesem Satz identifizieren.

21. Gerät nach Anspruch 20, wobei die Variable normiert ist, und wobei die Positionsdaten Koordinaten längs einer Abszisse darstellen, bei der die entsprechenden Zugehörigkeitsfunktionen in diesem Satz beginnen.

22. Gerät nach Anspruch 17, 18 oder 19, wobei die Speichereinrichtung einen dritten Satz von Spurnachführungs- Steuer-Zugehörigkeitsfunktionen speichert, die Grade darstellen, bis zu denen Spurnachführungs-Steuerwerte vorgegebene Wertebereiche erfüllen; und wobei der Prozessor außerdem so programmiert ist, um aus der Speichereinrichtung zumindest eine Spurnachführungs-Steuerungs-Zugehörigkeitsfunktion aus dem dritten Satz in Abhängigkeit von den Zugehörigkeitsfunktionen zu gewinnen, die aus dem ersten und zweiten Satz und in Abhängigkeit von vorgegebenen Schlußfolgerungsregeln gewonnen werden, und um die Spurnachführungssteuerungsdaten aus der Spurnachführungs-Steuerungs-Zugehörigkeits funktion herzuleiten, die aus dem dritten Satz gewonnen werden.

23. Gerät nach Anspruch 22, wobei die hergeleiteten Spurnachführungssteuerungsdaten den Spurnachführungs-Steuerungsrichtungswert darstellen; wobei die Speichereinrichtung einen zusätzlichen Satz von Zugehörigkeitsfunktionen speichert, die entsprechende Grade darstellen, bis zu denen der ermittelte Signalpegel vorgegebenen Bereichen von Signalpegeln genügt; und wobei der Prozessor zusätzlich so programmiert ist, um aus der Speichereinrichtung zumindest einen zusätzlichen Satz zu gewinnen, der dem ermittelten Signalpegel entspricht, und die speziellen Schlußfolgerungsregeln verwendet werden, um den Spurnachführungs-Steuerungsgrößenwert aus den Zugehörigkeitsfunktionen abzuleiten, die aus dem zusätzlichen Satz und aus dem hergeleiteten Spurnachführungs-Steuerungsrichtungswert gewonnen werden.

24. Gerät nach Anspruch 23, wobei der Prozessor so programmiert ist, daß er spezielle Schlußfolgerungsregeln verwendet, um den Spurnachführungs-Steuerungsgrößemwert abzuleiten, indem er aus der Speichereinrichtung zumindest eine Spurnachführungs-Steuerungs-Zugehörigkeits funktion aus dem dritten Satz gemäß den speziellen Schlußfolgerungsregeln gewinnt, und daß er die zuletzt erwähnte gewonnene Spurnachführungs-Steuerzugehörigkeitsfunktion in Abhängigkeit von der unbedeutenderen der Zugehörigkeitsfunktionen modifiziert, die aus dem zusätzlichen Satz und dem hergeleiteten Spurnachführungs-Steuerungsrichtungswert gewonnen werden.

25. Gerät nach Anspruch 24, wobei die Einstelleinrichtung außerdem eine Einrichtung zur Bestimmung des substantiellen Schwerpunkts der modifizierten Spurnachführungs- Steuerungs-Zugehörigkeitsfunktion aufweist, und eine Einrichtung zur Erzeugung eines Einstellsignals in Abhängigkeit von der Bestimmungseinrichtung.

26. Gerät nach Anspruch 17, wobei die Speichereinrichtung so ausgelegt ist, daß sie außerdem einen dritten Satz (E(n)) von Zugehörigkeitsfunktionen zeigt, die jeweils den Grad darstellen, bis zu dem der Pegel des ermittelten Signals (E(n)) dem vorgegebenen Wertebereich genügt; und der Prozessor so programmiert ist, daß er zumindest eine Zugehörigkeitsfunktion aus dem ersten, zweiten und dritten Satz als eine Funktion einer festgelegten Anderung im ermittelten Signalpegel und dem Pegel des ermittelten Signals auswählt, und gemaß den speziellen Schlußfolgerungsregeln dem Schwerpunkt der zumindest einen Zugehörigkeitsfunktion bestimmt, die aus dem zweiten Satz ausgewählt wurde, und ein Spurnachführungs- Steuerungssignal in Abhängigkeit vorn festgestellten Schwerpunkt erzeugt.

27. Gerät nach Anspruch 26, wobei die vorhergehende Spurnachführungseinstellung (CX1(n-1)) eine Richtung und Größe der Spurnachführungseinstellung darstellt, und wobei der Prozessor weiter programmiert ist, um diese Zugehörigkeitsfunktionen aus dem ersten Satz (ΔE) auszuwählen, die durch den Anderungsgrad im ermittelten Signalpegel (ΔE) erfüllt werden, um diese Zugehörigkeitsfunktionen aus dem zweiten Satz (CX1(n-1)) auszuwählen, die durch den Grad der vorhergehenden Spurnachführungseinstellung (CX1(n-1)) erfüllt werden, um die Zugehörigkeitsfunktionen, die aus dem ersten Satz ausgewählt werden, mit den Zugehörigkeitsfunktionen zu paaren, die aus dem zweiten Satz in Abhängigkeit von den speziellen Schlußfolgerungsregeln ausgewählt wurden, um den Wert der größeren der gepaarten Zugehörigkeitsfunktionen mit dem Erfüllungsgrad zu begrenzen, der durch die kleinere der gepaarten Zugehörigkeitsfunktionen gezeigt wird, und um die be grenzten Zugehörigkeitsfunktionen in allen Paaren zu kombinieren, um eine abgeleitete Spurnachführungs-Steuerrichtungskennlinie zu erzeugen.

28. Gerät nach Anspruch 27, wobei der Prozessor zusätzlich so programmiert ist, um diejenigen Zugehörigkeitsfunktionen aus dem dritten Satz (E(n)) auszuwählen, welche durch den Pegel des ermittelten Signals (E(n)) erfüllt werden, um diejenigen Zugehörigkeitsfunktionen aus dem zweiten Satz (CX1(n-1)) in Abhängigkeit von den Zugehörigkeitsfunktionen auszuwählen, die vorn dritten Satz und der abgeleiteten Spurnachführungs-Steuerrichtung gemäß den speziellen Schlußfolgerungsregeln ausgewählt wurden, und um selektiv die Werte der Zugehörigkeitsfunktionen zu begrenzen, die vorn zweiten Satz als Funktion des Erfüllungsgrads ausgewählt wurden, der durch die Zugehörigkeitsfunktion gezeigt wird, die aus dem dritten Satz oder dem Grad der abgeleiteten Spurnachführungs- Steuerrichtung ausgewählt wurde.

29. Gerät nach einen der Ansprüche 19 bis 28, wobei die Speichereinrichtung eine Einrichtung zum Speichern von Identifikationsdaten besitzt, die mehreren Zugehörigkeitsfunktionen in diesem Satz gemeinsam sind, um eine Zugehörigkeitsfunktionskennlinie zu identifizieren, und eine Einrichtung zur Speicherung von Positionsdaten, um die entsprechende Position einer jeden der mehreren Zugehörigkeitsfunktionen in diesem Satz zu lokalisieren.

30. Gerät nach Anspruch 29, wobei die mehreren Zugehörigkeitsfunktionen substantiell gemeinsame Zugehörigkeits funktionskennlinien zeigen, die längs einer Abszisse beabstandet sind, wobei die gemeinsame Zugehörigkeitsfunktionskennlinie durch die Identifikationsdaten identifiziert wird und die Lage einer jeden entsprechenden Zugehörigkeitsfunktion längs der Abszisse durch die Positionsdaten dargestellt wird.

31. Gerät nach Anspruch 30, wobei die Abszisse in rn Positionskoordinaten unterteilt ist, und die Positionsdaten die Positionskoordinate identifizieren, bei der eine entsprechende Zugehörigkeitsfunktionskennlinie beginnt.

32. Gerät nach Anspruch 31, wobei die Identifikationsdaten den Wert der gemeinsamen Zugehörigkeitsfunktion bei jeder Positionskoordinate darstellt, die durch die gemeinsame Zugehörigkeitsfunktion umfaßt wird.