CH667956A5

CH667956A5 - Vorrichtung zur herstellung einer verbindung zwischen einer zentrale und apparaturen, teilnehmerendgeraet und schaltungsanordnung fuer das teilnehmerendgeraet.

Info

Publication number: CH667956A5
Application number: CH4380/83A
Authority: CH
Inventors: Rolland T James; Ronald J Chebra
Original assignee: Base Ten Systems Inc
Priority date: 1981-12-04
Filing date: 1982-12-02
Publication date: 1988-11-15
Also published as: AU1045683A; GB2115651B; WO1983002046A1; SE8304202D0; BR8208042A; EP0095491A1; EP0095491A4; US4442320A; SE437100B; ATA906182A; NL192418B; AT395499B; EP0095491B1; AU545102B2; SE8304202L; JPS58502080A; NL8220477A; DE3244455A1; CA1285669C; NL192418C

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung einer Verbindung zwischen einer Zentrale und Apparaturen gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, ferner auf ein Teilnehmerendgerät gemäss dem Oberbegriff des Patentan-

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spruchs 12 und schliesslich auf eine Schaltungsanordnung für das Teilnehmerendgerät gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 16.

An die genannten Teilnehmerendgeräte können Apparaturen von verschiedener Art angeschlossen sein. Eine erste Apparatur ist eine Vorrichtung, die ein elektrisches Alarmsignal liefert, wenn ein anormaler Zustand im Hause des Teilnehmers erkannt wird. Ein solcher anormaler Zustand kann ein Brand, ein unerlaubtes Eindringen, eine Funktionsstörung irgendeiner überwachten Maschine usw. sein. Weiter kann es sich um eine Vorrichtung handeln, die ein elektrisches Signal liefert, das den Zustand irgendeiner Anlage im Hause des Teilnehmers anzeigt, auch wenn keine Anomalie vorliegt. Dabei könnte es sich um das Ablesen von Messinstrumenten, um meteorologische Messungen, um Betriebsdaten einer Prozessanlage usw. handeln. Weitere Arten sind vorstellbar.

Die Erfindung befasst sich keineswegs als erste mit Systemen dieser Art. Tatsächlich sind bereits zahlreiche derartige Systeme vorgeschlagen worden. Soweit es den Erfindern bekannt ist, haben alle früher vorgeschlagenen Systeme Eigenschaften, die ihrer Brauchbarkeit auf die eine oder andere Weise abträglich sind.

Beispielsweise beinhalten einige bekannte Vorschläge die Verwendung von Hilfssignalen, die für den Teilnehmer hörbar sind, wenn er den Fernsprecher für herkömmliche Gesprächszwecke benutzt. Das ist für den Teilnehmer nicht nur störend, sondern widerspricht auch den technischen Bestimmungen einiger Fernsprechgesellschaften oder Postbehörden.

Weitere derartige Vorschläge beinhalten die Verwendung von Hilfssignalen, die oberhalb des Hörfrequenzbereichs liegen. Dadurch wird jedoch eine elektrische Filterung innerhalb des Systems selbst und möglicherweise auch in dem herkömmlichen Fernsprechnetz erforderlich, was schwierig durchführbar und teuer ist und dadurch die Wirtschaftlichkeit des Systems beeinträchtigt.

Bei weiteren Vorschlägen werden, um Nachteile der vorgenannten Art zu vermeiden, einfach einige erwünschte Systemfunktionen geopfert, wie beispielsweise eine zuverlässige Überwachung der Anlage im Hause des Teilnehmers, oder dgl.

Es ist demgemäss Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die in Verbindung mit einem herkömmlichen Fernsprechnetz zusätzliche Funktionen erbringt, aber auf bessere Weise als bei den bereits vorgeschlagenen Systemen, die für insgesamt denselben Zweck bestimmt sind, ferner soll die Vorrichtung die Nachteile der bereits vorgeschlagenen Systeme nicht aufweisen und es sollen keine Hilfssignale, die für den Teilnehmer während der normalen Benutzung des Fernsprechers hörbar sind, benutzt werden.

Zudem sollen aber auch keine Signale oberhalb des Hörfrequenzbereiches gebraucht werden, und es soll keine besondere elektrische Filterung innerhalb des herkömmlichen Fernsprechnetzes erforderlich sein. Darüberhinaus soll die Vorrichtung einen hohen Grad an zuverlässiger Überwachung der Anlage im Hause des Teilnehmers ergeben.

Diese Aufgaben werden durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Ein für die gefundene Lösung verwendbares Teilnehmerendgerät ist im Patentanspruch 12 gekennzeichnet und eine Schaltungsanordnung für das Teilnehmerendgerät ist im Patentanspruch 16 gekennzeichnet.

An einer Stelle, an der eine Gruppe von Teilnehmerschleifen, die durch das System zu bedienen sind, bequem zugänglich ist, wird eine zentrale Steuereinheit (im folgenden als «Abtaster» bezeichnet) mit allen diesen Teilnehmerschleifen verbunden. Im Hause jedes Teilnehmers wird eine einzelne elektronische Einheit (im folgenden als «Teilnehmerendgerät» oder «TEG» bezeichnet) an die betreffende Teilnehmerschleife angeschlossen.

Mit jedem Teilnehmerendgerät werden die verschiedenen Apparaturen verbunden, die durch das System zu überwachen sind, so dass deren Ausgangssignal in elektrischer Form innerhalb des Teilnehmerendgerätes zur Verfügung stehen.

Mittels geeigneter Signale innerhalb des Hörbereiches fragt der Abtaster die Teilnehmerendgeräte zu geeigneten Zeiten ab. Die Teilnehmerendgeräte antworten mittels gleichartiger Signale, um den Status der Apparaturen in dem betreffenden Hause des Teilnehmers anzuzeigen.

Dieses normale Muster von Frage und Antwort wird auf Perioden beschränkt, während denen bei dem Teilnehmerapparat der Hörer aufgelegt ist, d.h. während denen der Teilnehmer den Fernsprecher nicht für herkömmliche Zwecke benutzt, und es wird beendet, wenn der Teilnehmer den Hörer abhebt.

Ein spezielles Signal mit einer Frequenz deutlich unterhalb des Hörbereiches wird ebenfalls in dem Teilnehmerendgerät erzeugt und zu dem Abtaster über die Teilnehmerschleife übertragen, die selbstverständlich ausserdem die anderen herkömmlichen Fernsprechsignale, wie Sprache, Wählton, Rufen, Besetztton usw., führt. Dieses spezielle Signal (im folgenden als «Tiefton» bezeichnet) ist vorzugsweise ständig vorhanden, d.h. bei aufgelegtem und bei abgenommenem Hörer, aber nur, wenn sämtliche Apparaturen in dem betreffenden Teilnehmerhaus in ihrem vorbestimmten normalen oder sicheren Zustandsbereich sind.

Wenn eine oder mehrere dieser Apparaturen von diesem Bereich abweicht, d.h. einen Gefahr- oder Alarmzustand annimmt, wird die Erzeugung des Tieftons in dem Teilnehmerendgerät unterbrochen. Diese Unterbrechung des Tieftons wird durch den Abtaster abgefühlt und bewirkt die sofortige Befragung des betreffenden Teilnehmerendgerätes, das die Quelle dieser Erscheinung ist, und zwar auch dann, wenn der Hörer des betreffenden Teilnehmerapparates abgehoben ist, so dass dieses Teilnehmerendgerät normalerweise zu dieser Zeit nicht befragt (oder nicht antworten) würde. Die Antwort auf diese Befragung, die dann durch das Teilnehmerendgerät erzeugt wird, liefert Information über den Grund für die beobachtete Erscheinung, d.h. gibt die Quelle der Gefahr oder des Alarms an.

Frage und Antwort erfolgen, wie erwähnt, innerhalb des Hörfrequenzbereiches und sind deshalb jedem anderen Gebrauch des Teilnehmerapparates bei abgenommenem Hörer überlagert, z.B. Gesprächen des Teilnehmers. Das erfolgt jedoch nur auf eine Gefahr- oder eine Alarmanzeige hin. Es wird deshalb nicht als nachteilig angesehen noch ist es durch die Fernsprechbestimmungen verboten. Tatsächlich hat es den erwünschten Aspekt, gleichzeitig den Fernsprechbenutzer über die Situation zu unterrichten.

Bei Nichtvorhandensein einer Erscheinung wie der oben beschriebenen fragt der Abtaster normalerweise die einzelnen Teilnehmergeräte in einer vorbestimmten zyklischen Folge ab. Andere Abweichungen von dieser Folge sind jedoch vorzugsweise auch vorgesehen. Wenn beispielsweise ein besonderes Teilnehmerendgerät zuerst als Teil des Systems aktiviert wird, wird es vorzugsweise sofort befragt, obgleich diese Befragung ausserhalb von dessen normaler Folge liegen kann, um den Status der ihm zugeordneten Apparaturen ohne Verzögerung zu bestimmen.

Ausserdem wird immer dann, wenn ein Teilnehmer den Hörer auflegt, das Teilnehmerendgerät an dieser Stelle vorzugsweise sofort befragt, obgleich der Tiefton keinen Gefahr- oder Alarmzustand angezeigt hatte.

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

Fig. 1 ein Blockschaltbild des Gesamtsystems einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Abtasters, der Teil der Ausführungsform nach Fig. 1 ist, und s

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Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Teilnehmerendgerätes, das Teil der Ausführungsform nach Fig. 1 ist.

Fig. 1 zeigt ein Fernsprechnetz 10, das an sich gänzlich herkömmlich ist. Es ist nämlich eines der Merkmale der Erfindung, dass sie unter Verwendung eines herkömmlichen Fernsprechnetzes ausgeführt werden kann, ohne dessen Betrieb im geringsten zu stören.

Das Fernsprechnetz 10, das in äusserst vereinfachter Form in Fig. 1 gezeigt ist, enthält mehrere Teilnehmerapparate 11, 12 und 13. Diese Teilnehmerapparate sind jeweils mit ihrer eigenen Anschlussleitung oder Teilnehmerschleife 14, 15 bzw. 16 verbunden. Die Anschlussleitungen führer ihrerseits alle zu einem Wählersystem 17, das normalerweise in der Fersprechzentrale angeordnet ist. Alle diese Elemente des Systems können von herkömmlicher Form sein. Die Teilnehmerapparate 11, 12, 13 können Apparate mit Wählscheibe oder mit Drucktasten sein. Das Wählersystem 17 in der Fernsprechzentrale kann ein Drehwähler, ein Kreuzschienenwähler oder sogar ein vollständig elektronischer Wähler sein. Die Anschlussleitungen 14, 15 und 16 können ebenfalls herkömmlich aufgebaut sein und je nach Bedarf Verstärker, Entzerrer, usw. enthalten, vorausgesetzt nur, dass diese in der Lage sind, die Tieftonsignale durchzulassen.

Gemäss der Erfindung enthält das System nach Fig. 1 einen Abtaster 18. Der Abtaster 18 ist vorzugsweise an irgendeiner Stelle angeordnet, an der er bequem mit den verschiedenen einzelnen Teilnehmerleitungen verbunden werden kann. Das kann in der Fernsprechzentrale sein, wo auch das Wählersystem 17 angeordnet ist. In Fig. 1 sind Verbindungen 19, 20 und 21 zwischen dem Abtaster 18 und den Leitungen 14, 15 bzw. 16 gezeigt. Weiter ist gemäss der Erfindung bei jedem einzelnen Teilnehmer ein gesondertes Teilnehmerendgerät 22, 23 bzw. 24 vorgesehen.

Es sei darauf aufmerksam gemacht, dass die Anlage in Fig. 1 nur für drei Teilnehmer gezeigt ist. Es ist jedoch klar, dass das nur der einfacheren Darstellung dient. Die Erfindung ist für die Verwendung bei grösserer Teilnehmerzahl vorgesehen, in welchem Fall die Teilnehmerapparate, die Verbindungen und die Teilnehmerendgeräte alle in der Zahl entsprechend vergrös-sert würden. Das ist in Fig. 1 symbolisch durch grosse, durch gestrichelte Linien überbrückte Zwischenräume zwischen den vorgenannten Elementen des Gesamtsystems symbolisch dargestellt.

Gemäss Fig. 2, die den inneren Aufbau des Abtasters 18 zeigt, enthält dieser drei Multiplexer 25, 26 und 27. Bei diesen handelt es sich jeweils um Zeitmultiplexer, die auf herkömmliche Weise die Signale auf den verschiedenen Verbindungen 19, 20 und 21 zu verschiedenen Zeiten auswählen und die so ausgewählten Signale zu ihren entsprechenden Ausgängen übertragen. Darüber hinaus ist der Multiplexer 25 eine Zweiwegvorrichtung, die ausserdem in der Lage ist, zu verschiedenen Zeiten wahlweise den verschiedenen Verbindungen 19, 20 und 21 Signale zuzuteilen, die dem anderen «Ende» des Multiplexers 25 zugeführt werden. Daher kann jedes Ende des Multiplexers 25 als Eingang und als Ausgang dienen, je nach Bedarf. Der Multiplexer 25 ist mit einem Sende-Empfang-Schalter 28 verbunden. Der Teil des Sende-Empfang-Schalters 28, der im Empfangsbetrieb arbeitet, liefert seinerseits Signale von dem Multiplexer 25 zu einem Demodulator 29 für frequenzumgetastete oder FSK-Signale. Der Teil des Sende-Empfang-Schalters 28, der im Sendebetrieb arbeitet, empfängt sein (zu sendendes) Eingangssignal aus einem Modulator 30 für FSK-Signale.

Der Demodulator 29 gibt seine Ausgangssignale an ein Systemsteuergerät 31 ab, und der Modulator 30 empfängt seine Eingangssignale aus demselben Steuergerät 31.

Die Multiplexer 26, 27 geben ihre Ausgangssignale an verschiedene Filter 32, 33 ab. Das Filter 32 gibt seine Ausgangssignale an einen Teilnehmer-Zustands-Detektor 34 ab, während das Filter 33 seine Ausgangssignale an einen Detektor 35 abgibt. Schliesslich geben diese beiden Detektoren ihre Ausgangssignale an das Systemsteuergerät 31 ab.

Wegen der gegenseitigen Abhängigkeit der Operationen der verschiedenen Elemente des Abtasters 18, die in Fig. 2 gezeigt sind und der Elemente jedes Teilnehmerendgeräts 22, 23 und 24 (vgl. Fig. 1) wird es für notwendig gehalten, letztere ausführlicher zu beschreiben, bevor auf ihre Betriebseigenschaften näher eingegangen wird. Zu diesem Zweck wird auf Fig. 3 Bezug genommen, die den inneren Aufbau des Teilnehmerendgeräts 22 zeigt. Sämtliche Teilnehmerendgeräte haben im wesentlichen den gleichen Aufbau, so dass die Beschreibung des Teilnehmerendgeräts 22, die hier angegeben wird, gleichermassen für die Teilnehmerendgeräte 23 und 24 und für alle weiteren Teilnehmerendgeräte gilt, die symbolisch durch die gestrichelten Linien zwischen dem Teilnehmerendgerät 23 und dem Teilnehmerendgerät 24 in Fig. 1 symbolisch dargestellt sind.

Gemäss Fig. 3 ist das Teilnehmerendgerät 22 mit der Leitung 14 verbunden, die ausserdem den Teilnehmerapparat 11 mit dem Wählersystem 17 und dem Abtaster 18 verbindet.

Von der Leitung 14 empfangene Signale werden in dem Teilnehmerendgerät 22 an ein Filter 36 angelegt, dessen Ausgangssignal an einen Demodulator 37 für frequenzumgetastete Signale angelegt wird.

Der Leitung 14 werden Signale aus einem Modulator 38 für frequenzumgetastete Signale zugeführt.

Ausserdem werden der Leitung 14 Signale aus einem Signalgenerator 39 zugeführt.

Die Ausgangssignale des Demodulators 37 werden einem Signalprozessor 40 zugeführt, und die Eingangssignale des Modulators 38 und des Generators 39 werden von diesem Signalprozessor 40 geliefert.

Die Signalquellen 41, 42 und 43 in Fig. 3 stellen elektrische Ausgangssignale von entsprechenden Apparaturen (nicht dargestellt) dar, die in demselben Haus wie das Teilnehmerendgerät

22 und der Teilnehmerapparat 11 angeordnet sind und durch das System nach der Erfindung überwacht werden sollen.

Die Signalquelle 41 kann beispielsweise ein Relais sein, das schliesst und dadurch einen elektrischen Signalweg immer dann herstellt, wenn eine Feueralarmvorrichtung im Hause des Teilnehmers einen Alarmzustand abfühlt. Die Signalquelle 42 kann ein Relais sein, das auf gleiche Weise arbeitet, wenn eine Ein-bruchalarmvorrichtung aktiviert wird, und die Signalquelle 43 kann auf gleiche Weise im Falle von Unterbrechungen in einem Temperatursteuersystem wirksam werden.

Es werden nun die Betriebseigenschaften der oben beschrieben Elemente erläutert und es sei zuerst darauf hingewiesen, dass es eine Beziehung nach Art einer «geschlossenen Schleife» zwischen dem Abtaster 18 und jedem Teilnehmerendgerät 22,

23 und 24 gibt. Das heisst, der Abtaster erzeugt Signale, die zu dem Teilnehmerendgerät gesendet werden, das darauf antwortet und Signale zurück zu dem Abtaster sendet, usw., d.h. in einer geschlossesen Schleife.

Für die Beschreibung hier wird zuerst auf die geschlossene Schleife aus dem Ausgang des Systemsteuergeräts 31, der mit dem FSK-Modulator 30 (Fig. 2) verbunden ist, eingegangen.

Das Systemsteuergerät 31 ist so aufgebaut, dass es an diesem Ausgang wiederholt FSK-modulierte Signale in einem vorbestimmten Muster erzeugt. Dieses Muster ist so gewählt, dass die Teilnehmerendgeräte 22, 23, 24, die Teil des Gesamtsystems sind, auf es ansprechen und ihrerseits gewisse Ausgangssignale liefern, wie im folgenden beschrieben. Der FSK-Modulator 30 antwortet durch Erzeugen eines FSK-modulierten Äquivalents der Signale aus dem Systemsteuergerät 31. Die beiden Trägerfrequenzen, die benutzt werden, liegen vorzugsweise in der Nähe von 2700 und 2900 Hz, d.h. nahe dem oberen Ende des Bandes von Frequenzen, die von einer typischen Teilnehmeranschlussleitung durchgelassen werden.

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Diese FSK-modulierten Signale aus dem Modulator 30 gehen dann über den Sende-Empfang-Schalter 28 zu dem Multiplexer 25. An diesen werden ausserdem durch das Systemsteuergerät 31 Steuersignale mit derartiger Zeitkoordination mit den Signalen aus dem FSK-Modulator 30 angelegt, dass letztere zur einen oder anderen Verbindung 19, 20, 21 geleitet werden, abhängig davon, welches der Teilnehmerendgeräte 22, 23 oder 24 das für diese Signale aus dem FSK-Modulator 30 zu dieser Zeit vorgesehene Ziel ist.

Wenn angenommen wird, dass das vorgesehene Ziel für eine besondere Signalfolge das Teilnehmerendgerät 22 ist, dann gibt der Multiplexer 25 diese Signalfolge an die Verbindung 19 ab, von der aus sie das Teilnehmerendgerät 22 über die Fernsprechleitung 14 erreicht. Es sei angemerkt, dass dieselbe Signalfolge den Teilnehmerapparat 11 auch über die Leitung 14 erreicht. Das ist weiter unten noch näher beschrieben.

Gemäss Fig. 3 wird beim Erreichen des Teilnehmerendgeräts 22 die oben beschriebene Signalfolge in dem FSK-Demodulator 37 demoduliert, nachdem sie das Filter 36 passiert hat, das vorzugsweise ein Randpassfilter ist, das so aufgebaut ist, dass es selektiv das Band von Frequenzen durchlässt, das durch die beiden FSK-Trägerfrequenzen eingenommen wird (z.B. das Frequenzband von 2700 bis 2900 Hz). Am Ausgang des Demodula-tors 37 werden deshalb die modulierenden Signale wiederhergestellt, die ursprünglich von dem Systemsteuergerät 31 (Fig. 2) geliefert wurden. Diese wiederhergestellten Signale werden an den Signalprozessor 40 in dem Teilnehmerendgerät 22 angelegt.

Der Signalprozessor 40 ist so aufgebaut, dass er auf die oben erwähnten Signale hin eine Folge von modulierenden Signalen erzeugt, die ihrerseits an den FSK-Modulator 38 angelegt werden, wo sie eine entsprechende Folge von FSK-modulierten Signalen erzeugen, vorzugsweise mit denselben Trägerfrequenzen wie die aus dem Abtaster 18 empfangenen. Diese Folge von FSK-modulierten Signalen kehrt zu dem Abtaster 18 über die Leitung 14 und die Verbindung 19 zurück. Diese Antwortsignalfolge erreicht selbstverständlich auch den Teilnehmerapparat 11.

In dem Abtaster 18 wird der Multiplexer 25 durch das Systemsteuergerät 31 in Zeitkoordination mit der erwarteten Ankunft dieser Antwortsignalfolge aus dem Teilnehmerendgerät 22 aktiviert, so dass die Signale auf der Verbindung 19 über den Empfangsteil des Sende-Empfangs-Schalters 28 zu dem FSK-Demodulator 29 gehen. Der Demodulator 29 gewinnt die Signale zurück, die benutzt worden waren, um die FSK-Signale in dem Teilnehmerendgerät 22 zu modulieren, und gibt diese an das Systemsteuergerät 31 ab.

Es wird nun wieder auf das Teilnehmerendgerät 22 in Fig. 3 bezug genommen. Die modulierenden Signale, die durch den Signalprozessor 40 erzeugt werden, liefern Informationen über den Zustand der Signalquellen 41, 42 und 43. Wenn beispielsweise in dem Teilnehmerendgerät 22 keine geschlossenen Relais vorhanden sind, die Alarmzustände der verschiedenen überwachten Apparaturen angeben, dann wird durch den Prozessor 40 ein vorbestimmtes Muster von modulierenden Signalen erzeugt. Wenn eine oder mehrere geschlossene Relais vorhanden sind, dann werden entsprechend andere Muster erzeugt, und die (demodulierten) Signale, die schliesslich das Systemsteuergerät 31 aus dem Teilnehmerendgerät 22 erreichen, sind ebenfalls anders. Das Systemsteuergerät 31 spricht auf das besondere Muster von Signalen an, die auf eine besondere Weise empfangen worden sind. Wenn beispielsweise ein Muster von Signalen empfangen wird, das anzeigt, dass es einen Alarmzustand in der Signalquelle 41 des Teilnehmerendgeräts 22 (Fig. 3) gibt,

gibt das Systemsteuergerät 31 ein entsprechendes Alarmsignal an irgendeine gewünschte Anzeigeeinrichtung ab. Das kann beispielsweise eine Anzeigeeinrichtung in der Feuerwache sein, die für das Haus des Teilnehmers zuständig ist, in welchem sich das Teilnehmerendgerät 22 befindet. Diese Verwendung des aus jedem Teilnehmerendgerät empfangenen Signalmusters ist herkömmlich und kann auf verschiedenerlei Weise erfolgen, ohne dass dadurch diejenigen Aspekte des Gesamtsystems nachteilig beeinflusst werden, die die Erfindung ausmachen. Die Einrichtungen für diese Verwendung sind deshalb hier weder beschrieben noch dargestellt.

Es sei erneut daran erinnert, dass, wie erwähnt, die FSK-Si-gnale, die zwischen dem Abtaster 18 und irgendeinem bestimmten Teilnehmerendgerät hin- und hergehen, auch den Teilnehmerapparat erreichen, dem dieses Teilnehmerendéerât zugeordnet ist. Das ist kein Problem solange der Hörer des Teilnehmerapparates aufgelegt ist, das diese FSK-Signale bei aufgelegtem Hörer vom Teilnehmer unbemerkt bleiben. Das gilt dann nicht, wenn der Hörer abgehoben ist. Die FSK-Signale liegen im Hörfrequenzbereich. Sie werden deshalb vom Teilnehmer gehört, wenn dieser versucht, den Fernsprechapparat für normale Gesprächszwecke zu benutzen. Das ist ziemlich störend, insbesondere weil absichtlich bewirkt wird, dass diese FSK-Signale in häufigen Intervallen wiederkehren, um Angaben über den Zustand der überwachten Apparaturen zu liefern, die relativ auf dem neuesten Stand sind. Selbst wenn der hörbare Effekt dieser FSK-Signale vom Teilnehmer als akzeptabel angesehen wird, würden diese Signale doch in vielen Fällen den Bestimmungen von Fernsprechgesellschaften und/oder Postbehörden zuwiderlaufen, die das Einleiten von solchen fremden hörbaren Signalen in das Fernsprechnetz bei abgehobenem Hörer verbieten.

Gemäss der Erfindung wird dieses Problem folgendermas-sen gelöst.

Der Generator 39, der in jedem Teilnehmerendgerät (Fig. 3) vorgesehen ist, ist so aufgebaut, dass er ein Signal mit einer Frequenz erzeugt, die wesentlich unter dem Hörfrequenzbereich liegt. Beispielsweise kann dieser Generator 39 in der Lage sein, ein Signal von ungefähr 25 Hz zu erzeugen. Wegen dieser niedrigen Frequenz wird der Generator 39 als «Tiefton»-Generator bezeichnet.

Der Generator 39 arbeitet nicht ständig. Vielmehr wird er durch den Signalprozessor 40 so gesteuert, dass er in dem einen oder anderen von zwei Zuständen ist. Solange die Signalquellen 41, 42 und 43 alle in ihrem Nichtalarmzustand sind, bewirkt der Signalprozessor 40, dass der Tieftongenerator 39 sein Niederfrequenzausgangssignal erzeugt, das daraufhin den Abtaster 18 über die Fernsprechleitung 14 und die Verbindung 19 erreicht. Wenn dagegen eine oder mehrere Signalquellen 41, 42, 43 in einem Alarmzustand sind, dann bewirkt der Signalprozessor 40, dass der Tieftongenerator 39 aufhört, sein Niederfrequenzausgangssignal zu erzeugen. Dieses Niederfrequenzausgangssignal erreicht deshalb den Abtaster 18 nicht mehr. Jedes Teilnehmerendgerät hat, wie oben erwähnt, im wesentlichen den gleichen Aufbau wie das Teilnehmerendgerät 22, das ausführlich in Fig. 3 dargestellt ist, und arbeitet im wesentlichen auf dieselbe Weise.

In dem Abtaster 18 werden die Multiplexer 26 und 27 durch das Systemsteuergerät 31 so gespeist, dass die Signale, die auf den Verbindungen 19, 20 und 21 erscheinen, sequentiell abgetastet werden.

Von dem Multiplexer 26 wird ein Signal, das in wiederkehrender Folge den Zustand des Hörers (abgehoben oder aufgelegt) der verschiedenen Teilnehmerapparate 11, 12 und 13 darstellt, über das Filter 32 und den Hörer-Zustand-Detektor 34 an das Systemsteuergerät 31 angelegt.

Von dem Multiplexer 27 wird ein Signal, das ebenfalls in wiederkehrender Folge das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Niederfrequenzsignale aus den verschiedenen Tieftongeneratoren der Teilnehmergeräte 22, 23 und 24 darstellt, über das Filter 33 und den Tieftondetektor 35 an das Systemsteuergerät 31 angelegt.

Es wird nun beschrieben, was in jeder der vier möglichen Situationen passiert, die in irgendeinem bestimmten Teilnehmer5

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endgerät, z.B. dem Teilnehmerendgerät 22 von Fig. 3, vorhanden sein können.

Eine mögliche Situation ist, dass der Hörer des Teilnehmerapparates 11, der dem Teilnehmerendgerät 22 zugeordnet ist, aufgelegt ist und dass kein Alarmzustand in dem Teilnehmerendgerät 22 vorliegt. Dieser Hörerzustand wird in dem Abtaster 18 abgefühlt, und das Ausgangssignal des FSK-Modulators 30 wird periodisch diesem Teilnehmerendgerät 22 zugeführt, das mit einem Nichtalarmausgangssignal seines FSK-Modulators 38 antwortet. Das wird durch den FSK-Demodulator 29 erfasst, und das Systemsteuergerät 31 löst keinen Alarm aus, sondern setzt einfach das periodische Abfragen der Verbindung mit diesem Teilnehmerendgerät nach einem fortgesetzten Hörer-aufge-legt-Signal und fortgesetzten Nichtalarm-FSK-Signalen fort.

Eine zweite mögliche Situation ist, dass der Hörer des Teilnehmerendgerätes 11 noch aufgelegt ist, dass aber ein Alarmzustand an dem Teilnehmerendgerät 22 vorliegt. Der Hörer-aufge-legt-Zustand wird noch in dem Abtaster 18 gefühlt, und das Ausgangssignal des FSK-Modulators 30 wird noch periodisch diesem Teilnehmerendgerät 22 zugeführt. Das Teilnehmerendgerät liefert jedoch nun ein Alarmsignal aus seinem FSK-Modulator 38. Das wird durch den FSK-Demodulator 29 erfasst, und das Systemsteuergerät 31 löst den Alarm aus, wie oben beschrieben.

Eine dritte Situation ist, dass der Hörer des Teilnehmerapparates 11 abgehoben ist und dass es keinen Alarmzustand an dem Teilnehmerendgerät 22 gibt. Dieser Hörer-abgehoben-Zu-stand wird nun in dem Abtaster 18 abgefühlt, der daraufhin keine Ausgangssignale von dem FSK-Modulator 30 an das Teilnehmerendgerät 22 für die Dauer dieser dritten Situation abgibt, vorausgesetzt, dass der Abtaster 18 ausserdem ein aus demselben Teilnehmerendgerät empfangenes Tieftonsignal abfühlt. Es sei daran erinnert, dass ein Tiefton aus dem Generator 39 nur dann erzeugt wird, wenn kein Alarmzustand vorliegt.

Die vierte Situation ist, dass der Hörer des Teilnehmerappa-rates 11 wieder abgehoben ist, dass aber wenigstens ein Alarmzustand an dem Teilnehmerendgerät 22 vorhanden ist. Der Hö-rer-abgehoben-Zustand an dem Teilnehmerendgerät 22 wird wieder in dem Abtaster 18 abgefühlt, gleichzeitig aber auch das Nichtvorhandensein des Tieftonsignals aus demselben Teilnehmerendgerät. Unter diesen Umständen gibt der Abtaster 18 Ausgangssignale von dem FSK-Modulator 38 an das Teilnehmerendgerät 22 ab, die vom selben Typ sind wie die Signale, die er liefern würde, wenn der Hörer des Teilnehmerapparats 11 aufgelegt statt abgehoben wäre. Das wird selbstverständlich eine Antwort des Teilnehmerendgeräts 22 in Form von FSK-mo-dulierten Signalen aus dessen Modulator 38 verursachen, die wiederum in dem Abtaster 18 erfasst und zum Erzeugen der gewünschten Alarmantwort benutzt werden.

Es ist somit zu erkennen, dass, solange es keinen Alarmzustand in dem Teilnehmerendgerät gibt, kein Signal in dem Hörbereich aufgrund der Operation der Erfindung vorhanden sein wird, während der zugeordnete Teilnehmerapparat vom Teilnehmer benutzt wird. Das erfüllt die Teilnehmerwünsche und entspricht ausserdem den einschlägigen Bestimmungen. Andererseits, wenn ein Alarmzustand vorliegt, gibt es solche hörbare Signale, selbst wenn der Teilnehmerapparat in Gebrauch ist, in Form der FSK-modulierten Signale, die sich zwischen dem Abtaster und dem Haus des Teilnehmers hin- und herbewegen. Während Alarmzuständen ist jedoch das Vorhandensein von solchen hörbaren Signalen nicht nur durch die Bestimmung gestattet, sondern vom Standpunkt des Teilnehmers aus ausdrücklich erwünscht, da der Teilnehmer prompt gewarnt ist, dass ein Alarmzustand eingetreten ist.

Es ist ausserdem zu erkennen, dass mittels der Multiplexer 26, 27 und 28 in dem Abtaster 18 (Fig. 2) dieselbe Behandlung, die dem Teilnehmerendgerät 22 zuteil geworden ist, auch den Teilnehmerendgeräten 23 und 24 zuteil wird, und zwar in wiederkehrender Folge. Das heisst, erst wird der Abtaster 18 so verbunden, dass er mit dem Teilnehmerendgerät 22 auf oben beschriebene Weise verkehrt, dann wird er mit dem Teilnehmerendgerät 23 für den gleichen Zweck verbunden, und dann mit dem Teilnehmerendgerät 24, usw., und zwar in wiederkehrender Folge.

Wenn es mehr als drei Teilnehmerendgeräte gibt, was normalerweise bei jedem praktischen Verwendungszweck der Fall sein wird, so werden diese alle in wiederkehrender Folge auf die oben für das einzelne Teilnehmerendgerät 22 beschriebene Weise behandelt.

Eine Anzahl von zusätzlichen Beobachtungen über die hier beschriebene Erfindung kann gemacht werden.

Eine besonders gelungene Kombination der Wechselwirkung Hegt vor, indem hauptsächlich auf das Hochfrequenzende des Hörbereiches für eine Hörer-aufgelegt-Alarmmeldung und auf ein unter dem Hörbereich liegendes Signal für eine Hörer-abge-hoben-Alarmmeldung zurückgegriffen wird.

Die Verwendung des Hochfrequenzendes macht eine relativ hohe Datenrate mögüch, was bedeutet, dass relativ ausführliche Information über die überwachten Apparaturen erhalten werden kann, dass das ausserdem häufig wiederholt werden kann und dass relativ viele Teilnehmerendgeräte durch das System bedient werden können. Die Verwendung des unter dem Hörbereich gelegenen Endes macht es möglich, ohne Störung während der (vermutlich überwiegenden) Zeit, während der kein Alarm vorhanden ist, zu sprechen. Durch Umschalten von der unter dem Hörbereich gelegenen Frequenz kann jedoch die gewünschte ausführliche Information bei Bedarf erhalten werden, d.h. wenn ein Alarmzustand eintritt, und zwar auch während Perioden, in denen der Hörer abgehoben ist.

Es ist ausserdem zu erkennen, dass der Tiefton Redundanz für die Alarmfunktion des Systems bei abgehobenem Hörer mit sich bringt. Während dieses Zustandes wird der Tiefton von jedem Teilnehmerendgerät zu dem Abtaster gesendet, solange kein Alarm an dem Teilnehmerendgerät vorhanden ist. Jede Tiefton-unterbrechuhg bei abgehobenem Hörer wird auch durch den Abtaster abgefühlt und ergibt eine sogenannte «grobe» Alarmanzeige für die ausführlichere, die normalerweise durch die FSK-modulierte Antwort aus dem Teilnehmerendgerät geliefert wird.

Darüber hinaus ist die Alarmanzeige während Perioden, in denen der Hörer abgehoben ist, ausfallsicher, da das Verschwinden des Tieftonsignals einen Alarmzustand anzeigt. Ein Versagen der Anlage in dem Teilnehmerendgerät wird somit eine Pseudoalarmanzeige verursachen, die eine prompte Korrektur herbeiführt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gibt es eine weitere Situation über die oben beschriebenen hinaus, wenn einem besonderen Teilnehmerendgerät die FSK-modulierte Signalfolge aus dem Abtaster 18 gesendet wird, obgleich dieses Teilnehmerendgerät noch nicht an der Reihe ist, und zwar in wiederholter Folge.

Diese Situation ist die Rückkehr vom Hörer-abgehoben-zum Hörer-aufgelegt-Status seines zugeordneten Teilnehmerapparates.

Es sei daran erinnert, dass der Hörer-Status für jedes Teilnehmerendgerät in dem Abtaster 18 erkannt wird. Wenn ein Übergang von einem Hörer-abgehoben- zu einem Hörer-aufgelegt-Status erkannt wird, wird die Teilnehmerendstation in diesem Teilnehmerhaus vorzugsweise als nächste das FSK-modulierte Signal von dem Abtaster empfangen und deshalb auch als nächste ihre FSK-modulierte Antwort liefern. Der Grund dafür ist, dass nur eine nichtdetaillierte Information über den Status der Apparaturen an dieser Stelle während der vorangehenden Hörer-abgehoben-Periode zu Verfügung stand und dass es erwünscht ist, die Information ohne Verzögerung auf den neuesten Stand zu bringen, wenn der Hörer nicht mehr abgehoben ist.

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Ein weiteres äusserst erwünschtes Merkmal der Erfindung ist, dass die einzelnen Komponenten des Gesamtsystems irgendeine bekannte Form haben können.

Es können daher sämtliche Elemente des Abtasters 18 (Fig. 2) von bekannter Form sein, was auch für sämtliche Elemente des Teilnehmerendgeräts 22 (Fig. 3) gilt.

Die Multiplexer 26, 27 und 28 in dem Abtaster 18 können einen bekannten Aufbau haben. Die Filter 32 und 33 können von bekannter Form sein, in der sie sich darür eignen, die besonderen Frequenzen auszuwählen, die zu dem Hörer-Zu-stand-Detektor 34 bzw. dem Tieftondetektor 35 durchgelassen werden sollen. Diese Detektoren selbst können ebenfalls von bekannter Form sein. Der Hörer-Zustand-Detektor 34 ist ein herkömmlicher Teil von Fernsprechsystemen, und der Tieftondetektor 35 erkennt das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein des 25-Hz-Tieftonsignals. Der Sende-Empfang-Schalter 28 kann von bekannter Form sein, und das Systemsteuergerät 31 kann irgendeine bekannte Schaltungsanordnung enthalten, die in der Lage ist, die einfachen Abfühl- und Antwortsteuerfunktionen zu erfüllen, die beschrieben worden sind. Das Systemsteuergerät 31 kann eine herkömmliche Taktsignalquelle enthalten, die sequentielle Betätigungssignale für die Multiplexer 25, 26 und 27 liefert. Ausserdem können mit Signalen, die von den Taktsignalen abgeleitet werden, Quellen, wie beispielsweise Schieberegister, für die Folgen von mudulierenden Signalen für den FSK-Modulator 30 angesteuert werden. Eine UND-Schal-tungsanordnung kann benutzt werden, um das gleichzeitige Vorhandensein von erfassten Hörer-abgehoben-Signalen und von erfassten Tieftonsignalen zu erkennen. Diese Signalerkennung wird in einer herkömmlichen Schaltungsanordnung benutzt, um Eingangssignale des FSK-Modulators 30 zu blockieren. Umgekehrt bewirkt das Nichterkennen dieser gleichzeitigen

Signale das Übertragen von solchen Signalen zu dem FSK-Modulator.

Als nächstes wird das Teilnehmerendgerät 22 betrachtet. Der FSK-Demodulator 37 und der FSK-Modulator 38 können 5 wieder von bekannter Form sein, was auch für das Filter 36 gilt, das dem Demodulator 37 vorgeschaltet ist. Der Tieftongenerator kann ebenfalls von bekannter Form sein; er muss nur in der Lage sein, die gewünschten 25-Hz-Signale zu erzeugen,

wenn er angesteuert wird. Die Signalquellen können einfach Re-lo laisschaltungen sein, die durch die betreffenden Alarmvorrichtungen betätigt werden, und der Signalprozessor kann irgendeine bekannte Form einer Digitallogik oder ein Mikroprozessor sein, der auf herkömmliche Weise so programmiert ist, dass die Signalantworten zur richtigen Zeit erzeugt werden, wie oben be-15 schrieben.

Das Fernsprechsystem selbst bleibt durch die Erfindung völlig unbeeinflusst. Keine zusätzliche Filterung ist in dem Fernsprechsystem erforderlich; insbesondere gibt es keine Einstreuung von Tieftonsignalen von einer Seite des Wählersystems 17 20 zur anderen, weil das Wählersystem entsprechende Filtereinrichtungen aus anderen Gründen enthält, nämlich um unterschiedliche Gleichstromwerte an entgegengesetzten Seiten des Wählersystems voneinander zu isolieren.

Wenn das System nach der Erfindung benutzt wird, nicht 25 einen Alarmzustand als solchen zu melden, sondern statt dessen andere Zustände der Anlage im Haus eines Fersprechteilneh-mers, wie beispielsweise Messgerätablesungen, meteorologische Messungen, usw., dann kann der Tiefton benutzt werden, um anzuzeigen, dass sämtliche Messinstrumente arbeiten, selbst 30 wenn der Hörer des Teilnehmerapparates abgehoben ist. Bei aufgelegtem Hörer können die Signale aus irgendeinem bestimmten Teilnehmerendgerät dann die gewünschten detaillierten Daten über die Anlage liefern.

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3 Blätter Zeichnungen

Claims

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1. Vorrichtung zur Herstellung einer Verbindung zwischen einer Zentrale und Apparaturen am Ort der Teilnehmer (11, 12, 13) eines Telefonnetzes (10), gekennzeichnet durch

Mittel in der Zentrale (17) zur selektiven Übertragung von Signalen von der Zentrale (17) zu Teilnehmerendgeräten bei den verschiedenen Teilnehmern (11, 12, 13),

Mittel (38, 40) in Teilnehmerendgeräten, die mit dem genannten Telefonnetz (10) verbunden sind und auf die Signale von der Zentrale ansprechen, um vom entsprechenden Teilnehmerendgerät aus Signale im Hörfrequenzbereich des Telefon-übertragungsbandes, die von einer an das Teilnehmerendgerät angeschlossenen Apparatur geliefert werden, an die Zentrale (17) zu übertragen,

Mittel (34) in der Zentrale (17) zum Feststellen des Abneh-mens des Hörers eines bestimmten Telefons (11, 12, 13) und zum Unterbrechen der Übertragung der genannten Signale aus der Zentrale (17) zu diesem Teilnehmerendgerät (11, 12, 13),

Mittel (39) in den Teilnehmerendgeräten zum Übertragen eines Signals in einem Frequenzbereich unterhalb des Hörfrequenzbereichs des Telefon-Übertragungsbandes, wenn die Apparaturen bei dem jeweiligen Teilnehmer in einem vorbestimmten Zustand sind,

und Mittel (40) in den Teilnehmergeräten, die auf wenigstens eine Apparatur ansprechen, wenn sich dieselbe in dem andern Zustand als dem genannten befindet, um die Übertragung des genannten Signals vom Teilnehmerendgerät aus mit der Frequenz unterhalb des Hörfrequenzbereichs des Telefon-Übertragungsbandes zu unterbrechen.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (39, 40) im Teilnehmerendgerät zum Übertragen eines Signals unterhalb des Hörfrequenzbereichs des Telefon-Übertragungsbandes dazu eingerichtet ist, dieses Signal wenigstens während abgenommenem Hörer beim zugeordneten Teilnehmer (11, 12, 13) aus zu übertragen.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (39, 40) im Teilnehmerendgerät zum Übertragen eines Signals unterhalb des Hörfrequenzbereichs des Telefon-Übertragungsbandes dazu eingerichtet ist, dieses Signal sowohl bei abgenommenem Hörer als auch bei aufgelegtem Hörer des zugeordneten Teilnehmers (11, 12, 13) zu übertragen.

4. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel (31) zur Ausführung einer Alarmauslösung in der Zentrale (17) aufgrund einer Unterbrechung des Signals unterhalb des Höhenfrequenzbereichs des Telefon-Übertragungsbandes.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Zentrale (17) aus übertragenen Signale frequenzumgetastete modulierte Signale im oberen Hörfrequenzbereich sind.

6. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Teilnehmerendgerät (22, 23, 24) aus rückübertragenen Signale ebenfalls frequenzumgetastete modulierte Signale im oberen Hörfrequenzbereich sind.

7. Vorrichtung nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz für die Frequenzumtastmodulation in der Umgebung von 2700 Hz und 2900 Hz liegen.

8. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die unterhalb des Hörfrequenzbereichs des Telefon-Übertragungsbandes liegenden Signale eine Frequenz von angenähert 25 Hz haben.

9. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zentrale Mittel (25, 26, 27) zur Multiple-xierung vorhanden sind, um das übertragene Signal selektiv den verschiedenen Teilnehmerendgeräten in bestimmter Folge zuzuleiten und zum selektiven Empfang der Signale von den jeweiligen Teilnehmerendgeräten in derselben bestimmten Folge.

10. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel (31) in der Zentrale zum Feststellen eines Unterbruchs des Signals unterhalb des Hörfrequenzbereichs des Telefon-Übertragungsbandes während der fortgesetzten Feststellung des Zustandes des abgenommenen Hörers, und durch Mittel (25, 28, 30) in der Zentrale, um in Abhängigkeit von dieser Feststellung, die Signale von der Zentrale (17) aus wieder an das jeweilige Teilnehmerendgerät zu übertragen.

11. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel (18) in der Zentrale zum Festhalten des Wiederauflegens des Hörers und durch Mittel, um in Abhängigkeit von der Feststellung des Wiederauflegens die Signale von der Zentrale aus wieder an das Teilnehmerendgerät zu übertragen.

12. Teilnehmerendgerät für die Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch Mittel (38, 40), die mit dem Telefonnetz (10) verbunden sind und auf die Signale von der Zentrale (17) ansprechen, um Signale im Hörfrequenzbereich des Telefonübertragungsbandes, die von einer an das Teilnehmerendgerät angeschlossenen Apparatur geliefert werden, an die Zentrale (17) zu übertragen, Mittel (39) zum Übertragen eines Signals in einem Frequenzbereich unterhalb des Hörfrequenzbereichs des Telefonübertragungsbandes vom Teilnehmer (11, 12, 13) aus, wenn die Apparaturen beim Teilnehmer in dem einen Zustand sind, und Mittel (40), die auf wenigstens eine Apparatur ansprechen, wenn sich dieselbe in dem anderen Zustand befindet, um die Übertragung des genannten Signals vom Teilnehmer aus mit der Frequenz unterhalb des Hörfrequenzbereichs des Telefonübertragungsbandes zu unterbrechen.

13. Gerät nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung des Signals mit einer Frequenz unterhalb des Hörfrequenzbereichs des Telefonübertragungsbandes während der Zeit, in der der Hörer beim Telefon abgenommen ist, erfolgt.

14. Gerät nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung des Signals mit einer Frequenz unterhalb des Hörfrequenzbereichs des Telefonübertragungsbandes sowohl bei abgenommenem als auch bei aufgelegtem Hörer erfolgt.

15. Gerät nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Antwortsignal vom Teilnehmerendgerät (22, 23, 24) zur Zentrale (17) ein frequenzumgetastetes Signal im oberen Hörfrequenzbereich des Telefonübertragungsbandes ist.

16. Schaltungsanordnung für ein Teilnehmerendgerät nach einem der Patentansprüche 12 bis 15, gekennzeichnet durch Mittel (38, 40), die mit dem Telefonnetz (10) verbunden sind und auf die Signale von der Zentrale (17) ansprechen, um vom entsprechenden Teilnehmerendgerät aus Signale im Hörfrequenzbereich des Telefonübertragungsbandes, die von einer an das Teilnehmerendgerät angeschlossenen Apparatur geliefert werden, an die Zentrale (17) zu übertragen.

17. Anordnung nach Patentanspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel, das auf ein Signal im Hörfrequenzbereich des Telefonübertragungsbandes aus der Zentrale (17) anspricht, einen Empfänger (37) für Frequenzumtastung umfasst.

18. Anordnung nach Patentanspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Übertragung eines Signals an die Zentrale einen Sender (38) für Frequenzumtastung im oberen Frequenzbereich des Telefonübertragungsbandes umfasst.