DE69318143T2 - Facsimilegerät mit Netzschleifenstromsteuerung - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ferrikopierer, der dazu bestimmt ist, die Steuerung einer Datenübertragungsleitung mittels einer Überwachung der auf dieser übertragenen Signale auszuführen.
• Ein solcher Fernkopierer ist beispielsweise in der EP-A-0 427 622 beschrieben.
• Es sind bereits Vorrichtungen zur Steuerung von Datenübertragungsleitungen bekannt, die eine Überwachung der Signale ausführen, die durch diese Leitung übertragen werden. Wenn zwei Datenempfangsgeräte an ein und dieselbe Leitung angeschlossen sind, muß jedes in der Lage sein, im Falle des Eintreffens eines Anrufs zu bestimmen, ob er für dieses bestimmt ist oder nicht, um darauf antworten zu können. Beim Feststellen der Annunft von Rufsignalen verbindet dann jedes der Geräte mit den beiden Leitungsdrähten eine Leitungsüberwachungsvorrichtung, die die Aufgabe hat, die Signale gemäß diesen Rufsignalen, die von dem den Anruf ausführenden Gerät kommen, zu analysieren. Wenn somit an einer Station ein Endgerät, beispielsweise ein Anrufbeantworter, an die gleiche Leitung wie ein Fernkopierer angeschlossen ist, verbindet jedes Gerät seine Leitungsüberwachungsvorrichtung mit der Leitung, wobei das Gerät des Fernkopierers ein Modem (Modulator-Demodulator) ist, der das Vorhandensein einer Frequenz prüft, die für einen den Fernkopierer geltenden Anruf kennzeichnend ist, damit er darauf antwortet, um die Kommunikation mit einem den Anruf durchführenden Fernkopierer herzustellen.
• Ein solche Anordnung zweier Überwachungsvorrichtungen, die gleichzeitig an einer Station auf den Leitungsdrähten angeschlossen sind, weist indessen Nachteile auf.
• Die elektronischen Schaltungen des Geräts, welches die Signale auf die Leitung sendet, um den Anruf durchzuführen, sind nämlich für den Anschluß an eine Leitung ausgelegt, an deren Ende sich ein einziges Empfangsgerät befindet. Im betrachteten Fall werden die Rufsignale und die folgenden Signale aber von zwei Geräten empfangen, so daß jedes nur einen Teil, im wesentlichen die Hälfte, eines jeden Signals erhält, was eine gestörte Funktion des von dem Anruf betroffenen Empfangsgeräts zur Folge haben kann.
• Es ist versucht worden, dieses Problem dadurch zu lösen, daß dem Fernkopierer ein zusätzliches Leitungssteuerungsgerät zugeordnet wird, welches so arbeitet, daß der Leitung ein sehr kleiner Signalanteil entnommen wird und die Analyse der Rufsignale und anschließend der folgenden, kennzeichnenden Signale eines Anrufs für den Fernkopierer vorgenommen wird. Man vermeidet somit in dieser Phase die Benutzung des Modems und somit dessen Verbindung mit der Leitung, wodurch dem Anrufbeantworter praktisch das gesamte empfangene Signal zur Verfügung steht, anstatt diesem die Hälfte zu entnehmen. Wenn der Fernkopierer von dem Anruf betroffen ist, erfaßt dies die zusätzliche Steuereinrichtung durch die Analyse der den Rufsignalen folgenden Signale und verbindet dann das Modem mit der Leitung. Der Anrufbeantworter kann eine zusätzliche Leitungssteuerungsvorrichtung des gleichen Typs haben, aber mit umgekehrter Wirkung, d.h. daß die Leitung des Anrufsbeantworters abgekoppelt wird, wenn die Ankunft von für einen Anruf für den zugeordneten Fernkopierer kennzeichnenden Signalen erfaßt wird.
• Indes erfordert die Anwesenheit eines zusätzlichen Überwachungsgeräts eine spezielle Verbindung mit der Leitung über einen relativ großen Transformator, da dieser eine erhöhte Isolierung zwischen dem zusätzlichen Überwachungsgerät und der Leitung gewährleisten muß, um dieses gegen Überspannungen von der Leitung zu schützen.
• Die vorliegende Erfindung zielt darauf, diese Nachteile zu vermeiden.
• Zu diesem Zweck weist der Fernkopierer, der dazu eingerichtet ist, mit einer Datenübertragungsleitung verbunden zu werden, die er mit einem Terminal teilt, einen Transformator auf, der dazu eingerichtet ist, mit der Primärseite mit der Leitung und mit der Sekundärseite mit einem Interface zur Datenverarbeitung verbunden zu werden, und mit einer Schaltung zum Einschleifen der Leitung, um die Leitung mit der Primärseite des Transformators zu verbinden, die dazu eingerichtet ist, einen Schleifenstrom durchzulassen, wenn die Leitung mit dem Interface verbunden ist, wobei der Fernkopierer dadurch gekennzeichnet ist, daß er eine Steuereinrichtung aulweist, die dazu eingerichtet ist, mit einer hohen Impedanz mit der Sekundärseite des Transformators verbunden zu werden und somit in Abhängigkeit der Art der auf der Leitung übertragenen Daten entweder das Interface mit dem Transformator zu verbinden oder dieses davon zu trennen und den Stromdurchgang in die Schaltung zur Einschleifung der Leitung zu verhindern.
• Wenn somit der Fernkopierer nicht aktiv ist, er aber in diesen Zustand übergehen soll, wenn ein Anruf für ihn eintrifft, gewährleistet eine Überwachungsschaltung der Steuereinrichtung, die nur einen begrenzten Gleichstrom benötigt, die Analyse der Leitungssignale zur Erfassung dieses Anrufs, was in diesem Hochimpedanz-Zustand die Trennung des Fernkopierer- Interface von der Leitung ermöglicht, wodurch der nominale Gleichstromverbrauch dieses Fernkopierers vermieden wird. Wenn ein Anrufbeantworter parallel auf die Leitung des erfindungsgemäßen Fernkopierers geschaltet ist, kann dieser Anrufbeantworter somit einen von der Leitung stammenden Gleichstrom erhalten, dessen Wert dem Nenn-Gleichstrom näherungsweise entspricht, da die Überwachungsschaltung nur sehr wenig Strom braucht. Es ist offensichtlich, daß ein anderes Gerät als ein Anrufbeantworter, das aber zum Anschluß an eine solche Leitung bestimmt ist, parallel zu diesem Fernkopierer geschaltet werden kann. Weiterhin hat die Erfindung den Vorteil, daß kein zusätzlicher Transformator benötigt wird, da die Überwachungsschaltung den vorhandenen Transformator des Fernkopierers benutzt. Um im Ruhezustand jeglichen Verbrauch aus der Leitung zu unterdrücken, kann vorgesehen sein, daß die Schaltung zur Einschleifling der Leitung unter Zwischenschaltung eines Schalters mit der Leitung verbunden ist, der durch eine Anruferfassungsschaltung gesteuert wird. Wenn kein Anruf kommt, kann somit der Gleichstromverbrauch in der Schaltung zur Einschleifling der Leitung vollkommen unterdrückt werden. Weiterhin können Anschlußmittel vorgesehen sein, um das Interface mit der Sekundärseite des Transformators zu verbinden, wobei diese weiteren Anschlußmittel durch die Steuereinrichtung gesteuert werden können.
• Vorzugsweise ist die Schaltung zur Einschleifling parallel bezüglich der Primärseite des Transformators geschaltet, was ermöglicht, einen Transformator kleinerer Größe zu verwenden, da er den Gleichstrom nicht durchgehen lassen muß.
• Weiterhin kann die Schaltung zur Einschleitung eine Gleichstromerzeugungseinrichtung aufweisen, die durch die Uberwachungsschaltung steuerbar ist, um in den beiden möglichen Zuständen der Schaltung zur Einschleifling, in denen sie von einem Strom durchflossen wird, einen genauen Leitungsgleichstromwert vorzugeben.
• Die Erfindung wird anhand der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fernkopierers besser verständlich, wobei auf eine (einzige) Zeichnung Bezug genommen wird, die diesen darstellt.
• Der in der einzigen Zeichnungsfigur dargestellte Fernkopierer 1 ist mit seinen beiden Anschlußdrähten mit den beiden Drähten einer Leitung 2 parallel verbunden, während ein Anrufbeantworter 3 ebenfalls parallel auf diese Leitung 2 geschaltet ist. Die Leitung 2 ist an ihrem vom Fernkopierer 1 entfernten Ende, das sich in einer Telefonzentrale befindet, mit einer Gleichspannung vorgespannt, wobei eine Übertragung eines Gleichstroms von etwa 30 mA zuzüglich der übertragenen Signale zu einem an die Leitung 2 angeschlossenen Apparat, der aktiv wird, vorgesehen ist.
• Der Fernkopierer 1 weist einen Transformator 4 auf, dessen Primärseite 5 in Reihe mit einen Kondensator 6 parallel auf eine induktive Schaltung 7 mit konstantem Strom geschaltet ist, wobei die Sekundärseite 8 mittels eines Schaltrelais 11 mit einem Interface 9 des Fernkopierers 1 oder mit einer Leitungsüberwachungsschaltung 10 verbindbar ist. Der Wert des Stroms der induktiven Schaltung 7 ist steuerbar, d.h. daß die induktive Schaltung 7 einen Steuereingang 17 hat, der eine Umschaltung dieser induktiven Schaltung 7 erlaubt, wodurch deren Strom einen vorbestimmten Wert einnimmt. Diese induktive Schaltung 7 ist über eine Gleichrichterbrücke 20 mit vier Dioden und doppeltem Polwechsel, die der induktiven Schaltung 7 einen Gleichstrom bekannten und festen Vorzeichens unabhängig von der Polarität der Leitungsdrähte 2 liefert, wobei dieser Strom von einem positiven Anschluß 21 kommt und über einen negativen Anschluß 22 zur Leitung 2 zurückgeht, parallel an die Leitung 2 angeschlossen. Ein Kontakt 12 eines Relais oder Schalters 13 mit einer Spule 14, die von einer Versorgungsgleichspannung Vcc gespeist wird, verbindet, wenn das Relais 13 aktiv ist, den negativen Anschluß 22 mit einem Anschluß 15 des Relais 13, der an eine Stromrücklaufleitung angeschlossen ist, die durch die induktive Schaltung 7 hindurchgeht. Wenn die Spule 14 nicht erregt ist, befindet sich der Fernkopierer 1 im passiven Zustand, d.h. daß die induktive Schaltung 7 und somit der Transformator 4 von der Leitung 2 isoliert sind. In der induktiven Schaltung 7 geht der von der Leitung 2 kommende Strom, wenn er fließen kann durch einen Aufbau hindurch, der einer Induktanz entspricht und somit die Aufrechterhaltung dieses Stroms auf einem bestimmten Wert von etwa 1 mA oder auch 30 mA gewährleistet, was einem Überwachungszustand bzw. einem aktiven Zustand des Fernkopierers 1 entspricht. Dieser Aufbau enthält eine Teilerbrücke, die zwischen dem positiven Anschluß 21 und dem Anschluß 15 angeschlossen ist und aus zwei in Reihe geschalteten Widerständen 23 und 24 der Größenordnung Megohm gebildet wird, mit einem Filterkondensator 25 parallel auf dem Widerstand 24, der seinerseits mit einer Seite mit dem Anschluß 15 verbunden ist. Der Mittelpunkt dieser Teilerbrücke ist mit einem Widerstand 26 verbunden, der mit der anderen Seite an das Gate 27 eines VMOS-Transistors (Bezugszeichen 28) angeschlossen ist, dessen Drain 29 an den positiven Anschluß 21 angeschlossen ist. Seine Source-Elektrode 30 ist an einen Widerstand 31 angeschlossen, der seinerseits mit der anderen Seite an einen Widerstand 32 von 470 Ohm und an einen Widerstand 33 von 15 Ohm angeschlossen ist, die ihrerseits mit der anderen Seite, die an den genannten Steueranschluß 17 angeschlossen ist, jeweils mit einem Anschluß eines ersten Paars von Anschlüssen verbunden sind, das aus einem ersten Ruhekontakt 40 und einem ersten Arbeitskontakt 41 eines ersten Kontakts des Umschaltrelais 11 besteht, welches insgesamt fünf solche Ruhe/Arbeitskontaktpaare enthält, von denen ein erster gemeinsamer Anschluß 42, der einer bezüglich den ersten Kontakten 40 und 41 beweglichen Lamelle zugeordnet ist, an den Anschluß 15 angeschlossen ist. Der Emitter eines NPN-Transistors, mit 43 bezeichnet, ist mit dem Anschluß 15 verbunden, wobei seine Basis mit dem gemeinsamen Punkt der Widerstände 31, 32 und 33 und sein Kollektor mit dem mittleren Punkt der Teilerbrücke zwischen den Widerständen 23 und 24 verbunden ist.
• Die beiden Ausgangsleitungen der Sekundärseite 8 des Transformators 4 sind mit einem zweiten bzw. einem dritten gemeinsamen Anschluß 44 und 45 des Relais 11 verbunden, die ständig mit einer zweiten und einer dritten beweglichen Lamelle des Relais 11 verbunden sind, von zweiten und dritten entsprechenden Ruhekontakten 46 und 47, die mit Eingängen 48 bzw. 49 der Leitungsüberwachungsschaltung 10 verbunden sind, die eine erhöhte Eingangsimpedanz von mehr als 10 Kiloohm aufweist, während zweite und dritte Arbeitskontakte 50 und 51 an ein Modem des Interface 9 des Fernkopiers 1 angeschlossen sind, welches eine Impedanz von 600 Ohm gegenüber der Leitung 2 aufweist. Die Leitungsüberwachungsschaltung 10 ist dafür eingerichtet, die Anwesenheit einer bestimmten Frequenz auf der Leitung 2 zu erfassen, die für einen Anruf für den Fernkopierer 1 kennzeichnend ist, und diese Information einem Mikroprozessor 16 des Fernkopierers 1 bereitzustellen. Dieser Mikroprozessor 16 weist einen Ausgang 52 zur Umschaltsteuerung auf, der mit einem Ende der Spule des Relais 11 verbunden ist, die an ihrem anderen Ende mit der Gleichspannung Vcc versorgt wird, während ein Steuerausgang 53 des Mikroprozessors 16 mit dem Ende der Spule 14 verbunden ist, das nicht mit der Spannung Vcc verbunden ist. Der Fernkopierer 1 weist ferner eine Leitungsrufsignalerfassungsschaltung 60 zwischen dem Eintreffen dieser Leitung 2 und der Gleichrichterbrücke 20 auf. Diese Erfassungsschaltung 60 weist eine bekannte Bauart auf; sie ist empfindlich für den Gleichstrom der Leitungseinschleitung. Im Fall eines Anrufs und des Abhebens liefert die Erfassungsschaltung 60 über einen Ausgang 61 ein Signal an den Mikroprozessor 16 durch eine von der Leitung 2 isolierte Leitung. Nur im Falle eines Anrufs erfaßt die Erfassungsschaltung die Anwesenheit einer Rufspannung auf der Leitung, d.h. das Eintreffen eines Anrufs. In diesem Fall liefert ein Ausgang 62 der Erfassungsschaltung 60, der von der Leitung 2 isoliert ist, ein entsprechendes Signal an den Mikroprozessor 16.
• Die beiden Leitungsdrähte des Anrufbeantworters 3 sind mit vierten bzw. fünften Ruhekontakten 54 und 55 des Relais 11 verbunden, dessen vierte und fünfte, entsprechende gemeinsame Anschlüsse 56 und 57 an einen eigenen Draht der Leitung 2 zwischen der Gleichrichterbrücke 20 und der Erfassungsschaltung 60 verbunden sind.
• Die Funktionsweise des Fernkopiers list wie folgt.
• Wenn die Leitung 2 in Ruhe ist, sind die Relais 11 und 13 in Ruhe, was zur Folge hat, daß der Anrufbeantworter 3 mit der Leitung 2 verbunden ist, während die induktive Schaltung 7, der Transformator 4 und die zugehörigen Elemente von der Leitung 2 getrennt sind. Die Erfassungsschaltung 60 ist dagegen stets damit verbunden. Der Anrufbeantworter 3 führt im Fall des Eintreffens einer Rufwechselspannung eine Einschleifüng der Leitung 2 durch, wobei er einen Gleichstrom von etwa 30 mA absorbiert, was dem anrufenden Gerät anzeigt, daß eine physische Verbindung mit einem Empfangsgerät hergestellt ist und daß somit die Sendung der Rufwechselspannung auffiören kann und die Sendung der Folgesignale beginnen kann, die die genannte vorbestimmte Frequenz enthalten können.
• Die Erfassungsschaltung 60 erfaßt das Eintreffen der Rulwechselspannung und deren anschließendes Verschwinden sowie das gleichzeitige Auftauchen des Schleifenstroms aufgrund der Einschleifüng der Leitung durch den Anrufbeantworter 3. Der Mikroprozessor 16 erhält diese Informationen von den Ausgängen 61 und 62 und gibt über seinen Ausgang 53 einen Befehl zur Ansteuerung des Relais 13, dessen Kontakt 12 sich schließt, was bewirkt, daß der Transformator 4 mit Leitungswechselsignalen versorgt wird. Mit anderen Worten steuert die Schaltung 60 das Relais 13 an. Da das Relais 11 dann in Ruhe ist, werden die von der Sekundärseite 8 des Transformators 4 kommenden Wechselsignale der Leitung 2 zur Leitungsüberwachungsschaltung 10 geleitet, nach vorherigem Durchgang durch die Gleichrichterbrücke 20, den Kontakt 12 und den kondensator 6, der nur Wechselsignale durchläßt.
• Gleichstrom geht durch die induktive Schaltung 7 und insbesondere durch den Widerstand 32, zugeführt über den Transistor 28. Der Wert dieses Widerstands 32 von 470 Ohm wurde berechnet, damit der genannte Gleichstrom nahe bei 1 mA ist, wobei diese Berechnung in Abhängigkeit der Diodenspannung des Emitters des Transistors 43 ausgeführt worden ist, der leitend wird, sobald der Strom 1 mA überschreitet, was die zentrale Spannung der Teilerbrücke 23 und 24 absenkt, und über den Widerstand 26 an das Gate 27 des Transistors 28 übertragen wird, was eine Verringerung des Drain-Source-Stroms nach sich zieht. Aufgrund der Wahl eines hohen Werts für die Widerstände 23 und 24 ist der diese durchfließende Strom wesentlich geringer als 1 mA und verfälscht somit diesen Wert nicht, was dadurch möglich ist, daß der als Vorschaltelement dienende Transistor 28 ein MOS- Transistor ist, somit spannungsgesteuert, wobei der Widerstand 26 lediglich eine Schutzfiinktion hat, während der Widerstand 31 eine Funktionsweise als aktive Induktanz durch Rückwirkung mittels des Transistors 43, des Kondensators 25 und des Widerstands 23 ermöglicht.
• Die induktive Schaltung 7 wird durch den Ausgang 52 des Mikroprozessors 16 so gesteuert, daß sie jeglichen Stromdurchgang in wesentlicher Größe von der Leitung 2 her verhindert, also von dieser nur 1 mA entnimmt, was die Funktionsweise des Anrufsbeantworters 3 nicht stört. Die Leitungsüberwachungsschaltung 10 erhält die Signale der Leitung 2 und ist in der Lage, charakteristische Frequenzen eines von einem anderen Fernkopierer kommenden Anrufs zu erfassen. In diesem Fall überträgt der Ausgang 52 des Mikroprozessors 16 ein Umschaltsteuersignal, das das Relais 11 aktiviert, wodurch die Sekundärseite 8 des Transforrnators 4 auf das Modem des Interface 9 des lokalen Fernkopierers 1 geschaltet und die Leitung 2 vom Anrufbeantworter 3 getrennt wird.
• Weiterhin bringt die Aktivierung des Relais 11 die Ersetzung des Widerstands 33 von 15 Ohm durch den Widerstand 33 von 470 Ohm mit sich, was im umgekehrten Verhältnis dieser Werte den durch den Transistor 28 gehenden Gleichstrom erhöht, der von 1 auf 30 mA ansteigt, und die gewünschte Einschleifüng der Leitung 2 in Ersetzung der ursprünglich durch den Anrufbeantworter 3 ausgeführten Einschleifüng der Leitung gewährleistet, wodurch somit eine Kontinuität beim Annehmen der Leitung 2 gewährleistet ist.
• Die Rückkehr zum inaktiven Zustand der Leitung 2 durch Rückkehr der Relais 11 und 13 in den Ruhezustand wird dann durch die Ausgänge 52 und 53 angesteuert. Wenn andernfalls eine Minute nach dem Beginn des Anrufs keinerlei charakteristische Frequenz erfaßt worden ist, steuert der Mikroprozessor 16 die Rückkehr des Relais 13 in den Ruhezustand an.
• Es sei bemerkt, daß die Trennung der Leitungsüberwachungsschaltung 10 durch den zweiten und dritten Ruhekontakt 46 und 47 nicht obligarotisch ist, da diese Leitungsüberwachungsschaltung 10 stets auf erhöhter lmpedanz ist.

Claims (5)

1. Fernkopierer (1), der dazu eingerichtet ist, mit einer Datensendeleitung (2) verbunden zu werden, die er mit einem Terminal (3) teilt, mit einem Transformator (4), der dazu eingerichtet ist, mit der Primärseite (5) mit der Leitung (2) und mit der Sekundärseite (8) mit einem Interface (9) zur Datenverarbeitung verbunden zu werden, und mit einer Schaltung (7) zum Einschleifen der Leitung (2), um die Leitung mit der Pnmärseite des Transformators zu verbinden, und dazu eingerichtet, einen Schleifenstrom durchzulassen, wenn die Leitung (2) mit dem Interface (9) verbunden ist, wobei der Fernkopierer dadurch gekennzeichnet ist, daß er eine Steuereinrichtung (10, 16) aufweist, die dazu eingerichtet ist, mit einer hohen Impedanz mit der Sekundärseite (8) des Transformators (4) verbunden zu werden und somit in Abhängigkeit der Art der auf der Leitung (2) übertragenen Daten entweder das Interface (9) mit dem Transformator (4) zu verbinden oder diesen davon zu trennen und den Stromdurchgang in die Schaltung (7) zur Einschleifung der Leitung zu verhindern.

2. Fernkopierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (7) zur Einschleifung der Leitung mit der Leitung (2) unter Zwischenschaltung eines Schalters (13) verbunden ist, der durch eine Anrufserfassungsschaltung (60) gesteuert wird.

3. Fernkopierer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlußmittel (11) vorgesehen sind, die durch die Steuereinrichtung (10, 16) gesteuert werden, um das Interface (9) mit der Sekundarseite (8) des Transformators (4) zu verbinden.

4. Fernkopierer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (7) zur Einschleifung parallel zur Primarseite (5) des Transformators (4) geschaltet ist.

5. Fernkopierer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (7) zur Einschleifung eine Stromerzeugungseinrichtung für Gleichstrom aufweist, wobei der Strom durch die genannte Steuereinrichtung (10, 16) umgeschaltet werden kann.