DE1537844B2 - Verfahren zur Umsetzung von Impulsfolgen, insbesondere von Zähltakten für Münzfernsprechapparate - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umsetzung von auf eine vorgegebene Werteinheit je Impuls bezogenen Impulsfolgen in Impulsfolgen anderer Werteinheit je Impuls, insbesondere von Zähltakten für Münzfernsprechapparate.

Bei dem in der Landesfernwahl angewendeten Prinzip der Zeitimpulszählung werden während des Gespräches in Abhängigkeit von der Entfernung zwischen den beiden Teilnehmern, d. h. also der zu ermittelnden Zone, Zählimpulse mit einem dadurch festgelegten Zeittakt auf den Gebührenzähler des rufenden Teilnehmers gegeben, die jeweils auf die Gebühreneinheit eines Ortsgespräches bezogen sind. Jedes von einem nichtöffentlichen Teilnehmeranschluß geführte Selbstwählferngespräch kostet ein Vielfaches der Ortsgesprächsgebühr, die in Deutschland zur Zeit auf 18 Pfennige festgesetzt ist.

Bei einem für den Selbstwählfernverkehr bestimmten Münzfernsprecher kann der Benutzer für die vorgesehene sofortige Bezahlung seines Gespräches in Deutschland die Münzwerte DM 1,—, DM —,50 und DM—,10 verwenden. Bei einem derartigen Münzfernsprecher folgt nach Kassierung einer höherwertigen Münze erst dann eine weitere Münze, wenn eine dem Wert der höherwertigen Münze entsprechende Anzahl von Kassierimpulsen aufgenommen wurde. Es muß also eine Gebühreneinheit zugrunde gelegt werden, durch die höherwertige Münzen ganzzahlig teilbar sind. Diese Gebühreneinheit entspricht deshalb der kleinsten zu verwendenden Münzeinheit von DM —,10, auf die der Grundtakt bei Münzfemgesprächen aufgebaut werden muß. Dieser Wert für eine Gebühreneinheit stimmt also nicht mit der Gebühreneinheit für normale Teilnehmer überein, so daß der auf diese aufgebaute Zähltakt für Fernwahlmünzer nicht geeignet ist. Aus diesem Grunde wird in Deutschland bei einer Verbindung, die von einem Münzfernsprecher ihren Ausgang nimmt, mit Rücksicht auf die kleinere Gebühreneinheit ein entsprechend schnellerer Zähltakt angelegt. Es wird deshalb zu diesem Zweck bei der Wahl vom Münzer ein be^ sonderes Signal, das sogenannte Münzerkennzeichen abgegeben, das die Umschaltung auf einen schnelleren Zeittakt im Zählimpulsgeber veranlaßt.

Bei einer derartigen, in Abhängigkeit von einem besonderen Kennzeichen erfolgenden Zeittaktgabe aus der Amtseinrichtung sind zwangläufig zusätzliche Schaltungsmaßnahmen, die infolge der zu diesem Zweck erforderlichen Sondereinrichtungen einen hohen Aufwand bedeuten, notwendig. Um einen Münzfernsprechapparat wie einen normalen Teilnehmer an die Vermittlungsstelle anschließen zu können und damit im Vergleich zu einer solchen normalen Teilnehmerstelle ohne zusätzliche Änderungen am Fernverkehr teilzunehmen, ist es also zweckmäßig, auf das zusätzliche Münzerkennzeichen und die amtsseitig erfolgende Abgabe eines speziellen Taktes zu verzichten, d. h. den für den Münzer notwendigen Zähltakt durch eine im Fernwahlmünzer selbst erfolgende Umsetzung des normalen Teilnehmertaktes zu gewinnen.

Als Kriterium für eine derartige Umsetzung dient bei einer bekannten Anordnung der zeitliche Abstand zwischen den einzelnen Teilnehmerzählimpulsen. Es wird dabei während der Intervalle zwischen zwei aufeinanderfolgenden Teilnehmerzählimpulsen ein vorher auf einen definierten Spannungswert aufgeladener Meßkondensator auf einem dem jeweiligen Zeitabstand entsprechenden Spannungswert entladen und an den Eingang einer Vergleichsschaltung geschaltet. An dieser Vergleichsschaltung liegt gleichzeitig ein über eine Vergleichsentladestrecke entladener weiterer Kondensator, wobei die Zeitkonstante der Entladung den gewünschten Teilen oder Vielfachen des Teilnehmerzähltaktes angepaßt sein muß. Wird die Spannungsdifferenz an den Eingängen der Vergleichsschaltung zu Null, so wird ein Impuls des Münzertaktes erzeugt. Um diese Impulse störungsfrei erzeugen zu können, sind mehrere Auf- und Entladekreise sowohl bezogen auf die Meßkondensatoren als auch auf die Vergleichskondensatoren erforderlich, die über entsprechende Relaisketten gesteuert werden. Die erreichbare Genauigkeit und Zuverlässigkeit ist bei der Verwendung von ÄC-Kreisen, insbesondere bei langen Zeitintervallen, nicht sehr groß. Der Kondensator kann beispielsweise durch äußere Störungen beeinflußt werden. Weiterhin sind für die Vergleichskondensatoren entsprechend den unterschiedlichen Zeitintervallen für alle möglichen Teilnehmerzähltakte unterschiedliche Entladezeitkonstanten vorzusehen, wobei der Entladestrom über die Vergleichsschaltung zudem bei der Berechnung dieser Zeitkonstanten berücksichtigt werden muß. Bei dieser bekannten Anordnung wird eine derartige Anpassung durch eine oder mehrere aufeinanderfolgende Entladungen durchgeführt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine sichere fehlerfreie Umsetzung einer Impulsfolge mit einer vorgegebenen Werteinheit je Impuls in eine Impulsfolge anderer Werteinheit je Impuls, ohne die Einhaltung schwieriger Zeitbedingungen vorauszusetzen, zu ermöglichen.

Dies geschieht dadurch, daß jeder Impuls der umzusetzenden Impulsfolge ein erstes schrittgesteuertes Speicherschaltglied auf einen der Werteinheit analogen Speicherwert voreinstellt, der dann, gesteuert durch einen Taktgeber, in mehreren, einem ganzzahligen Teilwert beider Werteinheiten entsprechenden Schritten in ein zweites schrittgesteuertes Speicherschaltglied, das jeweils bei Erreichen eines der Werteinheit der Ausgangsimpulsfolge analogen Speicherwertes einen Impuls auslöst, übertragen wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mit Bezug auf die Erzeugung von Zähltakten für Münzfernsprechapparate also nicht der Impulsabstand zwischen zwei Teilnehmerzähltakten der Umsetzung zugrunde gelegt, so daß die sich aus der Einhaltung ganz bestimmter Zeitbedingungen ergebenden Schwierigkeiten und Ungenauigkeiten mit Sicherheit vermieden werden. Es wird vielmehr jeder eintreffende Teilnehmerzählimpuls in eine seinem Wert entsprechende Bezugsgröße umgewandelt, die dann, ohne gestaffelte Vergleichsgrößen vorsehen zu müssen, durch einfachen Übertrag die Erzeugung von Impulsen im Abstand des Münzertaktes ermöglicht. Ändert sich der Teilnehmerzähltakt zu einer bestimmten Tageszeit oder wird der Teilnehmerzähltakt aus anderen Gründen, z. B. indirekte Gebührenerhöhung, geändert, so paßt sich die Umsetzung selbsttätig diesen Änderungen an.

Eine besonders einfache Anordnung ergibt sich, wenn man als Speicherschaltglieder multistabile Magnetkerne verwendet und die Übertragung des voreingestellten Speicherwertes des ersten Magnetkernes durch einen gleichzeitig beide Magnetkerne schrittweise beeinflussenden und mit einem Takt-

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geber verbundenen Schöpf kern erfolgt und die Ma- kern K 2, einen Magnetisierungsschritt in Richtung gnetkerne mit individuell zugeordneten Indikatoren auf die negative Sättigungslage zur Folge, da für verbunden sind, die mit Bezug auf den zweiten diesen Kern der positive Remanenzpunkt als Nullage Magnetkern bei einem bestimmten, der Werteinheit gewählt wurde. Da bei den als Beispiel angenomanalogen Magnetisierungszustand die Rückstellung in 5 menen deutschen Verhältnissen die Werteinheit eines die Ausgangslage bewirken und während der Dauer Impulses des Münzertaktes, die dem negativen Sättides Rückstellvorganges die Taktgabe unterbrechen gungspunkt des Magnetkernes K 2 zugeordnet sein und mit Bezug auf den ersten Kern nach erfolgter soll, den Wert 10 hat, bedeutet dies unter der Vorr vollständiger Ausspeicherung den Taktgeber ganz aussetzung gleichen Kernmaterials und gleichen abschalten. io Kernquerschnittes für beide Magnetkerne Xl und Eine Anpassung an eine mögliche Änderung der K 2, daß bei jeder vollständigen Ummagnetisierung Gebühreneinheit, d.h. des Verhältnisses zwischen des Schöpf kernes K 3 der dadurch verursachte Ma-Teilnehmerzähltakt und Münzerzähltakt, kann dann gnetisierungsschritt für beide Kerne nicht die gleiche in einfacher Weise dadurch erfolgen, daß man das Größenordnung hat. Dies kann in einfacher Weise Verhältnis der Windungszahlen der die Magnetkerne 15 dadurch berücksichtigt werden, daß man für die Winbeeiniussenden Wicklungen des Schöpf kernes ent- dungszahlen der Wicklungen w 2 und w 3, an welchen sprechend verändert. ■ die Impulse abgenommen werden, ein Verhältnis Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung wählt, das dem Verhältnis der beiden Werteinheiten ist der Takt des Taktgebers jeweils von einem durch entspricht, d. h., die Windungszahlen der Wicklung den Abstand der ersten beiden Impulse der umzu- 20 w 3 und der Wicklung w 2 können sich dem gewählsetzenden Impulsfolge voreingestellten Regelelement ten Beispiel wie 18 zu 10 verhalten. Es sei darauf veränderbar. Dadurch erfolgt die Auslösung eines hingewiesen, daß dieses Windungsverhältnis sowie Impulses der abgeleiteten Impulsfolge in annähernd entsprechend das Verhältnis der Speicherkapazitäten gleichen Abständen. der beiden Magnetkerne ganz allgemein einem ganzin der Zeichnung ist ein lediglich die zum Ver- 25 zahligen Vielfachen der kleinsten ganzzahligen ständnis erforderlichen wesentlichen Bestandteile Koeffizienten entsprechen kann, die durch das Verenthaltenes Ausführungsbeispiel der Erfindung ge- hältnis von Ortsgebührenwert und kleinstem, zu kaszeigt, das nachfolgend näher beschrieben werden soll. sierenden Münzwert bestimmt sind, d. h., es können Bei der in der Figur dargestellten prinzipiellen Schrittzahlen und damit übereinstimmend Windungs-Schaltungsanordnung zur Gewinnung eines münz- 3° Zahlenverhältnisse gewählt werden, die sich beispielsgerechten Kassiertaktes aus dem normalen Teil- weise wie 9 zu 5 oder 27 zu 15 usw. verhalten. Sollte nehmerzähltakt werden als Speicherschaltglieder die sich also aus irgendwelchen Gründen der Gebührenmultistabilen Magnetkerne K1 und K 2 verwendet, wert ändern, so kann die Schaltungsanordnung durch die sich im Ruhezustand beispielsweise im Zustand gleicherweise erfolgende Änderung des Windungspositiver Remanenz befinden sollen. Durch einen 35 Zahlverhältnisses sehr leicht angepaßt werden,
vom Amt eintreffenden Zählimpuls wird der multi- Die Erzeugung der Impulse zur schrittweisen stabile Magnetkern Kl in die dem Ruhezustand ent- Magnetisierung der beiden Magnetkerne Kl und K2 gegengesetzte Sättigungslage durch die Umschaltung über einen Schöpfkern hat gegenüber anderen mögder Kontakte /1 und /2 aus der gezeichneten Ruhe- liehen Methoden beispielsweise über Zeitglieder den lage gebracht. Der negative Sättigungszustand des 40 Vorteil, daß Temperatureinflüsse weitgehend elimi-Speicherschaltgliedes Kl soll den der Werteinheit niert werden.

eines Impulses eines normalen Teilnehmerzähltaktes Nachdem nun die Voraussetzungen geklärt sind, sei analogen Speicherwert darstellen, d.h., es ist ihm, im folgenden der Funktionsablauf der in der Figur geauf deutsche Verhältnisse bezogen, der Wert 18 zu- zeigten Schaltungsanordnung erläutert. Wie bereits ergeordnet. Die Abfragung dieses Speicherwertes kann 45 wähnt, füllt ein ankommender Zählimpuls einer Taktalso demnach in η = 18 einzelnen Magnetisierungs- folge denSpeicherkernKl. Dieser Füllzustandist durch schritten erfolgen, wobei dann jeder Schritt zu einem die negative SättigungsanJage gekennzeichnet und entzeitlich stabilen Zustand, d. h. zu einer bestimmten spricht dem Gebührenwert 18. Nach Beendigung des Remanenzlage, führt. Impulses, dessen Folgefunktionen durch das nicht Zur Gewinnung eines Münzertaktes wird nun dieser 5° dargestellte Relais / durchgeführt werden, wird über Speicherwert des multistabilen Magnetkernes Kl den sich jetzt in der Ruhelage befindlichen Kontakt schrittweise ausgespeichert und auf den gleichartigen, /4 der den Schöpf kern beeinflussende Taktgeber, der als zweites schrittgesteuertes Speicherschaltglied hier als ein in Selbstunterbrecherschaltung arbeitendes fungierenden multistabilen Magnetkern K2 über- Relais A dargestellt ist, angelassen. Im Anlaßkreis tragen. Diese definierte, schrittweise Übertragung 55 liegt außerdem der Kontakt öl eines Relais B, das erfolgt durch den sogenannten Schöpf kern K 3, der, sich im Ausgangskreis einer Kippstufe befindet, die gesteuert von dem Taktgeber TG, für jeden Einzel- in Verbindung mit einem einstufigen Transistorschritt über die Wicklung wl jeweils vollständig vom verstärker den Indikator JnI bildet. Das im Ruhebeispielsweise negativen Remanenzpunkt auf den zustand erregte Relais B ist abgefallen, da über den positiven Sättigungspunkt ummagnetisiert wird und 60 Kontakt /3 die Kippstufe mit dem Eintreffen des für die Dauer dieses Umklappvorganges an seinen Zählimpulses umgeschaltet wurde.
Ausgangswicklungen w 2 und w 3 jeweils einen Impuls Während des Erregungszustandes des Relais A konstanter Spannungszeitfläche liefert. Diese Impulse wird der Schöpfkern K 3, ausgehend von dem über die gelangen über die Wicklung w 2 auf den Magnetkern Ruhelage des Kontaktes a 1 festgelegten Ausgangs- Kl und über die Wicklung w3 auf den Magnetkern 65 zustand, beispielsweise der Zustand negativer Sätti- K 2 und haben jeweils, bezogen auf den Magnetkern gung, durch die Arbeitslage dieses Kontaktes voll- Kl, einen Magnetisierungsschritt in Richtung auf die ständig ummagnetisiert. Aus den bereits obenpositive Sättigungslage und, bezogen auf den Magnet- genannten Gründen ergibt sich dadurch für die Kerne

und Kl ein Rückmagnetisierungsschritt, da sich die Kontakte α 3 und α 4 des Relais A in der der gezeichneten Lage entgegengesetzten Arbeitslage befinden. Die Kontakte α 3 und α 4 sind erforderlich, um eine Beeinflussung der Kerne Kl und K2 zu verhindern, wenn nach dem Abfall des Relais A über die Ruhelage des Kontaktes a 1 der Impulsformerkern wieder in den Ruhezustand, d. h. zum Beispiel in den Zustand negativer Sättigung gebracht wird. An Stelle der mechanischen Kontakte können selbstverständlieh auch elektronische Schalter verwendet werden, insbesondere kann der als Relaisselbstunterbrecherschaltung dargestellte Taktgeber durch einen elektronischen Taktgeber, beispielsweise eine entsprechend gesteuerte Sperrschwingerschaltung, ersetzt werden. Die Kontakte α 3 und α 4 können entfallen, wenn man unter einem entsprechenden Mehraufwand an Wicklungen für den Impulsformerkern einen zusätzlichen Rückstellkreis vorsieht und in bekannter Weise über einen von zwei weiteren Wicklungen gesteuerten elektronischen Schalter, beispielsweise einen Transistor, einen Ausgangsimpuls nur dann entstehen läßt, wenn K 3 in die dem Ruhezustand entgegengesetzte .Sättigungslage geklappt wird.

Die schrittweise Magnetisierung in die dem Ausgangszustand entgegengesetzte Lage setzt sich so lange periodisch fort, bis nach dem zehnten Magnetisierungsschritt der Magnetkern K 2 in den Sättigungszustand gelangt. Da dieser Zustand ein dem kleinsten zu kassierenden Münzwert, d. h. der dem Münztakt entsprechenden Werteinheit entspricht, muß also eine Indikation stattfinden, welche dafür sorgt, daß ein Münzerimpuls abgegeben wird und der Magnetkern K 2 in die Ausgangslage rückmagnetisiert wird. Zur Indikation wird die beim Übergang in die Sättigung verursachte Erhöhung des im Koppelkreis zwischen dem Kern K2> und dem Kern K2 fließenden Stromes in der Form ausgenutzt, daß die am Widerstand R2 abfallende Spannung den Indikator Jn2, der beispielsweise ein oberhalb eines bestimmten Schwellwertes ansprechender Transistorverstärker sein kann, auslöst, so daß dadurch beispielsweise das Relais C anspricht. Das hat zur Folge, daß der Taktgeber über den Kontakt c 1 abgeschaltet und der Magnetkern K 2 über die Kontakte c 2 und c3 rückmagnetisiert wird. Über einen weiteren Kontakt c4 kann ein Münzerimpuls abgegeben werden. Nach dem Abfallen des Relais C im Indikator kann der Taktgeber, d. h. das Relais A, wieder periodisch arbeiten, so daß dadurch in der bereits bekannten Weise die Magnetkerne Kl und K2 weiterhin wieder in der ursprünglichen Richtung schrittweise magnetisiert werden. Bei der in dem Ausführungsbeispiel gewählten Dimensionierung gelangt der Magnetkern Kl beim 18. Schritt in die dem ursprünglichen Füllzustand entgegengesetzte Sättigungslage, so daß dadurch in gleicher Weise wie beim Magnetkern K 2 durch die Vergrößerung des Spannungsabfalles am Widerstand R1 eine Indikation durch das Ansprechen des Relais B des Indikators Jn 1 stattfindet. Dadurch wird über den Kontakt bl der Stromkreis für das Relais A unterbrochen und auf diese Weise der Taktgeber abgeschaltet.

Der bei Erreichen des gefüllten Zustandes des zweiten Speicherschaltgliedes, d. h. des Magnet- kernesK2, im ersten Speicherschaltglied, d.h. der Magnetkern Kl, verbleibende Restbetrag wird also nach der Abgabe eines Münzerimpulses vollständig auf den Speicher 2 übertragen, d. h., der Magnetkern K 2 ist vor dem Eintreffen des nächsten Zählimpulses des normalen Teilnehmerzähltaktes bereits voreingestellt. Nach dem Eintreffen dieses nachfolgenden Zählimpulses beginnt der geschilderte Funktionsablauf von neuem, lediglich mit dem Unterschied, daß infolge der Voreinstellung des multistabilen Magnetkernes K 2 ein weiterer Münzerimpuls bereits nach zwei Schritten abgegeben wird und der weitere Ablauf der Übertragung des Speicherwertes vom Speichernd auf den SpeicherK2 in gleicher Weise erfolgt.. . . .'

Das angegebene Ausführungsbeispiel läßt sich mit einem entsprechenden Mehraufwand von Wicklungen auf den Speicherkernen selbstverständlich auch ohne die Verwendung von Relais aufbauen. Für die Arbeitsgeschwindigkeit der Übertragung ist lediglich vorausgesetzt, daß sie innerhalb des kleinstmöglichen Abstandes zwischen zwei Zählimpulsen zu erfolgen hat. Bei ,den bestehenden Zähltakten läßt sich diese Bedingung selbst mit mechanischen Kontakten und Relais einhalten. Die Auslösung eines Münzerimpulses kann in annähernd gleichmäßigen Abständen erfolgen, wenn der Takt des Taktgebers jeweils von einem durch den Abstand der ersten beiden Impulse des normalen Zähltaktes voreingestellten Regelelement entsprechend verändert wird.

Bei einem Münzfernsprecher wird gefordert, daß beim ersten Teilnehmerzählimpuls zwei Münzerzählimpulse erzeugt werden, weil als Mindestgebühr für ein zustande gekommenes Gespräch zwei Münzeinheiten erhoben werden. Diese beiden Münzerimpulse werden in bekannter, hier nicht dargestellter Weise erzeugt. Man könnte an Stelle des vor- und rückwärts zählenden Speichers 1, in dem Ausführungsbeispiel der multistabile Magnetkern Kl, einen nur in einer Richtung zählenden Ringspeicher verwenden, der durch einen eintreffenden Zählimpuls, beispielsweise in der Ausführung als Schrittschaltwerk bei einem zugrunde gelegten Gebührenwert 18 insgesamt 18 Schritte macht, wobei jeder Schritt dieses Speichers gleichzeitig einen Schritt eines in gleicher Weise aufgebauten Ringspeichers bewirkt. Dieser zweite Ringspeicher hat entsprechend dem kleinsten zu kassierenden Münzwert eine Speicherkapazität von insgesamt 10 Schritten und ergibt bei Erreichen dieser Schrittzahl "einen Münzerimpuls ab und ist in gleicher Weise, wie der Magnetkern Kl nach Beendigung des Impulses in dem betrachteten Beispiel auf dem Schritt 8 voreingestellt.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Umsetzung von auf eine vorgegebene Werteinheit je Impuls bezogenen Impulsfolgen in Impulsfolgen anderer Werteinheit je Impuls, insbesondere von Zähltakten für Münzfernsprechapparate, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Impuls der umzusetzenden Impulsfolge ein erstes schrittgesteuertes Speicherschaltglied auf einen der Werteinheit (z. B. 18) analogen Speicherwert voreinstellt, der dann, gesteuert durch einen Taktgeber, in mehreren, einem ganzzahligen Teilwert beider Werteinheiten entsprechenden Schritten in ein zweites schrittgesteuertes Speicherschaltglied, das jeweils bei

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Erreichen eines der Werteinheit (z. B. 10) der Ausgangsimpulsfolge analogen Speicherwertes einen Impuls auslöst, übertragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Speicherschaltglieder multistabile Magnetkerne (Kl, K2) verwendet werden und daß die Übertragung des voreingestellten Speicherwertes des ersten Magnetkernes durch einen gleichzeitig beide Magnetkerne schrittweise beeinflussenden und mit einem Taktgeber verbundenen Schöpfkern (K 3) erfolgt und daß die Magnetkerne mit individuell zugeordneten Indikatoren (Jn 1, Jn 2) verbunden sind, die mit Bezug auf den zweiten Magnetkern bei einem bestimmten der Werteinheit analogen Magnetisierungszustand die Rückstellung in die Ausgangslage bewirken

und während der Dauer des Rückstellvorganges die Taktgabe unterbrechen und mit Bezug auf den ersten Kern nach erfolgter vollständiger Ausspeicherung den Taktgeber ganz abschalten.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Remanenzlage der Magnetkerne jeweils den der Werteinheit analogen Speicherwert darstellt.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Takt des Taktgebers jeweils von einem durch den Abstand der ersten beiden Impulse der umzusetzenden Impulsfolge voreingestellten Regelelement derart veränderbar ist, daß die Auslösung eines Impulses der abgeleiteten Impulsfolge in annähernd gleichmäßigen Abständen erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

009 538/207