DE4142007A1 - Einrichtung zur uebertragung von daten- und sprachsignalen zwischen einer von mehreren sprechstellen und einer zentralen vermittlungseinrichtung - Google Patents

Description

Einrichtung zur Übertragung von Daten- und Sprachsignalen zwischen einer von mehreren Sprechstellen und einer zentralen Vermittlungseinrichtung.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Übertragung von Daten- und Sprachsignalen zwischen einer von mehreren mit einer zentralen Vermittlungseinrichtung verbundenen Sprechstellen und der zentralen Vermittlungseinrichtung.

Das aus der Deutschen Patentschrift 27 41 000 bekannte leitungsgebundene Übertragungssystem für Sprechverkehr und Informationsverarbeitung dient in erster Linie zur Überwachung von Fertigungsanlagen und weist dazu mehrere, mit einer zentralen Vermittlungseinrichtung verbundene Sprechstellen auf. Ein anderes Einsatzgebiet eines Meldesystems, bei dem Sprechstellen mit einer zentralen Vermittlungseinrichtung verbunden sind, umfaßt die längs Straßen mit Abstand aufgestellten Notrufsäulen, über welche durch Mitteilungen an eine Zentrale Hilfe oder Unterstützung bei Pannen, Unfällen und dergleichen Notsituationen angefordert werden kann.

Jede Sprechstelle muß zur Aufrechterhaltung ihres Bereitschaftszustandes und für ihren Betrieb mit Strom versorgt werden. Die Stromversorgung bedeutet in Gebieten keine Probleme, in denen eine ausreichende Versorgung mit elektrischem Strom flächendeckend sichergestellt ist. In Gegenden, in denen eine derartige Versorgung aus dem öffentlichen Netz nicht überall gegeben ist, muß entweder auf die Aufstellung von Notrufsäulen verzichtet oder deren Stromversorgung in anderer Weise, beispielsweise über Batterien, eingerichtet werden. Es ist klar, daß der Einbau beispielsweise von Batterien in Sprechstellen für deren Betriebsbereitschaft eine erhöhten Wartungsaufwand erfordert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die die Aufstellung mehrerer Sprechstellen mit geringem Wartungsbedarf in Gebieten erlaubt, in denen nur eine unzulängliche oder gar keine öffentliche Stromversorgung besteht.

Dazu ist bei der genannten Einrichtung erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Sprechstellen parallel an ein zwei Adernpaare aufweisendes Telefonkabel angeschlossen sind, wobei das erste Adernpaar zur Daten- und Sprachsignalübertragung von einer Ausgangsschaltung der zentralen Vermittlungseinrichtung zu den Sprechstellen und das zweite Adernpaar zur Daten- und Sprachsignalübertragung von den Sprechstellen zu der Ausgangsschaltung vorgesehen sind und die Stromversorgung der Sprechstellen über beide Adernpaare geführt ist. Damit wird es möglich, ohne zusätzliche Leitungsverlegung und ohne Fremdstromquelle eine ganze Reihe von Sprechstellen zentral von der Vermittlungseinrichtung aus mit dem erforderlichen Betriebsstrom während der Bereitschafts- und Betriebsphasen der Sprechstellen zu versorgen. Außerdem bedeutet der Einsatz eines nur vieradrigen Telefonkabels nur minimalen Leitungsaufwand.

Um einen ausreichenden Daten- und Sprachsignalpegel auf der Telefonleitung auch nach größerer Entfernung von der zentralen Vermittlungseinrichtung sicherzustellen, ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß ein oder mehrere Leitungsverstärker für die Daten- und Sprachsignale in das Telefonkabel geschaltet sind, wobei jeder Leitungsverstärker an die Stromversorgung über die Adernpaare angeschlossen und auf minimalen Ruhestromverbrauch ausgelegt ist. Um eine Straße, die von einer mit Sprechstellen bestückten Autobahn abzweigt, ebenfalls mit von der zentralen Vermittlungseinrichtung aus bedienten Sprechstellen zu versorgen, ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß an einen der Leitungsverstärker ein vom Telefonkabel abzweigendes Telefonkabel mit weiteren Sprechstellen angeschlossen ist.

Wenn die Strecke, längs der Sprechstellen aufzustellen sind, sehr lang ist, kann es sich nach einer vorgegebenen, unter anderem von dem Leitungswiderstand des Telefonkabels abhängigen Anzahl von beispielsweise 32 Sprechstellen empfehlen, in Weiterbildung der Erfindung in das Telefonkabel eine die Stromversorgung der Sprechstellen unterstützende Unterzentrale zwischenzuschalten, die zur Stromeinspeisung an eine Fremdstromquelle angeschlossen ist.

Um zu verhindern, daß eine Sprechstelle mit zu hohem Stromverbrauch die Stromversorgung der übrigen Sprechstellen gefährdet, ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß jede Sprechstelle eine Überstromschaltung enthält, die die Sprechstelle bei zu hoher Stromentnahme aus dem Telefonkabel abschaltet.

Zweckmäßig weist jede Sprechstelle eine DC/DC-Wandler für die Stromversorgung der elektrischen und elektronischen Komponenten der Sprechstelle auf. Um den Stromverbrauch in einer Sprechstelle möglichst gering zu halten, empfiehlt es sich, den DC/DC-Wandler als Abwärtsregler mit in Reihe geschaltetem Schalttransistor und Induktivität auszubilden, wobei die Schaltsignale für den Schalttransistor durch Vergleich der Ausgangsspannung der Induktivität mit einem Referenzpotential gewonnen werden. Dabei kann das Referenzpotential zweckmäßig von einem an den Ausgang der Induktivität angeschlossenen Linearregler geringen Eigenverlusts abgeleitet werden. Mit besonderem Vorteil wird hierzu eine Teilspannung der Ausgangsspannung der Induktivität mit dem Referenzpotential verglichen. Um definierte Schaltabstände des Schalttransistors zu erreichen und ein Flattern zu verhindern, ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Teilspannung bei Annäherung an den Referenzwert erhöht wird. Schließlich kann die Erfindung in der Weise weitergebildet werden, daß die Ausgangsspannung der Induktivität für den Betrieb eines in der Sprechstelle vorhandenen Lautsprechers erhöht wird, um die Verständlichkeit der vom Lautsprecher abgegebenen Signale zu verbessern. Mit der Verwendung des erfindungsgemäßen DC/DC-Wandlers wird es möglich, an die zentrale Vermittlungseinrichtung eine Anzahl von bis zu etwa 32 Sprechstellen in Form von Notrufstationen anzuschließen, ohne daß eine externe Stromversorgung notwendig wird. Wenn an das Telefonkabel weitere bis zu 32 Sprechstellen angeschlossen werden sollen, empfiehlt sich dann der Einbau der erwähnten Unterzentrale in das Telefonkabel, etwa zwischen der 64. und 65. Sprechstelle nach der zentralen Vermittlungseinrichtung beziehungsweise der dieser näheren Unterzentrale. Somit können an die zentrale Vermittlungseinrichtung über ein Telefonkabel bis zu 256 Sprechstellen angeschlossen werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer zentralen Vermittlungseinrichtung mit mehreren, an diese angeschlossenen Telefonkabeln und Sprechstellen;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Notruflinie;

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Ausgangsschaltung in der zentralen Vermittlungseinrichtung;

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Leitungsverstärkers;

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer an ein Telefonkabel angeschlossenen Sprechstelle als Notrufstation; und

Fig. 6 ein Schaltbild der wesentlichen Teile des DC/DC-Wandlers.

Die zentrale Vermittlungseinrichtung 10 enthält mehrere gleichartige Prozessorsysteme, von denen das strichpunktiert eingerahmte Prozessorsystem 12 nachstehend näher beschrieben und in Fig. 1 dargestellt ist. Das Prozessorsystem 12 weist eine Sprachvermittlungseinrichtung 18 zur Aufnahme, Verarbeitung und Weiterleitung von Sprachsignalen sowie einen zentralen Vermittlungsrechner 28 zur Aufnahme, Bearbeitung und Weiterleitung von Steuerfunktionen auslösenden Datensignalen auf. So ist die Sprachvermittlungseinrichtung 18 über eine Telefonüberleiteinrichtung 16 und einen Ausgang 14 mit einem öffentlichen Telefonnetz 11 verbunden. Eine Ausgangsleitung 58 führt von der Sprachvermittlungseinrichtung 18 zu einem Steuerpult 50, welches ankommende Sprachsignale durch Betätigen von geeigneten Tasten eines Stationstastenfeldes 52 an die gewählte Sprechstelle über den Kanal 58 und/oder über eine Leitung 55 an ein Magnetbandgerät 53 zur bleibenden Aufbewahrung der Sprachsignale weiterleitet. Dazu ist die Sprachvermittlungseinrichtung 18 über je einen Sprachkanal mit je einer von mehreren Leitungskarten, von denen die Leitungskarten 20, 22 näher dargestellt sind, verbunden, wobei über jeden Sprachkanal ein Sprachsignalaustausch zwischen der Sprachvermittlungseinrichtung 18 und der angeschlossenen Leitungskarte stattfinden kann.

Der zentrale Vermittlungsrechner 28 steht über je einen Datensignalkanal mit jeder der Leitungskarten in Datensignal-Austausch und verarbeitet die aufgenommenen Datensignale zu Steuersignalen, die über Leitung 52 dem Steuerpult 50, über Leitung 64 einem angeschlossenen Personalcomputer 66 mit nachgeschaltetem Drucker 68 sowie über Leitung 62 einem Anzeigefeld 60 zugeführt werden können. Das Anzeigefeld 60 kann eine schematische Wiedergabe der Sprechstellenverteilung auf die einzelnen an die zentrale Vermittlungseinrichtung 10 angeschlossenen Telefonkabel als Übersicht für den Betrachter darbieten.

Jede Leitungskarte ist mit einem Telefonkabel verbunden, beispielsweise die Leitungskarte 20 mit dem Telefonkabel 30 und die Leitungskarte 22 mit dem Telefonkabel 36. An jedes der Telefonkabel ist eine Reihe von bis zu 256 Sprechstellen parallel angeschlossen, von denen in Fig. 1 drei an das Telefonkabel 36 angeschlossene Sprechstellen mit 42, 44, 46 bezeichnet sind. Jede Leitungskarte besitzt eine Ausgangsschaltung, an welche das jeweilige Telefonkabel angeschlossen ist und die die aus dem zugehörigen Telefonkabel aufgenommenen Sprachsignale einem NF-Teil zuführt und aus dem Telefonkabel aufgenommene Datensignale einem Datenteil zuleitet. So weist die Leitungskarte 22 eine Ausgangsschaltung 23, einen NF-Teil 25 und einen Datenteil 27 auf. Der Sprachteil ist über einen der erwähnten Sprachkanäle mit der Sprachvermittlungseinrichtung 18 und der Datenteil ist mit dem zentralen Vermittlungsrechner 28 verbunden.

Entsprechend werden von der Sprachvermittlungseinrichtung 18 aufgenommene Sprachsignale vom NF-Teil 25 und von dem zentralen Vermittlungsrechner 28 aufgenommene Datensignale vom Datenteil 27 jeweils der Ausgangsschaltung 23 zur Weitergabe auf das angeschlossene Telefonkabel 36 zugeleitet.

Jedes an die zentrale Vermittlungseinrichtung 10 angeschlossene Telefonkabel enthält zwei Adernpaare, von denen ein Adernpaar 202, 204 (Fig. 5) die Übertragung von Sprach- und Datensignalen von der zentralen Vermittlungseinrichtung 10 zu den einzelnen an das Telefonkabel angeschlossenen Sprechstellen übernimmt und das andere Adernpaar 206, 208 die Übertragung von Sprach- und Datensignalen von einer Sprechstelle über das zugehörige Telefonkabel zur zentralen Vermittlungseinrichtung 10 bewirkt.

Für das Telefonkabel 36 zeigt das in Fig. 2 dargestellte Blockschaltbild der Leitungskarte 22 das Adernpaar 202, 204 für die Übertragung von Sprach- und Datensignalen an die angeschlossenen Sprechstellen sowie das Adernpaar 206, 208 zur Aufnahme von Sprach- und Datensignalen aus einer angeschlossenen Sprechstelle. Das Adernpaar 206, 208 ist über einen Übertrager 210 an die beiden Eingänge eines Empfängerverstärkers 212 angeschlossen, der auf seiner Ausgangsleitung 211 Sprachsignale über Leitung 214 einem NF-Ausgangsschalter 215 und über eine Zweigleitung 213 Datensignale einem DTMF-Sendeempfänger 216 zuführt.

Der NF-Ausgangsschalter 215 ist über einen Kanal 1 mit der Sprachvermittlungseinrichtung 18 zur Weitergabe der aufgenommenen Sprachsignale an diese verbunden.

Auf der Leitungskarte 22 befindet sich eine deren Betrieb steuernde Mikroprozessor-Steuereinheit 220, die Steuersignale über einen Steuerbus 222 dem DTMF-Sendeempfänger 216, dem NF-Ausgangsschalter 215 und einem NF-Eingangsschalter 218 zuführt und von diesen Einheiten über den Steuerbus 222 Steuersignale aufnimmt. An die Mikroprozessor-Steuereinheit 220 können mehrere lichtelektrische Statusanzeigen angeschlossen sein, die im Ganzen mit 224 bezeichnet sind. Über den Steuerbus 222 nimmt die Mikroprozessor- Steuereinheit 220 auch die aus dem Adernpaar 206, 208 über den Empfängerverstärker 212 und dem DTMF-Sendeempfänger 216 herangeführten Datensignale auf, und gibt diese über einen Datenbus 226 an eine serielle Schnittstelle 228, deren Ausgangsleitung 229 mit dem zentralen Vermittlungsrechner 28 verbunden ist.

Von der Sprachvermittlungseinrichtung 18 ausgegebene Sprachsignale gelangen über den Kanal 2 auf einen NF-Eingangsschalter 218, der diese, nach Schließen eines Schalters 230 durch die Mikroprozessor- Steuereinheit 220, über einen Summierer 232 an einen Senderverstärker 242 weitergibt. Von dem zentralen Vermittlungsrechner 28 gelieferte Datensignale gelangen über Leitung 229 und die serielle Schnittstelle 228 sowie den Datenbus 226 in die Mikroprozessor- Steuereinheit 220, die entsprechende Datensignale über den Steuerbus 222, den DTMF-Sendeempfänger 216 und den Summierer 232 ebenfalls auf den Senderverstärker 242 gelangen läßt. Der Senderverstärker 242 besitzt ausgangsseitig einen Übertrager 250, der sekundärseitig mit dem weiteren Adernpaar 202, 204 des Telefonkabels 36 verbunden ist. Auf diese Weise gelangen sowohl Sprachsignale wie auch Datensignale über die Leitungskarte 22 auf ein Adernpaar 202, 204 des Telefonkabels 36, das diese Sprach- und Datensignale an die mittels der Datensignale adressierte Sprechstelle, beispielsweise Sprechstelle 42 weiterleitet. Über die Adernpaare 202, 204 sowie 206, 208 werden die Sprachsignale und die Datensignale nach dem international genormten DTMF-Verfahren übertragen.

Auf der Leitungskarte 22 befindet sich auch eine Gleichspannungsversorgungsschaltung 260, die eingangsseitig an eine geeignete Gleichstromquelle von beispielsweise 60 Volt angeschlossen ist. Zur Phantomspeisung führt eine Gleichspannung führende Ausgangsleitung 262 an die adernpaarseitige Mittelanzapfung des Übertragers 210, während eine zweite Ausgangsleitung 264 der Schaltung 260 an die Mittelanzapfung der adernpaarseitigen Wicklung des Übertragers 250 gelegt ist. Zwischen den Leitungen 262 und 264 besteht eine Gleichspannung von 60 Volt, wobei die Leitung 262 gegenüber der Leitung 264 auf positiver Spannung liegt.

Für die an die zentrale Vermittlungseinrichtung 10 angeschlossenen Telefonkabel oder Fernmeldeleitungen empfiehlt es sich, solche mit großem Durchmesser und geringer Dämpfung zu benutzen. Nach einer Länge der Fernmeldeleitung 36, die von den elektrischen Eigenschaften der Leitung abhängt und beispielsweise 20 km betragen kann, muß in das Telefonkabel 36 ein Leitungsverstärker eingeschaltet werden. In Fig. 3 sind ein Leitungsverstärker 45 sowie ein weiterer Leitungsverstärker 47 im Telefonkabel 36 dargestellt, wobei nach jeweils etwa 20 km Telefonkabellänge je ein Leitungsverstärker vorgesehen ist.

Gemäß Fig. 4 ist ein Eingangsübertrager 410 eingangsseitig mit dem ankommenden Adernpaar 202, 204 verbunden und führt die aufgenommenen Signale ausgangssseitig einem Verstärker 412 zu. Der Ausgang des Verstärkers 412 wird über einen weiteren Übertrager 420 auf ein abgehendes Adernpaar 402, 404 gegeben, an welches die dem Leitungsverstärker 45 nachgeschalteten Sprechstellen 44, 46 parallel angeschlossen sind. Ein weiteres Adernpaar 406, 408 des Telefonkabels 36, welches von den dem Leitungsverstärker 45 nachgeschalteten Sprechstellen 44, 46 kommt, ist mit einem Übertrager 430 verbunden, der die aufgenommenen Sprach- und Datensignale einem Verstärker 432 zuführt.

Der Ausgang des Verstärkers 432 wird einem Ausgangsverstärker 434 über Leitung 433 zugeführt, dessen Ausgang an einen Ausgangsübertrager 450 angeschlossen ist. Die Sekundärseite des Ausgangsübertragers 450 ist mit dem weiteren Adernpaar 206, 208 verbunden.

Zur Gleichstromversorgung wird von der Mittelanzapfung der Primärseite des Übertragers 410 über Leitung 442 und von der Mittelanzapfung der Sekundärseite des Übertragers 450 über Leitung 444 Gleichspannung einer Stromversorgungseinheit 440 zugeführt, welche eine stabilisierte Betriebsgleichspannung von etwa 12 Volt erzeugt und über Leitungen 411, 413 dem Verstärker 434 und von diesem über Leitungen 415, 417 dem Verstärker 412 beziehungsweise über Leitungen 419, 421 dem Verstärker 432 zuführt. Ein weiterer Ausgang der Stromversorgungseinheit 440 läßt die über Leitungen 442 und 444 aufgenommene Eingangsgleichspannung an die Mittelanzapfungen der Sekundärseiten der Übertrager 420 und 430 gelangen, die zugehörigen Leitungen sind mit 446 und 448 bezeichnet. Wie ersichtlich, ist die Ausgangsleitung 446 aus der Stromversorgungseinheit 440 mit der Mittelanzapfung des Übertragers 420 und die Ausgangsleitung 448 aus der Stromversorgungseinheit 440 mit der Mittelanzapfung des Übertragers 430 verbunden.

Auf diese Weise ist die Phantomspeisung aus dem Adernpaar 202, 204 und 206, 208 auf das abgehende Adernpaar 402, 404 und 406, 408 über die Stromversorgungseinheit 440 durchgeschleift.

Sowohl die Stromversorgungseinheit 440 wie auch die Verstärker 412, 432, 434 sind auf minimalen Ruhe- und Betriebsstromverbrauch ausgelegt.

Der erfindungsgemäße Leitungsverstärker nach Fig. 4 ermöglicht auch die Versorgung eines vom Telefonkabel 36 abzweigenden und mit Sprechstellen versehenen Telefonkabels, wie das in Fig. 1 anhand des vom Telefonkabel 31 abzweigenden Telefonkabels 33 dargestellt ist. Derartige Abzweigungen kommen vor allem dort in Betracht, wo bei Straßenkreuzungen auch die kreuzende Straße mit Notrufsäulen in Form der Sprechstellen versehen werden soll. Dazu ist an die Ausgangssignalleitung 414 des Verstärkers 412 eine Zweigleitung 416 angeschlossen, die mit der Primärseite eines Ausgangsübertragers 460 verbunden ist. Die Sekundärseite des Ausgangsübertragers 460 ist mit einem abgehenden Adernpaar 462, 464 eines abzweigenden Telefonkabels verbunden. Das andere Adernpaar 466, 468 des abzweigenden Telefonkabels ist mit der Primärseite eines weiteren Eingangsübertragers 480 verbunden, dessen Sekundärseite dem Eingang eines weiteren Verstärkers 470 zugeführt ist. Die Signalausgangsleitung 472 des Verstärkers 470 führt zu einem weiteren Eingang des Verstärkers 434. Die Phantomstromversorgung des abgehenden Adernpaares 462, 464 und 466, 468 wird von der Stromversorgungseinheit 440 über eine mit der Mittelanzapfung der Sekundärseite des Übertragers 460 verbundene Ausgangsleitung 452 der Stromversorgungseinheit 440 und durch eine mit der Mittelanzapfung der Primärseite des Übertragers 480 verbundene Ausgangsleitung 454 der Stromversorgungseinheit 440 sichergestellt. Die Gleichstromversorgung des Verstärkers 470 wird über Leitungen 435, 437 aus dem Verstärker 432 ermöglicht. Selbstverständlich besitzt auch der Verstärker 470 minimalen Ruhe- und Betriebsstrom.

Abhängig von den elektrischen Eigenschaften des Telefonkabels 36 ist es aufgrund des unvermeidlichen Ohm′schen Widerstands desselben notwendig, zur Sicherstellung des ordnungsgemäßen Betriebs der an das Telefonkabel 36 angeschlossenen Sprechstellen nach einer gewissen Strecke von beispielsweise 40 km eine Fremdeinspeisungsmöglichkeit von Gleichstrom vorzusehen. Dazu kann eine Unterzentrale 43 dienen, die gleichstrommäßig an ein in der Nähe vorhandenes öffentliches Netz angeschlossen ist. Diese externe Gleichstromeinspeisung kann mit einem Leitungsverstärker für Sprach- und Datensignale etwa in der Weise verbunden werden, daß der in Fig. 4 dargestellte Leitungsverstärker 45 einen separaten Gleichstromanschluß 490 aufweist, welcher mit einem Eingang der Stromversorgungseinheit 440 verbunden ist.

Gemäß Fig. 5 weist jede Sprechstelle (Notrufsäule) einen Eingangsübertrager 101 auf, dessen Primärwicklung mit dem Adernpaar 202, 204 verbunden ist.

Sekundärseitig ist der Übertrager 101 mit einem Empfängerverstärker 111 verbunden, der die aufgenommenen Sprach- und Datensignale über Leitung 115 einem Lautsprecherverstärker 121 zuführt.

Ausgangsseitig ist an den Lautsprecherverstärker 121 ein Lautsprecher 123 angeschlossen. Die von dem Lautsprecherverstärker 121 nicht verarbeitbaren Datensignale gelangen über eine Zweigleitung 117 von der Leitung 115 auf einen DTMF-Senderempfänger 125, der diese über einen Datenbus 129 einer den Betrieb der Sprechstelle steuernden Mikroprozessor-Steuereinheit 170 zuführt. Die Mikroprozessor-Steuereinheit 170 vergleicht die in den aufgenommenen Datensignalen enthaltene Sprechstellenadresse mit der in einem der Speicher 143 und/oder 145 gespeicherten Adresse der Sprechstelle und veranlaßt bei Übereinstimmung die erforderlichen Funktionen innerhalb der Sprechstelle. So kann die Mikroprozessor-Steuereinheit 170 über eine Ausgangsleitung 139 ein Tonsignal über einen dann geschlossenen Schalter 119 am Eingang des Lautsprecherverstärkers 121 auf den Lautsprecher 123 geben, um einem Benutzer der Sprechstelle nach Art der Telefonwählapparate ein Betriebsbereitschaftssignal zu Gehör zu bringen. Gleichzeitig kann die Mikroprozessor- Steuereinheit 170 die Betriebsbereitschaft über eine angeschlossenen Betriebsanzeige 151 optisch zu erkennen geben.

Für den Sprechverkehr mit dem Operator am Steuerpult 50, das einen üblichen Telefonhörer 51 aufweist, ist in der Sprechstelle ein Mikrophon 141 vorgesehen, dessen Ausgangssprachsignale über einen Mikrophon-Begrenzungsverstärker 131 und einen unter Steuerung der Mikroprozessor-Steuereinheit 170 geschlossenen Schalter 137 sowie einen dem Schalter 137 nachgeschalteten Addierer 127 einem Senderverstärker 113 zugeführt werden. Dieser kann auch Datensignale aus der Mikroprozessor-Steuereinheit 170 über den Datenbus 129, den DTMF-Senderempfänger 125, dessen Ausgangsleitung 133 und den Summierer 127 aufnehmen. Die Sprach- und Datensignale werden in dem Senderverstärker 113 geeignet verstärkt und über den angeschlossenen Ausgangsübertrager 102 auf das andere Adernpaar 206, 208 zur Weiterleitung an die zentrale Vermittlungseinrichtung 10 gegeben. Für Notfälle, bei denen ein Arzt, Krankenwagen, Abschleppdienst oder Feuerwehr gerufen werden muß, sind Tastenschalter, die insgesamt mit 149 bezeichnet sind, an entsprechende Eingänge der Mikroprozessor-Steuereinheit 170 angeschlossen, die daraufhin entsprechend kodierte Datensignale über den genannten Weg an die zentrale Vermittlungseinrichtung 10 überträgt. Die Stromversorgung der verschiedenen Bauteile der Sprechstelle, wie etwa des Empfangsverstärkers 111, des Sendeverstärkers 113, des Senderempfängers 125, der Mikroprozessor-Steuereinheit 170 sowie des Lautsprecherverstärkers 121 und des Mikrophonverstärkers 131 dient ein DC/DC Wandler 103 mit zwei Eingangsstromleitungen.

Die positive Gleichstromleitung 107 ist an die Mittelanzapfung der Primärseite des Übertragers 101 und die negative Gleichstromleitung 106 ist an die Mittelanzapfung der Sekundärseite des Übertragers 102 angeschlossen. Die Leitungen 106, 107 sind über eine Überstromschaltung 104 geführt, welche eine mögliche Stromversorgung der Sprechstelle unterbricht, wenn der von der Sprechstelle aus dem Adernpaar 202, 204 und 206, 208 gezogene Gleichstrom einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Die Überstromschaltung 104 ist mit dem Eingang des DC/DC Wandlers 103 verbunden.

Der DC/DC Wandler 103 ist gemäß Fig. 6 ein Abwärtsregler, dessen Eingangsklemme 105 mit der Leitung 107 (über die Überstromschaltung 104) verbunden ist, wobei die Leitung 106 auf Masse liegt. Der Wandler besitzt eine Reihenschaltung aus einem Transistor 110 und einer einseitig an Masse liegenden Diode 112, wobei der Verknüpfungspunkt von Transistor 110 und Diode 112 mit einer Induktivität 114 verbunden ist. Von dem Schaltungspunkt 116 am Ausgang der Induktivität 114 führt zunächst ein Stromweg über einen Widerstand 118 zu einem Eingang 132 eines Linearreglers 130 mit geringem Ruhestromverbrauch, der an seiner Ausgangsklemme 134 eine konstante Gleichspannung von +5 Volt bei hinreichender Spannung am Eingang 132 erzeugt. Wie die Bezeichnung U3 in Fig. 6 andeutet, sind die Schaltungspunkte 120 und 122 verbunden, wobei die Schaltungspunkte 120, 122 einerseits kapazitiv und andererseits über eine Diode an Masse liegen.

Der Erzeugung der Schaltsignale für den Transistor 110 dient ein Vergleich einer vom Schaltungspunkt 116 abgeleiteten Teilspannung mit einer am Referenzpunkt 162 stehenden Referenzspannung, die eine Teilspannung der genannten +5 Volt ist. Dazu liegt an dem Schaltungspunkt 116 ein aus dem Widerstand 124 sowie zunächst dem Widerstand 128 bestehender Spannungsteiler gegen Masse. Am Verknüpfungspunkt 126 der Widerstände 124 und 128 steht damit eine Teilspannung der am Punkt 116 stehenden Ausgangsspannung der Induktivität 114. Diese Teilspannung des Schaltungspunkts 126 wird der Basis eines Transistors 152 eines Vergleichers 150 zugeführt, der einen weiteren Transistor 154 mit Basisankopplung an den Referenzpunkt 162 aufweist. Der Kollektor des Transistors 154 ist über einen Widerstand mit dem Kollektor eines Transistors 156 verbunden, an dessen Basis der Kollektor des Transistors 152 liegt und dessen Emitter mit der Eingangsklemme 105 verbunden ist. Die Basis des Transistors 110 ist mit dem Kollektor eines Transistors 158 verbunden, dessen Emitter mit der Klemme 105 und dessen Basis mit dem Kollektor des Transistors 156 verbunden ist.

Abhängig von der zwischen der Sprechstelle und der zentralen Vermittlungseinrichtung 10 vorhandenen Länge des Telefonkabels 36 kann an der Klemme 105 eine Gleichspannung zwischen knapp 20 Volt und 72 Volt, gemessen gegen Masse, liegen. Bei Einschalten der Sprechstelle liegt zunächst die volle Gleichspannung innerhalb des genannten Bereichs an der Klemme 105. Die Induktivität 114 bewirkt einen langsamen Spannungsanstieg am Schaltungspunkt 116 mit entsprechendem Spannunganstieg am Schaltungspunkt 126. Der Referenzpunkt 162 liegt vermöge des Spannungsteilers 160, 164 zwischen den vom Linearregler 130 erzeugten +5 Volt und Masse auf einer Referenzspannung von 2, 5 Volt. Sobald die Spannung am Schaltungspunkt 126 und damit an der Basis des Transistors 152 die Referenzspannung von +2,5 Volt erreicht, schalten die Transistoren 156 und 158 durch, so daß die Basis des Schalttransistors 110 ein Sperrsignal erhält und den Transistor 110 sperrt. Die Spannung am Schaltungspunkt 116 sinkt damit aufgrund der relativ hohen Induktivität 114 etwa geradlinig ab. Ist diese Spannung hinreichend abgesunken, sperren die Transistoren 156, 158, so daß der Schalttransistor 110 an seiner Basis kein Sperrsignal mehr empfängt und damit öffnet. Die Spannung am Schaltungspunkt 126 schwankt also sägezahnartig um den Referenzwert von 2,5 Volt. Diese Art der Schaltsignalbildung hat den Vorteil eines extrem niedrigen Stromverbrauchs.

Um ein Flattern und ein fortwährendes kurzzeitiges Hin- und Herschalten des Transistors 110 zu vermeiden, liegt dem Widerstand 128 des Spannungsteilers 124, 128 ein Widerstand 142 über einen weiteren Transistor 144 parallel. Der normalerweise leitende Transistor 144 sperrt, sobald die Spannung am Verknüpfungspunkt 126 sich dem Referenzwert von 2,5 Volt annähert, also bei etwa 2,4 Volt. Bei gesperrtem Transistor 144 liegt dem Widerstand 128 der weitere hochohmige Widerstand 142 nicht mehr parallel, so daß die Teilspannung am Punkt 126 plötzlich deutlich über den Referenzwert von 2,5 Volt ansteigt, etwa auf 2,6 Volt. Damit wird die Referenzspannung am Punkt 126 plötzlich deutlich überschritten, so daß der Transistor 110 schnell sperrt. Transistor 144 leitet erst wieder, wenn die Spannung am Punkt 126 wieder unter 2,4 Volt abgesunken ist.

Die genannten Bauteile der Sprechstelle werden danach mit einer Gleichspannung von 5 Volt versorgt. Um die bei dieser Spannung recht geringe Lautstärke des Lautsprechers 123 zu erhöhen, liegt zu dem Widerstand 128 (und gegebenenfalls zusätzlich 142) ein weiterer Widerstand 148 parallel, und zwar über einen Transistor 146. Dessen Basis ist mit einem Ausgang der Mikroprozessor-Steuereinheit 170 verbunden. Wenn danach die Steuereinheit das Abstrahlen von Tonsignalen aus dem Lautsprecher 123 bestimmt, gibt sie ein entsprechendes Signal auf die Basis des Transistors 146, der daraufhin durchschaltet, so daß der Widerstand 148 in den Spannungsteiler parallel zum Widerstand 128 eingeschaltet wird. Dies führt zu einer Erhöhung der Spannung am Schaltungspunkt 116 auf etwa 9 Volt. Diese Spannung reicht für die Erzeugung einer ausreichenden Lautstärke im Lautsprecher 123 aus.

Zur Wirkungsweise der Sprechstelle:

Der Hilfesuchende betätigt an der Sprechstelle eine der Tasten 149, die neben den bereits erwähnten Notfallanforderungen auch eine Sprechtaste enthalten können, deren Betätigung dem Operator an der zentralen Vermittlungseinrichtung den Wunsch auf Aufnahme eines Wechselgesprächs anzeigt. Durch Niederdrücken dieser Taste 149 werden Startsignale in der beschriebenen Weise auf das Adernpaar 206, 208 gegeben und zur Ausgangschaltung der zugehörigen Leitungskarte übertragen. Die Datensignale gelangen über den zentralen Vermittlungsrechner 28 zum Personal Computer 66, der sie übernimmt und auf dem Bildschirm sichtbar macht. Der PC 66 gibt eine Rückmeldung über das Telefonkabel 36 (Adernpaar 202, 204), die von der Mikroprozessor-Steuereinheit 170 erkannt wird und diese veranlaßt, die Betriebsanzeige 151 zum Aufleuchten zu bringen. Jetzt ist eine Sprechverbindung zwischen der Sprechstelle und dem Operator an der zentralen Vermittlungseinrichtung aufgebaut.

Sollte der Ruf der Sprechstelle in der zentralen Vermittlungseinrichtung nicht angekommen sein oder eine Rückmeldung von der zentralen Vermittlungseinrichtung nicht bei der Sprechstelle eingetroffenen sein, wiederholt die Sprechstelle automatisch nach einer vorgegebenen Zeitspanne den Anruf an die Zentrale, ohne daß der Hilfesuchende Weiteres unternehmen muß.

Claims (11)

1. Einrichtung zur Übertragung von Daten- und Sprachsignalen zwischen einer von mehreren mit einer zentralen Vermittlungseinrichtung (10) verbundenen Sprechstellen (42, 44, 46) und der zentralen Vermittlungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprechstellen (42, 44, 46) parallel an ein zwei Adernpaare aufweisendes Telefonkabel (36) angeschlossen sind, wobei das erste Adernpaar (202, 204) zur Daten- und Sprachsignalübertragung von einer Ausgangsschaltung (22) der zentralen Vermittlungseinrichtung (10) zu den Sprechstellen (42, 44, 46) und das zweite Adernpaar (206, 208) zur Daten- und Sprachsignalübertragung von den Sprechstellen (42, 44, 46) zu der Ausgangsschaltung (22) vorgesehen sind und die Stromversorgung der Sprechstellen (42, 44, 46) über beide Adernpaare (202, 204; 206, 208) geführt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Leitungsverstärker (45, 47) für die Daten- und Sprachsignale in das Telefonkabel (36) geschaltet sind, wobei jeder Leitungsverstärker an die Stromversorgung über die Adernpaare angeschlossen und auf minimalen Ruhestromverbrauch ausgelegt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einen der Leitungsverstärker ein vom Telefonkabel (31) abzweigendes Telefonkabel (33) angeschlossen ist.

4. Einrichtung nach nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in das Telefonkabel (36) eine die Stromversorgung der Sprechstellen unterstützende Unterzentrale (43) zwischengeschaltet ist, welche an eine Fremdstromquelle angeschlossen ist.

5. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Sprechstelle (42, 44, 46) eine Überstromschaltung (104) enthält, die die Sprechstelle bei zu hoher Stromentnahme aus dem Telefonkabel (36) abschaltet.

6. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Sprechstelle (42, 44, 46) einen DC/DC-Wandler (103) für die Stromversorgung der elektrischen und elektronischen Komponenten (111, 113, 121, 125, 131, 170) der Sprechstelle aufweist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der DC/DC-Wandler (103) ein Abwärtsregler mit in Reihe geschaltetem Schalttransistor (110) und Induktivität (114) ist, wobei die Schaltsignale für den Schalttransistor (110) durch Vergleich der Ausgangsspannung der Induktivität (114) mit einem Referenzpotential (162) gewonnen werden.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzpotential von einem an den Ausgang der Induktivität (114) angeschlossenen Linearregler (130) geringen Eigenverlusts abgeleitet wird.

9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Teilspannung (126) der Ausgangsspannung der Induktivität (114) mit dem Referenzpotential (162) verglichen wird.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilspannung bei Annäherung an den Referenzwert erhöht wird.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannung für den Betrieb eines in der Sprechstelle vorhandenen Lautsprechers (123) erhöht wird.