DE2733065A1

DE2733065A1 - Vorrichtung zur gebuehrenerfassung bei telefonsystemen

Info

Publication number: DE2733065A1
Application number: DE19772733065
Authority: DE
Inventors: Melguizo Ortiz
Original assignee: JUSAN SA
Current assignee: JUSAN SA
Priority date: 1976-07-23
Filing date: 1977-07-21
Publication date: 1978-02-02

Description

Solche Vorrichtungen gibt en beispielsweise bei Haus-
Nebenstellenanlagen mit Wählbetrieb (PABX installations).
Bei Telefonsystemen und insbesondere bei Haus-Nebenstellenanlagen mit Wählbetrieb ist es erforderlich, den Telefonverkehr zum Zweck der Steuerung, Gebührenberechnung und statistischer Erfassung zu überwachen.
Bei bischer bekannten Vorrichtungen dienen zu diesem Zweck elektromechanische Zähler, die jedem Teilnehmer zugeordnet sind und die Gebührenimpulse zühlen, die für jeden Teilnehmer durch die Benutzung des Systems anfallen. Diese bekannten Vorrichtungen sind relativ kompliziert, unflexibel und ermöglichen das Entstehen von menschlichen Fehlern beim Ablesen der Zähler.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten Schwierigkeiten zu vermeiden oder wenigstens zu mindern.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß mit den Gebührenleitungen über ein Interface ein einen Drucker steuernder Prozessor gekoppelt ist und der Prozessor und das Interface Einrichtungen zum aufeinanderfolgenden Abtasten der Gebührenleitungen, Einrichtungen zum Feststellen von Gebührenimpulsen auf den abgetasteten Gebührenleitungen, Einrichtungen zum Speichern von jeden der festgestellten Gebührenimpulse anzeigenden Daten und Einrichtungen zum Lesen der gespeicherten Daten umfassen, von denen die Einrichtungen zum Lesen den Drucker antreiben, um eine dauerhafte Aufzeichnung der gelesenen Daten herzustellen.
Durch die Erfindung werden menschliche Fehler beim Ablesen der Zähler vermieden und es wird ein direktes und sofortiges Lesen aller verfügbaren Gebühreninformationen durch den Drucker ermöglicht. Dabei besteht eine hohe Flexibilität bezüglich der Auflistung aller Anschlüsse oder verschiedener Gruppen oder Kategorien von Anschlüssen.
Vorzugsweise weist das Interface eine Anzahl Kreise zum Empfang der Gebührenimpulses von den zugeordneten Gebührenleitungen auf, die jeweils eine Seriendiode mit solcher Polarität, daß sie die Gebührenimpulse von der Gebührenleitung überträgt, einen Serienwiderstand und eine in einem Paralllzweig angeordnete Kombination aus einer Zenerdiode mit einem parallel geschalteten Widerstand umfassen, die dazu dient, die Spannung der hinter dem Serienwiderstand erscheinenden Gebührenimpulse zu reduzieren. Dabei kann auch mit dem Verbindungspunkt zwischen der Seriendiode und dem Serienwiderstand jedes Kreises zum Empfang von Gebührenimpulsen eine weitere Diode verbunden sein, an die Einrichtungen zum Zuführen simulierter Gebührenimpulse über die weitere Diode zu dem Verbindungspunkt angeschlossen sind.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung werden die von den Gebührenleitungen empfangenen Gebührenimpulse zugeordneten Eingängen eines ODER-Gliedesm zugeführt, dessen Ausgang über einen Impulsformer mit dem Eingang eines Flipflop verbunden ist. Dabei können zwei Eingänge aufweisende NAND-Glieder eine Natrix bilden, in deren Zeilen und Spalten die NAND-Glieder angeordnet sind. Dabei werden dann einem Eingang jedes NAND-Gliedes die Gebührenimpulse von einer zugeordneten Gebührenleitung und dem anderen Eingang Taktimpulse zugeführt, die nacheinander an die einzelnen Zeilen der Matrix angelegt werden. Die Ausgänge aller NAND-Glieder einer Spalte sind mit den Eingängen eines zugeordneten NAND-Gliedes verbunden.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die Leitungs-Flipflops mit den Eingängen eines Multiplexers verbunden, der von dem Ausgangssignal eines binären Zählers, dem von einem Taktgeber Taktsignale zugeführt werden, gesteuert wird un die von den Leitungs-Flipflops gelieferten Signale nacheinander seinem Ausgang zuführt. Ein von dem Ausganssignal des Zählers gesteuerter Decodierer empfängt ein Ausgangssignal des Prozessors und führt dieser Ausgangssignal allen Leitungs-Flipoflops unter der Steuerung des Zählers nacheinander zu. Der Ausgang des Multiplexers ist mit dem Zähler und mit einem Ausgangs-Flipflop verbunden.
Die gesamte Anordnung ist derart getroffen, daß der Zähler angehalten wird, wenn das Ausgangssignal des Mulltiplexers den Empfang eines Gebührenimpulses von einem durch den Stand des Zählers identifizierten Leitungs-Flipflop anzeigt, daß das Ausgangs-Flipflop den Prozessor von dem Empfang eines Gebührenimpulses auf der durch den Zählerstand identifizierten Gebührenleitung informiert und daß der Decodierer dem identifizierten Leitungs-Flipflop vom Prozessor ein Rückstellsignal zuführt. Vorzugsweise bestehen der Multiplexer und der Decodierer je aus einer Anzahl von in Reihen angeordneten Multiplexern mit je acht Eingängen, von denen jede Reihe mit drei oder weniger Eingangssignalen angesteuert wird, die nacheinander aus dem Ausgangssignal des binären Zählers ausgewählt werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausführungsformen einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Es zeigen Fig. 1, 2 und 3 Blockschaltbilder von drei Vorrichtungen nach der Erfindung mit verschiedenem Aufbau, Fig. 4 das Schaltbild eines Kreises zum Empfang von Gegbührenimpulsen gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 5 das Schaltbild eines Kreises zur Anzeige des Ampfanges von Gebührenimpulsen, Fig. 6 das Schaltbild einer Anordnung zur Identifizierung desUrsprungen empfangener Gebührenimpulse, Fig. 7 das Schaltbild einer Gebührenimpulse simuliereden Anordnung, die zum Anschluß an Kreise nach Fig. 4 bestimmt ist, Fig. 8 das Blockschaltbild eines Interface einer zweiten Vorrichtung nach der Erfindung, Fig. 9 und 10 das Blockschaltbild bzw. das detaillierte Schaltbild einer im Interface nach Fig. 8 enthaltenen Anordnung zum Empfang von Gebührenimpulsen, Fig. 11 das Schaltbild eines in Interface nach Fig. 8 enthaltenen Multiplexers, Fig. 12 das schematische Schaltbild eines im Interface nach Fig. 8 enthaltenen Zählers, Fig. 13 das Schaltbild eines in Interface nach Fig. 8 enthaltenen Taktgebers und Fig. 14 das Schaltbild einer Anordnung zur Spannungsverschiebung zur Verbindung des Interface nach Fig. 8 mit einen Prozessor.
Die Fig. 1 und 2 veranschaulichen zwei alternative Ausführungsformen die sich daraus ergeben, ob die Vorrichtung unabhängig oder als Teil einer zentralen datenverarbeitenden Anlage arbeiten soll, die auch andere Funktionen ausführt.
Soll das System unabhängig betrieben werden, dann wird die Ausführungsform nach Fig. 1 benutzt. Ein Interface 1 ist mit einen Prozessor 2 verbunden, welches einen Drucker 3 steuert. Das Interface 1 verbindet den Prozessor 2 mit Gebührenleitungen 4, die Gebührenimpulse von einer automatischen Vermittlungszentrale 5 zuführen. Der Prozessor 2 enthält einen Speicher, in dem Gebührenimpulse und Programmme kzur Verarbeitung dieser Gebührenimpulse gespeichert sind.
Wenn die Vorrichtung in Verbindung mit einer zentralen Anlage zur Datenverarbeitung zusammenwirken soll, wird die Ausführungsform nach Fig. 2 benutzt. In diesem Fall ersetzt die Zentraleinheit 6 der Anlage den Prozessor 2.
Die Zentraleinheit steuert außer dem Drucker 3 auch andere periphere Geräte 7. Bei dieser Ausführungsform bildet das Iiiterface 1 ein zusätzliches peripheres Gerüt für die Zentraleineheit 6 zur Entgegennahme von Informationen.
Die Ausführungsform nach Fig. 2 ist jedoch dann nicht zu empfehlen, wenn die Belastung der Zentraleinheit 6 durch das Interface 1 sehr groß ist. In'diesen Fall wird die Ausführungsform nach Fig. 8 bevorzugt. Bei dieser Ausführungsform ist das Interface 1 mit einem Prozessor 8 verbunden, welcher allein der Gebührenerfassung dient und zugleich einen Puffer zwischen dem Interface 1 und der Zentraleinheit 6 bildet. Der Prozessor 8 arbeitet wie derProzessor 2 der Ausführungsform nach Fig. 1 und es fordert die Zentraleinheit 6 Gebühreninformationen vom Prozessor 8 an, wenn es erforderlich ist. Auf diese Weise ist es möglich, die peripheren Geräte 7 zu steuern, während die Vorrichtung zur Gebührenfassung arbeitet.
Diese Möglichkeit besteht bei der Ausführungsform nach Fig. 2 nicht.
Anschließend wird die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform der Erfindung im einzelnen erläutert. Diese uaführungsform umf.lßt einen Mikroprozessor 2, an den ein Drucker 3 angeschlossen ist, und ein oder mehr Schaltungsplatten, welche das Interface 1 zum Telefonsystem, insbesondere einer Hans-Nebenstellenanlage mit Wählbetrieb, bilden.
Die Eingänge jeder Schaltungsplatte sind mit den normalen Gebührenleitungen (C wires) des Telefonsystems verbunden. Wenn Gebührenimpulse auf den Gebührenleitungen erscheinen, werden sie den Prozessor 2 zugeführt, der sie in einem geeigneten Speicherregister abspeichert. Die Ausgangsinformation wird über den Drucker aufgrund eines bestimmten Befehles erhalten.
Der Mikroprozessor kann in fortgeschrittener LSI-Technologie hergestellt sein, wie es beispielsweise bei den integrierten, kostengünstigen Versionen der bekannten PDP 11 Familie der Fall ist, um eine hohe Flexibilität bei der Programmierung und ein schnelles Realzeit-Verhalten zu haben. Solche Mikroprozessoren haben eine geringe Größe und leistungsfähige Befehlssätze (mehr als 400 Befehle), direkten Speicherzugriff (DMA), eine Anzahl von Merkzweckregistern zur Ansammlung der Gebührenimpulse oder Adressenerzeugung, ein schnelles Unterbrechungsverhalten ohne Gerätabrufung (fast interrupt response without device polling), einen geringen Energiebedarf und verursachen geringe Kosten.
Der Prozessor 2 ist iii t dim Drucker 3 durch eine Serien-Interfaceplatte verbunden, die sich im Gehäuse des Prozessors 2 befindet, und durch ein doppelpaariges Kabel (two pair cable.) Die Art der Kommunikation ist ein serieller Vollduplexbetrieb, so daß der Aufstellungsort des Druckers nicht kritisch ist und ein Abstand von einigen 200 m vom Prozessor möglich ist.
Der Mikroprozessor kann beispielsweise ein Gerät vom Typ DEC PDP 11/03 und der Drucker ein Gerät vom Typ DEC LA-36 sein. Beide Typen werden von der Firma Digital Equipment Corporation hergestellt.
Wie oben angegeben, wird die Verbindung zwischen dem Prozessor 2 und dem Telefonsystem durch ein oder mehrere Interface-Platten hergestellt. Jede Platte erlaubt die Herstellung von Verindungen zu 256 Anschlüssen. Sie ist mit dem Prozessor 2 mittels zwei 40 Leiter enthaltende Bandkabel und mit den Telefonsystem über 32-adrige Kabel verbunden, die in geeigneten Steckern enden. Jede Schaltungsplatte nacht ausschließlich von der C-MOS Technologie Gebrauch, so daß der Leistungsbedarf vernachlässigbar ist und eine sehr hohe Unenpfindlichkeit gegen @@uschen erziehlt wird (45% der Spiesespannung).
Das in Speicher des Prozessor enthaltene Programm spricht auf einen Satz von Befehlen an, der durch die Tastatur des Druckers eingegeben wird. Diese Befehle umfassen beispielsweise die Rechnungsstellung, Anfragen und Auflistungen.
Der Prozessor befindet sich in einem dauernden Schleifenzustand, während er auf Befehle von der Tastatur wartet.
Bei Empfang eines Gebühreimpulses, wird ein Unterbrechungsbefehl ausgelöst. Dies bedeutet, daß das gerade ausgeführte Programm von der Unterbrechungsroutine überspielt und der Impuls in dem Speicherwort gespeichert wird, das dem richtigen Anschluß zugeordnet ist. Danach wird das unterbrochene Programm wieder aufgenommen.
Wenn ein Gebührenimpuls durch eine äußere Leitung gesendet wird, wird er in einer Nebenstellenanlage in einen Gleichspannungs-Impuls (gewöhnlich 48 V) ungesetzt, der auf der Gebührenleitung (C wire) erscheint, welche dem Anschluß zugeordnet ist, der die Amtsleitung benutzt. Die Gebührenleitung ist an den Eingang 9 einer Interface-Platte angeschlossen.
Der Gleichspannungs-Impuls gelangt durch eine Diode 10 und einen Widerstand 11 an eine Klemme 12. Dabei wird die Spannung an der Klemme 12 durch eine Zenerdiode 13 und einen dazu parallel geschalteten Widerstand 14 auf 4,7 V begrenzt. Die Diode 10 blockiert jede negative Spannung, die in der Gebührenleitung entstehen könnte, und isoliert außerden das Telefonsystem von Prüfimpulsen, deren Zweck weiter unten erläutert wird. Diese Prüfimpulse werden an einer Klemme 15 einer Diode 16 zugeführt, welche eine Einrichtung zum Zuführen der Prüfimpulse von den Gebührenimpulsen isoliert.
Der Wert des Widerstandes 11 kann verändert werden, damit die Vorrichtung auf Gebührenimpulse unterschiedlicher Spannung eingestellt werden kann.
Der von der Nebenstellenanlage auf jeder Gebührenleitung gelieferte Strom ist bei Fehlen eines Impulsen Null und beträgt bei Vorliegen eines Gebührenimpulses etwa 10 mA.
Das an der Klemme 12 erscheinende Signal wird der Schaltungsanordnung nach Fig. 5 zugeführt, die dazu dient, den Unterbrechungsbefehl für den Prozessor zu bilden.
Das Signal an der Klemme 12 wird der zugeordneten von 256 Dioden 17 zugeführt, die zusammen mit einem Widerstand 18 ein ODER-Glied mit 256 Eingängen bilden, das ein Ausgangssignal mit hohem Pegel auf einer Leitung 19 erzeugt.
Eine Spannung von O V wird im folgenden als niedriger Pegel oder als O-Pegel bezeichnet, während eine Spannung von 5 V hoher oder 1-Pegel bezeichnet wird.
Das Signale auf der Leitung 19 wird durch zwei Glieder 20 (HAND-Schmitt-Trigger) zweimal zum Rechteck geformt und stellt dann ein Flip-Flop 21 hoch. Der Q-Ausgang des Flipflop 21 wird über einen Puffer 22 und eine Klemme 23 dem Unterbrechungskreis des Prozessors zugeführt.
Wenn der Prozessor den Unterbrechungs-Befehl erhält, sendet er einen positiven Impuls über die Klemme 24 zurück, der das Flipflop 21 zurückstellt.
Der Prozessor muß nun feststellen, welcher der 256 Eingänge der Schaltungsplatte den Unterbrechungs-Befehl auslöste. Die 256 Eingangssignale von den Klemmen 12 (Fig. 4) werden entsprechenden Gliedern 25 einer Matrix zugeführt, die 256 Glieder in der Anordnung 16 x 16 umfaßt (Fig. 6). Taktsignale mit hohem Pegel werden nacheinander den Eingängen 26 zugeführt. Wenn ein hoher Pegel beispielsweise an Eingang 26 der Reihe 1 erscheint, erscheinen die Pegel, die den Pegeln an den Klemmen 12 der Glieder dieser Zeile anliegen, an der Ausgängen 27.
Die Glieder 25 sind HAND-Schmitt-Trigger, wogegen die Glieder 28 HAND-Glieder mit sechzehn Eingängen sind, deren Ausgangssignale über Puffer 29 geleitet werden.
Die Unterbrechungsroutine liest oder tastet die Pegel dieser 256 Eingangssignale an den Klemmen 12 fortlaufend ab und speichert eine Zahl, die angibt, wie oft ein hoher Pegel für jeden Anschluß festgestellt worden ist. Diese Abtastatur wird wiederholt, bis alle Eingangssignale niedrig sind. Zu dieser Zeit stellt der Prozessor fest, wie oft jeder Impuls gelesen worden ist. Wenn diese Zahl nicht größer ist als eine im Programm festgelegte Zahl, wird sie als "Rauschen" unbeachtet gelassen. Ist die Zahl größer als die vorbestimmte Zahl, wirs das dem Anschluß zugeordnete speicherwort um die Zahl 1 erhöht. Die Unterbrechungsroutine endet, nachdem dieser Vorgang abgeschlossen ist.
Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß das System in der Lage ist, 256 gleichzeitig vorliegende Impulse zu verarbeiten. Diese Zahl ist sehr viel größer als die Anzahl von abgehenden oder Wechselsprech-Leitungen, die Nebensprechenlagen normalerweise aufweisen und welche die theoretische Höchstgrenze für die Anzahl gleichzeitig eintreffender Gebührenimpulse bilden.
In dem umwahrscheinlichen Fall, daß ein Eingangssignal seinen hohen Pegel beibehält, weil in der Nebenstellenanblage ein Fehler vorliegt, setzt die Unterbrechungsroutine das Lesen dieses Eingangssignales fort und stellt einen Vergleich mit einer im Programm vorbestimmten Zahl an. Wenn diese vorbestimmte Zahl überschritten wird, erkennt die Unterbrechungsroutine, daß der Anschluß defekt ist, und findet ihr Ende. Wenn dann eine Information über den Drucker angefordert wird, wird die Angabe ausgedruckt daß der Anschluß fehlerhaft ist, bis der Pehlerzustand behoben wird.
Um zu prüfen, ob die von allen Eingängen des Systems empfangenen Impulse korrekt verarbeitet werden, enthält das System eine in Fig. 7 dargestellte eigene Prüfvorrichtung. Wenn der Befehl zur Durchführung einer Prüfung eingetastet wird, führt der Prozessor ein Signal mit hohem Pegel einer Klemme 30zu. Hierdurch wird ein Transistor 31 leitend, der seinerseits einen Transistor 32 zum Leiten bringt. Daher erscheint an einer Klemme 34 die an einer Klemme 33 anliegende Spannung von +48 V. Diese Spannung wird des Klemme 15 in Fig. 4 zugeführt. Daher empfangen alle 256 Eingänge der Interface-Platte einen simulierten Gebührenimpuls.
Sollte einer der Ausgänge 27 in Fig. 6 nicht einen Impuls empfangen, veranlaßt der Prozessor das Ausdrucken der Nummer des fehlerhaften Anschlusses. Nachdem diese Prüfung erfolgt ist, stellt der Prozessor das Signal an der Klemme 30 (Fig. 7) auf einen niedrigen Pegel zurück.
Diese Selbstprüfung stört nicht den normalen Vorgang der Gebührenerfassung und kann daher zu jeder Zeit ausgeführt werden.
Der Speicher ist aus MOS-Bauelementen aufgebaut. Daher ist ein batteriergespeistes Hilfsnetzgerät vorgesehen, um im Falle einer Störung des Liclitnetzes einen Verlust des Speicherinhaltes zu vermeiden.
Im speicher des Prozessors ist ein Benutzerprogramm enthalten, das den zweck hat, in Abhängigkeit von Befehlen, welche über die Tastatur des Druckers eingegeben werden, über den Drucker Informationen zu liefern. Der Dialog zwischen dem Benutzer und de; Prozessor ist durch diese Befehle möglich.
i:;s versteht sich, daß diese Programme auf die speziellen Erfordernisse des jeweiligen Benutzers zugeschnitten sein können. Beispielsweise kinn bei der Anwendung in Itotels der Prozessor so programmiert sein, daß er zwei Arten von Anschlüssen unterscheidet, nähmlich die Anschlüsse der Gäste und der Verwaltung, und beide Arten unterschiedlich verarbeitet. Die Anschlüsse der Gälte können täglich in Rechnung gestellt werden, wogegen Anschlüsse der Verwaltung weniger häufig und nur für Kontrollzwecke verarbeitet werden.
Jedem Anschluß ist in einer Speicherzone des Prozessors ein 16 Bit umfassendes Wort zugeordnet, das um 1 erhöht wird, wenn über eine Gebührenleitung ein Gebührenimpuls empfangen wird. Die maximale Anzahl von Impulsen, die pro Tag und Anschluß gespeichert werden kann, beträgt 65535, sofern oiiie tägliche Berechnung erfolgt, was der Allgemeinen Praxis in Ilotels entspricht. Trotz dieser schon sehr hohen Zahl kann ein Überlauf-System vorgesehen werden, so daß Anschlüsse diese Zahl überschreitet und 65535 x 65535 Gebühreneinheiten erreichen können. Die Erfahrung zeigt, daß bei einem Anschluß nur selten die erstgenannte Zahl erreicht wird.
Wenn beispielsweise eine individuelle Zimmerrechnung erstelt wird, tastet der Angestellte einen geeigneten Befehl ein, der den Drucken veranlaßt, das Wort ZIMMER auszudrucken, wonach die Zimmernummer eingetastet wird.
Dann wird erneut ein Befehl eingetastet, und es druckt der Drucker den Betrag bezüglich des Raumes aus, um eine fortlaufende Aufzeichnung zu erhalten, die dem Gast übergeben wird, wenn er seine Rechnung erhält. Weitere Programme können eine vollständige Zimmer-Abrechnungsliste oder eine Kostenliste für die Verwaltungsanschlüsse ergeben.
Nunmehr wird anhand der Fig. 8 bis 14 eine weitere Ausführungsform der Erfindung erläutert. Hierbei wird die Abtastschaltung mehr in einzelnen beschrieben als bei der Ausführungsform nach den Fig. 4 bis 7.
Fig. 8 zeigt Einzelheiten des Aufbaues des Interface 1 nach Fig. 1 Das Interface stell jeden der Gebührenimpulse fest, die auf Leitungen 35 erscheinen, welche den Leitungen 4 in Fig. 1 entsprechen und von der Vermittlungszentrale kommen, und bildet daraus ein binäres Ausgangssignal 36, welches der Nummer des Anschlusses entspricht, von dem der Gebührenimpuls empfangen wurde.
Ein binärer Zähler 37 hat eine Kapazität, welche der Anzahl der Anschlüsse entspricht. Dies bedeutet, daß die Anzahl n der Bitstellen des Zählers so gewählt ist, daß 2n größer ist als die Anzahl N der Anschlüsse. Der Zähler 37 liefert das Ausgangssignal 36. Der Zähler 37 zählt Impulse, die mit einer Frequenz von 100 kHz von einem Taktgegeber 38 geliefert werden. Das Ausgangsignal 36 des Zählers 37 wird einem Multiplexer 39 zugeführt, der ebensoviel Eingänge 40 aufweist, wie Leitungen 35 vorhanden sind. Das Ausgangssignal 41 des Multiplexers 39 unfaßt eine Folge von Signalen, welche den Zustand jedes der ihm zugeführten Signale 40 nacheinander angeben. Wenn beispielsweise das Ausgangssignal den Zählers 37 auf die Zahl 15 schaltet und die fünfzehnte Leitung 35 einen entsprechenden Leitungskreis 42 veranlaßt, dem Multiplexer 39 ein Signal von O V zuzuführen, dann ist auch das Ausgangssignal des Multiplexers O V. Wenn jedoch einere der Eingänge 40 des Multiplexers im 1-Zustand ist, was bei dieses Beispiels einer Spannung von 12 V entsricht, ist auch der Ausgang 41 in 1-Zustand, wenn das Ausgangssignal des Zählers mit der Nummer des Eingangssignales 40 übereinstimmt. Im letzten Fall hält das Ausgangssignal 41 den Zähler 37 an und es führt ein Flipflop 43 dem nicht dargestellten Prozessor einen Unterbrechungsbefehl zu, indem er ein 1-Signal auf eine Leitung 44 gibt. Der Prozessor wird hierdurch unterbrochen.
Das Ausgangssignal des Zählers 36 gibt die Nummer des Anschlusses an, von dem der dem Prozessor zugeführte Impuls stammt. Wenn der Prozessor den Impuls gespeichert hat, führt er auf der Leitung 45 ein Signal zu, das das Flipflop 43 zurücksetzt und einen Decodierer 46 aktiviert.
Wie später beschrieben wird, stellt der Decodierer 46 ein Flipflop zurück, das sich im Leitungskreis 42 befindet, über welchen derGebührenimpuls empfangen wurde, der den Unterbrechungs-Befehl ausgelöst hat.
Fig. 9 veranschaulicht in Form einen Blockschaltbildes einen der Leitungskreise 42 in Fig. 8. Jeder Leitungskreis enthält einen Spannungsteiler 47, einen Schmitt-Trigger 48 und ein Flipflop 49. Einzelheiten des Aufbaues dieser drei Komponenten sind in Fig. 10 dargestellt.
Der Spannungsteiler 47 vermindert die Spannung des Gebührenimpulses von 48 V auf 12 V. Eine Zenerdiode 50 und Widerstände 51 und 52 bewirken eine Stabilisierung, so daß die Spannung des Gebührenimpulses zwischen etwa 40 V und 100 V schwanken kann, ohne seine Wirkung zu beeinträchtigen. Ein von Kondensatoren 53 und 54 sowie den Widerständen 51 und 52 gebildetes Filter schützt gegen Rauschen und Spannungsstöße. Die Kondensatoren werden über die Kombination der Widerstände 51 und 52 auf 12 V aufgeladen und entladen über den Widerstand 52.
Die Zeitkonstante für die Ladung liegt in der Größenordnung von 5 ms, wogegen die Entladungs-Zeitkonstante 3 ms beträgt. Dieser Teil der Schaltungsanordnung glättet den Gebührenimpuls fiir eine weitere Formung durch den Schnitt-Trigger 48, der aus Widerständen 55 und 56 und zwei in Serie geschalteten Nicht-Gliedern oder Invertern 57 besteht. Die Hysterese dieses Kreises beträgt 50%, was bedeutet, daß ein Auslösen stattfindet, wenn das Eingangssignal bis auf 75% der maximalen Eingangsspannung ansteigt oder auf 25% der maximalen Eingangsspannung abfällt.
Der Eingangswiderstand des Schnitt-Triggers ist sehr hoch. Aus diesem Grund sicht die Gebührenleitung 35 nur den davor liegenden Kreis, nämlich den Spannungsteilet 47. Der Verbrauch dieses Kreises ist bei Fehlen eines Gebührenimpulses Null. Liegt ein Gebührenimpuls vor, beträgt er etwa 13 nA. Eine Diode 58 isoliert die Leitung 35 bei Fehlen eines Gebührenimoulses, da die Leitung 35 in bezug auf Erde auf einem negativen Potential gehalten wird.
De Schnitt-Trigger 48 stößt ein Flipflop 49 an, bei dem es sich um eine D-Schaltung handelt. Das Flipflop ist nur für die Vorderflanke des Ausgangssignales des Schnitt-Trigger empfindlich, so daß in dem unwahrscheinlichen Fall, daß der Prozessor zunächst keine Kenntnis von dem Impuls nimmt, der Impuls im Flipflop gespeichert ist und daher der Prozessor bis zum Eintreffen den nächsten Impulses auf der gleichen Leitung Zeit zum Antworten hat.
Das Flipflop 49 wird durch Zuführen einer hohen Spannung (12 V) zu seinem Rückstell-Eingang 58 vom Decodierer 46 zurückgestellt.
Der Multiplexer 39 ist im einzelnen in Fig. 11 dargestellt. Er verbindet jeden der Ausgänge der Leitungskreise 42 mit seinem eigenen Ausgang 41. Wenn der Ausgang 41 des Multiplexers den Logischen Zustand 1 aufweist, bedeutet dies, daß ein Gebührenimpuls zu verarbeiten ist, so daß der Zähler 37 angehalten wird und sein Inhalt die Leitung 35 bezeichnet, von welcher der Gebührenimpuls empfangen worden ist. Das Unterbrechungs-Flipflop 43 nimmt dann den Zustand 1 an, wodurch es den Prozessor informiert, daß ein Gebührenimpuls zu registrieren ist. Nachdem der Impuls verarbeitet worden ist, stellt der Prozessor das Unterbrechungs-Flipflop 43 und das Flipflop 49 des Leitungskreises 42 zurück. Hierdurch wird verhindert, daß der gleiche Impuls zweimal gezählt wird.
Der Multiplexer 39 weist ebensoviele Eingänge 40 auf, wie Leitungen 35 existieren, und einen einzigen Ausgang 51.
Unter der Annahme, daß 256 Leitungen vorhanden sind, umfaßt der Multiplexer vier Reihen integrierter Schaltungen, die CHOS-Multiplexer 59 mit acht Eingängen bilden. Die untere Reihe in Fig. 11 empfängt die erste binäre Ziffer des Ausgangssignals 36 des Zählers (siehe Fig. 8). Die zweite Reihe von unten empfängt die zweite Ziffer des Zähler-Ausgangssignals 36, die dritte Reihe von unten empfängt die dritte, vierte und fünfte Stelle des Ausgangssignals 36 des Zählers und die oberste Reihe empfängt die sechste, siebente und achte Stelle dieses Ausgangssignals. Daher wird ein Signal an einem Eingang 40 dem Ausgang 41 nur bei einem einzigen der 256 möglichen Ausgangssignale des Zählers zugeführt.
Der Decodierer 46 (Fig. 8) hat eine Funktion, die als Umkehrung der Funktion des Multiplexers 39 beschrieben werden kann. Ein Signal am Eingang 45 wird nur dem Eingang 58 eines einzigen Leitungskreises zugeführt, der von Ausgangssignal 36 des Zählers bestimmt wird.
Demgemäß hat der Decodierer den gleichen Aufbau wie dre Multiplexer, jedoch sind Eingänge und Ausgänge vertauscht. Werden erneut 256 Leitungen angenommen, so besteht der Decodierer wiederum aus vier Reihen von Decodieren mit je acht Eingängen. Der Decodierer 46 wird von dem Ausgangssignal 36 des Zählers in der gleichen Weine wie der Multiplexer 39 gesteuert, so daß der Leitungsrkreis, der von dem Decodierer 46 gewählt wird, stets der gleiche ist wie der Leitungskreis, dessen Impuls vom Multiplexer dem Prozessor zugeführt wird.
Wie Fig. 12 im einzelnen zeigt, weist der Zähler 37 einen Eingang 60 auf, der von Taktgeber 38 herkommt, während die Ausgänge 36 zum Multiplexer 39, Decodierer 46 und Prozessor führen. Wenn nur 256 Leitungen zu versorgen sind, werden nur acht Ausgangsleitungen benötigt. Das Ausgangssignal des Zählers umfaßt nacheinander die Zahlen von Null bis zur Maximalzahl der Leitungen (Anschlüsse) des Systems (weniger Eins, um genau zu sein). Hierdurch wird die Funktion des Multiplexers 39 und des Decodierers 46 bestimmt. Wenn das Ausgangssignal des Multiplexers 39 den 1-Pegel aufweist und dadurch das Vorliegen eines Gebührenimpulses anzeigt, wird der Zähler 37 angehalten.
Er teilt dann den Prozessor dieNummer des Anschlusses mit, von welchem der Gebührenimpuls herstammt. Wie aus Fig. 12 ersichtlich, kann der Zählers aus zwei Sieben-Bit-Zähleinheiten 61 bestehen, obwohl die Kapazität selbstverständlich so gewählt wird, daß sie der möglichen Anzahl der Anschlüsse gleich ist.
Der Zähler 37 empfängt Taktimpulse vom Taktgeber 38 mit einer Frequenz von 100 kHz. Der Taktgeber kann aus zwei NAND-Gliedern 62, einem Kondensator 63 und zwei Widerständen 64 bestehen, wie es Fig. 13 zeigt.
Fig. 14 gibt das Blockschaltbild eines Spannungspegel-Unsetzers 65 wieder, der als Interface zwischen dem kreis nach Fig. 8 und dem Prozessor dient. Je nach dem verwendeten Prozessor kann es geringe Abweichungen geben, jedoch sind die Ausgangssignale 36 des Zählers und die Signale auf der Leitung 44 von CMOS-Niveau auf das TTL-Niveau umzusetzen, da das TTL-Niveau dasjenige ist, das von allen Prozessoren gegenwärtig angenommen wird. Bezäglich des den Empfang eines Impulses anzeigenden Signals 45 hat eine Anderung von TTL-Niveau auf das CMOS-Niveau zu erfolgen.
Der Prozessor muf auch Interface-Kreise am Übergang zum Drucker aufweisen. Der Prozessor überträgt die Informationen parallel auf 16 Bits, also mit Worten von 16 Bit Länge, wogegen der Drucker mit seriellen Informationen gespeist werden muß, wenn angenommen wird, daß es sich beim Drucker em einen Fernschreiber oder eine Druckeinheit handelt, die einem Fernschreiber elektrisch äquivalent ist. Der Drucker kann beispielweise ein Tastatur-DEC-Schreiber II sein, der von der Firma Digital Equipment Corporation hergestellt wird und eine Schreibgeschwindigkeit von 30 Zeichen pro Sekunde auf normalen Papier aufweist.
Die Verarbeitung der Gebührenimpulse geht wie folgt von statten: wenn ein Gebührenimpuls am Ausgang des Multiplexers 39 festgestellt wird, hält der Zähler 37 an und verlangt eine Unterbrechung des Prozessors. Wenn der Prozessor die Ausführung des Befehls beendet hat, den er in diesem moment Learbeitet, wird der Unterbrechungs-Befehl angenongen. Hierbei handelt es sich um eine Folge, bei welcher der Prozessor eine vorprogrammierte Unterbrechungsroutine ausführt, bei innend mit einer Nichtannahme weiterer Unterbrechungen und Festhalten des Inhaltes des Akkumulators.
Donach wird die naher des Anschlusses bestimmt, die von dem Zähler 37 empfagen wird, und es wird der Inhalt des @@@tp@ares, das diesem Anschuß entspricht, um 1 erhöht.
Nach brenschluß dieser Operation wird der Inhalt des Akkumulators wieder eingespeichert, das Flipflop 43 und des Flipflop 49 des Anschlusses zurückgestellt, so daß, auch wenn der Impuls noch immer an Eingang des Flipflop vorliegt, er nicht ein zweitesmal gezält wird.
Der Zahler 37 stzt dann die Zählung fort und es können weitere Unterbrechungs-Befehle angenommen werden.
Es ist wert festzustellen, daß die Frequenz des Taktgebers 38 100 kHz beträgt, was einer Zeit zum Abtasten der Anschlüsse von 10 #s entspricht. Unter der Annahme, daß die Anzahl gleichzeitig auftretender Impulse 100 beträgt, eine Zahl die weit über der zu erwartenden Zahl liegt, stehen 40 ms zur Verarbeitung der Impulse zur Verfügung, da etwa 10 ms benötigt werden, um einem Impuls zu erkennen.
Wenn t die Zeit bedeutet, die der Prozessor zur Verarbeitung eines Impulses benötigt, und angenommen wird, daß eine Zentrale mit 600 Anschlüssen vorliegt, so gilt 40 x 10-3 # 100 t/600 x 10-5 t # 340 us.
Dies bedeutet, daß das Programm zur Behandlung einer Unterbrechung eine Dauer von 340 #s haben kann, was mehr als ausreichend ist.
Der Rest des Verfahrens ist auf eine Anzahl Programme aufgeteilt, die von der Tastatur des Druckers abgerufen werden. Es handelt sich grundsätzlich um zwei Arten von Programmen: 1. Programm zum Bestimmen der für einen Anschluß aufgelaufenen Gebühren Wenn es in einem bestimmten Augenblick erforderlich ist, Kenntnis darüber zu haben, welchen Gebühren sich für einen bestimmten Anschluß angesammelt haben, beispielsweise im Falle eines Hotels beim Abreisen eines Gastes, wird ein Programm aufgerufen, welches den Inhalt des Wortpaares in dem Speicher liest, das diesem Anschluß zugeordnet ist. Das Programm wird abgerufen, indem mit der Tastatur die Nummer des Anschlusses eingegeben wird.
Das Programm druckt den Betrag in der örtlichen Währung, das Datum und die Nummer des Anschlusses aus.
2. Programm für die tägliche Abrechnung Es existiert ein anderes Programm, durch welches der Gesamtverbrauch aller Anschlüsses seit dem letzen Abruf ausgedruckt wird.
Bei Bedarf kann es ein weiteres Programm für die Behandlung der aufgelaufenen Gebühren geben. Beispielsweise können im Falle eines Hotels die Anschlüsse in drei Kategorien unterteilt werden, nämlich in Gästezimmer, Verwaltungsanschlüsse und Geschäftszubehör, so daß drei Listen und drei Abrechungen vollständig getrennt voneinander erhalten werden können.
Die Stromversorgung der Vorrichtung ist sehr einfach, was auf die Verwendung der CMOS-Technologie zurückzuführen ist. Es werden Spannungen von 12 V und 5 V zugeführt, ohne daß es nötig ist, diese Spannungen zu stabilisieren, weil CMOS-Kreise große Schwankungen der Arbeitspotentiale zulassen.
Die Installation von Batterien ist vorgesehen, um das System speisen zu können, wenn die normale Stromversorgung ausfällt.
Wie bereits angegeben, machen alle integrierten Schaltungen von der CMOS-Technologie Gebrauch. Die Vorteile dieser Technologie im Vergleich mit anderen Technologien, insbesondere der am meisten angewendeten TTL-Technologie, sind die folgenden: Ein großer möglichen Bereich der Speisespannungen ( 3 bis 15 V), wodurch der Aufbau in außerordentlich hohem Maße vereinfacht wird, weil keine Notwendigkeit besteht, die Stromversorgung zu stabilisieren.
Lin außerordentlich geringer Energiebedarf (in der Größenordnung von # A pro Glied), was auf der Tatsache beruht, daß ruhende Kreise theoretisch keinen Verbrauch haben, sondern nur ein Leckstrom zu betrachten ist. Wenn die Kreise in Betrieb sind, nimmt der Verbrauch ein wenig zu, ist jedoch auch dann noch sehr klein.
Es besteht eine große Unempfindlichkeit gegen Rauschen.
Ein tyüischer Wert ist eine Unempfindlichkeit von 45% der Speisespannung, was bei Anwendungen, wie sie hier vorliegen, äußerst wichtig ist.
Es besteht ein sehr großer Bereich zulässiger Temperaturen, nämlich von -40°C bis 85°C, so daß es unnötig ist, die Umgebungstemperatur zu regeln.
Die maximale Arbeitsfrequenz ist nicht so hoch wie im Fall von TTL-Kreisen, jedoch ist sie ausreichend hoch (in der Größenordnung von 3 MHz bei 10 V) um zu gewährleisten, daß keine Probleme auftreten, da die in dem System benutzte Frequenz 100 kHz ist.
Bezüglich der übringen Komponenten ist darauf zu achten, daß die Verwendung von Elektrolyt-Kondensatoren im Hinblick auf deren kurze Lebensdauer zu vermeiden sind.
Es werden Tantal-Kondensatoren benutzt, sofern nicht geringe Kapazitäten benötigt werden, wofür Keramik-Kondensatoren Verwendung finden.
In Hinblick auf die Eigenschaften der CMOS-Kreise brauchen an Widerstände keine besonderen Anforderungen gestellt zu werden. Es wurden Kohlewiderstände mit einer Toleranz von 55 benutzt, obwohl auch Widerstände mit 10% Toleranz hätten benutzt werden können.
Die gedruckten Schaltungen waren zweiseitig ausgebildet.
Die gedruckten Schaltungskarten sind in MOTEK-Metallschränken untergebracht.

Claims

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kreis zum Empfang der Gebührenimpulse einen Filterkreis enthält, der einen zur Zenerdiode (50) parallel geschalteten Kondensator (53, 54) umfaßt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Verbindungspunkt zwischen der Seriendiode (10) und dem Serienwiderstand (11) jedes Kreises zum Empfang von Gebührenimpulsen eine weitere Diode (16) verbunden ist, an die Einrichtungen zum Zuführen simulierter Gebührenimpulse über die weitere Diode zu dem Verbindungspunkt angeschlossen sind.

5. Vorrichtung nach einem der Anpsprüche 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Gebührenleitungen (4) empfangenen Gebührenimpulse zugeordneten Eingängen eines ODER-Glieden (17, 18) zugeführt werden, dessen Ausgang über einen Impulsformer (20) mit dem Eingang eines Flilflops (21) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anpspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei Eingänge aufweisenden NAND-Glieder (25) eine Natrix bilden, in deren Zeilen und Spalten die NAND-Glieder angeordnet sind, daß einem Eingang jedes NAND-Gliedes die Gebührenimpulse von einer zugeordneten Gebührenleitung und dem anderen Eingang Taktimpulse zugeführt werden, die nacheinander an die einzelnen Zeilen der Natrix fangelegt werden, uiid das die Ausgänge aller NAND-Glieder (25) einer Spalte mit den Eingängen eines zugeordneten NAND-Gliedes (28) verbunden sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Gebührenleitungen (35) empfangenen Gebührenimpulse über Impulsformer (48) zugeordneten Leitungs-Flipflops (49) zugeführt werden.

8. Vorrichtung nach Anpsruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungs-Flipflops (49) mit den Eingängen eines Multiplexers (39) verbunden sind, der von dem Ausgangssignal eines binären Zählers (37), dem von einem Taktgeber (38) Taktsignale zugeführt werden, gesteuert wird und die von den Leitungs-Flipflops gelieferten Signale nacheinander seinem Auii>ang (41) zuführt, daß ein von dem Ausgangssignal des Zählers gesteuerter Decodierer (46) ein Ausgangssignal des Prozessors empfängt und dieses Ausgangssignal allen Leitungs-Flipflops (49) unter der Steuerung des Zählers (37) nacheinander zuführt, und daß der Ausgang (41) des Multiplexers (39) mit dem Ziihler (37) und nit einem Ausgangs-Flipflop (43) verbunden ist, derart, daß der Zähler (37) angehalten wird, wenn das Ausgangssingal des Multiplexers (39) den Empfang eines Gebührenimpulses von einem durch den Stand des Zählers identifizierten Leitungs-Fkipflop (49) anzeigt, daß das Ausgangs-Flipflop (43) den Prozessor von dem Empfang eines Gebührenimpulses auf der durch den Zählerstand identifizierten Gebührenleitung (35) informiert und daß der Decodierer (46) dem identifizierten Leitungs-Flipflop (49) von Prozessor ein Räckstellsignal zurührt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplexer (30) und der Decodierer (46) je aus einer Anzahl von in Reihen angeordneten Multiplexern (59) mit je acht Eingängen bestehen, von denen jede Reihe mit drei oder weniger Eingangssignalen angesteuert wird, die nacheinander aus dem Ausgangssignal des binären Zählers (37) ausgewählt werden.

Vorrichtung zur Gebührenerfassung bei Telefnonsystemen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gebührenerfassung bei Telefonsystenen mit wählberechtigten Teilnehmern, bei denen den einzelnen Teilnehmern Gebührenleitungen zugeordnet sind, welche die bei einem Gespräche übertragenen Gebührenimpulse einer zentralen Zähleinrichtung zuführen.