DE2223351A1

DE2223351A1 - Einrichtung zum Abfragen einer Mehrzahl entfernter Stationen

Info

Publication number: DE2223351A1
Application number: DE19722223351
Authority: DE
Inventors: Kenneth Bowdell; Philipp Clark; Binnie Alexander Joseph
Original assignee: Kent Meters Ltd
Current assignee: Elster Metering Ltd
Priority date: 1971-05-13
Filing date: 1972-05-12
Publication date: 1972-12-07
Also published as: SE392558B; US3868640A; GB1402986A; AU470100B2; SE402850B; FR2139497A5; SE7511747L; AU1330276A; IT960809B; CA959183A; AU4227172A; AU490280B2; ZA723113B

Description

DIPL.-ING. O. R. KRETZSCHMAR ₂ Hamburg ι

BEIM STROHHAUSE PATENTANWALT RU F Ο411/34 67 *3

KENT METERS LIMITED

Luton, Bedfordshire» England

Anwalt s akte: 4101

Einrichtung zum Abfragen einer Mehrzahl entfernter Stationen

Für diese Anmeldung wird die Priorität der Anmeldung No. 146JÖ/71 vom 13. Mai 1971 in Großbritannien in Anspruch genommen

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung bzw. ein System zum Abfragen einer Mehrzahl entfernter Stationen, um Informationen zu erlangen, wie insbesondere eine oder mehrere Ablesungen eines oder mehrerer Meßinstrumente bzw. Zähler, die sich an jeder derartigen Station befinden und den Gebrauch bzw. die Entnahme solcher verbrauchbarer Energien und/oder Stoffe wie beispielsweise Elektrizität, Gas, V/asser und öl registrieren; insbesondere betrifft die Erfindung die Abfrageapparatur und die in der entfernten Station verwendete Apparatur. Das erfindungsgemäße System kann jedoch auch beim Abfragen anderer Ausrüstungen als Meßinstrumento oder Zähler verwendet werden, um andere Informationen zu sammeln.

Insbesondere wird durch die Erfindung ein System zur Verfügung gestellt, das eine Abfrageeinrichtung umfaßt, die mit einem Fernsprechamt verbunden und möglichst in bzw. bei

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KONTENi DRESDNER BANK, KONTO-NR. 9229371 · POSTSCHECK HAMBURG NR. 1937 66

diesem angeordnet ist; sowie eine Mehrzahl von entfernten Ableseeinrichtungen, die mit Fernsprechleitungen an den jeweiligen Fernsprechanschlüssen verbunden sind, wobei jede Ableseeinrichturig so geschaltet bzw. aufgebaut ist, daß sie in Abhängigkeit von einem durch die Abfrageeinrichtung über die zugeordnete Fernsprechleitung geschickten Befehl die Ausgänge bzw. Anzeigewerte eines oder mehrerer Meßinstrumente bzw. Zähler abliest und die Ablesung oder die Ablesungen über die zugeordnete Fernsprechleitung zur Abfrageeinrichtung überträgt.

Das System kann weiterhin eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung umfassen, die mit einer Mehrzahl der Abfrageeinrichtungen verbunden ist und diese steuert, wobei jede der Abfrageeinrichtungen ihrerseits in der Lage ist, eine Mehrzahl von entfernten Ableseeinrichtungen anzusprechen.

Eine erfindungsgemäße Einrichtung zum Abfragen einer Mehrzahl entfernter Stationen zeichnet sich aus durch einen digitalen Rechner; eine mit dem Rechner verbundene automatische Rufeinrichtung, die auf einen Befehl des Rechners anspricht, um die Einrichtung eines telephonischen Kontakts mit irgendeiner gewählten der entfernten Stationen zu bewirken; eine mit dem Rechner verbundene Ausgangseinrichtung, die auf einen Befehl des Rechners anspricht, um ein kodiertes Abfragesignal zu erzeugen und an die gewählte Station zu übertragen, wobei dieses kodierte Abfragesignal so eingerichtet ist, daß es die Übertragung eines Information tragenden Antwortsignals von der entfernten Station erregt; wobei ferner die Ausgangseinrichtung eine Kodiereinrichtung umfaßt um wahlweise das Abfragesignal gemäß dem Befehl des Rechners derart zu kodieren, daß bewirkt wird, daß das Antwortsignal Informationen aus einer Informationsquelle umfaßt, welche aus einer Mehrzahl von an der gewählten Station verfügbaren Informationsquellen ausgewählt ist; sowie durch eine mit dem Rechner verbundene Eingangs-

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einrichtung, die derart betrieben wird, daß sie das Antwortsignal empfängt.

Der Rechner kann so programmiert sein, daß er eine aufeinanderfolgende Abfragung einer Mehrzahl der entfernten Stationen oder aller entfernten Stationen veranlaßt, und daß er eine oder mehrere oder alle Informationsquellen an jeder Station abfragt bzw. deren Abfragung veranlaßt.

Die Einrichtung zum Abfragen kann mit einer zusätzlichen Ausrüstung versehen sein, um sie entweder direkt oder über eine Fernsprechleitung oder einen Kreis mit einer zentralen Datenverarbeitungseinheit bzw. -anlage zu verbinden. Eine derartige Einheit bzw. Anlage kann den Betrieb des Rechners steuern, und sie kann außerdem dazu verwendet werden, Informationen wie beispielsweise Konto- und Fernsprechnummern zentral zu speichern und den Rechner erforderlichenfalls mit derartigen Informationen zum Gebrauch zu versorgen. Der Rechner kann die Meßinstrument- bzw. Zählerablesungen oder andere Informationen, die er sammelt, speichern, und er kann sie gewünschtenfalls ausdrucken, was im Falle von Zählerablesungen in Form individueller Rechnungen geschehen kann. Alternativ können aber auch Informationen zurück zur zentralen Datenverarbeitungseinheit übermittelt werden, und zwar entweder dann, wenn sie gesammelt werden oder, sofern das erwünscht ist, nach Sammlung und Speicherung.

Wenn man eine zentrale Datenverarbeitungseinheit vorsieht, wird dadurch die Abfrageeinrichtung flexibler gemacht; ihr Arbeitszyklus kann verändert werden, und der normale Betrieb kann unterbrochen werden, um eine spezielle Ablesung vorzunehmen.

Weiterhin wird durch die Erfindung eine Einrichtung zur Verfügung gestellt, die auf den Empfang eines Abfragesip;nals von einer mit dieser über eine Leitung verbundenen

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-ψ.

Abfrageeinrichtung anspricht, um Informationen zum Zwecke der Rücksendung an die Abfrageeinrichtung zu kodieren, wobei sich diese Einrichtung erfindungsgemäß auszeichnet durch ein Eingangsregister zum Empfang eines digitalen Abfragesignals; eine Torschaltung, die Eingänge aufweist, welche so geschaltet sind, daß sie wenigstens zwei Stufen des Registers prüfen können und die auf die Ziffern des Abfragesignals in diesen Stufen ansprechen, um ein Signal an einem Ausgangsanschluß zu erzeugen, wenn die Kodierung dieser Ziffern derart ist, daß sie anzeigt, daß eine für die Einrichtung verfügbare Informationsquelle abgefragt werden soll; und eine Kodierungseinrichtung, die mit dem Ausgang der Torschaltung verbunden ist und auf das vorgenannte Signal anspricht, um diese Information zu einem Antwortsignal zu kodieren, das zur Abfrageeinrichtung zurückgesendet werden kann.

Schließlich schlägt die Erfindung eine Einrichtung vor, die auf den Empfang eines Abfragesignals von einer mit dieser über eine Leitung verbundenen Abfrageeinrichtung anspricht, um ein Antwortsignal zum Zwecke der Rücksendung an die Abfrageeinrichtung zu kodieren, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine Datenauswahl-Toreinrichtung aufweist, welche einen Ausgang und eine Mehrzahl von Eingängen für die Verbindung mit wenigstens einer Quelle für zu kodierende Digitalinformation besitzt; sowie einen Zähler, der Ausgänge aufweist, die mit der Datenauswahl-Toreinrichtung verbunden sind, um zu veranlassen, daß die Eingänge der letzteren in einer vorbestimmten Reihenfolge mit dem Ausgang der letzteren verbunden werden; und eine Einrichtung, die auf den Empfang eines Abfragesignals anspricht, um die Tätigkeit des Zählers einzuleiten, so daß ein Serienstrom von kodierter Information am Ausgang der Datenauswahl-Toreinrichtung erscheint. Das auf die Leitung, die im allgemeinen eine Fernsprechleitung ist, aufgegebene Abfragesignal kann die Form einer Mehrzahl von gleichzeitigen Tönen besitzen, wenn die Einrichtung auf der Basis von

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Frequenzmultiplex (IDM) arbeitet, oder es kann die Form eines gewählten bzw. getasteten Signaltones oder zweier frequenzverschobener Töne haben, wenn die Ableseeinrichtung auf der Basis der Zeitmultiplextechnik (TDM) arbeitet. Das Antwortsignal, das die Ablesung eines Meßinstruments oder Zahlers oder einer oder mehrerer ausgewählter Mehrheiten bzw. -zahlen von Meßinstrumenten oder Zählern repräsentiert, kann außerdem eine oder mehrere Identifizierungsdaten der entfernten Station umfassen, wie beispielsweise die Kontonummer des Verbrauchers .

Die vorstehenden sowie weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 6 der Zeichnung anhand einiger besonders bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert, wobei sich diese Erläuterung insbesondere auf ein Ablesesystem für entfernte Meßinstrumente bzw. Zähler sowie auf alternative Formen von Abfrageeinrichtungen und entfernten Ableseeinrichtungen, die für den Gebrauch in dem Ablesesystem geeignet sind, bezieht. Das System ist in der Zeichnung veranschaulicht; es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht des vollständigen Ablesesystems für entfernte Meßinstrumente bzw. Zähler;

Fig. 2A und 2B zusammen ein Kreisschaltbild einer FDM-Abfrageeinrichtung, die geeignet ist, in dem System nach Figur 1 verwendet zu werden; hierbei bildet die Figur 2B eine Fortsetzung der rechten Seite der Figur 2A;

Fig. 3 ein Kreisschaltbild einer FDM-Fernableseeinrichtung, die geeignet ist, in dem System nach Figur 1 in Verbindung mit der FDM-Abfrageeinrichtung der Figuren 2A und 2B verwendet zu werden;

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Fig. 3A eine Abwandlung der Fernableseeinrichtung nach Figur 3» die zur Verwendung mit einem Meßinstrument bzw. Zähler unterschiedlicher Art dient;

Fig. 4 einen Teil des KreisSchaltbildes einer TDM-Abfrageeinrichtung, die zur Verwendung in dem System nach Figur 1 geeignet ist, wobei sich der gesamte Schaltkreis aus einer Ergänzung der Figur 4 durch die Figur 2A ergibt, so daß die Figur 4, entsprechend wie die Figur 2B, eine Fortsetzung der rechten Seite der Figur 2A bildet;

Fig. 5 ein Kreisschaltbild einer TDM-Fernableseeinrichtung, die geeignet ist, in dem System nach Figur 1 in Verbindung mit der TDM-Abfrageeinrichtung der Figuren 2A und 4 verwendet zu werden; und

Fig. 6 eine Abwandlung der TDM-Fernableseeinrichtung der Figur 5«

Zunächst wird das Gesamtsystem näher erläutert:

Das schematisch in Figur 1 dargestellte System dient dazu, Meßinstrument- bzw. Zählerablesungen in kodierter binärer Form von einer Mehrzahl von Fernableseeinrichtungen an bzw. in Außenstationen an eine Anzahl von Abfrageeinrichtungen und von diesen an eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung zu übertragen; hierbei können die Außenstationen beispielsweise häusliche Anwesen sein oder andere Anwesen, Geschäftsräume, Grundstücke, Stellen o.dgl. von Verbrauchern.

Jede Abfrageeinrichtung liegt vorzugsweise in bzw. an einem Fernsprechamt (zentrales Büro) oder ist wenigstens elektrisch mit einem solchen verbunden; eine solche Abfrageeinrichtung ist in der Lage, jede Ableseeinrichtung anzurufen, die mit

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einer Leitung verbunden ist, welche an diesem !Fernsprechamt endet bzw. dorthin führt.

Jede Ableseeinrichtung ist sowohl mit einer Fernsprechleitung verbunden, die am zugeordneten Fernsprechamt endet, als auch mit einem oder mehreren Meßinstrumenten bzw. Zählern, die sich auf dem Anwesen befinden und beispielsweise den Verbrauch von einer oder mehrerer der folgenden Größen messen: Wasser, Gas, Elektrizität oder Heizöl. Ein Meßinstrument bzw. Zähler kann mit einer Anordnung von EIN-AUS-Kontakten versehen sein, die eine binär kodierte Anzeige seiner Ablesung in irgend einem geeigneten Kode, beispielsweise im binär kodierten Dezimalsystem (BGD) liefern. Alternativ kann das Meßinstrument bzw. der Zähler auch einen Impulsstrom aussenden, wenn er einen Verbrauch registriert, was beispielsweise von einem einzelnen Kontakt geschehen kann, der so angeordnet ist, daß er sich öffnet und schließt, wenn das Meßinstrument bzw. der Zähler arbeitet.

Die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung nach Figur 1 ist für den Betrieb des Systems nicht unerläßlich; es kann auch ein System kleineren Umfanges benutzt werden, das eine einzelne Abfrageeinrichtung und deren zugeordnete Ableseeinrichtungen umfaßt. Die Betriebsweise des Systems der Figur 1 ist vorzugsweise variabel, damit unterschiedliche regelmäßige Arbeiten bzw. Messungen, Prüfungen o.dgl. durchgeführt werden können, so daß die Abfrageeinrichtungen aufgrund von Befehlen der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung oder unabhängig tätig werden können, wobei im letzteren Falle Ausgangsinformationen, die Kontonummern und Zählerablesungen umfassen, auf einem Datenaufζeichner bzw. -logger oder auf Lochstreifen oder Magnetband aufgezeichnet werden können.

Die Verbindungsleitung zwischen den Abfrageeinrichtungen und den Ableseeinrichtungen bildet vorzugsweise das öffentlich geschaltete Fernsprechsystem. An gederleilnehmeradresse ist

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die Ableseeinrichtung mit der Fernsprechleitung verbunden. Der Kontakt mit einem ausgewählten Teilnehmer wird auf normalem Wege über die Schaltkreise des Post- bzw. Fernsprechamts bzw. der Fernsprechfirma durch einen innerhalb der Abfrageeinrichtung erzeugten Wählkode hergestellt; der Ton des TeIephonläutens wird währenddessen unterdrückt. Durch das Fernablesesystem wird ein auf der Leitung liegendes Telephongespräch nicht unterbrochen, und in dem Falle, daß der Teilnehmer die Benützung des Telephons wünscht, während das Zählerablesesystem arbeitet, gibt die Ausrüstung die Leitung frei und gestattet es dem Teilnehmer, einen Anruf durchzuführen. Es ist davon auszugehen, daß in den meisten Wohngebieten der Zukunft, wie beispielsweise in neuen Städten bzw. Trabantenstädten, alle Häuser an den Fernsprechdienst leitungsmäßig angeschlossen werden, selbst wenn zumindest ein Teil der Wohnungsinhaber nicht den Wunsch haben, die entsprechende Anschlußausrüstung zu mieten. Das ist insofern vorteilhaft, als dadurch die Installation des erfindungsgemäßen Systems sehr vereinfacht wird.

Wenn die Abfrageeinrichtung eine Leitung zu einer bestimmten Ableseeinrichtung ausgewählt hat, dann sendet sie ein Befehlsbzw. Instruktionssignal in Form eines oder mehrerer Töne, welches eine Antwort von der Ableseeinrichtung erregt. Das Antwortsignal umfaßt eine Kontonummer und die anforderten Zählerablesedaten, und es wird in Form eines Tonsignals über die Leitung zurück zur Abfrageeinrichtung gesendet. Dieses Signal wird von der Abfrageeinrichtung aufgenommen und nach zwei derartigen übertrgungen des gesamten Signals, d.h. einer Wiederholung der Kontonummer und der Daten, werden die worte jeweils auf Ihre Übereinstimmung verglichen sowie mit dem Zählerkode, bezüglich dessen die Abfrageeinrichtung die Informationen gesucht hat. Das Antwortsignal kann direkt zur Datenverarbeitungseinrichtung zurückgesendet werden, oder es kann für eine spätere Rücksendung gespeichert werden,

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beispielsweise zusammen mit einer Anzahl von anderen gespeicherten AntwortSignalen von anderen Verbrauchern. Alternativ kann das Antwortsignal in der Abfrageeinrichtung aufgezeichnet und auf Anforderung ausgedruckt werden, was eventuell in Form einer Rechnung geschehen kann.

Die zentrale Datenverarbeitungseinheit ist eine zu allgemeinen Zwecken dienende Verarbeitungseinheit und kann in Abhängigkeit vom Umfang des Systems eine Verschiedenheit von Formen annehmen, ausgehend von einer dedizierten kleinen Verarbeitungseinrichtung mit der notwendigen peripheren Ausrüstung bis zu einem großen Rechnersystem, das nur Papier- oder Magnetband verarbeitet, welches von der Ableseeinrichtung mit Information versehen ist. Bei kleinen oder teilweise installierten Systemen kann es wirtschaftlicher sein, Arbeitszeit an einer großen Maschine zu kaufen.

Die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung besitzt geeignete Eingangs- und Ausgangseinrichtungen, die über eine Zwischenstelle zur Übertragung und Sammlung von Daten von den Abfrageeinrichtungen angekoppelt sind. Die Zwischenstelle wandelt die Paralleldaten vom Rechner in Reihendaten um, welche zu den Abfrageeinrichtungen übertragen werden, und zwar entweder direkt oder über post- bzw. fernmeldeamtlich bzw. von der Fernsprechgesellschaft genehmigtes Modem d.h. eine Modulator-Demodulator-Einrichtung. In gleicher Weise werden Reihendaten von den Abfrageeinrichtungen empfangen und in Paralleldaten bzw. -worte umgewandelt, die für die Eingabe in den Rechner geeignet sind. Das Datenübertragungssystem kann in der vollen Duplexbetriebsweise arbeiten. Das Datenverarbeitungssystem ist in der Lage, sowohl alle Eingangsdaten maßstabsgerecht zu machen, aufzuzeichnen und zu speichern, als auch die Befehlsworte bzw. -signale zu erzeugen, die von der gespeicherten Information erfordert werden.

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Die in dem System nach Figur 1 verwendete Abfrageeinrichtung weist Einrichtungen zum Annehmen und Geben von Befehlen sowohl von der bzw. zu der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung als auch zu den sowie gegebenenfalls von den Fernleseeinrichtungen, mit welchen sie gerade verbunden ist, auf. Von dieser Einheit kann gesagt werden, daß sie die Geschwindigkeit des Systems regelt bzw. steuert und daß sie außerdem die zeitliche Aufteilung der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung durch bzw. auf alle Abfrageeinrichtungen erleichtert.

Die Abfrageeinrichtung basiert auf einem kleinen Rechner, der dazu verwendet wird, die logische Steuerung auszuführen und die Funktionen der Einheit einzuleiten, wie auch dazu, eine Anzahl von Befehlen zu speichern, die aufeinanderfolgend ausgeführt werden sollen. Der übrige Teil der Abfrageeinrichtung umfaßt eine Anzahl von einstellbaren und löschbaren Registern zum Festhalten von Instruktionen und Daten wie auch von Schieberegistern zur Umwandlung des Reiheneingangs in ein Parallelwort, das geeignet ist, vom Rechner gelesen zu werden. Die Logik für Kontroll- bzw. Steuerzwecke ist in den Zeitmeßbzw. Zeitgeberkreisen enthalten.

Nunmehr wird nachstehend die FDM-Abfrageeinrichtung näher erläutert:

Eine Abfrageeinrichtung, die in einem System verwendet werden kann, in welchem FDM-Verkehr zwischen der Abfrageeinrichtung und den Ableseeinrichtungen angewendet wird, ist in den Figuren 2Δ und 2B dargestellt. Die Abfrageeinrichtung kann in einer eingestellten Zyklusbetriebsweise unabhängig von irgendeiner zentralen Datenverarbeitungseinrichtung funktionieren, oder sie kann in einer variablen Zyklusbetriebsweise unter der Steuerung einer derartigen Datenverarbeitungsanlage arbeiten. Im ersteren Falle sind die T_eile der Einrichtung, die in Figur 2A von gestrichelten Linien eingefaßt sind, und die Verbindungen zu diesen Teilen nicht vorgesehen. Die

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Abfrageeinrichtung nach den Figuren 2A und 2B umfaßt einen digitalen Rechner 10 mit gespeichertem Programm. Ein geeigneter Rechner ist der MINIC 1 Rechner, der von der Firma Micro Computer Systems Limited, Woking, Surrey, England, hergestellt wird. IHir Programmierungs- sowie Überwachungsbzw. Steuerungszwecke ist eine Steuerschalttafel 11 für die Bedieungsperson und eine Tastatur vorgesehen. Der Rechner besitzt Datenausgangs- und Dateneingangsanschlüsse, die jeitfeils mit Datenstraßen bzw. -leitungen 12 bzw. 14- verbunden sind: weiterhin besitzt der Rechner einen Adressenausgang, der mit einem Instruktions- bzw- Befehlsdekodierungskreis verbunden ist.

Der Instruktionsdekodierungskreis 16 steuert die Tätigkeit der Abfrageeinrichtung in Übereinstimmung mit Instruktionen bzw. Befehlen, die von dem Rechner 10 ausgegeben worden sind, Er steuert Register 13 und 20 über Leitungen 22 bzw. 24, wenn die Abfrageeinrichtung mit der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung verkehrt, und er steuert Register 26 und 28 über Leitungen oO bzw. 32, wenn die Abfrageeinrichtung mit einer Pernieseeinrichtung verkehrt. Die Register 20 und 2ö sind mit der Dateneingangsstraße 14 verbunden, um Daten in den Rechner einzugeben, wenn entspredi ende Befehle von der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung bzw. von der Fernleseeinrichtung vorliegen; und die Register 18 und 26 sind mit der Datenausgangsstraße 12 verbunden, um Daten zu lesen, die vom Rechner zugeführt v/erden, wenn entsprechende Befehle für die Übertragung zur zentralen Datenverarbeitungseinrichtung bzw. zur Fernleseeinrichtung vorliegen.

Der Befehls- bzw. Instruktionsdekodierungskreis 16 steuert auch den Betrieb der Eingangs- und Ausgangszeitgeberkreise 34 und 36 über jeweilige Steuerleitungen 38 und 40. Weitere Ausgänge vom Instruktionsdekodierungskreis 16 auf den Leitungen 42, 44 dienen zur Zuführung einer BCD-Fernsprechnummer vom Rechner in ein weiteres Register 46 bzw. zum

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Betrieb von V/ählsteuerungen 4ö zum Zwecke der Herstellung eines Kontaktes mit einer ausgewählten Fernleseeinrichtung. Die Inhalte des für Fernspr&chnummern dienenden Registers v/erden parallel durch eine 'lorschaltung 50 in eine Vergleichseinrichtung 52 eingeblendet, um mit den Ausgängen der Stufen eines Zählers 54 verglichen zu werden. Ld e Wählsteuerungcn sind mit der'!Torschaltung 50» der Vergleichs einrichtung 52 und dem Zähler 54 durch jeweilige Steuerleitungen 56» 5^ und 60 verbunden, wobei die letztere Leitung auch mit der Postamts- bzw. Fornsprechamtsleitung bz\i. der Leitung dor Fernsprechgesellschaft verbunden ist, um Wählimpulse zum Zwecke der Herstellung eines Kontaktes mit einer ausgewählten Ableseeinrichtung auszusenden.

Eine weitere Steuerverbindung vom Befehls- bzw. Instruktionsdokodierungskreis 16 verläuft über eine Leitung 64: die Latenaufzeichnungseinrichtung ist auch mit der Datenausgangsstraße verbunden, so daß sie die darauf befindlichen Daten aufzeichnen kann, wenn sie einen entsprechenden Befehl durch ein Signal auf der Leitung 62 erhält.

Vier Tongeneratoren 70, 72, 74 und 76» die verschiedene Ausgangsfrequenzen A, B, C und D zur Verfügung stellen, welche innerhalb der Frequenzbandbreite des Fernsprechsystems d.h. 300 - 3400 Hz liegen, sind vorgesehen, um ein FDM-Signal zu einer Fernableseeinrichtung zu senden, um dieso abzufragen. Die Töne der Tongeneratören 70, 72, 74 sind wahlweise vorhanden oder nicht, und zwar in Übereinstimmung mit dem Zustand der Stufen im Register 26, wie durch die Stouerlcitungen 78, 80 und 82 angedeutet ist. Djr Tongenerator 76 fü^ den Ton L wird durch den Ausgangs-Zeitgeberkreis '66 befähigt bzw. in Gang gesetzt, der außerdem das .^ingangsregister 28 steuert.

Ein Detektor 84, der auf eine fünf to Frequenz L' anspricht, die ebenfalls innerhalb der Frequenzbandbreite des Fernsprochs.ystcms liegt, und zu dom durch die Ablesocinrichtung

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ORfOfNAL

Antwortsignale gesendet werden, ist mit der Ausgangsleitung verbunden, um diese Signale empfangen zu können. Er ist so geschaltet, daß er die Antwortsignale in das Eingangsregister 28 in Reihenform einspeist. Ein rück- bzw. retriggerbarer Detektor 86 empfängt den Ausgang des Detektors 84 und spricht auf diesen an, um ein Signal auf einer sogenannten "Ereignisleitung" 83 zur Verfügung zu stellen, welche ihrerseits mit dem Rechner verbunden ist. Wenn nämlich das Antwortsignal von der Ableseeinrichtung verlorengeht, wie beispielsweise dadurch, daß der Anschlußteilnehmer einen Fernruf beginnt, oder wenn aufgrund eines Fehlers in der Leitung oder in der Ableseeinrichtung kein Antwortsignal empfangen wird, dann unterbricht das vom Detektor 86 auf die "Ereignisleitung" gegebene Signal den Rechner. Die "Ereignisleitung" 88 ist außerdem mit den Eingangs- und Ausgangszeitgeberkreisen 34 und 36, den Wählsteuerungen 48 und einem Einleitungs-Handschalter 90 verbunden.

Die Verbindung der Abfrageeinrichtung mit einer Leitung 100, die zu einer zentralen Datenverarbeitungseinrichtung führt, geschieht über ein postamtlich bzw. von der Fernsprechgesellschaft genehmigtes Modem 102 (Modulator-Demodulator-Einrichtung), sofern nicht die Verbindung genügend kurz ist, so daß das Modem nicht erforderlich ist. Der Ausgang des Modem-Empfängers ist mit dem Eingangszeitgeberkreis 3^ und dem Eingangsregister'20 verbunden. Der Ausgang vom Register 18 ist mit einem Daten-Serienregister 104 verbunden, das ebenso wie das Eingangsregister 34 stroboskopisch oder durch Taktimpulse gesteuert wird. Der Ausgang des Daten-Serienregisters 104 ist mit dem Modem-Übertrager verbunden.

Die Art des Betriebes der EDM-Abfrageeinrichtung in einer eingestellten Zyklusbetriebsweise, d.h. unabhängig von irgendeiner zentralen Datenverarbeitungseinheit, wird nachstehend näher erläutert. Wie bereits oben erwähnt wurde, ist eine Abfrageeinrichtung, die für eine solche Betriebsweise aus-

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gebildet ist, nicht mit denjenigen Elementen versehen, die sich in Figur 2A innerhalb der gestrichelten Linie befinden sowie auch nicht mit den Verbindungen zu diesen Elementen.

Die Abfrageeinrichtung fragt aufeinanderfolgend eine Mehrzahl von Ableseeinrichtungen in Übereinstimmung mit Befehlen ab, die im Rechner 10 programmiert sind. Das Programm und daher die Aufeinanderfolge wird dadurch gestartet, daß die "Ereignisleitung" 88 an Erde gelegt wird, was entweder von Hand durch den manuellen Einleitungsschalter 90 oder automatisch durch einen Echtzeittaktimpuls geschehen kann.

Der Betrieb der Abfrageeinrichtung beim Abfragen einer ausgewählten Ableseeinrichtung wird nun näher erläutert. Wenn das Programm einmal gestartet worden ist, dann ruft der Rechner die verschiedenen Informationen auf, die benötigt werden, d.h. die Fernsprechnummer des Teilnehmers, die Kontonummer und welcher Zähler abgelesen werden soll. Der Eechner leitet dann die "Wähl-Routine" ein, in welcher die Fernsprechnummer des Teilnehmers, der die ausgewählte Fernableseeinrichtung aufweist, in BCD-Form in das Fernsprechnummerregister 4-6 eingegeben wird und die Wählsteuerungen 48 den Befehl erhalten, eine Verbindung mit der Ableseeinrichtung herzustellen, indem die Leitung mit Impulsen beaufschlagt und dadurch die Nummer effektiv gewählt wird. In einer typischen Anwendungsform der Erfindung ist die Abfrageeinrichtung mit einer lokalen Fernsprechzentrale (Zentralbüro) verbunden und in dieser angeordnet, und die Nummer ist daher, zumindest in einigen Ländern, beispielsweise eine aus vier oder fünf Ziffern bestehende Hummer. Die Wählsteuerungen 48 schließen die Leitung 60 halb kurz, um den Anruf zu starten, und danach speisen sie in diese Leitung im offenen Stromkreis Wählimpulse ein. Der Zähler 50 zählt die für jede Ziffer ausgehenden Impulse, und der Zählerausgang wird durch die Vergleichseinrichtung 52 mit den Inhalten des Registers hinsichtlich der richtigen Ziffer

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durch die Torschaltung 50 verglichen, um sicherzustellen, daß die richtige Anzahl von Impulsen für jede Ziffer ausgesendet worden ist. Die Vergleichseinrichtung 52 veranlaßt ein Vorwärtsschreiten zur nächsten Ziffer, wenn die richtige Anzahl von Impulsen für eine Ziffer ausgesendet worden ist, indem die Wählimpulse während des erforderlichen Intervalls unterbrochen v/erden und der Zähler 54· gelöscht wird.

Wenn die Hummer der ausgewählten Ablesestation gewählt worden ist, dann wird der Rechner durch ein auf die "Ereignisleitung" 68 gegebenes Signal informiert, so daß er dann zur "Ablese-" Routine des Programms weitergeht. Bei dieser Routine wird ein Abfragesignal an die Ableseeinrichtung geschickt, um die Ablesung des ausgewählten Meßinstruments bzw. Zählers zu veranlassen. Das Abfragesignal ist ein zusammengesetztes FDM-Signal, das aus Tönen aufgebaut ist, welche von den Generatoren 70» 72, 74-» 76 ausgewählt sind. An den Ausgangszeitgeberkreis 36 wird eine Zeitgeberinstruktion gegeben, um den Zyklus dieses Kreises zu starten, welcher die Übermittlung eines Steuerimpulses an den Generator 76 für den Ton D umfaßt, und Daten, die vom Rechner 10 in das Register 26 eingespeist worden sind, werden benutzt, um die anderen drei Generatoren für die Töne A, B und G zu steuern. Der Ton A dient als ein "Ermöglichungssignal", um die Ableseeinrichtung in Gang zu setzen, die möglichen Kombinationen des Vorhandenseins oder des Fehlens des Tones B und G identifizieren das ausgewählte Meßinstrument bzw. den ausgewählten Zähler aus vier Möglichkeiten, und der Ton D dient als Steuersignal für die Ableseeinrichtung. Wenn einmal das Abfragesignal ausgesendet worden ist, kontrolliert der Rechner 10, dass der rück- bzw. retriggerbare Detektor 86 eingestellt ist, um auf ein Erwiderungssignal anzusprechen, und dann v/artet er auf die Ankunft eines Erwiderungssignals.

Sobald die Fernableseeinrichtung festgelegt hat, welcher Zähler abgelesen werden soll, sendet sie ein Antwortsignal

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an die Abfrageeinrichtung in Form einer Reihe von Impulsen des Tones E, welche in Reihe in das Eingangsregister 28 eingespeist werden. Wenn das Start-Bit bzw.-Informationselement des Antwortsignals oder -worts ankommt und durch den rück- bzw. retriggerbaren Detektor 86 festgestellt wird, gibt der Ausgangszeitgeberkreis 56 Takt- bzw. Zeitgeberimpulse an das Register 28, so daß das Signal darin registriert bzw. abgestoppt wird.

Befehle zum Inspizieren des Eingangsregisters 28, zum Beladen des Ausgangs-Datenregisters 26 und zum Starten der verschiedenen Zeitgeber- bzw. Taktaufeinanderfolgen werden durch den Rechner 10 erzeugt. Diese erscheinen als Adressierungsinstruktionen und werden durch den Kreis 16 zu geeigneten Zeiten im Programmzyklus dekodiert, so daß die verschiedenen Register und Zeitgeber- bzw. Taktkreise aktiviert werden.

Wie oben beschrieben, wird das Antwortsignal oder -wort von der Ableseeinrichtung, welches Impulse des Tones E umfaßt, durch den Detektor 84 für den Ton E festgestellt, und es wird zu den Daten des Eingangsregisters 28. Wenn das Wort vollständig ist, unterbricht der Ausgangszeitgeberkreis 36 den Rechner über die "Ereignisleitung" 88 und veranlaßt, daß das Wort in den Speicher des Rechners eingelesen wird. Das der "Ereignisleitung" 88 offerierte Signal veranlaßt eine Rückstellung des Ausgangszeitgeberkreises 36, so daß die Daten von der Fernableseeinrichtung erneut darin gesammelt werden, wodurch ein Vergleich zwischen den beiden Ablesungen ermöglicht wird, der durch den Rechner erfolgt. Dieses Verfahren wird eine vorgegebene Anzahl von Malen wiederholt, welche durch das Programm bestimmt ist, oder solange, bis Übereinstimmung erreicht ist. Bei Übereinstimmung gestattet es das Programm, die Information in einen Speicher an einer Stelle zu speichern, die für die Kontonummer relevant ist. In Übereinstimmung mit dem in Gebrauch befindlichen Programm wiederholt der Rechner dann entweder die obige "Ablese"-Routine,

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um eine Ablesung eines anderen Meßinstruments bzw. Zählers an dem gleichen Ort zu bewirken, oder er gibt den Wählsteuerungen 4-8 Befehl, die Leitung freizugeben und das Fernsprechnummerregister 4-6 erneut zu beladen, so daß auf diese Weise ein neuer Betriebszyklus für eine neue lernableseeinrichtung gestartet wird.

Die Betriebsweise der Abfrageeinrichtung beim Betrieb in der variablen Zyklusbetriebsweise, d.h. beim Betrieb unter Steuerung durch eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung, wird nachstehend näher erläutert. Diese Betriebsweise stellt eine Erweiterung der vorbeschriebenen eingestellten Zyklusbetriebsweise dar und erfordert einen Wechsel des Programmes und die zusätzliche Ausrüstung, die in Figur 2 A in gestrichelten Linien gezeigt ist. Das Programm zerfällt in einen Exekutivteil und verschiedene Subroutineteile. Der Exekutivteil steuert die Subroutineteile und speichert Betriebszustände d.h. Empfang von Befehlen, Sammlung von Daten, Übertragung von Daten etc.. Diese Betriebszustände zeigen dem Exekutivteil die Position an, die im Betriebszyklus erreicht ist.

Zu Anfang empfängt die Abfrageeinrichtung Befehle in Form von Serienworten von der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung über das Modem 102, oder, wenn es sich nur um eine kurze Verbindung handelt, über lokale Kabel. Diese Worte enthalten sowohl eine Betriebsinstruktion als auch einen Kontokode oder eine Kontonummer und die Fernsprechnummer, soweit erforderlich. In einem System, in dem eine Abfrageeinrichtung benutzt wird, um mehrere tausend Meßinstrumente bzw. Zähler zu lesen, kann es wirtschaftlicher sein, alle Kontonummern in der zentralen Datenverarbeitungseinheit in peripheren Speichereinheiten zu speichern als die Speicherkapazität der Abfrageeinrichtung heraufzusetzen.

Unter diesen Bedingungen wird die Aufeinanderfolge der Daten-Gammlung von der zentralen Datenverarbeitungseinheit bestimmt, wodurch die Möglichkeiten der Änderungen der Auf-

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einanderfolge und der Prioritäten gegeben v/erden.

Jedes Eingangskommandowort besitzt Gleichheits-Überprüfungs-Bits, die als ein Teil des Wortes behandelt v/erden, so daß der Rechner die Gleichheit bzw. Parität überprüfen kann. Beim Empfang des Startbits dieses Wortes durch die Abfrageeinrichtung steuert der Eingangszeitgeberkreis 34- die Sammlung von Daten vom Modem-Empfänger in das Eingangsregister 20. Wenn die Gleichheit bzw. Parität des Wortes im Eingangsregister 20 durch den Rechner 10 geprüft worden ist, wird ein Erwiderungswort durch den Rechner in das Erwiderungsregister 13 eingespeist, und der Zeitgeberkreis 34- wird vom Rechner 10 über den Instrukstionsdekodierungskreis 16 in Betrieb gesetzt. Der Zeitgeberkreis 34- wirkt auf das Daten-Serienregister 104-ein, damit das Parallelwort vom Register 18 in eine geeignete Serienform zur Rückübertragung zur zentralen Datenverarbeitungseinheit umgewandelt wird. Diese Erwiderung instruiert die zentrale Datenverarbeitungseinheit, damit diese erneut das Wort überträgt, wenn keine Gleichheit vorhanden bzw. die Parität falsch ist, oder die nächste Instruktion sendet, wenn Gleichheit vorhanden bzw. die Parität richtig ist.

Nach Annahme des Wortes durch die Abfrageeinrichtung werden bestimmte Bits durch den Rechner 10 inspiziert, um festzustellen, ob die Instruktion bzw. der Befehl unmittelbar ausgeführt oder gespeichert werden muß. Diese Instruktionen leiten die Übermittlung von Daten oder das Ende von Informations-Aufeinanderfolgen ein.

Wenn alle Instruktionen empfangen worden sind, dann schaltet der Rechner in die Datensammlungsbetriebsweise und geht die Instruktionen zyklusmäßig in der gleichen Weise durch, wie oben bei der Betriebsweise mit fest eingestelltem Zyklus beschrieben worden ist. Bei Vollendung der Datensammlungsöubroutine wartet die Abfrageeinrichtung auf eine Anforderung der gesammelten Daten durch die zentrale Datenverarbeitungs-

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einrichtung, zu welcher Zeit sie in die Betriebsweise der Datenübertragung eintritt und dia Informationen an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung sendet.

.iachstehend wird nunmehr die FDM-Fernableseeinrichtung näher erläutert:

Eine Fornleseeinrichtung, die geeignet ist, in Verbindung mit der oben unter Bezugnahme auf die Figuren 2A und 2B beschriebo'iien ,abfrageeinrichtung verwendet zu v/erden, ist schematisch in Figur ο dargestellt.

Die Ablegeeinrichtung ist zwischen die vom Postamt bzw. der Fernspreehgesellschaft ankommende Fernsprechleitung parallel zum Fernsprecher, sofern einer vorhanden ist, geschaltet. Die ableseeinrichtung bezieht die erforderliche Betriebsleistung über die Leitung von einer Batterie des Fernsprechamts bzw. das zentralen Büros, und sie ist mit einem Spannungsregler 120 versehen, damit eine Kompensation im Hinblick auf die sich infolge des Leitungsverlustes verändernde Eingangsspannung möglich ist. Die geregelte Ausgangsspannung des Spannungsreglers 120 ist über Leitungen 121 direkt mit einem Leistungsschalter 122 und einem Detektor 124- für den Ton A verbunden, dor seinerseits zusammen mit den Detektoren 126, 128 und 1-50 für die 'Töne B, G und D sowie den Generator Λ~')2 für den Ton E an die Fornsprechleitung parallel zum Fernsprecher angeschlossen ist. Die Töne A bis E sind die gleichen wie die entsprechenden Töne, auf die in der Beschreibung der Abfrageeinrichtung gemäß den Figuren 2A und 2B Bezug genommen worden ist. Der Detektor 124- und der Spannungsregler 120 sind die einzigen Teile der Ableseeinrichtung, die dauernd mit der Spannung der zentralen Batterie beaufschlagt werden, wenn die Ableseeinrichtung cn die Leitung angeschaltet ist; die anderen üreise werden durch den Leistungsschalter 122 in Abhängigkeit von der Gegenwart des Tones A auf der Loitung von der Abfrageeinrichtuiif: mit Strom versorgt, so daß daher der Stromver-

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BAD

brauch auf ein Minimum herabgesetzt ist, wenn sich die Able seeinrichtung nicht in Gebrauch befindet.

Der Spannungsregler 120 umfaßt einen Triggerkreis, der auf die Leitungsspannung anspricht. Stets wenn die Leitungsspannung niedrig ist, beispielsweise aufgrund der Tatsache, daß der Fernsprechhandapparat abgehoben ist und ein beachtlicher Strom gezogen wird, dann sperrt der Triggerkreis den Leistungsschalter über eine Leitung 133, wodurch die Ableseeinrichtung außer Betrieb gesetzt und unwirksam gemacht wird.

Ausgänge des Detektors 124 für den Ton A sind über Leitungen 13^ und 136 mit dem Leistungsschalter 21 und einer Differenzierschaltung 13s sowie einem durch zwei teilenden bistabilen Kreis 140 verbunden. Die Ausgänge der Differenzierschaltung 158 und des Detektors I30 für den Ton E sind beide zu einem Zähler 141 geführt.

Die Ausgänge der Detektoren 126, 128 für die Töne B und C sind mit einer Meßinstrument- bzw. Zählerauswahl- Torschaltung 142 verbunden; jede der vier möglichen Kombinationen der Gegenwart oder Abwesenheit dieser beiden Töne bewirkt, daß ein Signal auf eine der vier Meßinstrument- bzw. Zählerauswählleitungen 144 gegeben wird, um das richtige Meßinstrument bzw. den richtigen Zähler auszuwählen. Dadurch ist es möglich, vier Meßinstrumente bzw. Zähler zu betreuen, typischerweise können dieses Elektrizitäts-, Gas-, Wasser- und Ölzähler (letzterer beispielsweise für den Verbrauch von Heizöl) sein. Es ist ohne weiteres einzusehen, daß das System in einfacher Weise beispielsweise durch Hinzufügung eines oder mehrerer weiterer Töne abgewandelt werden kann, um auf diese V/eise mehr als vier Meßinstrumente bzw. Zähler erfassen zu können.

Die Meßinstrument- bzw. Zählerauswähl-Ausgangsleitungen sind über eine Diodentorschaltung 146 mit Schaltern 148 auf

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den Meßinstrumenten bzw. Zählern und mit einer Multiplex-Steuer-Torschaltung I50 verbunden. Die Diodentorschaltung 146 ist vorgesehen, um eine Wechselwirkung zwischen den Schaltern 148 der Meßinstrumente bzw. Zähler zu verhindern. Der in Figur 3 dargestellte Block von Schaltern 148 repräsentiert nur die Schalter für ein Meßinstrument bzw. einen Zähler: ein entsprechender Satz von Schaltern für jedes andere Meßinstrument bzw. jeden anderen Zähler (nachstehend wirdaus Vereinfachungsgründen nur noch der Ausdruck "Zähler" gebraucht, mit dem jedoch gleichzeitig auch ein beliebiges anderes Meßinstrument erfaßt sein soll) ist mit der Diodentorschaltung 146 und der Datenauswähl-Torschaltung 152 (siehe unten) in der gleichen, "v/eise verbunden, wie die dargestellten Schalter 148.

Jeder Zähler besitzt bis zu sechs dezimale Ableseziffern, und er ist so eingerichtet, daß er einen 24-Ziffer-BCD- oder anderen binären Ausgang für die Ableseeinrichtung erzeugt. Der Ausgang ist mechanisch und umfaßt 24 Sätze von Kontakten, von denen jeder in Übereinstimmung mit der Zählerablesung aus der offenen in eine geschlossene Position bewegbar ist. Die Kontaktsätze sind paarweise angeordnet, wobei ein Kontakt jedes Satzes in dem Paar mit einem Kontakt des anderen Satzes verbunden ist. Die Kontaktsätze sind sowohl mit der Multiplex-Steuer-Torschaltung I50 über die Diodentorschaltung 146 verbunden, als auch mit der Datenauswähl-Torschaltung 152, um Dateneingänge für letztere zu bilden, wobei diese Datenauswähl-Torschaltung durch den Zähler 141 über Leitungen 154 gesteuert wird, welche mit den einzelnen Stufen des Zählers 154 verbunden sind.

Die Datenauswähl-Torschaltung 152 dient zur Serialisierung von Daten zum Zwecke der Rückübertragung an die Abfrageeinrichtung, und sie ist mit weiteren Eingängen für eine Kontonummer-Einstöpselanordnung 156 versehen. Diese Anordnung· umfaßt zwei Leiter am hohen und am niedrigen logischen

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Niveau und ermöglicht es, bestimmte Tore der Torschaltung 152 mit einem dieser Niveaus zu verbinden, um auf diese Weise eine einzige, verdrahtete digitale Repräsentation der Kontonummer des jeweiligen bestimmten Teilnehmers zu ermöglichen. Alternativ ist es, sofern die Art von Logik verwendet wird, in welcher ein Offenkreis-Eingang ein gegebenes Logikniveau zur Verfügung stellt, nur erforderlich, diejenigen Tore durch Drähte mit einem festen Niveau zu verbinden, welche auf dem anderen Niveau liegen müssen. Dieses feste Niveau kann Erde sein.

Ein Reihenausgang des Datenauswähl-Torschaltungssystems ist durch eine Leitung I58 mit einem oder zwei Eingängen eines NAND-Tors 160 verbunden, dessen zweiter Eingang mit einem Ausgang eines bistabilen Kreises 140 verbunden ist. Wenn der Spannungsregler 120 keinen Triggerkreis für die Feststellung umfaßt, daß die Leitung benutzt wird, kann ein dritter Eingang des Tores 160 mit dem Fernsprechapparat verbunden werden, um das Tor unwirksam zu machen, wenn der Hörer abgehoben ist.

Die Figur 3A zeigt eine Abwandlung der Ableseeinrichtung zur Verwendung in Verbindung mit einem Zähler, der keinen Satz von Schalterkontakten 148 besitzt, jedoch einen einzigen Impulsausgang aufweist. Dieser Ausgang ist mit dem Eingang des Zählers 149 in der Ableseeinrichtung verbunden, um den Verbrauch zu registrieren. Die Zustände der Zählerstufen werden gebündelt, um auf diese Weise ein Erwiderungswort zum Zwecke der Rücksendung zur Abfrageeinrichtung zu bilden.

Die Art und Weise, in welcher die Fernableseeinrichtung der Figur 3 auf eine Instruktion von der Ableseeinrichtung anspricht, gemäß der ein oder mehrere Zähler abgelesen und die eine oder mehrere Ablesungen zurück zur Abfrageeinrichtung übertragen werden sollen, ist folgende:

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Der Detektor 124 für den Ton A stellt die Gegenwart des die Anlage in Betrieb setzenden Tones A im Instructionssignal fest und gibt ein Signal auf die Leitung 134, das den Leistungsschalter 122 veranlaßt, den Rest der Ableseeinrichtung an die Stromversorgung anzuschließen; gleichzeitig veranlaßt dieses Signal die Differenzierschaltung 138, den Zähler 141 auf Null zu stellen. Der Detektor für den Ton A gibt außerdem über die Leitung 136 ein Signal an den durch Zwei teilenden bistabilen Kreis 140, wobei dieses Signal in der Frequenz des Tones A erfolgt, die beispielsweise 2 kHz beträgt. Die daraus am Ausgang des Kreises 140 gewonnene 1 kHz-Rechteckwelle wird auf das Tor 160 und anschließend auf den Generator 132 für den Ton E gegeben. Dieser Generator ist ein Wandler, der eine Rechteckwelle in eine Sinuswelle umwandelt, so daß ein den Ton E umfassender sinusförmiger 1 kHz-Ausgang erzielt wird.

Es sei darauf hingewiesen, daß diese Anordnung das Erfordernis eines Oszillators in der Ableseeinrichtung vermeidet, weil der Ton E unter Verwendung des ankommenden Tones A erzeugt wird. Jedoch ist es erforderlichenfalls möglich, daß der Generator für den Ton E einen Oszillator umfassen kann, in welchem Falle die Leitung 136, der durch Zwei teilende Kreis 140 und das Tor I50 überflüssig werden.

Die Detektoren 126 und 128 für die Töne B bzw. G stellen die Gegenwart oder Abwesenheit dieser Töne fest und legen entsprechende binäre Niveaus an die Zählerinformationsauswähl-Torschaltung 142 an, die ihrerseits ein Signal auf eine der vier Leitungen 144 gibt, so daß die Torschaltung 146 den gewünschten Zähler, der abgelesen werden soll, auswählt. Ein gegebenes logisches Niveau wird durch die Torschaltung 146 an die zwölf Paare von Kontaktsätzen in dem ausgewählten Satz von Zählerschaltern 148 angelegt, und dieses Niveau wird entweder an die anderen Enden der Sätze übertragen, oder eine solche Übertragung findet nicht statt, was davon

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abhängt, ob die Kontaktsätze offen oder geschlossen sind. Die Multiplex-Steuer-Torschaltung 150 blendet 12 der 24 freien Enden der Kontaktsätze in das Datenauswähl-Register 152 ein. Die Ableseeinrichtung ist dann bereit, um mit der Übertragung der Zählerablesung zurück zur Abfrageeinrichtung zu beginnen. Impulse des Tones D, die dann durch die Abfrageeinrichtung übertragen werden, bewirken, daß der Detektor I30 für den Ton D Impulse erzeugt, die in den Zähler 141 eingegeben werden, was zur Folge hat, daß die Inhalte des Datenauswälil-Registers 152 über die Leitung I58 und das Tor 160 in Reihenform zum Generator 132 für den Ton E ausgegeben werden, so daß dieser Generator entsprechende Impulse des Tones E erzeugt, die zur Ifernsprechleitung übertragen werden. Wenn die Daten, die den 12 geprüften Kontaktsätzen entsprechen, übertragen worden sind, was dadurch angezeigt wird, daß der Zähler 141 einen vorbestimmten Zählzustand erreicht, dann wirkt der Zähler auf die Multiplex-Steuer-Torschaltung I50 ein, so daß dann die anderen 12 Kontakte in der gleichen Weise geprüft werden und das Ergebnis übertragen wird; die vollständigen übertragenen Daten, d.h. das Erwiderungswort, umfassen die gesamte Meßinstrumentbzw. Zählerablesung, die durch 24 Bits und die Kontonummer repräsentiert wird.

Die Abfrageeinrichtung liest das Erwiderungswort, und der Rechner fordert dessen Rückübertragung zum Zwecke der Überprüfung der Daten an. Die Anforderung wird durch eine momentane Unterbrechung des Erregungstones A angezeigt, auf welche die Differenzierschaltung I38 anspricht, indem sie den Nullstellungseingang des Zählers 141 mit einem Impuls beaufschlagt und diesen auf Null stellt, wodurch die Zeitbzw. Taktge'bung zurückgestellt wird, so daß die vorbeschriebene Operation wiederholt wird. Die Abfrageeinrichtung kann die Operation so oft wiederholen, wie erforderlich ist, bis der Rechner zufriedengestellt und die Ablesung richtig ist, indem der gleiche Vorgang der momentanen Unterbrechung des

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Erregungstones A nachfolgt.

Sobald die Abfrageeinrichtung das Erwiderungswort als richtig akzeptiert hat, kann sie den Kontakt abbrechen; der Erregungston A hört auf und der Leistungsschalter schaltet die Ableseeinrichtung von der Energiequelle ab. Alternativ ist es auch möglich, einen anderen Zähler oder andere Zähler zuerst durch Nachfolgen des oben beschriebenen Vorganges der momentanen Unterbrechung des Erregungstones A abzulesen, es kann aber auch eine Änderung der Töne B und/oder C erfolgen, um einen neuen abzulesenden Zähler auszuwählen.

Nun wird nachstehend eine TDM-Abfrageeinrichtung gemäß der Erfindung näher erläutert:

Das Kreisschaltbild einer alternativen Abfrageeinrichtung, die zur Verwendung in einem TDM-System der in Figur 1 veranschaulichten Art geeignet ist, ist teilweise in Figur 4 gezeigt. Der verbleibende Teil des Kreisschaltbildes ist der gleiche wie in Figur 2A, so daß also Figur 4 eine Fortsetzung der rechten Seite der Figur 2A darstellt.

Die Abfrageeinrichtung der Figuren 2A und 4 ist in sehr vieler Hinsicht identisch mit derjenigen nach den Figuren 2Δ und 2B, so daß sich daher die folgende Erläuterung nur auf Aufbau- und Betriebsunterschiede gegenüber dem vorerwähnten Ausführungsbeispiel erstreckt. In Figur 4 sind die gleichen Bezugszeichen benutzt, wie sie für entsprechende Elemente in Figur 2B verwendet worden sind.

Die vier Tongeneratoren der FDM-Abfrageeinrichtung sind bei diesem Ausführungsbeispiel durch einen einzigen Tongenerator 70' ersetzt, der durch den Reihenausgang des Datenregisters 2G eine Frequenzumtastung (FSK) erfährt, bevor eine Übertragung auf die Fernsprechleitung erfolgt. Er überträgt einen Tonstoß von 1000 Hz, um die Ziffer 0 anzuzeigen, und einen

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Tonstoß von I5OO Hz, um die Ziffer 1 anzuzeigen, wobei Zwischenräume zwischen den Tonstößen vorgesehen sind. Der Ausgangszeitgeberkreis 36 steuert das Datenregister 26 an der Stelle des Tongenerators 76 für den Ton D in Figur 2B, da in dieser Ausführungsform der Abfrageeinrichtung die Steuersignale nicht durch einen getrennten Ton zur Verfügung gestellt werden sondern durch Ziffern, die spezifische Stellen in dem Zeitpultiplex der in dem Register 26 zusammengefügten Bits einnehmen. Das Multiplex oder das übertragene Instruktionswort wird aus bis zu acht Bits in der folgenden Reihenfolge aufgebaut: ein "101", welches den Start der Wortgruppe identifiziert; ein Erregungs- bzw. In-Gang-Setzungs-Bit; zwei Zählerauswähl-Bits und ein "00", welches das Ende der Wortgruppe anzeigt. Das Wort wird mit 4-00 Baud übertragen.

Sobald das Instruktionswort durch den Rechner 10 über die Datenausgangsstraße 12 in das Datenregister 26 eingespeist worden ist, erhält der Ausgangszeitgeberkreis 36 den Befehl, acht Zeitgeber- bzw. Taktimpulse in das Datenregister einzugeben, so daß das Wort zur Ableseeinrichtung übertragen wird. Der Ausgangszeitgeberkreis 36 wartet dann ab,und wenn der rück- bzw. retriggerbare Detektor 86 anzeigt, daß eine Erwiderung von der Ableseeinrichtung empfangen wordon ist, dann speist der Zeitgeberkreis einen einzigen Zeitgeberbzw. Taktimpuls in den Eingang des Registers 28 ein, so daß die Erwiderung, die sich in der Form eines einzigen Bits befindet, eintreten kann bzw. registriert wird. Das gleiche Instruktionswort wird dann von neuem ausgesendet, und man erhält das zweite Bit des Erwiderungswortes. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis das gesamte Erwiderungswort empfangen und gespeichert worden ist. Der gesamte Zyklus wird daraufhin wiederholt, um eine erneute Übertragung des gesamten Erwiderungswortes zu Überprüfungszwecken zu veranlassen.

Anschließend wird die TDM-Fernableseeinrichtung minor erläutert:

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Das Kreisschaltbild einer Fernableseeinrichtung, die geeignet ist, in Verbindung mit der TDM-Abfrageeinrichtung der Figuren 2A und 4 verwendet zu werden, ist in Figur 5 dargestellt. Diese Ableseeinrichtung gleicht in vieler Hinsicht derjenigen nach Figur 3> so daß sich die nachfolgende Erläuterung auf die Unterschiede im Aufbau und im Betrieb beschränkt. In Figur sind die gleichen Bezugszeichen zur Bezeichnung von Bauteilen verwendet, welche den Bauteilen nach Figur 3 entsprechen.

Ein FSK-Tondetektor 124¹ wandelt das empfangene TDM-Instruktionswort, das sich in der Form einer Aufeinanderfolge von Tonstößen von 1000 und 1300 Hz befindet, zum Zwecke des reihenmäßigen Eintritts in das Eingangsregister I70 in binäre Ziffern um; diese binären Ziffern werden außerdem dem Zeitgeberkreis 172 zugeführt. Das erste wahre empfangene Bit, das am Zeitgeberkreis 172 ankommt, veranlaßt, daß Zeitgeberbzw. Taktimpulse vom Zeitgeberkreis über den Leiter 174- in das Register I70 eingespeist werden, um zu ermöglichen, daß die im Bit enthaltenen binären Signale darin registriert werden. Die drei Endstufen des Registers sind mit Synchronisierungstoren 176 verbunden, während die nächste Stufe mit dem iiullstellungseingang des Zählers 141 verbunden ist und die nächsten beiden Stufen zu den jeweiligen Stufen eines Speicherregisters 178 geführt sind. Die Ausgänge des Speicherregisters 170 sind mit der Zählerauswähl-Torschaltung 142 verbunden. Die Endstufe des Registers 170» die zu den Synchronisierungstoraii 176 geführt ist, ist außerdem mit dem Eingang des Zählers 141 verbunden.

Stets wenn ein Eingangs-Instruktionssignal vorhanden ist, bewirkt ein Signal auf der Leitung 134, daß der Leistungsschalter das Ablesegerät an die Stromquelle anschließt; wenn dagegen ein Signal nicht vorhanden ist, sind nur der Spannungsregler 120 und der Tondetektor 124' an die Stromversorgung angeschlossen.

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Die Datenauswähl- und Torschaltungsanordnung ist im wesentlichen die gleiche wie in Figur 3. Ein kleiner Unterschied besteht in dor Anordnung zum Ablesen der Kontonummer; hier ist nämlich eine Kontonummer-Diodentorschaltung 180, die durch die Diodentorschaltung 146 gesteuert wird, vorgesehen, so daß die Kontonummer in die gleichen Eingänge eingeblendet werden kann, welche auch für die Zählerablesung bzw. -ablesungen benutzt werden. Es ist ohne weiteres einzusehen, daß diese unterschiedliche Anordnung auch in der Ableseeinrichtung nach Figur 3 verwendet werden könnte, wenn es erforderlich oder wünschenswert erscheint, und dass andererseits die Anordnung nach Figur 3 auch in der vorliegenden Ableseeinrichtung nach Figur 5 verwendbar ist.

Der Reihenausgang der Datenauswähl-Torschaltung 152 ist mit einem Tongenerator 132' verbunden, der Tonstöße von 2100 Hz überträgt, wenn er mit der Ziffer 1 gespeist wird, dagegen Tonstöße von I7OO Hz, wenn ihm die Ziffer 0 eingespeist wird.

Die TDM-Ableseeinrichtung der Figur 5 kann in der gleichen Weise abgewandelt werden, wie das bei der FDM-Abfrageeinrichtung der Figur 3 möglich und in Figur 3A veranschaulicht ist, damit eine Verwendung in Verbindung mit einem Meßinstrument bzw. Zähler erfolgen kann, welches bzw. welcher einen Reihenstrom von Ausgangsimpulsen liefert.

Die Ableseeinrichtung der Figur 5 arbeitet folgendermaßen:

Sobald der Tondetektor 124' das Vorhandensein eines FbK-Instruktionssignals von der Abfrageeinrichtung feststellt, gibt er ein Signal auf die Leitung 1;34', was bewirkt, daß der Leistungsschalter 122 alle Kreise an die Stromversorgung anschließt.

Die Bits vom Ausgang des Tondetektors 124' werden dem Zeitgeberkreis 172 zugeführt, der eine Zeitgeber- bzw. Takt-

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information von dem ankommenden Signal e^bleitet und Zeitgeberbzw. Taktimpulse über die Leitung 174 an das Eingangsregister 170 abgibt, wodurch veranlaßt wird, daß das empfangene Wort in dieses eingespeist wird. Die Synchronisierungstore 176 stellen fest, wenn das Wort vollständig in das Register 17O eingespeist worden ist, indem sie das Bit "101" erkennen, welches den Start der Wortgruppe anzeigt, und stoppen die Zuführung von Zeitgeber- bzw. Taktimpulsen vom Zeitgeberkrois 172 zum Register 170» vorzugsweise durch Anhalten des Zeitgaberkreises 172. Das gespeicherte Erregungs- bzw. Ingangsetzungs-Bit ist zu diesem Zeitpunkt mit dem Zähler 141 verbunden und die gespeicherten Meßinstrument- bzw. Zählerauswähl-Bits sind mit dem .Speicherregister 178 verbunden. Die Erregungs- bzw. Ingangsetzungs-Information und die Meßinstrument- bzw. Zählerauswähl-Information wird wie im Ausführungsbeispiel der Figur 3> benutzt, wobei das Erregungs- bzw. Ingangsetzungs-Bit für ein Wort verändert wird, wann immer der Zähler 141 auf Null zurückgestellt werden soll, d.h. am Beginn jedes neuen Antwortsignals.

Das erste Bit jedes Instruktionswortes wird an den Zähler 141 angelegt, und dieser erhöht daher seinen Zählzustand stets dann um eine Einheit, wenn er die "101" feststellt, die dem Beginn der Wortgruppe von synchronisierenden Bits entspricht. Das Instruktionswort wird daher wiederholt gesendet, und ein Bit des Erwiderungswortes wird für jede Übertragung des Instruktionswortes zur Abfrageeinrichtung gesendet. Das Erwidorungswort wird deshalb mit 25 Baud übertragen.

Ebenso wie mit der Abfrageeinrichtung nach den Figuren 2A und 2B kann das Erwiderungswort wiederholt werden, und es können andere Meßinstrumente bzw. Zähler durch Nullstellung des Zählers 141 abgelesen werden. Das geschieht durch Veränderung des Erregungs- bzw. Auslösungsbits für eine Übertragung des Instruktionswortes, wie oben beschrieben wurde.

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Mg Fernableseeinrichtungen der Figuren 3 und 5 und insbesondere diejenige nach Figur 5 können als integrierte Schaltkreise unter Verwendung von Großmaßstabsintegration (LSI) aufgebaut bzw. hergestellt werden, so daß sie sehr preiswert und leicht in Massenproduktion in den für Hausinstallation erforderlichen großen Mengen hergestellt werden können.

Es ist ohne weiteres möglich, eine Ableseeinrichtung innerhalb des Fernsprechers unterzubringen. Alternativ kann die Ableseeinrichtung aber auch in mehrere Teile aufgeteilt werden, um die Installation in typischen Anwesen von Verbrauchern zweckmäßig vornehmen zu können; dabei kann es durchaus möglich bzw. zweckmäßig sein, bestimmte Teile der Ableseeinrichtung zweifach vorzusehen.

Eine derartige Ableseeinrichtung, die eine Abwandlung der Einrichtung nach Figur 5 darstellt, wird nachstehend näher erläutert:

Die abgewandelte Ableseeinrichtung ist im wesentlichen die gleiche wie die in Figur 5 veranschaulichte Ausführungsforra, jedoch mit der Abänderung, daß deren Teile, die sich innerhalb der strichpunktierten Linien befinden, für jedes Meßinstrument bzw. jeden Zähler zweifach ausgeführt und an oder innerhalb ihres jeweiligen zugeordneten Meßinstruments bzw. Zählers untergebracht sind, und zwar vorzugsweise in Form einheitlicher Module, welche LSI-integrierte-Schaltkreise umfassen können. Diese Module werden nachstehend als "logische Module" bezeichnet.

Die verbleibenden Teile der Ableseeinrichtung v/erden ebenfalls vorzugsweise als einheitliche Module hergestellt, die auch einen LSI-integricrten-Schaltkrois umfassen können und die an einer geeigneten Stelle im Anwesen des Verbrauchers untergebracht werden. Dieser Modul wird nachstehend als der "Verbindung- bzw. Vi.rkehrsmodul" bezeichnet.

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- ο ι -

Jede der vier Stellen, über die der Verbindungs- bzw. Verkehrsmodul mit dem logischen Modul oder den logischen Modulen verbunden ist, ist in Figur 5 mit X bezeichnet. Diese vier Verbindungen werden durch vier Drähte ausgeführt, die miteinander auf OR-Installationsbasis verbunden sind, beispielsweise durch Stecker und Sockel, so daß alle logischen Module Zugang zum Verbindungs- bzw. Verkehrsmodul haben.

Die logischen Module unterscheiden sich ein wenig von dem entsprechenden Teil der Figur 5. Die Zählerauswähl-Torschaltung 142 besitzt nur einen einzigen Ausgang und wird in einer Schleife zurück zu jedem Meßinstrument bzw. Zähler geführt. Auch wird in diesem Falle die Diodentorschaltung allein mit den dargestellten Schaltern 1J8 verbunden, die sich auf dem zugeordneten Zähler bzw. Meßinstrument befinden. Die Zählerauswähl-Torschaltung 142 kann in dieser Ableseeinrichtung vereinfacht werden, da für einen bestimmten Modul nur zu bestimmen ist, ob das bestimmte zugehörige Meßinstrument bzw. der entsprechende Zähler ausgewählt worden ist oder nicht.

Dieser modifizierte Typ einer Ableseeinrichtung ist außerordentlich flexibel und gestattet die Installation im Anwesen bzw. in den Räumlichkeiten eines Verbrauchers bei einem Minimum von Verdrahtungsinstallation und Umständen. Bei einer typischen Installation ist innerhalb jedes Gas- und Elektrizitätszählers, die beide in einem Zählerschrank angeordnet sind, ein logischer Modul untergebracht. Der Verbindungs- bzw. Verkehrsmodul ist in der Nähe dieser Zähler untergebracht und mit deren logischen Modulen durch kurze Stocker- und Sockelverbindungen über Drähte verbunden. Der Verbindungs- bzw. Verkehrsmodul ist außerdem über Drähte durch relativ lange Verbindungen mit logischen Einheiten in Wasser- und ölzählern verbunden, die sich an extrem entgegengesetzten Enden des Anwesens befinden können; weiterhin ist der Verbindungs- bzw. Verkehrsmodul mit der Fernsprechleitung verbunden.

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- yd. -

Die FDM-Fernleseeinrichtung der Figur y kann in entsprechender V/eise modifiziert werden, um getrennte Verbindungs- bzw. Verkehrs- und logische Module auszubilden.

Das oben beschriebene System kann mit einem Minimum von Leistung installiert werden, indem vorhandene Fernsprechkreise benutzt werden, es ist weiterhin außerordentlich flexibel im Betrieb. Man sieht ohne weiteres, daß mit der Erfindung eine sehr zufriedenstellende Alternative gegenüber der teueren und aufwendigen sowie mühevollen manuellen bzw. personellen Ablesung von Meßinstrumenten bzw. Zählern zur Verfügung gestellt wird.

Eine abgewandelte Form der TDM-Fernableseeinrichtung der Figur 5 ist in Figur 6 veranschaulicht. Der Spannungsregler und der Triggerkreis 120 sowie der Leistungsschalter 122 sind die gleichen wie in der Ableseeinrichtung nach Figur 5» wie es auch alle die Teile sind, die nunmehr in Figur 5 dargestellt sind.

Das Instruktionswort, das durch die Ableseeinrichtung empfangen wird, ist das gleiche wie das von der Ableseeinrichtung der Figur 5 empfangene■Instruktionswort, d.h. eines aus acht Bits, von denen Jedes durch einen Tonstoß von einer oder zwei Frequenzen gebildet ist. Das Wort wird durch eine Einrichtung 190 zur Umwandlung des Signals in Rechteckform in Stöße von Rechteckwellen umgewandelt, und das auf diese Weise in Rechteckform erhaltene Signal wird durch einen Diskriminator 192 digitalisiert, der seinerseits über eine Leitung 194- Daten und über eine Leitung 196 Zeitgeber- bzw. Taktimpulse an ein Eingangsregister I70' gibt. Das Eingangsregister 170' enthält Tore, die so angeordnet sind, daß sie die "101" feststellen, welche dem Start bzw. Beginn der Wortgruppe entspricht, und ein Signal über eine Leitung 198 zum START-Eingang eines Takt- bzw. Zeitgeborkreises 199 senden, dor einen internen Oszillator enthält, welcher auf 40,7 kHz arbeitet. Der Takt-

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bzw. Zeitgeberkreis 199 ist außerdem über eine Leitung 200 mit dem LÖSCH-Eingang des Eingangsregisters und über eine Leitung 202 mit dem Eingang des Zählers 141 verbunden.

Die Ableseeinrichtung nach Figur 6 arbeitet folgendermaßen:

Wenn ein Instruktionswort ankommt, dann wird es durch die Einrichtung 190 zur Umwandlung des Signals in Rechteckform festgestallt und bewirkt, daß der Leistungsschalter 122 die Ableseeinrichtung an die Stromquelle anschließt. Der Diskriminator 192 wandelt die in Rechteckform vorliegenden Tonstöße, die er von der Einrichtung 190 erhält, in digitale Daten um und gibt diese über die Leitung 194· in das Eingangsregister 170' weiter. Die Daten werden in das Eingangsregister 17Ο¹ durch einen Takt- bzw. Zeitgeberimpuls, der aus dem Wort herausgenommen und dem Eingangsregister I7O¹ über die Leitung 196 zugeleitet worden ist, eingelassen bzw. registriert, Wenn die Tore in dem Eingangsregister I7O¹ die "101" feststellen, welche dem Start einer Wortgruppe entspricht, was anzeigt, daß das Wort in das Register eingespeist worden ist, dann wird ein START-Signal über die Leitung 198 zum Taktbzw. Zeitgeberkreis 199 gesendet, der seinerseits dann einen Strom von Impulsen zum Zähler 141 schickt, um zu veranlassen, daß die Ablesung des ausgewählten Meßinstruments bzw. Zählers zusammen mit der Kontonummer gebündelt und zurück zur Abfrageeinrichtung geschickt wird, wie oben beschrieben worden ist. Jedoch wird mit dieser Ableseeinrichtung das gesamte Erwiderungswort infolge einer einzigen Übertragung des Abfrageworts zurückgesendet, und zwar aufgrund der Tatsache, daß die den Zählerzustand erhöhenden Impulse von dem internen Oszillator der Ableseeinrichtung zur Verfügung gestellt worden. Wenn der Takt- bzw. Zeitgeberkreis 199 die erforderliche Anzahl von Impulsen zum Zähler 141 geschickt hat, dann stoppt er und löscht das Eingangsregister I7O¹ durch Abgabe eines üignals an die Leitung 200. Die Ableseeinrichtung ist dann bereit, um das Instruktionswort erneut für eine Rück-

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übertragung bzw. für eine wiederholte Übertragung des Erwiderungswortes zu Überprüfungszwecken zu empfangen.

In der Ableseeinrichtung der Figur 6 stellen geteilte Ausgänge vom internen Oszillator im Takt- bzw. Zeitgeberkreis 199 die beiden Frequenzen für die Erzeugung des Erwiderungswortes zur Verfügung. Daher kann der für die Erwiderung erforderliche Tongenerator aus einer Torschaltung bestehen, die in der Weise anspricht, daß sie den einen oder den anderen oder keinen der beiden geteilten Ausgänge in die Leitung einblendet, Je nachdem was erforderlich bzw. angemessen ist.

Obwohl das obige System unter Bezugnahme auf seine Verwendung bei der Ablesung von Zählern in den Anwesen bzw. Räumlichkeiten von Fernsprechteilnehmern erläutert worden ist, um die aufwendigen Kosten einer personellen bzw. manuellen Ablesung zu vermeiden, kann dieses System ganz oder wenigstens teilweise (d.h. Teile davon) in anderen Anwendungsfällen verwendet werden. Beispielsweise kann es dort angewendet werden, wo eine personelle bzw. manuelle Meßinstrument- bzw. Zählerabl.esung infolge feindlicher Umgebung, aus Sicherheitsgründen oder wegen äußerster physicher Schwierigkeiten sehr schwierig oder unmöglich bzw. verboten ist.

Darüberhinaus können die verschiedenen Formen von Ableseeinrichtungen, wie sie erläutert worden sind, auch in solchen Anwendungsfällen benutzt werden, in denen eine Fernsprechleitung nicht vorhanden oder in Gebrauch ist. Beispielsweise kann eine Ableseeinrichtung durch eine kurze Leitung mit einem Stecker verbunden sein, der außerhalb des Anwesens bzw. der Räumlichkeiten des Verbrauchers zugänglich ist, um mittels einer tragbaren Abfrageeinrichtung abzulesen. Es ist zu erwarten, daß eine derartige Möglichkeit während der Umstellung einer Stadt oder eines Bereiches von personeller bzw. manueller Ablesung auf automatische, über Fernsprechleitung vonstattengohende Zählerablesung auf zwischcn-

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zeitlicher Basis vorgesehen werden kann.

Das erfindungsgemäße System kann zur Ablesung anderer Informationsquellen dienen, und nicht nur bei den vorerwähnten Verbrauchsmeßinstrumenten bzw. -zählern Anwendung finden. Es kann beispielsweise bei der Fernmessung anderer variabler Größen angewendet werden, wie beispielsweise zur Messung von Verunreinigungs- bzw. Verschmutzungsparametern, Behälterniveaus und Pahrzeugfluß. Zum Beispiel können die Meßwerte in fernbedienten, weit verstreut liegenden Wetterstationen, Radioaktivitäts-Messungssteilen o.dgl. mit dem System nach der Erfindung abgelesen werden.

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Claims

DIPL.-ING. O. R. KRETZSCHMAR _{a HAMBURG} ,

BEIM STROH HAUSE 3

PATENTANWALT RUF 0411/24 6743

KENT METERS LIMITED 2223351

Luton, Bedfordshire, England

Anwaltsakte: 4101

PATE N T A ii S P E Ü CHE

Einrichtung zum Abfragen einer Mehrzahl entfernter Stationen gekennzeichnet durch einen digitalen Rechner (10); eine mit dem Rechner verbundene automatische Rufeinrichtung (46, 43, 50, 52, 54), die auf einen Befehl des Rechners anspricht, um die Einrichtung eines telephonischen Kontakts mit irgendeiner gewählten aus den entfernten Stationen (Fig. '-ß_t 5) zu bewirken; eine mit dem Rechner verbundene Ausgangseinrichtung (26, 70, 72, 74, 76), die auf einen Befehl des Rechners anspricht, um ein kodiertes Abfragesignal zu erzeugen und an die gewählte Station zu übertragen, wobei dieses kodierte Abfragesignal so eingerichtet ist, daß es die Übertragung eines Information tragenden Antwortsignals von der entfernten Station erregt; wobei ferner die Ausgangseinrichtung (26, 70, 72, 74, 76) eine Kodiereinrichtung (72, 74) umfaßt um wahlweise das Abfragesignal gemäß dem Befehl des Rechners (10) derart zu kodieren, daß bewirkt wird, daß das Antwortsignal Informationen aus einer Informationsquelle umfaßt, welche aus einer Mehrzahl von an der gewählten Station verfügbaren Informationsquellen ausgewählt ist; sowie durch eine mit dem Rechner verbundene Eingangseinrichtung (2o, 84), die derart betrieben wird, daß sie das Antwortsignal empfängt,

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KONTEN! DRESDNER BANK, KONTO-NR. 9229371 · POSTSCHECK HAMBURG NR. 193766

S?

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (10) so programmiert ist, daß er die Ausgangs einrichtung (26, 70, 72, 74-, 76) veranlaßt, ein neues Abfragesignal zu übertragen, das eine unterschiedliche Kodierung aufweist, sobald ein Antwortsignal von der Eingangseinrichtung (28, 84) empfangen worden ist, um die Übertragung eines neuen Antwortsignals zu erregen, welches Information umfaßt, die von einer anderen Informationsquelle aus der Mehrzahl der an der gewählten entfernten Station (Fig. 3» 5) verfügbaren Informationsquellen stammen.

3- Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (10) so programmiert ist, daß er auf die automatische Rufeinrichtung (46, 48, 50, 52, 54), die Ausgangseinrichtung (26, 70, 72, 74, 76) und die Eingangseinrichtung (28, 84) einwirken kann, um die Abfrage von wenigstens einigen aus den entfernten Stationen (Fig. 3, 5) in einer vorbestimmten Folge zu veranlassen.

4. Einrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Rufeinrichtung (46, 48, 50, 52, 54) eine Wähleinrichtung (46, 48, 52, 54) zum 'Wählen einer Reihe konventioneller Wählimpulse aufweist, wobei letztere eine mehrziffrige Telephonnummer repräsentieren, die einer gewählten entfernten Station (Fig. 3> 5) zugeordnet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die V/ähleinrichtung ein Register (46) umfaßt, das mit dem Rechner (10) verbunden ist, um eine gewählte Telephonnummer zu empfangen und zu speichern; sowie eino Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer Reihe von Wählimpulsen (48); einen Zähler (54), der so angeordnet bzw. eingerichtet ist, daß er die Anzahl der

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erzeugten Wählimpulse zählt; und eine Vergleichseinrichtung (52), die so geschaltet ist, daß sie die erste Ziffer der im Register (4-6) gespeicherten Telephonnummer mit dem Inhalt des Zählers (54-) vergleicht und auf deren Gleichheit anspricht, um die Erz eugungs einrichtung (4-8) zu veranlassen, zeitweilig die Reihe der Wählimpulse zu unterbrechen und den Zähler (54·) zu löschen, wodurch die nächste Ziffer der Telephonnummer in gleicher Weise gewählt werden kann.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» gekennzeichnet durch einen mit dem Rechner (10), der Eingangseinrichtung (28, 84-) und der Ausgangs einrichtung (26, 70, 72, 74·, 76) verbundenen Takt- bzw. Zeitgeberkreis (36), welcher die Tätigkeit der Eingangs- und Ausgangseinrichtung steuert, wobei der Rechner (10) auf eine Anzeige von der automatischen Rufeinrichtung (4-6, 4-8, 50, 52, 54-) anspricht, daß der Kontakt mit einer gewählten entfernten Station (Fig. 3> 5) hergestellt worden ist, um die Betätigung des Takt- bzw. Zeitgeberkreises (36) einzuleiten.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangs einrichtung (28, 84·) ein Eingangsregister (28) umfaßt, das so geschaltet ist, daß es ein digitales Antwortsignal von der gewählten entfernten Station (Pig. 3» 5) empfängt; sowie einen rück- bzw. retriggerbaren Detektor (86), der ebenfalls so geschaltet ist, daß er das Antwortsignal empfängt, und der ferner mit dem Rechner (10) verbunden ist und auf den Empfang des Antwortsignals anspricht, um dieses dem Takt- bzw. Zeitgeberkreis (36) über den Rechner anzuzeigen, wobei der Takt- bzw. Zeitgeberkreis (36) eine Ansprecheinrichtung umfaßt, die auf eine derartige Anzeige anspricht, um wenigstens einen Impuls an das Eingangsregister (28) abzugeben, damit dieses das Antwortsignal registriert.

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8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangseinrichtung eine Tonerz eugungs einrichtung (7Oj 72, 74"» 76) zum Erzeugen einer Mehrzahl von Tönen umfaßt, von denen jeder innerhalb der Bandbreite des Telephonsystems liegt, in Verbindung mit welchem die Einrichtung verwendet v/erden soll; sowie eine mit dem Rechner (10) und der Tonerzeugungseinrichtung (70, 72, 74-, 76) verbundene Steuereinrichtung (26), die auf einen Befehl des Rechners anspricht, um die Zusammenfügung und Übertragung eines aus den Tönen gebildeten kodierten ITrequenzmultiplex-Abfragesignals zu bewirken.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (26) ein Register und die Tonerzeugungseinrichtung (70, 72, 74-, 76) eine Hehr zahl von Generatoren umfaßt, wobei jeder der Generatoren einen einzelnen Ton aus der Mehrzahl der Töne liefert und mit einer einzelnen Stufe des Registers verbunden sowie derart betreibbar ist, daß er den zugeordneten Ton in Übereinstimmung mit dem Zustand der Stufe liefert oder nicht liefert.

10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (10) auf die Steuereinrichtung (26) einwirken kann, um zu veranlassen, daß ein erster Ton (A) im wesentlichen kontinuierlich während des Kontakts mit einer gewählten entfernten Ableseeinrichtung übertragen wird.

11. Einrichtung nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (10) auf die Steuereinrichtung (26) einwirken kann, um die wahlweise Übertragung von wenigstens zwei (B, C) der Töne zu veranlassen, um der gewählten entfernten Station (Fig. 3» 5) die Informationsquelle anzuzeigen, welche abgefragt werden soll.

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HO

12. Einrichtung nach Anspruch 8, 9» 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangseinrichtung (26, 70, 72, 74·»· 76) eine Einrichtung zum Erzeugen eines weiteren Tones (D) umfaßt sowie zum Übertragen von Impulsen dieses Tones zu der entfernten Ableseeinrichtung nachdem einmal der Kontakt hergestellt bzw. eingerichtet worden ist.

1^· Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangseinrichtung eine Tonerzeugungseinrichtung (70') zum Erzeugen wenigstens eines Tones innerhalb der Bandbreite des in Verbindung mit der Einrichtung zu benutzenden Telephonsystems umfaßt, sowie eine mit dem Rechner (10) und der Tonerzeugungseinrichtung (70') verbundene Steuereinrichtung (26), die auf einen Befehl des Rechners anspricht, um die Übertragung eines kodierten Zeitmultiplex-Abfragesignals, welches von dem oder jedem Ton gebildet ist, zu veranlassen.

14-. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerzeugungseinrichtung (70') so ausgebildet ist, daß sie zwei"Töne erzeugt, und daß die Steuereinrichtung (26) derart wirkt, daß sie einen Stoß des einen Tones zur Anzeige der Ziffer "1" und einen Stoß des anderen Tones zur Anzeige der Ziffer "0" überträgt.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,, daß die Steuereinrichtung (26) auf die Tonerzeugungseinrichtung (70') einwirken kann, um die Übertragung zwischen den Stößen zu unterbrechen, damit Abstände zwischen diesen geschaffen v/erden.

16. Einrichtung nach Anspruch 1^, 14 oder 15» dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (26) ein Register umfaßt, welches einen Reihenausgang aufweist,

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der mit einem Steuereingang der Tonerzeugungseinrichtung (70') verbunden ist.

17· Einrichtung nach Anspruch 13, 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (10) auf die Steuereinrichtung (26) einwirken kann, damit wahlweise entweder eine Ziffer "1" oder eine Ziffer "0" in wenigstens zwei spezifischen zeitlichen Aussparungen im Multiplex übertragen wird, um der gewählten entfernten Ableseeinrichtung die Informationsquelle anzuzeigen, die abgefragt werden soll.

18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 17> insbesondere nach den Ansprüche 7 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitmessungs- bzw. Zeitgeberkreis (36) so ausgebildet bzw. geschaltet ist, daß er die Steuereinrichtung (26) mit einer Reihe von Takt- bzw. Zeitgeberimpulsen versorgt, um die Übertragung des gesamten Zeitmultiplex-Abfragesignals zu veranlassen, und daß er danach einen einzelnen Takt- bzw. Zeitgeberimpuls an das Eingangsregister (28) abgibt, um ein einzelnes Bit bzw. eine einzelne Informationseinheit des Antwortsignals registrieren zu lassen, und daß er aufeinanderfolgend diese beiden Tätigkeiten wiederholt, bis jedes Bit bzw. jede Informationseinheit des Antwortsignals registriert worden ist.

19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, gekennzeichnet durch eine mit dem Rechner (10) verbundene Verbindungeinrichtung (18, 20, 34, 102, 104), die einen Doppelverkehr des Rechners mit einer zentralen Datenverarboitungseinrichtung ermöglicht.

20. Einrichtung nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß dio Verbindungsoinrichtung ein Modem (102) für digitalen Verkehr über einen Telephonkreis aufweist.

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Hl

21. Einrichtung, die auf den Empfang eines Abfragesignals von einer mit dieser über eine Leitung verbundenen Abfrageeinrichtung anspricht um Information zum Zwecke der Rücksendung an die Abfrageeinrichtung zu kodieren, gekennzeichnet durch ein Eingangsregister (124, 126, 128, 130) zum Empfang eines digitalen Abfragesignals; eine Torschaltung (142), die Eingänge aufweist, welche so geschaltet sind, daß sie wenigstens zwei Stufen (126, 128) des Registers prüfen kann und auf die Ziffern des Abfragesignals in diesen Stufen anspricht, um ein Signal an einem Ausgangsanschluß zu erzeugen, wenn die Kodierung dieser Ziffern derart ist, daß sie anzeigt, daß eine für die Einrichtung verfügbare Informationsquelle abgefragt werden soll; und eine Kodierungseinrichtung (141, 146, 148, 150, 152), die mit dem Ausgang der Torschaltung (142) verbunden ist und auf das vorgenannte Signal anspricht, um diese Information zu einem Antwortsignal zu kodieren, das zur Abfrageeinrichtung zurückgesendet werden kann.

22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Torschaltung (142) eine Mehrzahl von Ausgängen aufweist, von denen jede¹* mit der Kodierungseinrichtung (141, 146, 148, 150, 152) verbunden ist, wobei die Torschaltung die Ziffern des Abfragesignals in diesen Stufen dekodiert und ein Signal an einem der Ausgänge in Übereinstimmung mit der Kodierung dieser Ziffern zur Verfügung stellt, um zu veranlassen, daß eine bestimmte Informationsquelle aus der Hehrzahl der für die Kodierungseinrichtung verfügbaren Informationsquellen abgefragt wird, wobei ferner jeder Ausgang mit einer einzelnen der Quellen verbunden ist.

25. Einrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodierungseinrichtung eine Torschaltung (146) und einen auf diese zur Steuerung des Kodie-

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rungsvorganges einwirkenden Zähler (14-1) aufweist, wobei der Zähler die Torschaltung veranlaßt, ein Bit bzw. ein Informationselement des Antwortsignals zu jedem Zeitpunkt zurückzusenden, in welchem der Zähler inkrementiert bzw. der Zählerstand erhöht wird.

24. Einrichtung nach Anspruch 23 > dadurch gekennzeichnet, daß eine andere der Stufen (130) des Eingangsregisters (124, 126, 123, 130) so geschaltet ist, daß sie den Zähler (141) inkrementieren bzw. den Zählerstand erhöhen kann, wodurch ein Bit bzw. ein Informationselement des Antwortsignals zu jeder, dem Empfang des digitalen Abfragesignals nachfolgenden Zeit zurückgesendet wird.

25. Einrichtung nach Anspruch 23, oder 24, gekennzeichnet durch einen Takt- bzw. Zeitgeberkreis (172), der den Zähler (141) mit genügend Impulsen beaufschlagt, um die Übertragung des gesamten Antwortsignals zu veranlassen; wobei das Eingangsregister (170) mit dem Taktbzw. Zeitgeberkreis (172) verbunden ist und auf die Ankunft eines Abfragesignals anspricht, um die Tätigkeit des Takt- bzw. Zeitgeberkreises einzuleiten.

26. Einrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 25, gekennzeichnet durch einen Takt- bzw. Zeitgeberkreis (172), der mit dem Eingangsregister (170) verbunden ist, um dieses mit Takt- bzw. Zeitgeberimpulsen zu beaufschlagen, um das Abfragesignal darin registrieren zu lassen und durch Synchronisierungstore (176), die Eingänge aufweisen, die mit einer Hehrzahl anderer Stufen des Registers verbunden sind, sowie einen Ausgang, der mit dem Takt- bzw. Zoitgeberkrcis (172) verbunden ist, um die Takt- bzw. Zeitgeberimpulse zu stoppen, sobald das Abfragesignal in das Rogister (170) unter Registrierung eingelassen und/oder die Ankunft des Abfragesignals im Register registriert worden ist.

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27· Einrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 26, gekennzeichnet durch einen Detektor (124') zur Umwandlung des Abfragesignals aus aufeinanderfolgenden Tonstößen, die von der Leitung empfangen wurde, in digitale Form zum Zwecke der Eingabe in das Eingangsregister (I70).

28. Einrichtung nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch einen Spannungsregler (120), der so geschaltet ist, daß er eine von außen auf die Leitung angelegte Gleichspannung empfängt, sowie durch einen Leitungsschalter (122), der den geregelten Ausgang des Spannungsreglers erhält und ihn an Teile der Einrichtung anlegt, wobei der Leistungsschalter einen Steuoreingang aufweist, der mit dem Detektor (124, 124-') verbunden ist, um die Betätigung des Leistungsschalters (122) zu verhindern, außer wenn der Detektor anzeigt, daß ein Abfragesignal empfangen wird.

29· Einrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsregler (120) einen Triggerkreis umfaßt, der mit dem Leistungsschalter (122) verbunden ist, um den Betrieb bzw. die Betätigung des Leistungsschalters zu verhindern, wann die an die Leitung angelegte Gleichspannung unter einen vorbestimmten Wert abfällt.

30. Einrichtung, die auf den Empfang eines Abfragesignals von einer mit dieser über eine Loitung verbundenen Abfrageeinrichtung anspricht, um ein Antwortsignal zum Zwecke der Rücksendung an die Abfrageeinrichtung zu kodieren, dadurch gekennzeichnet daß sie eine Datenauswähl-Toroinrichtung (152) aufweist, welche einen Ausgang und eine Mehrzahl von Eingängen für die Verbindung mit wenigstens einor Quelle für zu kodierende Digitalinformation besitzt, sowie einen Zähler (14-1), der Ausgänge aufweist, die mit der Datanauswähl-Toreinrichtung (152) verbunden sind, um zu veranlassen, daß die Eingänge dor

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letzteren in einer vorbestimmten Eeihenfolge mit dem Ausgang der letzteren verbunden werden; und eine Einrichtung, die auf den Empfang eines Abfragesignals anspricht, um die Tätigkeit des Zählers (141) einzuleiten, so daß ein Serienstrom von kodierter Information am Ausgang der Datenauswähl-Toreinrichtung (152) erscheint.

31. Einrichtung nach Anspruch 30, gekennzeichnet durch eine Toreinrichtung (146), die so geschaltet ist, daß sie das Abfragesignal empfängt und auf eine Kodierung dieses Signals anspricht, um die geeignete Quelle aus der Mehrzahl von Quellen digitaler Information in die Datenauswähl-Toreinrichtung (152) einzublenden bzw. einzuschalten bzw. an diese anzuschließen.

32. Einrichtung nach Anspxuch 30 oder 31, gekennzeichnet durch eine Multiplex-Steuertorschaltung (150), die mit dem Zähler (141) verbunden ist und auf den Ausgang des Zählers anspricht, um Eingänge (152) der Datenauswähl-Toreinrichtung (152) nacheinander mit einer Mehrzahl von Abschnitten einer Quelle digitaler Information zu verbinden.

33. Einrichtung nach Anspruch 30, 31 oder 32, gekennzeichnet durch eine Quelle digitaler Information, die eine Mehrzahl von Ein-Aus-Schaltern (148) umfaßt.

34. Einrichtung nach Anspruch 30, 31» 32 oder 33, gekennzeichnet durch eine Quelle digitaler Information, welche die Stufen des Zählers (149) umfaßt.

35· Einrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 34, gekennzeichnet durch eine die Einrichtung (Fig. 3» 5) identifizierende !dentifiziorungseinrichtung (156> "180), die digitale Information zur Verfügung stellt, welche mit

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It

der digitalen Information der Quelle in das Antwortsignal eingeblendet werden kann.

36. Einrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Identifizierungseinrichtung (156, 180) eine Einrichtung (156) umfaßt, um ein ausgewähltes digitales Identifizierungssignal an eine zugeteilte Mehrzahl der Eingänge der Datenauswähl-Toreinrichtung (152) zu stöpseln bzw. anzuschließen.

37. Einrichtung nach Anspruch 35 unter Rückbeziehung insbesondere auf Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Identifizierungseinrichtung (156, 180) eine Identifizierungstoreinrichtung (180) umfaßt, die eine Mehrzahl von Eingängen besitzt, sowie eine Einrichtung (156) zum Stöpseln bzw. Anschließen eines ausgewählten digitalen Identifizierungssignals an diese Eingänge: v/obei die Multiplex-Steuertorschaltung (150) mit der Identifizierungstoreinrichtung (180) verbunden und in der Lage ist, im Betrieb das digitale Muster mit der Datenauswähl-Toreinrichtung (152) im Wechsel mit den Abschnitten der Quelle digitaler Information zu verbinden.

38. Einrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 37, gekennzeichnet durch einen Tongenerator (132'), der so geschaltet ist, daß er den Ausgang der Datenauswähl-Toreinrichtung (152) empfängt und einen Stoß bzw. Burst einer ersten Frequenz beim Empfang der Ziffer "1" sowie einen Stoß bzw. Burst einer zweiten Frequenz beim Empfang einer Ziffer "0" erzeugt.

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