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Unsymmetrisches Gleichstrom-Signalverfahren über zweiadrige Fernmelde-,
insbesondere Fernsprechleitungen und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens Die
Erfindung betrifft ein unsymmetrisches Gleichstrom-Signalverfahren über zweiadrige
Fernmelde-, insbesondere Fernsprechleitungen, wie es z. B. bei der Tastwahl von
der Fernsprechteilnehmerstelle zur Zentrale für die übertragung der Wahlkennzeichen
eingesetzt ist. Die unsymmetrisch gebildeten Codezeichen werden dabei in zwei Abfrageschritten
unterschiedlicher Stromrichtung ausgewertet.
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Ein Problem bei diesen Gleichstrom-Tastwahlverfahren besteht in der
einwandfreien Erkennung des Tastkriteriums auf der Empfangsseite. Als Tastkriterium
verwenden bekannte Signalverfahren auf der Sendeseite die Schleifenunterbrechung.
Dieses Kriterium wird in der Empfangsstelle ausgewertet und daraufhin die Abfrage
eingeleitet. Dieses Tastkriterium wird in der Empfangseinrichtung als Stromabsenkung
in einer Ader registriert und kann daher auch schon beim Anlegen von Erde an diese
Ader ausgelöst werden, obwohl die Schleife noch gar nicht unterbrochen ist. Dies
führt dann zumindest im ersten Abfrageschritt zu einer falschen Auswertung der angelegten
Signalwege. Ist im Signalcode in der ersten Abfragerichtung nur die Erdung einer
Ader vorgesehen, dann führt dies zur Registrierung des Codeelementes »beide Adern
geerdet«.
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Um diesen Nachteil zu vermeiden, sieht ein weiteres bekanntes Signalverfahren
Widerstände im Signalkreis der Sendestelle vor, damit beim Anlegen von Erde an die
Adern die Auswerteeinrichtung für das Tastkriterium noch nicht anspricht. Damit
ist wohl sichergestellt, daß im Normalfall die Auswertung erst beim Öffnen der Schleife
eingeleitet wird, bei auftretenden Störspannungen auf der Leitung wird jedoch infolge
der Unterteilung des Strombereiches auf den beiden Adern die Störanfälligkeit der
Signalgabe in stärkerem Maße erhöht.
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Es ist deshalb bereits schon ein unsymmetrisches Gleichstrom-Signalverfahren
vorgeschlagen worden, das ohne Reduzierung der unsymmetrischen Signalströme ein
eindeutiges Tastkriterium liefert. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,
daß in Tastendruckerkennung und Startsignal für die Auswertung unterschieden wird.
Die Tastendruckerkennung erfolgt wie bei den bekannten Verfahren über die Stromabsenkung
in einer Ader, während die Spannungen Ader gegen Erde und Ader gegen Ader auf eine
Koinzidenzschaltung einwirken, die beim Ausbleiben einer oder mehrerer durch den
Signalruhezustand gegebenen Signalbedingungen das Startsignal für die Auswertung
liefert. Bei diesem Verfahren ist keine Falschwahl durch unterschiedliche Schließungszeiten
der Kontakte möglich, und dennoch kann die Erde auf der Sendestelle ohne Vorwiderstand
angelegt werden, so daß größere Störspannungen zugelassen werden können, ohne daß
dadurch die Signalgabe gestört wird.
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Alle die erwähnten Signalverfahren bedienen sich zur Einleitung der
Signalgabe des Kriteriums »Schleifenunterbrechung« auf der Sendestelle. Dies hat
den Nachteil, daß bei stehender Verbindung ein versehentlicher Tastendruck zur Auslösung
der Verbindung führt. Die Wahlaufnahmeeinrichtung, die eine Unterscheidung dieses
Betriebszustandes von der Auflösung vornehmen könnte, ist in diesem Zeitpunkt nicht
mehr mit der Leitung verbunden. Das Speiseglied müßte zur Sicherstellung der Gesprächsverbindung
mit zusätzlichen Schaltmitteln versehen werden, die diese Unterscheidung ebenfalls
treffen könnten.
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Das vorgeschlagene Verfahren mit Trennung von Tastendruckerkennung
und Startsignal für die Auswertung hat jedoch einen weiteren Nachteil. Bei halbgedrückter
Taste kann bereits das Tastendruckerkennungskriterium ausgewertet werden, das Startsignal
läßt jedoch auf sich warten. Ist die Speiseübertragung nur mit der Einrichtung zur
Tastendruckerkennung ausgerüstet, dann wird die zentrale Wahlaufnahmeeinrichtung
so lange unnütz belegt, bis das Startsignal für die Auswertung eintrifft. Wollte
man dies vermeiden, müßte man auf der Sendestelle kostspielige Tastensätze mit Schnapptasten
versehen oder auch die übertragungen mit den Einrichtungen zur Aufnahme des Startsignals
für die Auswertung ausrüsten. Beide Möglichkeiten würden das Signalverfahren wesentlich
verteuern.
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Es ist Aufgabe die vorliegenden Erfindung, alle diese Nachteile der
bekannten und vorgeschlagenen
Verfahren zu vermeiden und ein unsymmetrisches
Gleichstrom-Signalverfahren, insbesondere für Tastwahl, zu schaffen, das ohne die
mechanisch komplizierten Schnapptasten eine Falschwahl durch langsames Betätigen
der Tasten vermeidet. Das unsymmetrische Gleichstrom-Signalverfahren über zweiadrige
Fernmeldeleitungen, insbesondere Tastwahlverfahren über Fernsprechteilnehmerleitungen
nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß auf der Sendestelle ein bistabiles
Schaltelement vorgesehen ist, über das im Signalruhezustand der Schleifenstromkreis
geschlossen und das Steuerpotential von der Wähltastatur abgeschaltet wird und bei
Tastenbetätigung der Schleifenstromkreis unterbrochen und das Steuerpotential an
die Wähltastatur angelegt wird.
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Auf diese Weise ist sichergestellt, daß zwischen Schleifenunterbrechung
und Wirksamwerden des Signalsteuerpotentials praktisch keine Zeit vergeht, die beiden
Schaltzustände auf der Sendestelle eindeutig voneinander getrennt sind und zwangläufig
wechseln. Nach einer Ausgestaltung des Verfahrens nach der Erfindung ist nur ein
gemeinsames bistabiles Schaltelement vorgesehen, das über ein von allen Tasten der
Wähltastatur gesteuertes mechanisches und/oder magnetisches Koppelglied betätigt
wird. Die Ausbildung der Koppelglieder ist in irgendeiner bekannten Ausführungsform
vorzunehmen. Die Wirkungsweise des Verfahrens nach der Erfindung wird davon nicht
beeinflußt, so daß auf die Ausgestaltungen der Koppelglieder nicht näher eingegangen
wird. Es ist dabei stets zu beachten, daß das bistabile Schaltelement erst betätigt
wird, wenn die Kontakte der Wähltastatur geschlossen sind. Es sind nun auch Koordinaten-Tastaturen
bekannt, bei denen pro Taste ein Spalten- und Zeilenkoppelglied die für die Bildung
der Codezeichen erforderlichen Kontakte betätigen. Eine zweckmäßige Ausgestaltung
des Verfahrens nach der Erfindung sieht dafür vor, daß bei einer Koordinaten-Tastatur
jedem Spalten- bzw. Zeilenkoppelglied ein bistabiles Schaltelement zugeordnet wird
und daß durch alle bistabilen Schaltelemente dieselben Funktionen ausgeübt werden.
Auf diese Weise werden die Koppelglieder der Wähltastatur gleichzeitig auch zur
Betätigung der bistabilen Schaltelemente ausgenutzt. Sieht man eine Tastatur vor,
bei der den Tasten individuelle Kontakte, vorzugsweise Kontakte in einem Schutzrohr,
zugeordnet sind, dann wählt man die Tastatur so, daß jeder Taste der Wähltastatur
ein bistabiles Schaltelement zugeordnet wird, daß durch alle bistabilen Schaltelemente
dieselben Funktionen ausgeübt werden und daß die Arbeitsausgänge der bistabilen
Schaltelemente zur Zeichenbildung mitverwendet werden. Zur Realisierung des Verfahrens
nach der Erfindung sieht man in einfachster Weise vor, daß als bistabiles Schaltelement
ein Kugelankerkontakt mit getrenntem Ruhe- und Arbeitskontakt verwendet ist. Verfährt
man dabei so, daß der Kugelankerkontakt über einen am Tastenschaft angeordneten
Dauermagneten schaltbar ist, dann erhält man ein einfaches bistabiles Schaltelement,
das bei der Tastenbetätigung praktisch mit vernachlässigbarer Umschaltezeit von
dem bistabilen Ruhezustand in den stabilen Arbeitszustand übergeht. Dabei ist die
Anordnung so gewählt, daß der Ruhekontakt zur Schleifenunterbrechung und der Arbeitskontakt
zur Anschaltung des Steuerpotentials an die Wähltastatur verwendet ist. Verwendet
man einen Kugelankerkontakt, der auf der Arbeitsseite drei Kontaktfedern aufweist,
und als Zwillingsarbeitskontakt ausgebildet ist, dann läßt sich bei Zuordnung eines
derartigen Kontaktes zu jeder Taste die Signalisierung ausführen, wenn über den
ersten Arbeitskontakt die Codeelemente für beide Adern anschaltbar sind und über
den zweiten Arbeitskontakt das Steuerpotential an die vorbereitete Signalkombination
anschaltbar ist. Der Ruhekontakt des Kugelankerkontaktes übernimmt dabei die Schleifenunterbrechung
bei der Tastenbetätigung.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 ein Prinzipschaltbild zur Erläuterung des Signalverfahrens nach der Erfindung
und F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel der bistabilen Schaltelemente mit Kugelankerkontakten
nach F i g. 3. In F i g. 1 ist die Sendestelle für das Signalverfahren im Prinzip
dargestellt. Handelt es sich bei der Sendestelle um eine Fernsprechteilnehmerstation,
dann führen die Verbindungsleitungen a, b zu der Fernsprechvermittlungsanlage.
Die übliche Stationsschaltung, wie Sprech- und Hörstromkreis, sowie Anruforgan sind
als Stromkreis St vereinfacht dargestellt. Die Schleife wird dabei in bekannter
Weise durch den Gabelumschaltekontakt geschlossen. In den Schleifenstromkreis ist
nun auch noch ein Ruhekontakt sr des bistabilen Schaltelementes S eingeschleift.
Handelt es sich um ein unsymmetrisches Gleichstrom-Signalverfahren, dann werden
die Codezeichen dadurch gebildet, daß die Adern nicht direkt oder über einen Gleichrichter
in der einen oder anderen Stromrichtung mit dem Steuerpotential, d. h. Erde, verbunden
werden. Diese Auswahl der Codezeichen übernimmt die Wähltastatur WT. Sieht man übliche
Tasten für die Wähltastatur vor, dann ergeben sich die eingangs erwähnten Schwierigkeiten,
daß durch unterschiedliches Schließen der Kontakte bei langsamer Tastenbetätigung
Falschwahl möglich ist. Die Kontakte der Wähltastatur können bereits geschlossen
sein, während der Kontakt zur Schleifenunterbrechung noch geschlossen ist. Um diese
Möglichkeiten der Falschwahl zu unterbinden, sieht das Verfahren nach der Erfindung
vor, daß das Steuerpotential erst an die Wähltastatur WT angeschaltet wird, wenn
die Schleife sicher unterbrochen ist. Die Anschaltung über den Kontakt sa des bistabilen
Schaltelementes S stellt diesen zwangläufigen übergang in einfachster Weise sicher.
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In F i g. 2 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, das einen Kugelankerkontakt
pro Wähltaste vorsieht. Dieser Kugelankerkontakt wird in bekannter Weise magnetisch
betätigt. Er hat, wie F i g. 3 erkennen läßt, einen getrennten Ruhekontakt r, der
aus den Kontaktfedern 1 und 2 gebildet ist. In der Arbeitsstellung verbindet die
im Glasrohr R eingelegte Kugel K die drei Kontaktfedern 3, 4 und 5. Dabei stellt
die Verbindung der Kontaktfedern 3 und 4 einen Arbeitskontakt a1 und die Verbindung
der Kontaktfedern 4 und 5 einen Arbeitskontakt a2 dar. Die Kontaktfeder 4 ist dabei
beiden Arbeitskontakten gemeinsam. F i g. 2 zeigt nun, wie mit Hilfe eines derartigen
Kontaktes die bistabile Wirkungsweise auf der Stationsseite erreicht wird. Die getrennten
Ruhekontakte r1 bis rn der Tasten bilden eine Kontaktkette, während die zugehörigen
Arbeitskontakte a 11, a 12 bis a n 1, a n 2 die Bildung der
Codezeichen
und die Anschaltung des Steuerpotentials übernehmen.
Wird die dem bistabilen Schaltelement a11, a12, r1 zugeordnete Taste betätigt,
dann wird über den Kontakt r1 die Schleife unterbrochen. Der Kontakt a12 legt die
Signalkombination fest, z. B. Anschaltung der Dioden D 1 und D 2 an
die beiden Adern, während der Kontakt all gleichzeitig die Anschaltung des Steuerpotentials
übernimmt. Ähnlich sind die Verhältnisse bei jeder Taste; so wird z. B. bei der
Betätigung der dem bistabilen Schaltelement a n 1, a n 2, r h zugeordneten
Taste die Schleife über den Kontakt rn geöffnet und die Signalkombination »a-Ader
direkt geerdet« und »b-Ader über Gleichrichter D 3 geerdet« über den Kontakt
a n 2 gebildet und über den Kontakt a n 1 mit Steuerpotential versorgt.
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Dieses Ausführungsbeispiel zeigt nur eine der vielen Realisierungsmöglichkeiten
des Signalverfahrens nach der Erfindung. Die Wahl des Signalcodes und die Zuordnung
der bistabilen Schalteinrichtung (gemeinsam pro Tastatur, pro Zeile oder Spalte
der Tastatur oder pro Taste) hängt dabei nur von der gewählten Tastatur ab. In jedem
Falle werden die Vorteile des Verfahrens nach der Erfindung erreicht, wenn die bistabile
Arbeitsweise für die Einrichtungen eingeführt wird, die den Schleifenstromkreis
auftrennen und die Wähltastatur an Steuerpotential anschalten. Dabei ist es nicht
ausschlaggebend, ob die bistabile Schalteinrichtung elektromagnetisch arbeitet oder
vollelektronisch aufgebaut ist.