DE1103991B - Verfahren und Schaltungsanordnung zur Erfassung von ueber Fernmelde-leitungen einlaufenden Stromimpulsen, insbesondere zur Erfassung der anfallenden Gebuehren in Fernsprechvermittlungsanlagen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Erfassung einlaufender Stromimpulse. Als Beispiel sei hier die Gebührenerfassung in Fernsprechvermittlungsanlagen angeführt. Zur Gebührenerfassung war es bisher bekannt, den einzelnen Teilnehmerleitungen besondere, meist elektromagnetisch betriebene Gesprächszähler zuzuordnen. Diese Zähler wurden durch die einlaufenden Gebührenimpulse schrittweise durch ein Zählwerk weitergeschaltet. Anlagen dieser Art erfordern, abgesehen von der hohen Zahl der notwendigen Gebührenzähler, vor allem einen hohen personellen Aufwand für Wartung, Ablesung und Auswertung.

Es ist nun auch schon bekanntgeworden, die Gebührenerfassung mit Hilfe elektronischer Schaltmittel durchzuführen, beispielsweise dadurch, daß in einem magnetischen Speicher jeder Teilnehmerleitung ein bestimmter Teilspeicher zugeordnet wird, in dem die Zahl der dem betreffenden Teilnehmer zukommenden Gebühreneinheiten in einem entsprechenden, beispielsweise Binärcode aufgezeichnet ist. Als Speicher kommt hier insbesondere die an sich bekannte Magnettrommel zur Verwendung. Die Weiterzählung erfolgt in diesem Falle beispielsweise derart, daß beim Vorliegen der Information über eine hinzuzufügende Gebühreneinheit die im Speicher bereits eingeschriebene Information über die bisher aufgelaufene Gesamtzahl der zu verrechnenden Gebühreneinheiten entnommen und einem Addierwerk zugeleitet wird. Dort wird die übertragene Zahl um »1« vermehrt und erneut in den dem betreffenden Teilnehmer zugeordneten Teilspeicher eingespeichert. Die Überwachung der Teilnehmerleitungen auf vorliegende Zählimpulse erfolgt dabei derart, daß diese durch kurze Impulse in zyklischer Reihenfolge laufend abgetastet werden. Tritt nun an der abgetasteten Leitung ein Zählimpuls auf, so wird diese Tatsache in einem Zwischenspeicher vermerkt und gleichzeitig die zugehörige Leitungsnummer festgestellt. Alsdann wird die Auswertung in der bereits geschilderten Weise eingeleitet, wobei ein eventuell zeitliches Nebeneinander automatisch in ein zeitliches Nacheinander verwandelt wird.

In einer bekannten Anordnung ist jeder zu überwachenden Teilnehmerleitung ein Ferritkern als Zwischenspeicher zugeordnet. Die Ferritkerne sämtlicher Teilnehmerleitungen sind nach Art einer Matrix zusammengefaßt. Diese Speicherelemente werden durch eine Abtastanordnung in einer zeitlichen Folge abgetastet, die kürzer als der Zeitabstand zweier aufeinanderfolgender Zählimpulse ist, wobei gleichzeitig das Speicherelement zurückgestellt wird. Durch dieses Abtasten wird der in jedem Speicherlement zwischengespeicherte Zählimpuls in Form der Teilnehmernummer zu einem selbsttätig ablesbaren Aufzeich-Verfahren und Schaltungsanordnung
zur Erfassung von über Fernmeldeleitungen einlaufenden Stromimpulsen,
insbesondere zur Erfassung
der anfallenden Gebühren
in Fernsprechvermittlungs anlagen

Anmelder:

Standard Elektrik Lorenz

Aktiengesellschaft,

Stuttgart-Zuffenhausen,

Hellmuth-Hirth-Str. 42

Dipl.-Phys. Hans Reiner, Leonberg (Württ),

Dipl.-Phys. Friedrich Ulrich,
Neustadt bei Waiblingen (Württ.),

und Dipl.-Phys. Gerhard Merz,

Rommeishausen bei Waiblingen (Württ.),

sind als Erfinder genannt worden

nungsträger, z. B. einem Magnetband, übertragen. Dieser Aufzeichnungsträger wird dann anschließend zu gegebener Zeit ausgewertet.

Die Zählimpulse werden üblicherweise durch Kontakte von Relais auf die Teilnehmerleitung gegeben. Dabei treten jedoch Schwierigkeiten auf, da die Kontakte Prellungen unterworfen sind und somit mehrere Zählimpulse vortäuschen können. In diesem Falle werden in fehlerhafter Weise mehrere Impulse registriert und ausgewertet, wenn nicht besondere Vorkehrungsmaßnahmen getroffen werden.

Die Erfindung geht von den obengenannten Anordnungen aus, bei denen die über Fernmeldeleitungen einlaufenden Stromimpulse jeweils in einem der betreffenden Fernmeldeleitung zugeordneten binären Speicherelement zwischengespeichert werden. Ihr lag dabei die Aufgabe zugrunde, die genannten S chwierigkeiten zu vermeiden und eine Erfassung der einlaufenden Stromimpulse, z. B. Zählimpulse in Fernsprechvermittlungsanlagen, zu ermöglichen. Eine Verfälschung der Ergebnisse durch eventuell auftretende Kontaktprellungen soll dabei verhindert werden. Dies

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wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in bekannter Weise beim zyklischen Abtastvorgang ein in einem Speicherelement der Matrix zwischengespeicherter Stromimpuls unter Rückstellung dieses Speicherelements zu einem Hauptspeicher übertragen und daß gleichzeitig" auf das entsprechende Speicherelement einer zweiten, gleichartig aufgebauten und im gleichen Zyklus abgetasteten Matrix bis zur nachfolgenden Abtastung umgespeichert und somit diese Information weiterhin festgehalten wird und daß bei einem jeweils durchgeführten Vergleich der Abtastergebnisse der einander entsprechenden Speicherelemente beider Matrizes die in das Speicherelement der zweiten Matrix umgespeicherte Information die Übertragung eines Stromimpulses zum Hauptspeicher verhindert. Vorteilhafterweise werden hierbei als binäre Speicherelemente Ferritkerne, also Magnetkerne mit nahezu rechteckförmiger Hysteresisschleife, verwendet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei nachstehend an Hand der Zeichnungen erläutert. ao

Fig. 1 stellt eine schematische Übersicht der Schaltungsanordnung dar;

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus den beiden Ferritkernmatrizes, und

Fig. 3 zeigt das Impulsdiagramm für den Abtast-Vorgang.

Es sei zunächst das Impulsdiagramm der Fig. 3 betrachtet. Dabei werden die bei den bekannten Anordnungen durch Kontaktprellungen auftretenden Fehler aufgezeigt. Der Kurvenzug α in Fig. 3 zeigt eine Reihe von aufeinanderfolgenden Zählimpulsen, die jeweils Prellungen aufweisen. Durch die Prellungen ist der Impuls an einer oder mehreren Stellungen unterbrochen. In b ist die Folge der Abtastimpulse aufgezeichnet. Der Kurvenzug c stellt den Magnetisierungszustand des der Teilnehmerleitung zugeordneten Ferritkernes dar. Unter d sind die beim Abtastvorgang des Ferritkernes hervorgerufenen Ausgangsimpulse dargestellt. Wie man aus c ersieht, wird der Ferritkern sofort beim Auftreten der ersten Prellung magnetisiert und verbleibt in diesem Zustand, bis der nächste Abtastimpuls dem Ferritkern zugeleitet wird. Da der Abtastimpuls noch während der Prellzeit auftritt und in eine Lücke des Zählimpulses fällt, verursacht er eine Ummagnetisierung des Ferritkernes, der damit wieder in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt. Gleichzeitig wird ein Ausgangsimpuls ausgesandt, wie aus dem Kurvenzug d ersichtlich ist. Sobald jedoch die Prellungen zu Beginn des Zählimpulses zu Ende sind und der eigentliche Impuls einsetzt, wird der Ferritkern erneut magnetisiert. Dieser Zustand wird wiederum bis zum nächsten Abtastimpuls beibehalten, wenn auch der Gebührenimpuls selbst bereits beendet ist. Bei diesem zweiten Abtastvorgang wird wiederum der Ferritkern in seinen ursprünglichen Zustand zurückgestellt und gleichzeitig ein Auswerteimpuls ausgesandt. Auf diese Weise werden also fälschlicherweise von einem einzigen eingelaufenen Zählimpuis zwei Registrierimpulse gebildet. Dieser Fehler wird durch die Erfindung vermieden.

Bevor die Erfindung näher beschrieben wird, seien noch die Bedingungen erwähnt, die für die Vermeidung einer Doppelzählung erfüllt sein müssen. Die Abtastung der Ferritkerne in den Matrizes muß zyklisch mit einer Umlaufzeit erfolgen, die wesentlich kleiner ist als der kleinstmögliche Zeitabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zähl impulsen auf derselben Leitung. Es sei nun die Wirkungsweise der Erfindung an Hand der schematischen Darstellung der Fig. 1 erläutert. Ein einlaufender Gebührenimpuls G wird in die Ferritkernmatrix M1 eingespeichert. Diesem Speicher ist eine zweite, in analoger Weise aufgebaute Speichereinrichtung Ai 2 zugeordnet. In den beiden Speichermatrizes AiI und M2 sind also gleich viele und gleichartig angeordnete Ferritkerne zusammengefaßt. Aus einer Abtasteinrichtung A werden beide Matrizes gemeinsam in dem obenerwähnten Zyklus abgetastet. Die Abtastung erfolgt in an sich bekannter Weise durch die die Speicherkerne durchlaufenden Spalt- und Zeilendrähte. Die in den Lesedrähten abgelesenen Ergebnisse der beiden Matrizes werden jeweils dem zugeordneten Leseverstärker L1 bzw. L2 zugeführt. Diese Leseverstärker enthalten auch gegebenenfalls den Amplitudendiskriminator. An die Leseverstärker ist jeweils eine bistabile Kippschaltung F1 bzw. F 2 angeschlossen, die den durch den Abtastvorgang festgestellten Schaltzustand der entsprechenden Ferritkerne der beiden Matrizes kurzzeitig festhält. Der Schaltzustand der beiden bistabilen Kippschaltungen wird in einer Vergleichseinrichtung V miteinander verglichen. Wird beim Vergleich festgestellt, daß in der der ersten Matrix M1 zugeordneten Kippschaltung F1 ein Impuls eingespeichert ist, dann wird von der Vergleichseinrichtung ein Registrierimpuls R zur Hauptspeichereinrichtung H gegeben. Gleichzeitig wird von der Vergleichseinrichtung V ein Umspeicherimpuls U auf die Matrix M 2 weitergeleitet. Beim eben beschriebenen Abtastvorgang ist der in die Matrix AiI eingespeicherte Impuls gelöscht worden. Die Ferritkerne der Matrix Af 2 kennzeichnen durch ihren Schaltzustand, ob im entsprechenden Ferritkern der Matrix Ai 1 beim vorhergehenden Abtastimpuls ein Gebührenimpuls ausgespeichert wurde oder nicht. Beim darauffolgenden Abtastimpuls wird dieser Schaltzustand in der bistabilen Kippschaltung F2 festgestellt und in dem Sinne ausgewertet, daß dann, wenn in der Matrix M 2 ein Impuls gespeichert war, ein Ausgangsimpuls von der Vergleichseinrichtung V verhindert wird, unabhängig davon, ob zu diesem Zeitpunkt in der Matrix AiI bzw. in der zugeordneten bistabilen Kippschaltung Fl das Vorliegen eines Gebührenimpulses festgestellt wird. Bei dem eben erwähnten zweiten Abtastvorgang, bei dem in der Matrix A/ 2 ein eingespeicherter Impuls festgestellt wird, erfolgt eine Löschung dieser eingespeicherten Information. Dann stehen die Ferritkerne der beiden Matrizes A/1 und M2 wieder in ihrem ursprünglichen Schaltzustand zur Verfügung.

In der Fig. 2 sind zwei einer Teilnehmerleitung zugeordnete Ferritkerne K1 und K 2 dargestellt. Der Ferritkern K1 gehört zu der Matrix Ai 1, während der KernÄ"2 zur zugeordneten Matrix Ai2 gehört. Die übrigen Ferritkerne der beiden Matrizes sind aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen worden. Die beiden Kerne A'l und A'2 sind jeweils in entsprechender Lage innerhalb der Matrizes angeordnet. Durch die Kerne der Matrizes sind in an sich bekannter Weise die Spalten- und die Zeilendrähte durchgeführt. Dabei sind die Spalten- bzw. Zeilendrähte nicht nur durch die zugehörigen Kerne der einen Matrix, sondern auch durch die entsprechenden Kerne der anderen Matrix geführt. Auf diese Weise wird der Abtastvorgang für beide Matrizes gemeinsam gesteuert. Der Spaltendraht Ds und der Zeilendraht Dz für die einander zugeordneten Kerne A'l und K2 der beiden Matrizes sind in der Fig. 2 angedeutet. Durch den Kern K1 ist außerdem noch der Lesedraht Dl 1 geführt. Dieser Lesedraht ist nur der ersten Matrix

zugeordnet und führt zu dem Leseverstärker L1. In entsprechender Weise ist der Lesedraht Dl2 durch den Kern Ä" 2 hindurchgeführt. Dieser Lesedraht führt zum zugeordneten Leseverstärker L 2. Es erfolgt also eine gemeinsame Abtastung der Kerne der beiden Λ Matrizes, aber das Ergebnis wird getrennt herausgelesen und getrennten Leseverstärkern zugeführt. Auf den Kern/Cl der Matrix Mi ist außerdem noch eine besondere Wicklung W aufgebracht. Dieser Wicklung werden die einlaufenden Zählimpulse zugeführt. Die Vorgänge beim Abtasten der Kerne sind an sich bekannt und brauchen hier nicht näher erläutert zu werden. Je nach dem Magnetisierungszustand des Kernes /Cl bzw. /C 2 wird auf dem Lesedraht Dl 1 bzw. D12 ein Ausgangssignal von bestimmter Amplitude erhalten. War in einem der Kerne ein Impuls eingespeichert, so wird im Lesedraht ein Impuls verhältnismäßig großer Amplitude erzeugt und dabei der Kern in den ursprünglichen Zustand zurückgestellt. War in einem Kern kein Impuls eingespeichert, so erhält man auf dem Lesedraht nur ein ganz geringes Ausgangssignal, das durch den Amplitudendiskriminator ausgewertet bzw. unterdrückt werden kann.

Es seien nun die weiteren Vorgänge an Hand der Fig. 3 erläutert. An Hand der Kurvenzüge α bis d sind bereits oben die Vorgänge beim Ablesen eines eingespeicherten Gebührenimpulses in der Matrix Ml erläutert worden. Dabei wurde festgestellt, daß beim ersten Abtastimpuls in dem Lesedraht des Kernes K1 ein Ausgangssignal erzeugt wird. Wie oben erwähnt, wird dieser Schaltzustand in der bistabilen Kippschaltung Fl festgehalten und diese Schaltung in den Zustand »1« versetzt. Es sei angenommen, daß in dem zugehörigen Kern der Matrix M 2 noch kein Impuls gespeichert sei. Dann erhält man bei dem eben beschriebenen Abtastvorgang in dem Lesedraht des Kernes Ä'2 nur ein ganz geringes Ausgangssignal, das durch den Amplitudendiskriminator unterdrückt wird. Dieser Schaltzustand wird in der zugeordneten bistabilen Kippschaltung F2 festgehalten und diese Schaltung in den Zustand »0« gebracht. Die Vergleichseinrichtung V stellt nun, wie erwähnt, fest, daß in der Matrix Ml ein Impuls und in der Matrix M 2 kein Impuls gespeichert war. Dies wird als Kriterium dafür ausgewertet, daß ein Registrierimpuls abgegeben werden muß. Dieser Registrierimpuls wird mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung gegeben und ist in Fig. 3 unter g dargestellt. Wie oben erwähnt, wird gleichzeitig mit dem Registrierimpuls auch ein Umspeicherimpuls zur Matrix M 2 gegeben und in den So entsprechenden Kern dieser Matrix ein Impuls eingespeichert. Dieser Vorgang ist in Fig. 3 im Kurvenzug e dargestellt.

Beim nächsten Abtastimpuls werden beide Matrizes gemeinsam abgetastet. Hierbei wird der Kern ΛΓ1 in der Matrix Ml wieder in den ursprünglichen Zustand zurückgestellt und dabei ein Ausgangssignal auf den Leseverstärker gegeben. Auch der Kern Ä'2 der Matrix M2 wird zurückgestellt und gibt ein Ausgangssignal auf den Leseverstärker L 2. Diese beiden Ausgangssignale werden wiederum in den zugeordneten bistabilen Kippschaltungen festgehalten, die sich nunmehr beide in dem Schaltzustand »1« befinden. Da aber die Kippschaltung F2 durch diesen Schaltzustand zu erkennen gibt, daß in der Matrix M 2 ein Impuls gespeichert war, wird die Aussendung eines Registrierimpulses verhindert. Bei diesem Abtastvorgang werden die beiden Kerne der beiden Matrizes i/l und i/2 in üblicher Weise in ihren ursprünglichen Schaltzustand zurückgestellt.

Wie die Fig. 3 weiter erkennen läßt, liegt beim nächsten Abtastimpuls in keinem der beiden Kerne ein gespeicherter Impuls vor. Man erhält daher in den Lesedrähten dieser beiden Kerne keine Ausgangssignale, wie aus Fig. 3 d und 3 f ohne weiteres ersichtlich ist. Der nächste einlaufende Zählimpuls wird wieder im Kern /C1 gespeichert. Da der vierte Abtastimpuls in die Zeit fällt, in der der Zählimpuls noch auf die Wicklung W des Kernes K1 wirkt, erhält man am zugeordneten Lesedraht des Kernes K1 kein Ausgangssignal. Da auch im Kern Ä" 2 kein Impuls eingeschrieben ist, wird auch dort kein Ausgangssignal abgegeben. Der Zählimpuls bleibt also im Kern Kl gespeichert bis zum nächstfolgenden Abtastimpuls. Dann wird dieser Impuls gelöscht und gleichzeitig ein Ausgangssignal zum Leseverstärker L1 bzw. zu der bistabilen Kippschaltung F1 gegeben. Da bei diesem Abtastvorgang im Kern /C 2 kein eingespeicherter Impuls festgestellt wird, kann in der oben beschriebenen Weise von der Vergleichseinrichtung ein Registrierimpuls mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung zum Hauptspeicher gegeben werden. Gleichzeitig erfolgt die Umspeicherung auf den Kern Ä'2, wie aus Fig. 3 e ersichtlich ist. Beim nächsten Abtastimpuls wird der Kern Ä'2 wieder zurückgestellt und dabei ein Ausgangssignal erzeugt. Dieses Signal verhindert die Abgabe eines Registrier- bzw. Umspeicherimpulses, unabhängig davon, ob im Kern K1 der Matrix M1 ein Impuls eingespeichert war oder nicht.

Vorteilhafterweise wird die Anordnung so getroffen, daß der Umspeicherimpuls U nicht nur auf den Kern Ä'2 der Matrix il·/2, sondern auch auf den zugeordneten KernÄl in der Matrix Ml wirkt. Diese Anordnung ist in der Fig. 1 gestrichelt angedeutet. Die Anordnung wird dadurch wesentlich vereinfacht, denn man benötigt keine Inhibitionsschaltung. In der Fig. 3 c ist dieser Vorgang ebenfalls gestrichelt dargestellt. Man erkennt ohne weiteres, daß durch den Umspeicherimpuls auch der Kern K1 erneut magnetisiert wird. Diese Magnetisierung wird wieder gelöscht, sobald der nächste Abtastimpuls auftritt. Da dieser Abtastimpuls nach den vorgenannten Bedingungen in der Pause zwischen zwei einlaufenden Gebührenimpulsen liegt, erfolgt eine Rückstellung der beiden Kerne Ä'l und Ä'2. Da von den beiden Kernen Ausgangssignale geliefert werden, wird sowohl die Weitergabe eine Registrierimpulses als auch das erneute Einordnen einer »1« in die Kerne/Cl und Ä'2 verhindert. Die Umspeicherung eines Impulses auf die Matrix M1 bringt also keinen Fehler in der Registrierung mit sich.

Der Vorteil dieser letzteren Anordnung besteht darin, daß ohne zusätzlichen Aufwand einer Inhibitionseinrichtung eine eventuell durch Kontaktprellungen hervorgerufene Doppelzählung von Gebührenimpulsen mit Sicherheit verhindert wird.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Erfassung von über Fernmeldeleitungen einlaufenden Stromimpulsen, die jeweils in einem der betreffenden Fernmeldeleitung zugeordneten binären Speicherelement zwischengespeichert werden, wobei die einer Anzahl von Fernmeldeleitungen zugeordneten Speicherelemente zu einer zyklisch abgetasteten Matrix zusammengefaßt sind, insbesondere zur Erfassung der in Fernsprechvermittlungsanlagen anfallenden Gebührenimpulse, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise beim zyklischen Abtastvorgang ein in einem Speicherelement der Matrix (Ml)

zwischengespeicherter Stromimpuls unter Rückstellung dieses Speicherelements zu einem Hauptspeicher (H) tibertragen und daß gleichzeitig auf das entsprechende Speicherelement einer zweiten, gleichartig aufgebauten und im gleichen Zyklus abgetasteten Matrix (M 2) bis zur nachfolgenden Abtastung umgespeichert und somit diese Information weiterhin festgehalten wird und daß bei einem jeweils durchgeführten Vergleich der Abtastergebnisse der einander entsprechenden Speicherelemente beider Matrizes die in das Speicherelement der zweiten Matrix umgespeicherte Information die Übertragung eines Stromimpulses zum Hauptspeicher verhindert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umspeicherung des Abtastergebnisses eines Speicherelemente der ersten Matrix (Ml) auf das entsprechende Speicherelement der zweiten Matrix (M 2) abhängig ist von der beim Vergleichen der Abtastergebnisse gewonnenen Feststellung, daß
aj dem Speicherelement der ersten Matrix seit seiner vorhergegangenen Abtastung ein im Zeitpunkt der augenblicklichen Abtastung nicht mehr andauernder Stromimpuls zügeführt worden ist,

b) in das entsprechende Speicherelement der zweiten Matrix nicht bereits als Folge der vorhergegangenen Abtastung eine Information eingespeichert ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das einen zwischengespeicherten Stromimpuls kennzeichnende Abtastergebnis eines Speicherelements der ersten Matrix (Ml) beim Umspeichervorgang sowohl in das entsprechende Speicherelement der zweiten Matrix (M 2) eingespeichert als auch in das gleiche Speicherelement der ersten Matrix (Ml) erneut eingeschrieben wird.

4. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem für beide Matrizes (Ml, M 2) gemeinsam gesteuerten Abtastvorgang der Schaltzustand der einander entsprechenden Speicherelemente der beiden Matrizes j eweils in einer bistabilen Kippschaltung (Fl, F 2) kurzzeitig festgehalten und miteinander verglichen wird.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeilen- und Spaltendrähte für den Einschreib- bzw. Abtastvorgang durch beide Matrizes (M 1, M 2) gemeinsam geführt sind.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 und 5. gekennzeichnet durch die Verwendung von Magnetkernen mit rechteckf örmiger Hysteresisschleife als binäre Speicherelemente.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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