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Verfahren zur Überwachung und Erfassung von auf Signalleitungen mit
oder ohne zwischengeschalteten Verbindungseinrichtungen in wahlloser Folge anfallenden
Signalimpulsen, insbesondere von Gebührenimpulsen in Fernsprechanlagen Zur zen:ralen
Erfassung von auf Signalleitungen in wahlloser Folge, jedoch mit einem bestimmten
zeitlichen Mindestabstand einlaufenden Signalimpulsen, z. B. von Gebührenimpulsen
in Fernsprechanlagen, ist es bereits bekannt, den Signalleitungen bistabile Speicherelemente,
z. B. Kaltkathodenröhren oder ferromagnetische Ringkerne, zur vorübergehenden Speicherung
jeweils eines der einlaufenden Signalimpulse individuell zuzuordnen, so daß der
zu registrierende Signalimpuls in einfacher Weise über die eigentliche Impulsdauer
hinaus verlängert wird. Da solche bistabilen Speicherelemente nicht zum Zählen geeignet
sind, muß jedes Speicherelement bis zum Eintreffen des nachfolgenden Signalimpulses
abgefragt und die Information an anderer Stelle aufgezeichnet werden. Da andererseits
eine bleibende Zurückstellung der einzelnen Speicherelemente nur in der eigentlichen
Pausenzeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Signalimpulsen bewirkt werden kann,
müssen die einzelnen Speicherelemente periodisch nacheinander in einer zeitlichen
Folge abgefragt werden, die kürzer ist als die zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Signalimpulsen liegende Mindestpausenzeit.
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Weiterhin ist es bekannt, zwecks Vermeidung von Mehrfachzählungen
ein und desselben Signalimpulses das Registrierkriterium für die Aufzeichnung eines
Signalimpulses nach dem sogenannten »Last-Look-Prinzip« zu ermitteln. Hiernach wird
jedes Abfrageergebnis für die Dauer eines Abfragezyklus in einem leitungsindividuellen
Speicherbit zwischengespeichert und mit dem jeweils nachfolgenden Abfrageergebnis
verglichen. Da sowohl der Übergang von der Speicher- in die Ausgangslage als auch
der Übergang von der -Ausgangs- in die Speicherlage für jeden Signalimpuls charakteristisch
ist, erfolgt die Registrierung eines Signalimpulses je nach Ausbildung der Vergleichsschaltung
entweder nur bei einem feststellbaren Übergang von der Speicher- in die Ausgangslage
oder nur bei einem feststellbaren übergang von der Ausgangs- in die Speicherlage.
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Die Anwendung des Last-Look-Prinzips bei Verfahren mit leitungsindividuellen
bistabilen Speicherelementen, die an Stelle der Signalleitungen abgetastet werden,
ist jedoch nur dann sinnvoll, wenn das Impuls-Pausen-Verhältnis bei der schnellsten
Signalimpulsfolge kleiner als 1: 2 ist, da sonst die Vorteile der individuellen
Zwischenspeicher aufgehoben würden und die unmittelbare Abtastung der Signalleitung
eine günstigere Abtastfolgezeit ermöglichen würde. Bedingt durch das Last-Look-Prinzip
darf die Abtastfolge nämlich nicht größer sein als die Hälfte der Mindestpausenzeit
zwischen zwei äufeinanderfolgenden Signalimpulsen, damit bei jeder möglichen Phasenlage
der Abtastimpulse, bezogen auf die zu erfassenden Signalimpulse, mit Sicherheit
zwei Abtastimpulse in die Pause zwischen zwei Signalimpulsen fallen, von denen der
erste das gespeicherte Speicherelement in die Ruhelage zurückschaltet und der nachfolgende
zweite die Ruhelage bestätigen kann. Dabei ist es gleichgültig, ob die Speicherelemente
nur in der Pause zwischen zwei Signalimpulsen durch die Abfrageimpulse in die Ruhelage
geschaltet werden können oder entsprechend einem anderen vorgeschlagenen Verfahren
auch bei gleichzeitigem Vorliegen eines Signalimpulses.
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Weiterhin ist bereits ein nach dem »Last-Look-Prinzip« arbeitendes
Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem jeder Abfrageimpuls aus zwei kurzzeitig
aufeinanderfolgenden Impulsen gleicher Polarität gebildet wird, so daß die Abtastfolgezeit
gegenüber Verfahren mit nur einem einzigen Impuls als Abfrageimpuls verdoppelt werden
kann und demzufolge auch Impulsfolgen erfaßt werden können, deren Impuls-Pausen-Verhältnis
größer ist als 1:2, ohne daß die Vorteile der individuellen Zwischenspeicher aufgehoben
werden. Doch werden die individuellen Zwischenspeicher auch dann entbehrlich, wenn
das Impuls-Pausen-Verhältnis größer als 1:1 wird, da
das Last-Look-Prinzip
grundsätzlich keine günstigeren Abtastbedingungen zuläßt.
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Wesentlich günstigere Abtastbedingungen liefert demgegenüber ein Verfahren,
bei dem die einzelnen Signalimpulse den Speicherelementen über ein vorgeschaltetes,
individuelles Differenzierglied zugeleitet und die Speicherelemente durch auf solche
Weise abgeleitete, nur kurzzeitig anstehende Impulse in die Speicherlage geschaltet
werden. Mit der Abtastung und der Auswertung des Speicherzustandes des jeweils abgefragten
Speicherelementes wird dieses wieder in die Ruhelage geschaltet, so daß nachfolgende
Abtastimpulse keine weitere Registrierung veranlassen können. Die für ein fehlerfreies
Erfassen der anfallenden Signalimpulse zulässige größte Impulsfolgezeit der Abtastimpulse
entspricht dabei, wenn man die Dauer des jeweiligen Eingabeimpulses vernachlässigt,
der kleinsten Impulsfolgezeit der anfallenden Signalimpulse, so daß dementsprechend
auch annähernd die volle Signalimpulsperiode nämlich Impulsdauer und anschließende
Pause für die Auswertung zur Verfügung steht. Nach diesem Verfahren können also
bei gleicher Impulsfolgezeit mindestens doppelt so viele Signalleitungen als mit
den vorgenannten Verfahren überwacht werden oder aber bei gleicher Zahl von Signalleitungen
die Abtasteinrichtungen wesentlich billiger gestaltet werden.
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Die Erfindung bezieht sich gleichfalls auf ein Verfahren zur zentralen
Erfassung von auf mehreren Signalleitungen mit oder ohne zwischengeschalteten Verbindungseinrichtungen
in wahlloser Folge, jedoch mit einem bestimmten zeitlichen Mindestabstand einlaufenden
Signalimpulsen, z. B. Gebührenimpulse in Fernsprechanlagen, unter Verwendung von
den Signalleitungen oder den vorgeschalteten Verbindungseinrichtungen, z. B. Relaissatz
der ersten Gruppenwahlstufe, individuell zugeordneten bistabilen Speicherelemente,
z. B. ferromagnetische Ringkerne, zur vorübergehenden Speicherung jeweils eines
Signalimpulses, die zwecks Feststellung ihrer jeweiligen Speicherlage zyklisch nacheinander,
gegebenenfalls auf Anforderung, abgetastet werden, wobei die Abfrageimpulse aus
zwei kurzzeitig aufeinanderfolgenden Impulsen gleicher Polarität bestehen, deren
jeder das jeweils abzutastende Speicherelement auch bei gleichzeitigem Vorliegen
eines Signalimpulses in die Ausgangslage zu schalten vertrag und wobei die durch
den Doppelimpuls gewonnenen Abfrageergebnisse zusammen mit einem zwischengespeicherten
Steuersignal ein aus logischen Bausteinen aufgebautes Auswerteschaltglied steuern,
das die endgültige Registrierung der einzelnen Signalimpulse veranlaßt.
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Das der Erfindung zugrunde liegende Verfahren vermeidet bei gleich
günstigen Abtastbedingungen den erheblichen Aufwand für die individuelle Differenzierglieder
bei dem zuletzt genannten Verfahren dadurch, daß die Impulsfolgezeit (tFab) der
Doppelabfrageimpulse (a, b) gleich oder kleiner als die kleinste Impulsfolgezeit
(tF;) der zu erfassenden Signalimpulse ist, jedoch größer oder höchstens gleich
der Mindestdauer der wirksamen Signalimpulse, daß das zwischengespeicherte Steuersignal
(e3) im Gegensatz zum bekannten »Last-Look«-Verfahren eine noch vorzunehmende bzw.
bereits vorgenommene Registrierung kennzeichnet und erst durch die jeweils vorhergehende
Auswertung gewonnen wird und daß diese Dreierkombination (e1, e2, e 3) die Registrierung
bzw. die Speicherung der einzelnen Signalimpulse und/oder eines neuen Steuersignals
veraniaßt.
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Im Gegensatz zu dem bereits vorgeschlagenen Verfahren mit Doppelimpulsabfrage,
das nach dem »Last-Look-Prinzip« arbeitet und bei dem das jeweils letzte Abfrageergebnis
zur Impuls-Pausen-Erkennung herangezogen wird, stehen beim vorliegenden Verfahren
lediglich die beiden Abfrageergebnisse des Doppelimpulses für die Impuls-Pausen-Erkennung
zur Verfügung. Der Beginn, die Fortdauer und das Ende eines Signalimpulses sowie
die Pause zwischen zwei Impulsen ist dabei durch die unterschiedlichen Ergebnisfolgen
»0«-»1«, »1«-»1« und »1«-»0« sowie »0«-»0« erkennbar. Durch die Zeitbedingung, daß
die Periode der Abtastimpulse größer oder höchstens gleich der Dauer des längsten
wirksamen Signalimpulses ist, wird die Kombinationsmöglichkeit der bei mehreren
aufeinanderfolgenden Abtastungen sich ergebenden Ergebnisfolgen derartig eingeschränkt,
daß das Vorliegen eines Signalimpulses immer nur durch das einmalige Auftauchen
einer der beiden möglichen Ergebnisfolgen »0«-»1« oder »1«-»1« und das Ende bzw.
die anschließende Pause durch die Ergebnisfolgen »1«-»0« bzw. »0«-»0« gekennzeichnet
wird. Auf Grund dieser beschränkten Zahl von möglichen Kombinationen der Ergebnisfolgen
mehrerer aufeinanderfolgender Abtastungen und der einzuhaltenden Zeitbedingungen
ist mit Hilfe eines weiteren Steuersignals als Kennzeichen für eine vorgenommene
bzw. eine noch vorzunehmende Registrierung des bereits erkannten Signalimpulses,
das in Anlehnung an das bekannte »Last-Look-Prinzip« jeweils bis zur nachfolgenden
Abtastung zwischengespeichert wird, in einfacher Weise die Möglichkeit gegeben,
eine Mehrfachzählung ein und desselben Signalimpulses auszuschließen.
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Dieses grundsätzliche Verfahren erlaubt nun zwei gleichwertige Auswertungsmöglichkeiten.
Die eine besteht darin, daß das Auswerteschaltglied die Registrierung eines Signalimpulses
veranlaßt, sobald ein solcher auf Grund der durch den jeweiligen Abfragedoppelimpuls
gegebenen Ergebnisfolge erkennbar ist, und daß die jeweils vorgenommene Registrierung
durch Speicherung eines entsprechenden Steuersignals gekennzeichnet wird, daß dagegen
bei einem erkennbaren Signalimpulsende eine Registrierung nur veranlaßt wird, wenn
diese nicht bereits bei der vorhergehenden Auswertung erfolgt ist.
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Die andere Möglichkeit besteht darin, daß das Auswerteschaltglied
die Registrierung eines Signalimpulses veranlaßt, sobald das Ende eines solchen
auf Grund der durch den jeweiligen Abfragedoppelimpuls gegebenen Ergebnisfolge »1«-»0«
eindeutig erkennbar ist, daß dagegen beim erstmaligen Vorliegen eines erkennbaren
Signalimpulses lediglich ein die noch vorzunehmende Registrierung kennzeichnendes
Steuersignal gespeichert wird und daß auf Grund dieses Steuersignals eine Registrierung
bei der nachfolgenden Auswertung veranlaßt wird, wobei gleichzeitig ein neues Steuersignal
gespeichert wird, falls erneut das Vorliegen eines Signalimpulses erkennbar ist.
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Im ersten Falle wird also sofort bei Erkennen eines Signalimpulses
registriert und dieser Vorgang durch das bis zur nachfolgenden Auswertung zwischengespeicherte
Steuersignal gekennzeichnet. Im anderen Falle wird zunächst nicht registriert, sondern
lediglich
die Zwischenspeicherung des die noch vorzunehmende Registrierung kennzeichnenden
Steuersignals veranlaßt, das erst bei der nachfolgenden Auswertung zu einer Registrierung
des bereits erkannten Signalimpulses führt.
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Um bei beiden Verfahren Falschzählungen in jedem Falle zu vermeiden,
darf die Impulsfolgezeit der Abtastimpulse nicht kleiner sein als die um die Abfragedauer
für den Abfragedoppelimpuls verlängerte Dauer des längsten wirksamen Signalimpulses.
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Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß das Auswerteschaltglied
lediglich die Ergebnisfolge »1«-»1« als Zeichen für das erkennbare Vorliegen eines
Signalimpulses wertet, daß dagegen die Ergebnisfolge »0«-»1« ohne Auswirkung auf
die Auswertung ist. Hierbei darf im Normalfall die Impulsfolgezeit für die Abtastimpulse
nicht größer sein als die um die Abfragedauer für den Abfragedoppelimpuls verkürzte
kleinste Impulsfolgezeit der zu erfassenden Signalimpulse.
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Auf diese Zeitbedingung kann dagegen verzichtet werden, wenn bei kleinster
Impulsfolge der zu erfassenden Signalimpulse diese einen andauernden Gleichstromimpuls
bilden. Damit ergibt sich für dieses Verfahren der Vorteil der allgemeinsten Anwendbarkeit,
wie sie bei keinem der bekannten Verfahren gegeben ist.
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Alle von dem allgemeinen Lösungsgedanken abgeleiteten Verfahren sind
darüber hinaus ohne Einschränkung anwendbar für eine Erfassung von durch Prellungen
der signalgebenden Kontakte verzerrten Signalimpulsen, wenn der Zeitabstand der
beiden den Abfrageimpuls bildenden Impulse größer ist als die größtmögliche Prellücke.
Dadurch wird vermieden, daß die den Abfrageimpuls bildenden beiden Impulse möglicherweise
in ein und dieselbe Prelllücke fallen und deren Ergebnisfolge ein Signalimpulsende
vortäuschen kann. Durch diese Zeitbedingung wird vielmehr erreicht, daß die Abtastung
der Speicherelemente auch bei durch Prellungen verzerrten Signalimpulsen mindestens
für die gesamte Impulsdauer einschließlich der Prellungen ein einheitliches Abfrageergebnis,
nämlich »1«, ergibt.
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Die Einhaltung der zusätzlichen Zeitbedingung ist dabei ohne zusätzlichen
Aufwand möglich. Damit bietet auch dieses Verfahren gegenüber dem bekannten erhebliche
Vorteile. Um nämlich Mehrfachzählungen bei dem bekannten Verfahren sicher auszuschalten,
müssen die Differenzierglieder so ausgebildet sein, daß sie das nachgeschaltete
Speicherelement erst am Ende der größtmöglichen Prellzeit in die Speicherlage kippen,
so daß sich die Impulsfolgezeit für die Abtastimpulse, wenn auch nicht im gleichen
Maße, verkürzt. Zum anderen sind derartige Differenzierglieder im allgemeinen nicht
durch einfache RC-Glieder zu verwirklichen, so daß gleichfalls der Aufwand hierfür
erheblich steigt.
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In den Zeichnungen sind ein Ausführungsbeispiel und die den einzelnen
Verfahren entsprechenden Auswerteschaltglieder dargestellt. Im einzelnen zeigt F
i g. 1 eine Schaltungsanordnung zur Durchführung der einzelnen Verfahren, F i g.
2 bis 5 vier verschiedene Auswerteschaltglieder mit den dazugehörigen Logikplänen
und Impulsdiagrammen, F i g. 6 eine Abwandlung der Schaltungsanordnung gemäß F i
g. 1 zur Vereinfachung der Auswerteschaltglieder gemäß F i g. 2 und 3 und F i g.
7 ein Impulsdiagramm für die Abtastung der individuellen Speicherelemente gemäß
F i g. 1.
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F i g. 1 gliedert sich in zwei Teile A und B, die durch
das Auswerteschaltglied AS miteinander verknüpft sind.
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Der Teil A dient der Einordnung der auf den Signalleitungen 11 bis
xy eines Ortsmultiplexsystems in wahlloser Folge eintreffenden Signalimpulse in
ein Zeitmultiplexsystem. Jeder Signalleitung 11 bis xy ist zu diesem Zweck
ein bistabiles Speicherelement K11 bis Kxy, beispielsweise in Form eines ferromagnetischen
Ringkernes, zugeordnet, die zweckmäßigerweise in Form einer Matrix M zusammengefaßt
sind.
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Das zyklische Abfragen der einzelnen Speicherelemente erfolgt entsprechend
einem bereits bekannten Verfahren derart, daß mit einem einzigen Abfrageimpuls jeweils
die Speicherelemente, z. B. K 11 bis K 1 y, einer ganzen Zeile gleichzeitig abgefragt
und die in den abgefragten Speicherelementen enthaltenen Informationen parallel
über die Leitungen 1 bis y an ein Abfrageregister AR 1 weitergeleitet
werden. Dieses Abfrageregister weist entsprechend den sich aus dem als Doppelimpuls
ausgebildeten Abtastimpuls ergebenden Abfrageergebnissen zwei Gruppen E1 und E2
von Speicherelementen auf, die abwechselnd von der Zeilensperre ZSp aufnahmebereit
geschaltet werden, derart, daß jeweils die durch den ersten Impuls a gewonnenen
Abfrageergebnisse auf die Speichergruppe E 1 und die durch den zweiten Impuls
b gewonnenen Abfrageergebnisse auf die Speichergruppe E2 gelangen. Durch schrittweises
Abtasten der jeweils korrespondierenden Abfrageergebnisse in den einzelnen Speichergruppen
wird dann die zugeführte Informationsgruppe in eine Informationsserie umgesetzt,
die über die Ausgabeleitungen beider Speichergruppen und angeschlossene Verstärker
Va bzw. Vb den entsprechenden Eingängen e1 bzw. e2 des Auswerteschaltgliedes
AS zugeführt wird. Das Abfragen der den einzelnen Signalleitungen individuell
zugeordneten Speicherelemente und des Abfrageregisters wird durch die Taktverteiler
TVZ und TVS gesteuert.
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Der Teil B wird von der zentralen Registrier- und Speichereinrichtung
mit der zentralen Ablaufsteuerung gebildet. Der Hauptspeicher SP enthält eine der
Zahl der zu überwachenden Signalleitungen entsprechende Zahl von Einzelspeichern
- beispielsweise in Form von Speicherfeldern auf einer Magnettrommel oder einer
Ringkernzeile eines Ringkernspeichers, von denen jeweils einer einer Signalleitung
fest zugeordnet ist. Diese Einzelspeicher dienen der eigentlichen Speicherung der
auf der jeweils zugeordneten Signalleitung einlaufenden Zahl von Signalimpulsen.
Die Speicherung erfolgt zweckmäßig in einem Binärcode, beispielsweise in Tretradenverschlüsselung.
Die Speicherkapazität richtet sich nach der maximal zu speichernden Signalimpulszahl.
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Das Aufsummieren der je Signalleitung wahllos einlaufenden Signalimpulse
erfolgt mittels der Addierstufe AD. Zu diesem Zweck werden die jeweils im
Hauptspeicher SP enthaltenen, die Gesamtzahl der je Signalleitung bisher angefallenen
Signalimpulse kennzeichnenden Informationen laufend über einen Leseverstärker
LV der Addierstufe zugeführt und von dort wieder dem Hauptspeicher zugeführt.
Dabei ist es gleichgültig, ob die nicht geänderte
Information jedesmal
neu eingeschrieben wird oder ob eine Neueinschreibung nur dann erfolgt, wenn die
vorliegende Information sich wie bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel geändert
hat.
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Dieser sich gegebenenfalls ständig wiederholende Kreislauf ist über
die zentrale Ablaufsteuerung Ab-St mit dem Abfragezyklus des Teils A der Einrichtung
synchronisiert, und zwar derart, daß mit jeder übergabe einer Information an die
Addiereinrichtung der Informationsinhalt des der zugehörigen Signalleitung zugeordneten
Speicherelementes K ... gleichzeitig zur Auswertung gelangt.
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Die Entscheidung darüber, wann eine Addition erfolgen soll, trifft
das Auswerteschaltglied AS, das die beiden Teile A und B der Einrichtung
miteinander verknüpft. Dieses Auswerteschaltglied besteht je nach Art des zugrunde
liegenden Verfahrens aus einem oder mehreren an sich bekannten logischen Bausteinen,
wie Koinzidenz-, Sperr- und Mischgatter. Der Eingang e1 kennzeichnet das jeweils
erste und e2 das jeweils zweite durch den Abfragedoppelimpuls gewonnene Abfrageergebnis,
während über den Eingang e3 das jeweils zwischengespeicherte Steuersignal zugeführt
wird. Von den beiden Ausgängen a1 und a2 liefert der erste den jeweiligen Registrierbefehl
und der zweite das bis zur nächsten Auswertung zwischenzuspeichernde Steuersignal.
Hierzu dient ein innerhalb jedes Einzelspeichers im Hauptspeicher SP angeordnetes
Speicherbit, daß zweckmäßig der eigentlichen Information vorangestellt ist. Der
Informationsinhalt dieses Speicherbits wird bei Serienausgabe aus dem Hauptspeicher
über ein Koinzidenzgatter K4 von der zur Addierstufe AD gelangenden Information
abgezweigt, indem dieses Gatter von der zentralen Ablaufsteuerung Ab-St nur für
die Zeit MT des anstehenden Speicherbits für das Steuersignal geöffnet wird,
oder aber es gelangt bei Parallelausgabe aus dem Hauptspeicher direkt zum Eingang
e3 des Auswerteschaltgliedes AS. Der Steuertakt MT regelt ferner die
phasengerechte Einspeicherung eines neuen Steuersignals über das Koinzidenzgatter
K3 und verhindert über das Sperrgatter S3 die gleichzeitige Beeinflussung des Schreibverstärkers
SV durch die Addierstufe AD.
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Die Ausbildung des Auswerteschaltgliedes AS
kann nun verschieden
sein. Das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 a arbeitet entsprechend dem zugehörigen
Logikplan gemäß F i g. 2 b in der Weise, daß die Registrierung eines Signalimpulses
über den Ausgang a1 veranlaßt wird, sobald ein solcher erkennbar ist, also bei den
beiden Ergebnisfolgen »0«-»l« und »l«-»l«, die durch das Sperrgatter S
1
und das Koinzidenzgatter K 1 ausgewertet werden. Gleichzeitig
wird am Ausgang a2 ein die vorgenommene Registrierung kennzeichnendes Steuersignal
abgegeben. Dieses verhindert über das Sperrgatter S 2, daß ein bei der nachfolgenden
Auswertung erkennbares Impulsende »1«-»0« die nochmalige Registrierung des bereits
registrierten Signalimpulses zur Folge hat.
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F i g. 2 c zeigt ein zugehöriges Impulsdiagramm. Die obere Impulskurve
gibt die auf irgendeiner Signalleitung, z. B. 11 der F i g. 1, auftretende
Signalspannung wieder. Darunter folgen die auf das zugehörige Speicherelement K
11 einwirkende Abtastimpulsfolge, der Speicherzustandsverlauf, die zu jeder
Auswertung anstehenden Eingangssignale e l, e2 und e3 sowie die sich bei jeder Auswertung
ergebenden Ausgangssignale a1 und a2 des Auswerteschaltgliedes.
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Solange sich das Speicherelement K ... in der Speicherlage
»1« befindet, ergibt sich als Abfrageergebnis ebenfalls eine »1«, das im Hinblick
auf eine einheitliche Abfragemethode von der jeweils erfolgenden Rückstellung der
Speicherelemente abgeleitet wird. Dabei ist es gleichgültig, welche Phasenlage der
Abfragedoppelimpuls a-b zu den jeweils anfallenden Signalimpulsen einnimmt.
In jedem Falle wird ein Signalimpuls nur einmal registriert, wenn die Impulsfolgezeit
tFab für die Abtastimpulse einerseits gleich oder kleiner als die kleinste Impulsfolgezeit
tFl der zu erfassenden Signalimpulse und andererseits gleich oder größer als die
um die Abfragedauer tD für den Abfragedoppelimpuls a-b verlängerte wirksame Impulsdauer
t= ist. Würde nämlich die zuletzt genannte Zeitbedingung nicht eingehalten, so würde,
wie es durch den ersten gestrichelt gezeichneten Abfrageimpuls angedeutet ist, ein
und derselbe Signalimpuls doppelt gezählt, da sowohl bei der Ergebnisfolge »0«-»1«
als auch bei der von demselben Signalimpuls herrührenden, nachfolgenden Ergebnisfolge
»1.«-»1« eine Registrierung veranlaßt wird.
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Dasselbe Verfahren ist desgleichen zur Erfassung von durch Prellungen
der signalgebenden Kontakte verzerrten Signalimpulsen, wie sie das Impulsdiagramm
gemäß F i g. 2 d zeigt, geeignet. Ohne zusätzliche Zeitbedingung für die Dauer des
Abfragedoppelimpulses besteht aber die Gefahr einer Falschzählung, wenn beide Impulse
des Abfragedoppelimpulses in ein und dieselbe Prellücke fallen, da dadurch ein vorzeitiges
Impulsende vorgetäuscht wird. In dem einem Fall würde, da die jeweils nachfolgende
Impulspause die gleiche Ergebnisfolge liefert, mindestens ein Impuls zuviel registriert.
Zum anderen besteht die Möglichkeit, daß nur jeder zweite Impuls registriert wird,
wenn nämlich bei größter zulässiger Impulsfolgezeit der Abtastimpulse diese, bedingt
durch die Ungleichartigkeit der Prellerscheinungen, beispielsweise zu Beginn eines
jeden Signalimpulses, abwechselnd die Ergebnisfolge »1«-»1«, »1«-»0«, »1«-»1«, »1«-»0«
usw. liefern, wobei alle Ergebnisfolgen von verschiedenen Signalimpulsen abgeleitet
werden. Der zuletzt genannte Fehler ließe sich durch eine entsprechende Verkürzung
der größten zulässigen Abtastfolgezeit vermeiden, nämlich dann, wenn die Bedingung
tFab C tFi - tprel + tD + ti -prei erfüllt ist. Die sich aus dem zuerst
genannten Fehler ergebende Mehrfachzählung wird dadurch nicht behoben.
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Die hieraus insgesamt resultierende Fehlerquote ist allerdings sehr
gering und um so kleiner, je größer die Dauer des Abfragedoppelimpulses ist, da
mit zunehmender Abfrageimpulsdauer die Wahrscheinlichkeit, daß ein Abfrageimpuls
in eine Prelllücke fällt, immer kleiner wird. Falschzählungen werden dagegen vollständig
ausgeschlossen, wenn die Dauer tD für die Abfragedoppelimpulse gleich oder größer
als die größtmögliche Prellücke tp_"" ist, da die Abtastung in diesem Falle ähnlich
wie bei unverzerrten Signalimpulsen mindestens für die gesamte Impulsdauer einschließlich
der Prellungen ein einheitliches Abfrageergebnis, nämlich »1«, ergibt.
Das
in F i g. 3 a dargestellte Auswerteschaltglied arbeitet entsprechend dem in F i
g. 3 b angegebenen Logikplan in der Weise, daß bei Erkennen eines Signalimpulses
auf Grund der Ergebnisfolgen >>0«-» 1 « oder » 1 «-» 1 «, die durch das Sperrgatter
S 1 und das Koinzidenzgatter K1 ausgewertet werden, dieser nicht sofort registriert,
sondern lediglich ein die noch vorzunehmende Registrierung kennzeichnendes Steuersignal
am Ausgang a2 abgegeben wird. Erst bei der nachfolgenden Auswertung wird auf Grund
dieses Steuersignals über das Koinzidenzgatter K2 ein Registrierbefehl am Ausgang
ä1 wirksam, wobei gegebenenfalls ein erneutes Steuersignal abgegeben wird, falls
nicht das Ende eines Signalimpulses durch die Ergebnisfolge »1«-»0« oder »0«-»0«
eindeutig erkennbar ist. Lediglich bei einem durch die Ergebnisfolge »1«-»0« gekennzeichneten
Signalimpulsende, was mit dem Sperrgatter S2 überwacht wird, wird ohne Rücksicht
auf ein eventuell vorhandenes Steuersignal sofort registriert, da der diese Ergebnisfolge
auslösende Signalimpuls sonst verlorengeht. Der Negator N, der bekanntlich nur dann
am Ausgang ein Signal führt, wenn beide Steuereingänge signalfrei sind, überwacht
die Ergebnisfolge »0«-»0«, die zusammen mit einem Steuersignal am Ausgang e3 zu
einem Registrierbefehl führt. Dieser Fall tritt dann auf, wenn der vorhergehende
Abfrageimpuls sich mit einem Signalimpulsende überdeckt und das Speicherelement
danach in der Ruhelage verbleibt. Die dabei sich ergebende Ergebnisfolge »1«-»1«
liefert aber nur ein Steuersignal, das daher erst durch überwachung der nachfolgenden
Ergebnisfolge »0«-»0« zu einem Registrierbefehl am Ausgang a 1 führt.
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Im übrigen gelten für dieses Verfahren die gleichen Voraussetzungen,
die bereits bei dem vorhergehend beschriebenen Auswerteverfahren genannt worden
sind.
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Die Auswerteschaltglieder gemäß F i g: 4 a bzw. 5 a unterscheiden
sich von denen gemäß F i g. 2 a bzw. 3 a lediglich dadurch, daß die die Ergebnisfolge
.e0«-»1« überwachenden Sperrgatter S1 und die nachgeschalteten MischgatterM1 weggelassen
sind. Entsprechend den zugehörigen Logikplänen gemäß F i g. 4 b bzw. 5 b bleibt
diese Ergebnisfolge im Gegensatz zu den beiden vorgenannten Verfahren ohne Auswirkung.
Dadurch wird die Zahl der das Vorliegen eines Signalimpulses kennzeichnenden Ergebnisfolge
auf eine mögliche, nämlich »1«-»1«, beschränkt, so daß die Impulsfolgezeit tFab
der Abtastimpulse lediglich gleich oder größer als die wirksame Impulsdauer t1 zu
sein braucht.
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Allerdings verkürzt sich bei diesen beiden Verfahren die größte zulässige
Impulsfolgezeit tFab für die Abtastimpulse, die bei den beiden zuvor beschriebenen
Verfahren gleich der kleinsten Impulsfolgezeit tFi der anfallenden Signalimpulse
ist, um die Dauer to des Abfragedoppelimpulses. Der Grund hierfür ist aus
dem zugehörigen Impulsdiagramm gemäß F i g. 4 c für das Auswerteschaltglied gemäß
F i g. 4 a, das im übrigen dem der F i g. 2 c entspricht, leicht zu erkennen. Würde
nämlich die Impulsfolgezeit tFub so gewählt, daß aufeinanderfolgende Abtastimpulse
sich jeweils mit dem Anfang aufeinanderfolgender Signalimpulse überdecken, wie es
durch den gestrichelt gezeichneten zweiten Abfrageimpuls angedeutet ist, so würde,
wie den in Klammern gesetzten Eingangs- und Ausgangssignalen e1, e2, e3
und
a1, a2 des Auswerteschältgliedes zu entnehmen ist, der jeweils erste Signalimpuls
einer Impulsfolge nicht gezählt. Gleiches gilt hinsichtlich des Auswerteschaltgliedes
gemäß F i g. 5 a. Dieser Fehler ist allerdings sehr gering, da auch die Wahrscheinlichkeit
einer solchen Phasenlage von Abtast- und Signalimpulsen zueinander sehr gering ist.
Durch die Einhaltung der vorgenannten Zeitbedingung hinsichtlich der größten zulässigen
Impulsfolgezeit tFab für die Abtastimpulse wird auch dieser geringe Zählfehler,
der lediglich eine Minderzählung aber keine Mehrfachzählung darstellt, unterdrückt.
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Die genannte Zeitbedingung kann für den Fall, daß bei kleinster Impulsfolge
der zu erfassenden Signalimpulse diese einen andauernden Gleichstromimpuls ohne
Pausenunterbrechung bilden, sogar entfallen. Ein solcher Fall ist im Impulsdiagramm
gemäß F i g. 4 d aufgezeigt. Dargestellt sind zwei Signalimpulse, die zusammen einen
Dauerimpuls der Länge 2ti=2tFi bilden. Hierbei folgt auf eine Ergebnisfolge »0«-»1«
immer eine vom selben Signalimpuls herrührende Ergebnisfolge »l«-»l« und
auf diese schließlich die Ergebnisfolge »0«-»0«. Eine auf die Ergebnisfolgen »0«-»1«
... »1«-»1« folgende Ergebnisfolge »1«-»0«. wie bei einer Impulsfolge gemäß
F i g. 4 c, ist nicht möglich, da für den Fall tFi=tF" der jeweils mit dem Ende
des letzten Signalimpulses einer Impulsfolge zusammenfallende Abtastimpuls sich
in gleichem Maße mit diesem überdeckt wie der vorangehende Abtastimpuls zu Beginn
desselben Signalimpulses. Die Abtastimpulse übernehmen in diesem Fall den Signaltakt.
Gleiches gibt für das Auswerteschaltglied gemäß F i g. 5 a. Damit sind diese beiden
Verfahren vollkommen unabhängig vom Impulspausenverhältnis der zu erfassenden Signalimpulsfolgen,
wenn man voraussetzt, daß die Signalimpulsfolgezeit des nächstgrößeren Zähltaktes
größer ist als die um die Dauer des Abfragedoppelimpulses verlängerte kleinste Signalimpulsfolgezeit,
die dem kleinsten Zähltakt entspricht.
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F i g. 6 zeigt eine Abwandlung der Schaltungsanordnung gemäß F i g.
1. Bei der bereits beschriebenen Anordnung erfolgt die übergabe der in den jeweils
abgefragten individuellen Speicherelementen enthaltenen Information an die beiden
- Speichergruppen E1 und E2 des Abfrageregisters AR1 in der Weise, daß die beiden
Speichergruppen synchron mit den beiden Impulsen a und b des Abfragedoppelimpulses
nacheinander durch die Zeilensperre Zsp aufnahmebereit geschaltet werden. Bei Verwendung
von ferromagnetischen Ringkernen als Speicherelemente kann das dadurch verwirklicht
werden, daß die von der Zeilensperre angesteuerten Ringkerne jeweils mit der halben
Ummagnetisierungserregung beaufschlagt werden, so daß die Ringkerne bei einer zusätzlichen
Erregung infolge eines von den korrespondierenden Informationsverstärkern V1 und
Vy abgegebenen Signalimpulses in die Speicherlage »1« gekippt werden oder bei Ausbleiben
der zusätzlichen Erregung in der Ausgangslage »1« verbleiben.
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Bei der Anordnung gemäß F i g. 6 ist dagegen das von den einzelnen
Informationsverstärkern V 1 und Vy abgegebene Steuersignal so bemessen, daß es die
nachgeschalteten Speicherelemente des Abfrageregisters AR allein in die Speicherlage
zu schalten vermag. Die Anordnung ist dabei so ausgebildet, daß bei Verwendung jeweils
nur einer Ausgabeleitung 1
bis y je Informationsverstärker
V 1 bis V y für die korrespondierenden Speicherelemente beider
Speichergruppen E1 und E2 die Speicherelemente der zweiten Speichergruppe E2 im
Ruhezustand für eine Informationsaufnahme gesperrt sind und daß diese Sperrung lediglich
für die Eingabe der durch den zweiten Impuls b eines jeden Abfragedoppelimpulses
gewonnenen Abfrageergebnisse aufgehoben wird. Bei Verwendung von ferromagnetischen
Ringkernen als Speicherelemente kann diese Sperrung durch eine entsprechende negative
Vormagnetisierung erzielt werden.
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Die Folge ist, daß die Speicherelemente der ersten Speichergruppe
E1 bei der Übergabe des jeweils zweiten Abfrageergebnisses nachträglich beeinflußt
werden können. Bei einer vom vorgeordneten Informationsverstärker, z. B. V l, abgegebenen
Ergebnisfolge »0«-»1« bleibt das zugehörige Speicherelement der ersten Speichergruppe
E 1 bei der übergabe der »0« zwar in der Ruhelage, bei der Übergabe der nachfolgenden
»l« wird es aber gleichfalls in die Speicherlage »1« gekippt, d. h., jede
Ergebnisfolge »0«-»1« wird bei der Übernahme durch das Abfrageregister AR in eine
Ergebnisfolge »1«-»1« umgewandelt. Da bei den Auswerteschaltgliedern gemäß F i g.
2 a und 3 a beide Ergebnisfolgen »0«-» 1 « und »l«-»l« zu dem gleichen Ergebnis
führen, können daher bei beiden Auswerteschaltgliedern die Sperrgatter S
1 und die nachgeschalteten MischgatterMlentfallen, ohne daß sich wie bei
den Auswerteschaltgliedern gemäß F i g. 4 a und 5 a die ursprünglichen Logikpläne
gemäß F i g. 2 b und 3 b dadurch ändern. Bei günstigeren Ansteuerungsbedingungen
für die Speicherelemente des Abfrageregisters AR ergeben sich somit bei unveränderten
Logikplänen die gleichen Auswerteschaltglieder, wie sie in F i g. 4 a und 5 a dargestellt
sind.
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Die Gesamtzahl der mit einer nach einem der vorgenannten Verfahren
arbeitenden Anordnung, wie sie beispielsweise in F i g. 1 dargestellt ist, überwachbaren
Signalleitungen ist in erster Linie bestimmt durch die von der Registriereinrichtung
benötigte Zeit zur Aufzeichnung eines Signalimpulses. Nimmt man an, daß diese Zeit
gleich TR ist und der Spaltentaktverteiler TVS im selben Zeitabstand fortgeschaltet
wird, so ergibt sich daraus die Durchlaufzeit T5 für den Spaltentaktverteiler TVS
mit Ts-Y-TR und die Impulsfolgezeit TFZ für den Zeilentaktverteiler TVZ unter Berücksichtigung
der Dauer tD für einen Abfragedoppelimpuls mit Trz = Y - TR -f- tD
.
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Bei einer vorgegebenen größten zulässigen Impulsfolgezeit tFeb für
die Abtastimpulse folgt daraus die Zahl x der abtastbaren Zeilen mit
und die Gesamtzahl der überwachbaren Signalleitungen mit
Diese Zahl kann jedoch, abhängig von den Größten to und y von der maximal
möglichen Zahl, nämlich
wenn die Abfragedauer tD für die einzelnen Signalleitungen gegenüber der Verarbeitungsdauer
TR der Registriereinrichtung vernachlässigbar ist, erheblich abweichen. Nimmt man
beispielsweise an, daß die Abfragedauer tD gleich der Verarbeitungsdauer TR und
y=1 ist, d. h., jedes Speicherelement wird einzeln für sich abgefragt, so beträgt
die Gesamtzahl der überwachbaren Signalleitungen nur 50 % der maximal möglichen
Zahl. Dieser Schwund läßt sich aber dadurch ausgleichen, daß die bei der Abtastung
der individuellen Speicherelemente K ... gewonnenen Abfrageergebnisse abwechselnd
einem von zwei Abfrageregistern - wie in F i g. 1 dargestellt - zugeführt und beide
Abfrageregister AR 1 und AR 2 laufend nacheinander abgetastet werden, wobei die
Eingabe in das eine während der Abfragedauer des anderen erfolgt. Die Umschaltung
der Informationsverstärker V 1 bis V y auf die Eingabeleitungen der beiden Abfrageregister
erfolgt durch die Gatter m und n, deren Steuereingänge parallel an eine gemeinsame
Steuersignalleitung geschaltet sind, die vom Zeilentaktverteiler TVZ mit Steuerimpulsen
der halben Zeilenfrequenz beschickt wird, so daß beispielsweise beim Abfragen jeder
ungradzahligen Zeile das Abfrageregister AR 1 und beim Abfragen jeder geradzahligen
Zeile das Abfrageregister AR 2 angeschaltet wird.
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F i g. 7 zeigt die Gegenüberstellung der beiden möglichen Zeilenabfrageimpulsfolgen
bei gleich großer Durchlaufzeit T5 des Spaltentaktverteilers TVZ. Gezeigt ist jeweils
die zeitliche Lage der Abfrageimpulse für drei aufeinanderfolgende Zeilen, nämlich
TVZ-1, TVZ-2, TVZ-3. Bei Verwendung nur eines Abfrageregisters ist die Impulsfolgezeit
TFz für die Abtastimpulse zweier aufeinanderfolgender Zeilen gleich der Summe von
Abfragedauer tD und Durchlaufzeit T5 des Spaltentaktverteilers, da die Ausspeicherung
aus dem Abfrageregister erst begonnen werden darf, wenn die Zeilenabfrage beendet
ist. Bei Verwendung von zwei Abfrageregistern kann die Impulsfolgezeit TFZ dagegen
so gewählt werden, daß sie gleich der Durchlaufzeit T5 des Spaltentaktverteilers
ist, wobei die Abfragedauer tD ohne Einfluß auf die Gesamtzahl der überwachbaren
Signalleitungen ist. Der geringste Aufwand für die beiden Abfrageregister ergibt
sich, wenn die Bedingung tD-TS=Y.TR erfüllt wird, also die Zahl y der zeilenweise
abzutastenden Signalleitungen gleich dem Quotienten aus Abfragedauer to und Verarbeitungsdauer
TR ist.
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Im übrigen kann die Ausbildung der zur Durchführung der einzelnen
Verfahren gemäß der Erfindung erforderlichen Baugruppen beliebig sein, wenn sie
nur die erforderlichen Funktionen erfüllen. Das gilt insbesondere für die Ausbildung
der Taktverteiler= und TVS, den gesamten Aufbau der der Registriereinrichtung einschließlich
der Addierstufe sowiefürdieindividuellenSpeicherelementeK... und die Abfrageregister
AR.
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Ebenso ist es für die Erfindung unwesentlich, ob die Abtast- und Registriereinrichtung
ständig arbeitet
oder in bekannter Weise lediglich auf Anforderung
durch den jeweils ersten einlaufenden Signalimpuls in Gang gesetzt und stillgesetzt
wird, wenn kein weiterer Signalimpuls vorliegt.
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Auch die Art der Registrierung ist unwesentlich. Während bei der beschriebenen
Anordnung gemäß F i g. 1 die Registrierung in der Weise vorgenommen ist, daß die
anfallenden Signalimpulse in einem bestimmten Einzelspeicher, der einer bestimmten
Signalleitung fest zugeordnet ist, aufsummiert werden, ist es ebenso nach einem
anderen bekannten Verfahren möglich, an Stelle eines Signalimpulses bei Vorliegen
eines Registrierbefehles am Ausgang a 1 des Auswerteschaltgliedes den Zählerstand
der Abtasteinrichtung aufzuzeichnen. Die so in wahlloser Folge anfallenden und jeweils
einen Signalimpuls darstellenden Zählerstände müssen aber nachträglich geordnet
und ebenfalls aufsummiert werden.
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Auch ist es bei Fernmeldeleitungen mit zwischengeschalteten Verbindungseinrichtungen,
z. B. Relaissätze der ersten Gruppenwahlstufe in Fernsprechanlagen, ohne weiteres
möglich, an Stelle der einzelnen Fernmeldeleitungen die eine Schnürstelle bildenden
und den Fernmeldeleitungen unmittelbar vorgeordneten Verbindungseinrichtungen über
diesen individuell zugeordnete bistabile Speicherelemente abzutasten. In Anwendung
auf dieses ebenfalls bereits bekannte Verfahren würden die Registrierbefehle am
Ausgang a l des Auswerteschaltgliedes über den Umweg der noch zu ermittelnden oder
bereits ermittelten Nummer der jeweils angeschlossenen Fernmeldeleitung zu einer
Registrierung führen, und zwar in der Weise, daß jeder Registrierbefehl zunächst
die Identifizierung der angeschlossenen Fernmeldeleitung auslöst oder daß die bereits
individuell gespeichert vorliegende Leitungsnummer für die Registrierung freigegeben
wird. Auch bei dieser Art der Anwendung der der Erfindung zugrunde liegenden Verfahren
kann die vorliegende Leitungsnummer unmittelbar an Stelle eines Signalimpulses aufgezeichnet
oder aber für die Ansteuerung eines leitungsindividuellen Summenspeichers herangezogen
werden.
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Für den Fall der Abtastung von vorgeordneten Verbindungseinrichtungen
ist es allerdings zweckmäßig, die Speicherbits für die zur Auswertung durch die
Auswerteschaltglieder erforderlichen Steuersignale entsprechend einem bereits vorgeschlagenen
Verfahren für sich getrennt zusammenzufassen und synchron mit den korrespondierenden
und den einzelnen Verbindungseinrichtungen individuell zugeordneten Speicherelementen
durch die Abtasteinrichtung abzutasten.