CH672040A5 - - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Signalisieren des Zustandes mindestens eines Gerätes über das Telefonnetz. Insbesondere betrifft die Erfindung jene Systeme, bei denen das Netz zusätzlich zur Überwachung der Zustände von einem oder mehreren Geräten, die in den Räumlichkeiten des Teilnehmers angeordnet sind, verwendet wird.

Die in Frage stehenden Geräte können verschiedener Art sein. Zum einen kann es eine Einrichtung zum Liefern eines elektrischen Alarmsignals sein, wenn ein anormaler Zustand in den Räumlichkeiten des Teilnehmers erfaßt wird. Ein derartiger anormaler Zustand kann ein Feuer, ein unbefugtes Betreten, eine Fehlfunktion irgendeiner zu überwachenden Maschine usw.

sein. Zum anderen kann es eine Vorrichtung sein, die ein elektrisches Signal zur Anzeige des Zustandes irgendeiner Einrichtung in den Räumlichkeiten des Teilnehmers liefert, auch dann wenn kein anormaler Zustand vorliegt. Dabei kann es sich um das Ablesen von Strommeßgeräten, meteorologische Messungen, Betriebsdaten von Verarbeitungsanlagen usw. handeln. Es können auch noch weitere Arten in Betracht gezogen werden.

Die vorliegende Erfindung ist nicht die erste, die sich mit Systemen dieser Art befaßt. Tatsächlich wurde bereits eine Vielzahl derartiger Systeme vorgeschlagen. Nach Kenntnis der Erfinder hatten alle bisher vorgeschlagenen Systeme jedoch Merkmale, die ihre Nützlichkeit oder Annehmlichkeit in der einen oder anderen Weise beeinträchtigten.

Beispielsweise verwendeten einige bekannte Systeme Hilfssignale, die für den Teilnehmer hörbar waren, wenn er das Telefon für eine gewöhnliche Unterhaltung verwendete. Dies ist nicht nur für den Teilnehmer störend, sondern steht auch den technischen Normen einiger Telefongesellschaften oder Regierungsstellen entgegen.

Andere derartige bisher vorgeschlagene Systeme schlössen die Verwendung von Hilfssignalen ein, die oberhalb des Bereichs der hörbaren Frequenzen lagen. Dies erforderte jedoch elektrische Filtervorrichtungen innerhalb des Systems selbst und gegebenenfalls auch innerhalb des normalen Telefonnetzes, die nicht nur schwierig einzubauen sind, sondern auch teuer sind, und somit das System hinsichtlich seiner Wirtschaftlichkeit beeinträchtigten.

Weitere Vorschläge opferten einfach einige wünschenswerte Systemfunktionen, um die oben aufgeführten Nachteile zu vermeiden, wie zum Beispiel eine zuverlässige Überwachung der Einrichtungen in den Räumlichkeiten des Teilnehmers oder ähnliches.

Demgegenüber ist es eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System zu schaffen, das mit einem herkömmlichen Telefonnetz zusammenarbeitet, um zusätzliche Funktionen zu schaffen, jedoch in einer gegenüber den bisher für den gleichen allgemeinen Zweck vorgeschlagenen Systemen verbesserten Weise.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein derartiges System zu schaffen, das einen oder mehrere der Nachteile der bisher vorgeschlagenen Systeme nicht aufweist.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein derartiges System zu schaffen, das keine Hilfssignale verwendet, die für den Teilnehmer während des normalen Telefonbetriebs hörbar sind.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein System zu schaffen, das nicht Signale oberhalb des hörbaren Frequenzbereichs verwendet.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein System zu schaffen, das keine speziellen elektrischen Filter innerhalb des gewöhnlichen Telefonnetzes erfordert.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein System zu schaffen, das einen hohen Grad an einer zuverlässigen Überwachung der Geräte in den Räumlichkeiten des Teilnehmers gewährleistet.

Diese und andere Aufgaben werden entsprechend der vorliegenden Erfindung mit Hilfe einer Anordnung gemäss Patentanspruch 1 gelöst.

An einem Ort, an dem eine Gruppe von Teilnehmerleitungen, die durch das System bedient werden sollen, bequem zugänglich ist, wird eine zentrale Steuereinheit (im folgenden auch als «Abfrageeinrichtung» bezeichnet) mit allen diesen Teilnehmerleitungen verbunden. In der Räumlichkeit jedes Teilnehmers wird eine individuelle elektronische Einheit (im folgenden als «Teilnehmerendstelle» oder «STU» bezeichnet) mit dessen Teilnehmerleitung verbunden.

Mit jeder STU sind verschiedene Geräte verbunden, die durch das System überwacht werden sollen, so daß ihre Ausgangssignale in der STU in elektrischer Form verfügbar sind.

s

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

672 040

In einer Ausführungsform fragt die Abfrageeinrichtung die STUs zu geeigneten Zeiten mittels eines hörbaren Signals innerhalb des hörbaren Bereichs ab. Die STUs antworten mittels eines ähnlichen Signals zur Anzeige des Zustandes der Geräte in den Räumlichkeiten des entsprechenden Teilnehmers.

Dieses normale Frage- und Antwortmuster ist auf Zeiten beschränkt, während denen das Telefon des Teilnehmers aufgelegt ist, das heißt, wenn der Teilnehmer das Telefon nicht für übliche Zwecke verwendet, und wird unterbrochen, wenn der Teilnehmer das Telefon aufnimmt (das heißt ein abgenommener Zustand geschaffen wird).

Ein besonderes Signal mit einer Frequenz weit unter dem hörbaren Bereich wird ebenfalls an der STU erzeugt und zu der Abfrageeinrichtung über die Telefonleitung übertragen, die natürlich ebenfalls die anderen herkömmlichen Telefonsignale wie Stimme, Wählton, Freizeichen, Besetztzeichen usw. trägt. Dieses besondere Signal (im folgenden als «Niedrigton» bezeichnet) ist vorzugsweise dauernd, sowohl während des aufgelegten als auch während des abgenommenen Zustands vorhanden, jedoch nur dann, wenn alle Geräte in den Räumlichkeiten des bestimmten Teilnehmers sich in ihrem vorbestimmten normalen oder sicheren Betriebsbereich befinden.

Wenn eines oder mehrere dieser Geräte von diesem Bereich abweichen, das heißt einen Gefahrenzustand oder Alarmzustand annehmen, wird die Erzeugung des Niedrigtons innerhalb der STU unterbrochen. Eine derartige Unterbrechung des Niedrigtons wird durch die Abfrageeinrichtung erfaßt und bewirkt eine unmittelbare Rückfrage bei der betreffenden STU, die der Ursprung dieses Phänomens ist, auch wenn das zugeordnete Telefon abgenommen ist, so daß diese STU normalerweise zu dieser Zeit nicht abgefragt (oder nicht antworten) würde. Die Antwort auf eine derartige Anfrage, die dann durch die STU erzeugt wird, liefert eine Information über den Grund des beobachteten Phänomens, das heißt über die Ursache der Gefahr oder des Alarms.

Wie oben ausgeführt, findet die Abfrage und Antwort innerhalb des hörbaren Frequenzbereichs statt und wird daher jeder anderen Verwendung des Telefons während des abgenommenen Zustands überlagert, zum Beispiel einem Gespräch des Teilnehmers. Dies tritt jedoch nur im Falle der Anzeige eines Alarms oder einer Gefahr auf. Es stellt daher keine Beeinträchtigung dar und wird auch durch die Telefonnormen nicht verboten. Es hat tatsächlich die wünschenswerte Nebenwirkung, gleichzeitig den Telefonteilnehmer auf die Situation aufmerksam zu machen.

Wenn kein derartiges, vorstehend beschriebenes Phänomen auftritt, fragt die Abfrageeinrichtung normalerweise die einzelnen STUs in einer vorbestimmten zyklischen Folge ab. Es sind jedoch ebenfalls andere Abweichungen von der Folge in vorteilhafter Weise vorgesehen. Wenn beispielsweise eine bestimmte STU als Teil des Systems zuerst aktiviert wird, wird sie vorzugsweise unmittelbar abgefragt, auch wenn dies außerhalb der normalen Folge liegt, um den Zustand ihrer zugeordneten Geräte ohne Verzögerung zu bestimmen. Ebenfalls wird, immer wenn ein Teilnehmer auflegt, die STU an dieser Stelle vorzugsweise unmittelbar abgefragt, auch wenn ein Niedrigton keinen Gefahren- oder Alarmzustand anzeigt.

In einer anderen Ausführungsform ist das Niedrigtonsignal der Ursprung der Information hinsichtlich der Zustände der Geräte an einer STU. Statt mit der Übertragung eines Abfragesignals und dem Empfang der Antworten zu beginnen, überwacht die Abfrageeinrichtung das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein des Niedrigtonsignals sowohl im abgenommenen als auch im aufgelegten Zustand des Telefons. Nur wenn das Niedrigtonsignal nicht vorhanden ist, wodurch eine Veränderung des Zustands mindestens eines der Geräte angezeigt wird, fragt die Abfragevorrichtung die entsprechende STU, um den Grund für das Aussetzen des Niedrigtonsignals zu bestimmen.

Hinsichtlich weiterer Einzelheiten wird auf die folgende Beschreibung unter Berücksichtigung der beigefügten Zeichnungen verwiesen. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm des Gesamtsystems einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Abfrageeinrichtung, die einen Teil der Ausführungsform von Figur 1 bildet; und

Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Teilnehmerendstelle (oder STU), die einen Teil der Ausführungsform von Figur 1 bildet.

Gleiche Bezugszeichen bezeichnen ähnliche Elemente in den unterschiedlichen Figuren.

Figur 1 zeigt ein an sich in jeder Hinsicht herkömmliches Telefonnetz 10. Tatsächlich ist es eines der Merkmale der vorliegenden Erfindung, daß sie unter Verwendung eines herkömmlichen Telefonnetzes durchgeführt werden kann, ohne den Betrieb im geringsten zu stören.

Dieses Netz 10, das in Figur 1 in einer sehr vereinfachten Form dargestellt ist, umfaßt mehrere Teilnehmertelefonhandapparate, die mit den entsprechenden Bezugszeichen 11, 12 und 13 bezeichnet sind. Jeder dieser Handapparate ist mit seiner eigenen örtlichen Telefonleitung oder Ringleitung verbunden. Diese sind mit den entsprechenden Bezugszeichen 14, 15 und 16 bezeichnet. Diese Ortsleitungen führen wiederum alle zu einem Schaltsystem 17, das normalerweise in der Telefonzentrale angeordnet ist. Alle diese Elemente des Systems können im wesentlichen irgendeine übliche Form aufweisen. Die Teilnehmerhandapparate 11, 12, 13 können Wähl- oder Druckknopfapparate sein. Der Schalter der zentralen Schaltstelle 17 kann ein Drehschalter oder ein Kreuzschienenschalter oder ein vollständig elektronisch arbeitender Schalter sein. Die Ortsleitungen 14, 15, 16 können ebenfalls eine geeignete, herkömmliche Form haben, beispielsweise Verstärkerleitungen, Entzerrerleitungen usw., vorausgesetzt, daß sie in der Lage sind, Niedrigtonsignale weiterzuleiten.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung umfaßt das System von Figur 1 ferner eine Abfrageeinrichtung 18. Diese Abfrageeinrichtung ist vorzugsweise an einem Ort angeordnet, an dem sie bequem mit den verschiedenen Teilnehmerleitungen verbunden werden kann. Dies kann die Zentrale sein, an der die Schalteinrichtung 17 ebenfalls angeordnet ist. In Figur 1 sind Verbindungen 19, 20 und 21 zwischen der Abfrageeinrichtung 18 und den entsprechenden Leitungen 14, 15 und 16 dargestellt. Weiter sind gemäß der vorliegenden Erfindung an jeder einzelnen Teilnehmerstelle getrennte Teilnehmerstellen, abgekürzt als STU, vorgesehen, die mit dem Bezugszeichen 22, 23 und 24 bezeichnet sind.

Es wird auf die Tatsache hingewiesen, daß in Figur 1 nur eine Einrichtung für drei Teilnehmer dargestellt ist. Es ist jedoch selbstverständlich, daß dies nur aus Gründen der Einfachheit der Darstellung der Fall ist. Die Erfindung kann für eine größere Anzahl Teilnehmer verwendet werden, wobei die Zahl der Handapparate, Verbindungen und STUs ebenfalls entsprechend erhöht wird. Dies wird in Figur 1 symbolisch durch mittels gestrichelter Linien überbrückter Zwischenräume zwischen den vorgenannten Elementen des gesamten Systems dargestellt.

Figur 2 zeigt das «Innere» der Abfrageeinrichtung 18, nämlich einen ersten, einen zweiten und einen dritten Multiplexer 25, 26 und 27. Es handelt sich hierbei um Zeitmultiplexer, die in üblicher Weise die Signale von den unterschiedlichen Verbindungen 19, 20 und 21 zu unterschiedlichen Zeiten auswählen und die so ausgewählten Signale zu ihren entsprechenden Ausgängen übertragen. Darüberhinaus ist der Multiplexer 25 eine Zweiwegeinrichtung, die auch in der Lage ist, wahlweise zu unterschiedlichen Zeiten an den anderen «Enden» des Multi-plexers 25 zugeführte Signale an die unterschiedlichen Verbindungen 19, 20 und 21 zu verteilen. Somit kann jedes Ende des Multiplexes 25 je nach Verwendungszweck als Eingang und Ausgang dienen. Der Multiplexer 25 ist mit einem Sende-Emp-fangsschalter 28 (auch abgekürzt als T/R Schalter) verbunden.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

672 040

4

Der Teil des T/R Schalters 28, der im Empfangsbetrieb arbeitet, liefert wiederum Signale vom Multiplexer 25 zum Demodu-lator 29 für mit Frequenzumtastung frequenzmodulierte (abgekürzt FSK-) Signale. Der Teil des T/R Schalters 28, der im Sendebetrieb arbeitet, empfängt seine (zu übertragenden) Eingangssignale von einem Modulator 30 für FSK-Signale.

Der Demodulator 29 liefert wiederum seine Ausgangssignale zu der Systemsteuerung 31, und der Modulator 30 empfängt seine Eingangssignale von derselben Steuerung 31.

Die Multiplexer 26 und 27 leiten ihre entsprechenden Ausgangssignale zu den unterschiedlichen Filtern 32, 33. Das Filter 32 liefert wiederum seine Ausgangssignale zum Detektor 34, während das Filter 33 seine Ausgangssignale dem Detektor 35 zuführt. Beide Detektoren führen schließlich ihre Ausgangssignale der gleichen, oben erwähnten Systemsteuerung 31 zu.

Aufgrund der ineinandergreifenden Beziehung zwischen den Arbeitsweisen der verschiedenen Elemente der Abfrageeinrichtung 18, die in Figur 2 dargestellt sind, und den Elementen jedes STU 22, 23 und 24 (siehe Figur 1) sollen letztere in weiteren Einzelheiten beschrieben werden, bevor auf die vollständige Beschreibung der Arbeitsweisen beider eingegangen wird. Diesbezüglich wird nun auf Figur 3 Bezug genommen, die das «Innere» des STU 22 zeigt. Selbstverständlich sind alle STUs hinsichtlich ihrer Konstruktion im wesentlichen identisch, so daß die Beschreibung des STU 22 gleichermaßen für die STUs 23 und 24 und für irgendein zusätzliches STU zutrifft, das durch die gestrichelten Linien zwischen der STU 23 und der STU 24 in Figur 1 symbolisiert ist.

Die STU 22 (Figur 3) ist mit der Leitung 14 verbunden, die ebenfalls den Teilnehmerhandapparat 11 mit dem Netzschalter 17 und der Abfrageeinrichtung 18 verbindet.

Die von der Leitung 14 empfangenen Signale werden innerhalb der STU 22 einem Filter 36 zugeführt, dessen Ausgangssignal einem Demodulator 37 für frequenzmodulierte FSK-Signale zugeführt wird.

Von einem Modulator 38 für frequenzmodulierte FSK-Signale werden Signale der Leitung 14 zugeführt.

Der Leitung 14 werden ebenfalls Signale von einem Signalgenerator 39 zugeführt.

Die Ausgangssignale vom Demodulator 37 werden wiederum dem Signalverarbeitungsschaltkreis 40 zugeführt.

Die Signalquellen 41, 42 und 43 in Figur 3 stellen elektrische Signalausgänge von entsprechenden Geräten (nicht dargestellt) dar, die in den gleichen Räumlichkeiten wie die STU 22 und der Handapparat 11 angeordnet sind, und die durch das die vorliegende Erfindung darstellende System überwacht werden sollen.

Beispielsweise kann die Signalquelle 41 ein Relais sein, das immer dann schließt und dadurch einen elektrischen Singalweg schafft, wenn eine Feueralarmeinrichtung in den Räumlichkeiten des Teilnehmers einen Alarmzustand erfaßt. Auf der gleichen Ebene kann die Signalquelle 42 ein Relais darstellen, das in ähnlicher Weise arbeitet, wenn eine Einbruchsicherung aktiviert wird, und die Signalquelle 43 kann in ähnlicher Weise für den Fall von Unterbrechungen in einem Temperaturregelsystem wirken.

Im folgenden sollen die Arbeitsweisen der oben beschriebenen Bauteile beschrieben werden, wobei zuerst darauf hingewiesen werden soll, daß die Abfrageeinrichtung 18 und jede STU 22, 23 und 24 in Form einer als geschlossener Regelkreis zu bezeichnenden Beziehung miteinander in Verbindung stehen. Das heißt, die Abfrageeinrichtung erzeugt Signale, die zu der STU übermittelt werden, die darauf antwortet und Signale zurück zu der Abfrageeinrichtung sendet, usw. hin und her, in einem «geschlossenen Regelkreis».

Im folgenden wird daher zuerst der «geschlossene Regelkreis» beschrieben, beginnend mit der Systemsteuerung 31, die mit dem FSK-Modulator 30 (Figur 2) verbunden ist. Diese Systemsteuerung ist so aufgebaut, daß sie wiederholt am Ausgang

FSK-modulierte Signale in einem vorbestimmten Muster erzeugt. Dieses Muster ist so, daß die STUs 22, 23, 24, die einen Teil des gesamten Systems bilden, darauf antworten, um wiederum gewisse Ausgangssignale zu erzeugen, wie im folgenden beschrieben. Der FSK-Modulator 30 antwortet durch die Erzeugung von den Signalen von der Steuerung 31 entsprechenden FSK-modulierten Signalen. Die zwei verwendeten Trägerfrequenzen liegen vorzugsweise bei etwa 2.700 und 2.900 Hz, das heißt, in der Nähe des oberen Endes des Frequenzbandes, das durch eine typische örtliche Telefonleitung gelangt.

Diese FSK-modulierten Signale vom Modulator 30 gelangen dann durch den T/R Schalter 28 zum Multiplexer 25. Dort werden ebenfalls Steuersignale von der Systemsteuerung 31 in einer solchen zeitlichen Zuordnung zu den Signalen vom FSK-Modu-lator 30 zugeführt, daß letztere zu einer der Verbindungen 19, 20 und 21 geleitet werden, in Abhängigkeit davon, welche der STUs 22, 23 oder 24 die beabsichtigte Bestimmungsstation dieser Signale vom FSK-Modulator 30 zu diesem Zeitpunkt ist.

Falls die beabsichtigte Bestimmungsstation für eine besondere Signalfolge die STU 22 ist, liefert der Multiplexer 25 diese Folge zur Verbindung 19, wenn sie die STU 22 über die Telefonleitung 14 erreicht. Es ist zu beachten, daß die gleiche Signalfolge ebenfalls den Handapparat 11 über die Leitung 14 erreicht. Weiteres hierüber soll später ausgeführt werden.

Nach dem Erreichen der STU 22 wird, nun unter Bezugnahme auf Figur 3, die oben beschriebene Signalfolge im FSK-De-modulator 37 nach dem Durchgang durch das Filter 36 demoduliert, das vorzugsweise ein Bandpaßfilter ist und so aufgebaut ist, daß selektiv das durch die beiden FSK-Trägerfrequenzen belegte Frequenzband übertragen wird (zum Beispiel das Band von 2.700 bis 2.900 Hz). Am Ausgang des Demodulators 37 werden daher die modulierten, ursprünglich durch die Steuerung 31 gelieferten Signale (Figur 3) rekonstruiert. Diese rekonstruierten Signale werden der Signalverarbeitungseinheit 40 in der STU 22 zugeführt.

Diese Verarbeitungseinheit 40 ist so aufgebaut, daß sie auf die oben erwähnten Signale antwortet, und eine Folge modulierter Signale erzeugt, die wiederum dem FSK-Modulator 38 zugeführt werden, wo sie eine entsprechende Folge von FSK-modulierten Signalen erzeugen, vorzugsweise bei den gleichen Trägerfrequenzen wie die von der Abfrageeinrichtung 18 empfangenen Signale. Diese Folge FSK-modulierter Signale kehrt über die Leitung 14 und die Verbindung 19 zu der Abfrageeinrichtung zurück. Im übrigen wird darauf hingewiesen, daß diese Antwortsignalfolge natürlich ebenfalls den Handapparat 11 erreicht.

An der Abfrageeinrichtung wird der Multiplexer 25 durch die Steuerung 31 in zeitlicher Zuordnung zu der erwarteten Ankunft dieser Antwortsignalfolge von der STU 22 aktiviert, so daß Signale an der Verbindung 19 über den Empfangsteil des T/R Schalters 28 zum FSK-Demodulator 29 gelangen. Der Demodulator 29 gewinnt die Signale, die zur Modulation der FSK-Signale an der STU 22 verwendet wurden, zurück und führt dieselben der Systemsteuerung 31 zu.

Betrachtet man nun wieder die STU 22 (Figur 3), so liefern die durch den Signalverarbeitungsschaltkreis 40 erzeugten modulierten Signale eine Information über den Zustand der Signalquellen 41, 42 und 43. Wenn beispielsweise an der STU 22 gerade keine Relaisschließungen zur Anzeige von Alarmzuständen der verschiedenen überwachten Geräte stattfinden, wird durch den Signalverarbeitungsschaltkreis 40 ein vorbestimmtes Muster modulierter Signale erzeugt. Wenn ein oder mehrere Relais schließen, werden entsprechend unterschiedliche Muster erzeugt, und die (demodulierten) Signale, die letztlich die Steuerung 31 von der STU 22 erreichen, sind ebenfalls unterschiedlich. Die Systemsteuerung 31 antwortet auf das besondere Muster der empfangenen Signale in einer besonderen Weise. Wenn beispielsweise ein Signalmuster empfangen wird, das anzeigt,

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

5

672 040

daß an der Signalquelle 41 der STU 22 (Figur 3) ein Alarmzustand herrscht, liefert die Systemsteuerung 31 ein entsprechendes Alarmsignal zu irgendeiner gewünschten Anzeige. Dies kann beispielsweise eine Anzeige bei der Feuerwehr sein, die für die Räumlichkeiten des Teilnehmers zuständig ist, in denen die STU 22 angeordnet ist. Derartige Anwendungen der von jeder STU empfangenen Signalmuster sind an sich üblich und können eine der vielfältigen Formen aufweisen, ohne daß die Merkmale des gesamten Systems, das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, beeinträchtigt werden. Die Einrichtungen für die Realisierung dieser Anwendungen werden daher hier nicht weiter beschrieben oder dargestellt.

Es wird nun wieder darauf eingegangen, daß, wie bereits erwähnt, die FSK-Signale, die zwischen der Abfrageeinrichtung 18 und irgendeiner gegebenen STU hin- und herlaufen, ebenfalls den Telefonhandapparat erreichen, dem die STU zugeordnet ist. Dies ist solange kein Problem, wie das Telefon aufgelegt ist, da diese FSK-Signale durch den Teilnehmer bei aufgelegtem Zustand des Hörers unbemerkt bleiben. Dies gilt jedoch nicht während des abgenommenen Zustands des Hörers. Die FSK-Si-gnale liegen innerhalb des hörbaren Frequenzbereichs. Sie werden daher von dem Teilnehmer gehört, wenn er versucht, das Telefon für ein normales Gespräch zu verwenden. Dies ist sehr störend, insbesondere, da diese FSK-Signale absichtlich in kurzen Intervallen wiederkehren, um den relativ aktuellen Zustand der zu überwachenden Geräte anzuzeigen. Auch wenn das Geräusch dieser FSK-Signale für den Teilnehmer akzeptabel wäre, würden sie dennoch in vielen Fällen gegen die Vorschriften der Telefongesellschaften und/oder gegen staatliche Vorschriften verstoßen, die die Einführung derartiger hörbarer Fremdsignale in das Netz während des abgenommenen Zustandes verbieten.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieses Problem wie folgt gelöst:

Der Generator 39, der an jeder STU (Figur 3) vorgesehen ist, ist so aufgebaut, daß er Signale mit einer Frequenz im wesentlichen unterhalb des hörbaren Frequenzbereiches erzeugt. Beispielsweise kann dieser Generator 39 in der Lage sein, Signale mit einer Frequenz von etwa 25 Hz zu erzeugen. Aufgrund dieser Arbeitsweise bei einer derart niedrigen Frequenz wird der Generator 39 als ein «Niedrigton»-Generator bezeichnet.

Der Generator 39 arbeitet nicht kontinuierlich. Er wird vielmehr durch den Signalverarbeitungsschaltkreis 40 gesteuert, so daß er sich in einem der beiden Zustände befindet. Solange die Signalquellen 41, 42, und 43 sich alle in ihrem Nicht-Alarmzustand befinden, bewirkt der Signalverarbeitungsschaltkreis 40, daß der Niedrigtongenerator 39 sein niedrigfrequentes Ausgangssignal erzeugt, das daraufhin die Abfrageeinrichtung 18 über die Telefonleitung 14 und die Verbindung 19 erreicht. Im Gegensatz dazu bewirkt der Signalverarbeitungsschaltkreis 40, immer wenn eine oder mehrere der Signalquellen 41, 42, oder 43 sich in einem Alarmzustand befinden, daß der Niedrigtongenerator 39 die Erzeugung des niedrigfrequenten Ausgangssignals unterbricht. Dieses niedrigfrequente Signal erreicht somit auch nicht- die Abfrageeinrichtung 18. Wie bereits erwähnt, ist jede STU im wesentlichen in ähnlicher Weise wie die STU 22 aufgebaut, die im einzelnen in Figur 3 dargestellt ist, und arbeitet im wesentlichen in der gleichen Weise,

An der Abfrageeinrichtung 18 werden die Multiplexer 26 und 27 durch die Systemsteuerung 31 erregt, so daß sie sequentiell die an den Verbindungen 19, 20; bzw. 21 anliegenden Signale auswählen.

Vom Multiplexer 26 wird ein Signal, das in der periodischen Folge den aufgelegten Zustand der unterschiedlichen Handapparate 11, 12 und 13 darstellt, über das Filter 32 und den Auf-legedetektor 34 abgeleitet und der Systemsteuerung 31 zugeführt.

Vom Multiplexer 27 wird ein Signal abgeleitet, das ebenfalls in periodischer Folge das Vorhandensein öder Nichtvorhandensein des niedrigfrequenten Signals von den verschiedenen Niedrigtongeneratoren der STUs 22, 23 und 24 darstellt, über das Filter 33 abgeleitet und der Systemsteuerung 31 zugeführt.

Es soll nun beobachtet werden, was während jeder von vier möglichen Situationen geschieht, die an irgendeiner gegebenen STU vorherrschen, zum Beispiel der STU 22 von Figur 3.

Eine mögliche Situation ist die, daß der der STU 22 zugeordnete Telefonhandapparat 11 aufgelegt ist und kein Alarmzustand an der STU 22 vorliegt. Der aufgelegte Zustand wird an der Abfrageeinrichtung 18 erfaßt und der Ausgang des FSK-Modulators 30 wird periodisch der STU 22 zugeführt, die mit einem Nicht-Alarmausgang ihres FSK-Modulators 38 antwortet. Dies wird mittels des FSK-Demodulators 29 erfaßt, und die Systemsteuerung 31 nimmt keine Alarmhandlung vor, sondern folgt einfach der periodischen Abtastung der Verbindung zu dieser STU sowohl für das fortdauernde Auflegesignal als auch für die fortdauernden Nicht-Alarm FSK-Signale.

Eine zweite mögliche Situation ist die, daß der Telefonhandapparat 11 weiterhin aufgelegt bleibt, daß jedoch an der STU 22 ein Alarmzustand eintritt. Der aufgelegte Zustand wird weiterhin an der Abfrageeinrichtung 18 erfaßt und der Ausgang vom FSK-Modulator 30 wird weiterhin periodisch der STU 22 zugeführt. Die STU antwortet jetzt jedoch mit einem Alarmsignal von ihrem FSK-Modulator 38. Dies wird durch den FSK-Demodulator 29 erfaßt und die Systemsteuerung 31 nimmt die geeignete Alarmhandlung, wie oben beschrieben, vor.

Eine dritte Situation ist die, daß der Telefonhandapparat 11 abgenommen ist, und daß kein Alarmzustand an der STU 22 vorliegt. Dieser abgenommene Zustand wird nun an der Abfrageeinrichtung 18 festgestellt, die daraufhin für die Dauer dieses dritten Zustandes keine Ausgangssignale vom FSK-Modulator 30 der STU 22 zuführt, vorausgesetzt, daß die Abfrageeinrichtung 18 auch ein Niedrigtonsignal feststellt, das sie von der gleichen STU empfängt. Es soll daran erinnert werden, daß ein Niedrigton vom Generator 39 erzeugt wird, wenn kein Alarmzustand vorliegt.

Die vierte Situation ist die, daß der Telefonhandapparat 11 wiederum abgenommen ist, wobei jedoch mindestens ein Alarmzustand an der STU 22 vorliegt. Der abgenommene Zustand an der STU 22 wird wiederum an der Abfrageeinrichtung 18 festgestellt, wobei jedoch kein Niedrigtonsignal von der gleichen STU festgestellt wird. Unter diesen Umständen liefert die Abfrageeinrichtung 18 Ausgangssignale der gleichen Art vom FSK-Modulator 30 zur STU 22, wie sie sie zuführen würde, wenn sich der Handapparat 11 im aufgelegten statt im abgenommenen Zustand befände. Dies bewirkt natürlich eine Antwort von der STU 22 in Form von FSK-modulierten Signalen von ihrem Modulator 38, die wiederum an der Abfrageeinrichtung 18 erfaßt werden und zur Erzeugung der gewünschten Alarmantwort verwendet werden.

Es ist jetzt zu erkennen, daß solange kein Alarmzustand an der STU vorliegt, keine Signale im hörbaren Bereich bei Betrieb der vorliegenden Erfindung vorliegen, während der zugeordnete Telefonhandapparat durch den Teilnehmer benutzt wird. Dies erfüllt die Teilnehmerwünsche und stimmt mit den Vorschriften überein. Wenn andererseits ein Alarmzustand vorliegt, gibt es darartige hörbare Signale, auch wenn der Telefonhandapparat benutzt wird, und zwar in Form von FSK-modulierten Signalen, die zwischen der Abfrageeinrichtung und den Räumlichkeiten des Teilnehmers hin- und herlaufen. Während der Alarmzustände sind derartige hörbare Signale nicht nur durch die Vorschriften gestattet, sondern ebenfalls vom Standpunkt des Teilnehmers in hohem Maße erwünscht, da sie den Teilnehmer sofort warnen, daß ein Alarmzustand vorliegt.

Es ist ebenfalls klar, daß mittels der Multiplexer 25, 26 und 27 in der Abfrageeinrichtung 18 (Figur 2) für die STUs 23, 24 in periodischer Folge die gleiche Behandlung gewährleistet ist, wie sie hinsichtlich der STU 22 gegeben ist. Das heißt, zuerst

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

672 040

6

wird die Abfrageeinrichtung 18 so verbunden, daß sie mit der STU 22 in der oben beschriebenen Weise zusammenwirkt, dann wird sie mit der STU 23 für den gleichen Zweck verbunden, dann mit der STU 24 usw. in periodischer Folge.

Wenn mehr als drei STUs vorgesehen sind — was normalerweise bei jeder beliebigen praktischen Anwendung der Fall ist — werden alle in periodischer Folge in der oben für die einzige STU 22 beschriebenen Weise behandelt.

Eine Reihe zusätzlicher Betrachtungen hinsichtlich der vorliegenden Erfindung sind angebracht.

Eine besonders «glückliche» Kombination der zusammenwirkenden Merkmale kann darin gesehen werden, daß in erster Linie der hochfrequente Teil des hörbaren Bereichs für eine Warnung im aufgelegten Zustand des Telefonapparates verwendet wird, während für eine anfängliche Warnung im abgenommenen Zustand des Telefonapparates ein unterhalb des hörbaren Bereichs liegendes Signal verwendet wird.

Die Verwendung des hochfrequenten Teiles ermöglicht eine relativ hohe Datenrate, was bedeutet, daß eine relativ detaillierte Information über die zu überwachenden Geräte erhalten werden kann und daß dies auch häufig wiederholt werden kann, und daß relativ viele STUs vom System aufgenommen werden können. Die Verwendung der unterhalb des hörbaren Bereichs liegenden Frequenz macht es möglich, ohne Störung während der (vermutlich überwiegenden) Zeiten zu sprechen, wenn kein Alarm vorliegt. Durch das Verschieben der von der unterhalb des hörbaren Bereichs liegenden Frequenz zur hohen Frequenz wird jedoch die gewünschte detaillierte Information erhalten, wenn sie gebraucht wird, das heißt, wenn ein Alarmzustand vorliegt, und zwar auch während den Zeiten, zu denen der Handapparat sich im abgenommenen Zustand befindet.

Es ist ebenfalls bemerkenswert, daß der Niedrigton eine Redundanz für die Alarmfunktion des Systems während des aufgelegten Zustandes liefert. Während dieses Zustandes wird der Niedrigton weiter von jeder STU der Abfrageeinrichtung zugeführt, solange kein Alarm an der STU vorliegt. Jede Niedrig-tonunterbrechung während des aufgelegten Zustandes wird ebenfalls durch die Abfrageeinrichtung erfaßt und liefert eine sogenannte «Grob»-Sicherheitsalarmanzeige für die detailliertere Anzeige, die normalerweise durch die FSK-modulierte Antwort von der STU erzeugt wird.

Die Alarmanzeige während der Zeiten, zu denen der Handapparat abgenommen ist, ist ferner ausfallsicher, da das Nichtvorhandensein des Niedrigtonsignals einen Alarmzustand anzeigt. Somit bewirkt ein Ausfall in den Bauteilen der STU eine Pseudoalarmanzeige, der eine sofortige Berichtigung folgt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gibt es zusätzlich zu den oben beschriebenen einen weiteren Fall, wenn eine bestimmte STU die FSK-modulierte Signalfolge von der Abfrageeinrichtung 18 übertragen bekommt, auch wenn diese STU in der periodischen Folge eigentlich nicht an der Reihe ist.

Dieser Fall ist die Rückkehr vom abgenommenen Zustand zum aufgelegten Zustand des zugehörigen Telefonhandapparates.

Wie vorstehend ausgeführt, wird der Zustand jedes Telefonhandapparates für jede STU an der Abfrageeinrichtung 18 erfaßt. Wenn auf diese Weise ein Wechsel vom abgenommenen Zustand zum aufgelegten Zustand erfaßt wird, wird die STU in den Räumlichkeiten dieses Teilnehmers vorzugsweise als nächste geschaltet, um das FSK-modulierte Signal von der Abfrageeinrichtung zu empfangen, und ist somit ebenfalls die nächste, die ihre FSK-modulierte Antwort liefert. Der Grund hierfür besteht darin, daß nur eine nicht detaillierte Information über den Zustand der Geräte an diesem Ort während der vorangegangenen Zeitdauer mit abgenommenem Handapparat erhalten wurde und es wünschenswert erscheint, diese Information ohne Verzögerung zu aktualisieren, wenn der abgenommene Zustand des Handapparates nicht länger vorliegt.

Ein weiteres, sehr bemerkenswertes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die einzelnen Teile des gesamten Systems Teile einer Reihe bekannter Ausführungsformen sein können.

So weisen alle Elemente der Abfrageeinrichtung 18 (Figur 2) ebenso wie alle Teile der STU 22 (Figur 3) eine bekannte Form auf.

Betrachtet man zunächst die Abfrageeinrichtung 18, so erkennt man, daß die Multiplexer 25, 26 und 27 eine bekannte Bauweise aufweisen. Die Filter 32 und 33 können eine bekannte Bauweise aufweisen, die zur Auswahl der bestimmten Frequenzen geeignet ist, die dem Detektor 34 für den Zustand des Telefonhandapparates bzw. dem Niedrigtondetektor 35 geleitet werden. Diese Detektoren selbst sind ebenfalls bekannt, wobei der Detektor 34 des Zustands des Telefonhandapparates ein herkömmliches Teil des Telefonsystems ist, und der Niedrigtondetektor 35 ein Detektor ist, der das Vorhandensein oder Nichtvorhandenseins des 25 Hz-Niedrigtonsignals erfaßt. Der T/R Schalter 28 ist von bekannter Bauweise und die Systemsteuerung 31 kann irgendeinen bekannten Schaltkreis einschließen, der in der Lage ist, die beschriebenen richtungsbetriebenen Abfrage- und Antwort-Steuerfunktionen durchzuführen. Somit kann die Systemsteuerung 31 eine herkömmliche Quelle für Taktsignale umfassen, von denen die sequentiellen Arbeitssignale für die Multiplexer 25, 26 und 27 abgeleitet werden. Ebenfalls durch von den Taktsignalen abgeleitete Signale können die Quellen, wie zum Beispiel Schieberegister der modulierten Signalfolgen für den FSK-Modulator 30 angetrieben werden. UND-Gliederschaltkreise können verwendet werden, um das gleichzeitige Vorhandensein der Signale für den abgenommenen Zustand des Handapparates und der Niedrigtonsignale zu erfassen. Eine derartige Erfassung wird durch herkömmliche Schaltkreise zur Verhinderung von Signalen an dem FSK-Mo-dulator 30 erreicht. Umgekehrt bewirkt die Nichterfassung dieser gleichzeitigen Signale die Übertragung derartiger Signale zum FSK-Modulator.

Im folgenden sollen die STU 22, der FSK-Demodulator 37 und der FSK-Modulator 38 betrachtet werden, die wiederum eine bekannte Bauweise aufweisen können, ebenso wie der Filter 36, der vor dem Demodulator 37 liegt. Der Niedrigtongenerator kann ebenfalls eine bekannte Form haben, die in der Lage ist, bei Erregung die gewünschten 25 Hz-Signale zu erzeugen. Die Signalquellen können einfache Relaisschaltkreise sein, die durch entsprechende Alarme betätigt werden, und die Signalverarbeitungsvorrichtung kann ein bekannter digitaler Logikschaltkreis sein, oder als Mikroprozessorschaltkreis ausgebildet sein, der in üblicher Weise programmiert ist, um die geeigneten, zeitlich synchronisierten Signale abzugeben, wie bereits beschrieben.

Das Telefonsystem selbst wird durch die Erfindung nicht beeinträchtigt. Es ist kein zusätzliches Filter im Telefonsystem erforderlich; insbesondere findet kein Einstreuen der Niedrigtonsignale von einer Seite des Netzschalters 17 zur anderen statt, da der Netzschalter aus anderen Gründen geeignete Filtervorrichtungen aufweist, nämlich um die unterschiedlichen Niveaus des Gleichstroms auf den gegenüberliegenden Seiten des Schalters voneinander zu trennen.

Wenn das System der vorliegenden Erfindung nicht verwendet wird, um einen Alarm zu signalisieren, sondern um andere Zustände der Geräte in der Räumlichkeit eines Teilnehmers zu übermitteln, wie z.B. Meßwertablesungen, meteorologische Messungen usw., kann der Niedrigton verwendet werden, um anzuzeigen, daß alle Meßinstrumente arbeiten, sogar während der Telefonhandapparat sich im abgenommenen Zustand befindet. Während der Zeiten, zu denen der Handapparat aufgelegt ist, können die Signale von jeder gegebenen STU dann die gewünschten, detaillierteren Daten über die Geräte liefern.

Das in den Figuren 1, 2 und 3 dargestellte System kann in einer zweiten Weise betrieben werden. Statt die Überwachung durch die Übertragung von Abfragesignalen und den Empfang

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

7

672 040

von Antworten zu beginnen, kann die Abfrageeinrichtung 18 das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Niedrigtonsignale erfassen und nur nach dem Verschwinden des Niedrigtonsignals einer bestimmten STU diese STU abfragen, um den Grund für das Verschwinden des Niedrigtonsignals zu ermitteln. In dieser Betriebsweise liefern die Niedrigtonsignale die anfänglichen Anzeigen der Zustände der Geräte. Solange das Niedrigtonsignal von der Abfrageeinrichtung von einer bestimmten STU empfangen wird, fragt die Abfrageeinrichtung diese STU nicht ab, da das Vorhandensein des Niedrigtonsignals bereits eine Anzeige dafür ist, daß diese STU nicht abgefragt werden muß (das heißt, alle mit dieser STU verbundenen Geräte befinden sich in einem «Nicht-Alarm»-Zustand). Nach dem Verschwinden des Niedrigtonsignals erfaßt die Abfrageeinrichtung eine Änderung und übermittelt Abfragesignale an die s betreffende STU, um den Grund für das Verschwinden des Niedrigtonsignals zu bestimmen, der durch die von der STU übermittelten Antwortsignale angezeigt wird.

Selbstverständlich sind verschiedene Modifikationen für den Fachmann offensichtlich, ohne sich von der erfinderischen Idee io zu lösen, deren Umfang durch die beigefügten Patentansprüche bestimmt werden soll.

v

3 Blätter Zeichnungen

Claims (7)

672 040

1. Anordnung zum Signalisieren des Zustandes mindestens eines in der Räumlichkeit eines an ein Telefonnetz angeschlossenen Teilnehmers angeordneten Gerätes über das Telefonnetz, wobei die Anordnung aufweist:

in den Räumlichkeiten vorgesehene und mit Telefonen (11, 12, 13) des Netzes (10) verbundene Einrichtungen (39) zur Übermittlung eines Niederfrequenzsignals mit einer Frequenz, die im unteren Hörbereich oder darunter liegt, von jedem der Räumlichkeiten zur Zentrale, wenn sich die Geräte (41, 42, 43) in den Räumlichkeiten in einem vorgestimmten Zustand befinden, einerlei, ob der Hörer aufgelegt oder abgenommen ist,

auf mindestens eines der Geräte (41, 42, 43), das sich in einem anderen vorbestimmten Zustand befindet, ansprechende Einrichtungen (40) in den Räumlichkeiten zum Unterbrechen der Übertragung des Niederfrequenzsignals von einer gegebenen Räumlichkeit, wenn mindestens ein Gerät in der gegebenen Räumlichkeit in den anderen vorbestimmten Zustand umschaltet;

eine in der Zentrale vorgesehene Einrichtung (35) zur Erfassung der Unterbrechung des von der gegebenen Räumlichkeit übertragenen Niederfrequenzsignals, während der Hörer aufgelegt oder abgenommen ist;

eine in der Zentrale vorgesehene, auf die Erfassungseinrichtung (35) ansprechende Einrichtung (30) zur Übertragung eines Abfragesignals im hörbaren Telefonfrequenzbereich zu der gegebenen Räumlichkeit, nur wenn die Erfassungseinrichtung (35) eine Unterbrechung des Niederfrequenzsignals erfaßt;

und in den Räumlichkeiten vorgesehene und auf das Abfragesignal ansprechende Einrichtungen (38) zur Rückübertragung von Antwortsignalen zur Zentrale, die im hörbaren Telefonfrequenzbereich liegen und Merkmale zur Anzeige des Zustandes der Geräte in den Räumlichkeiten aufweisen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (40) zum Empfang von Zustandssignalen von mindestens einem dieser Geräte (41, 42, 43) und eine mit dem Telefonnetz in der Zentrale verbundene Abfrageeinrichtung (18), die eine Empfangseinrichtung (29) für die Antwortsignale aufweist.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Abfragesignale FSK-modulierte Signale im oberen Teil des hörbaren Bereichs sind.

4. Anordnung nach Anspruch 3, wobei die Antwortsignale ebenfalls FSK-modulierte Signale im oberen Teil des hörbaren Bereichs sind.

5. Anordnung nach Anspruch 4, wobei die FSK-Trägerfre-quenzen bei etwa 2.700 und 2.900 Hz liegen.

6. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Niederfrequenzsignal eine Frequenz im wesentlichen unterhalb des hörbaren Frequenzbereichs aufweist.

7. Anordnung nach Anspruch 6, wobei das Niederfrequenzsignal eine Frequenz von etwa 25 Hz aufweist.