JPH09507622A - 呼び出し中の受話器外れ検出方法並びに呼び出し中の受話器外れ検出用加入者線インタフェース回路の使用法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 好適には直流電流成分を含まない呼び出し信号発生中に加入者線インタフェース回路に於いてフック外れを検出するための方法と、同様に前記方法を実現するための加入者線インタフェース回路の使用法であって、加入者線を流れる線路電流（ｉｌ）の関数である信号を生成し、その信号が所定電流値を表す第一基準値（Ｖ_th）を超える時間（△ｔ）を測定し、測定された時間（△ｔ）を所定時間値と比較し、そしてその比較に基づいてプロセッサの中でフック外れを表示する手順を含む前記方法並びに使用法。

Description

【発明の詳細な説明】 呼び出し中の受話器外れ検出方法並びに呼び出し中の受話器外れ検出用加入者 線インタフェース回路の使用法 産業上の利用分野 本発明は加入者線インタフェース回路に於ける呼び出し中の受話器外れ（オフ フック）検出方法並びに、上記検出を行うための加入者線インタフェース回路の 使用法に関する。 従来の技術 新たに銅線を敷設するコストは増大しており、全設置コストの大部分を占めて いる。将来のマスコミ大衆社会では今日取り扱われている銅／同軸ケーブルシス テムよりも更に高い容量を必要とするであろう。新たなテレサービスが導入され 、それはケーブルテレビネットワークの拡大と共により高い情報伝送を要求する 。テレサービスとテレビとを同一の光ファイバー上で協調させることによって敷 設コストはかなり安く出来る。しかしながら加入者への最後の部分は相変わらず 銅の対ケーブルである。 短距離通信線では、長距離通信線の様な線から出力される強い呼び出し信号の 必要は無い。通信線インタフェースボードでの呼び出しがより低電圧で行なわれ ることにより集積回路、いわゆる加入者線インタフェース回路（ＳＬＩＣ）、を 用いて呼び出しを行うことが可能となり、これは呼び出し信号切断継電器（リン グ・トリップ・リレー）が不要であることを意味する。しかしながら解決しなけ ればならない問題は、加入者が受話器を持ち上げた際にＳＬＩＣを破壊する恐れ のある強い電流を防止するために直ちに呼び出し信号を切断することである。 従来式の呼び出し切断（リング・トリップ）検出、すなわち、呼び出し過程中 に加入者が受話器を持ち上げた事を検出する場合は、直流シフトが検出される。 これは受話器が持ち上げられ（オフフック）それによってループ中の直流経路が 開路となった場合に生じる。しかしながら、ベルは交流結合されていることを指 摘しておかねばならない。 この直流シフトの検出用に、当業技術分野には幾つかの異なる形式の装置並び に方法が存在している。例えば、日本国特許概要、巻７、第２００番、Ｅ−１９ ６、ＪＰ−Ａ−５８−９７９５０（富士通株式会社）、１９８３年６月１０日の 概要、日本国特許概要、巻７、第２００番、Ｅ−１９６、ＪＰ−Ａ−５８−９７ ９４９（富士通株式会社）、１９８３年６月１０日の概要である。ＵＳ−Ａ−４ １３２ ８６４、ＤＥ−Ｂ２−２０１４９５０、ＵＳ−Ａ−４ ４５５ ４５ ６である。これら全ての文献は呼び出し信号内の直流レベルの発生を検出する異 なる方法を記述している。 しかしながら、ＳＬＩＣ内の電圧範囲は制限されており、呼び出し中にフック が外されると通常発生する直流レベルを取り除くことが望ましい。ひとつのＳＬ ＩＣがスウェーデン特許出願第９４００１８５−６号に記載されており、これは 呼び出し信号発生器と、呼び出し中にフックが外された際に呼び出し信号から直 流レベルを取り除くループとを含む。 更に別の、呼び出し中のフック外れ（オフフック）検出装置がＷＯ−Ａ１−９ ３０１６７６（富士通株式会社、その他）、１９９３年１月２日、に記載されて いる。この装置は呼び出し信号発生器に直列接続された抵抗器を流れる呼び出し 電流が閾値を超える時点を検出し、この検出に基づいてその装置から出力される 、呼び出し中フック外れ検出信号が生成される。この呼び出し信号はまたフック が外れている間の直流成分をも含む。この装置では閾値を超えた時点を、呼び出 し中フック外れの指示には使用していないようである。 ＢＥＬＬＣＯＲＥ ＴＲ−ＴＳＹ−００００５７仕様によれば、呼び出し信号 は、３００Ωの抵抗が通信線に結合された後２００ミリ秒以内に、電話器から切 断されなければならない。この通信線はループ抵抗≦（Ｒｄｃ−４００）Ωを持 たねばならない。ここでＲｄｃ＝通信線抵抗＋４３０Ωであり、すなわち加人者 への対ケーブル内の抵抗＋４００Ωであり、これは通常の電話器を表わし、＋３ ０Ωは接続箱からの抵抗を表わす。 呼び出し切断検出器は一方で１０ｋΩ＋８μＦの結合または１２ミリ秒以内の ２００Ωの結合には反応してはならない。 発明の目的と要約 本発明の目的は、好ましくは直流成分を持たない呼び出し信号発生中のフック 外れ検出を提供することであり、確実で高速かつ単純な方法でＳＬＩＣを僅かに 修正変更することで実施可能なものである。 この目的は、 加入者線を流れる線路電流の関数である信号を発生し、 この信号が所定の電流値を表す第一基準値を超える時間を測定し、 測定された時間を所定の時間値と比較し、そして その比較に基づきフック外れを表示する、手順を具備する方法によって実現で きる。 本発明の更に別の目的は、直流成分を含まない呼び出し信号発生中にフック外 れ指示を提示するための方法を提供する事であり、上述の方法よりも更に高速な 方法である。 この目的は線路電流の絶対値の関数である信号により実現される。 本発明の更に別の目的は、フック外れ指示に於ける不必要な発振を防止するこ とである。 この目的は、信号が第一基準値を超えた時点から、第一基準値とは僅かにずれ た第二基準値以下に落ちる時点までの時間の測定を含む、測定手順により実現さ れる。 本発明の更に別の目的はＳＬＩＣの新たな使用方法を提供することである。 この目的は、ＳＬＩＣを、呼び出し信号発生中のフック外れ状態検出に使用す ることで実現され、ＳＬＩＣに含まれている検出器は加入者線を流れる線路電流 の関数である信号を発生し、この信号が所定電流値を表す第一基準値（Ｖ_th）を 超える時間を測定し、測定された時間を表す信号をプロセッサに送り、所定の時 間値と比較して呼び出し中のフック外れを指示するように構成されている。 本発明のその他の目的並びに特長は、以下の説明並びに請求の範囲から明らか になるであろう。 図面の簡単な説明 本発明は以下に添付図を参照して更に詳細に記述されている、ここで 第１図は本発明の第一の実施例に基づく方法を実現するためのＳＬＩＣを示し 、 第２図はフック掛け（オンフック）並びにフック外れ（オフフック）の間の通 信線路の線路電流並びに電圧の図を示し、 第３図はフック外れ並びにフック掛けの間の線路電流並びにＳＬＩＣに含まれ る検出器の出力のグラフとを示し、 第４図は本発明に基づく第二の方法の一部を組み込んだ回路を示し、そして 第５図はフック外れ並びにフック掛けの間の線路電流並びに、第４図の回路に 含まれるＳＬＩＣ内の検出器からの出力信号のグラフとを示す。 実施例の詳細な説明 本発明では電流差が検出されている。この電流差はベルと電話機のインピーダ ンスの間にインピーダンス差があるために現れる。１台の電話機では、ＩＲＥＮ ：７ｋΩに対して７ｋΩ／／４００Ωは、７ｋ対３７８となる、すなわちインピ ーダンス差は１８．５倍である。５台の電話機では、５ＲＥＮ：１．４ｋΩに対 して１．４ｋΩ／／４００Ωは、１．４ｋ対３１１となる、すなわちインピーダ ンス差は４．５倍である。 第１図は加入者線インタフェース回路、ＰＡＢＸ−ＳＬＩＣ ＰＢＬ３７６４ を示し、これは呼び出し中フック外れを検出する本発明の方法の内の第一の方法 に基づくものである。図の中で電話機５ＲＥＮが、４００オームの抵抗器と直列 接続されたひとつのスイッチ（電話機フック）として示され、それに並列に３８ ６Ωの抵抗と４０μＦのキャパシタとの直列接続が接続されている。電話機５Ｒ ＥＮの第一端はＳＬＩＣ上のひとつの入力ＬＡに加入者線の電線のひとつを経由 して接続されており、この電線は線路抵抗ｒｌ１と保護抵抗ｒｓ１とを含む。入 力ＬＡは電流増幅器Ａの出力に測定抵抗Ｒ２を経由して接続されており、ここで 電流増幅器Ａの反転入力は出力に接続され、また非反転入力は抵抗Ｒ３を経由し て加入者線に接続されている。電流増幅器Ａの非反転入力はまたキャパシタＣＡ を経由して電位ｕｃに接続されている。電位ｕｃに依存する電流源ＩＡがまた電 流増幅器Ａの非反転入力と接地電位との間に接続されている。電話機５ＲＥＮの 第二端は同様にＳＬＩＣ上のひとつの入力ＬＢに加入者線の電線のもう一方を経 由して接続されており、これは線路抵抗ｒｌ２と保護抵抗ｒｓ２とを含む。入力 ＬＢは電流増幅器Ｂの出力に測定抵抗Ｒ４を経由して接続されており、 ここでＢの反転入力はその出力に接続され、また非反転入力は抵抗Ｒ５を経由し て加入者線に接続されている。電流増幅器Ｂの非反転入力はまたキャパシタＣＢ を経由して電位ｕｃに接続されている。電位ｕｃに依存する電流源ＩＢがまた電 流増幅器Ｂの非反転入力と接地電位との間に接続されている。ＳＬＩＣの入力Ｌ Ａ及びＬＢはまた、各々増幅率１の増幅器を経由してそれぞれ抵抗Ｒ７並びにＲ ８と直列接続されて、増幅率１の演算増幅器の非反転入力に接続されており、そ の反転入力は直列接続された等しい大きさの抵抗Ｒ９及びＲ１０の中間点に接続 されており、これらの抵抗器は接地電位とＳＬＩＣの電源電圧ＶＢＢとの間に接 続されている。後者の演算増幅器の出力は更に抵抗Ｒ８を経由して電位ｕｃに接 続されている。 上述の構成部品はＳＬＩＣではしばしば使用されており、それらの機能は良く 知られているのでこの説明の中で更に記述する必要は無いであろう。 第１図の中で加入者線のひとつＬＡはまた演算増幅器ＵＵＡＢの第一入力に接 続されており、この増幅器のもう一方の入力は直列接続された等しい大きさの抵 抗Ｒ１１及びＲ１２の中間点に接続されており、これらの抵抗は接地電位とＳＬ ＩＣの電源電圧ＶＢＢとの間に接続されている。 演算増幅器ＵＵＡＢの出力はＳＬＩＣの電流入力Ｒに抵抗ＺＴを経由して接続 されている。２０Ｈｚ信号発生器Ｕがまたこの電流入力Ｒに抵抗ＺＲを経由して 接続されている。電流入力Ｒを流れる電流は電流増幅器Ａ及びＢに電流を供給し 、これらを変調して呼び出し信号を生成する。この素子はＳＬＩＣ内に直流成分 を具備することなく呼び出し信号を提供し、この更に詳細はスウェーデン特許出 願９４００１８５−６に記載されている。 第１図には最後に検出器ＮＤ１が図示されており、これは元々フック外れ検出 用に構成された物であるが呼び出し信号発生中以外のものである。検出器ＮＤ１ はひとつの比較器を含む。従属電流源ＩＤが比較器の入力の間に接続されており 、これはまたＳＬＩＣの出力ＲＤともなる。この出力ＲＤの間に抵抗ＲＲＤが接 続されている。比較器の出力ＤＥＴ１はＳＬＩＣの外部のプロセッサ（図示せず ）に接続されている。このプロセッサはまた呼び出し電流を呼び出し信号発生器 Ｕから切断出来るように構成することも可能である。検出器ＮＤ１の従属電流源 ＩＤは、良く知られている方法で測定抵抗Ｒ２及びＲ４（図示せず）に接続され ており、線路電流の線形関数である電流を発生する。 第２図は呼び出し中の線電流ｉｌのシミュレーションを図示し、ここでｉｌ＝ ｉＬＢ−ｉＬＡ、また５ＲＥＮの負荷は（ベル（ｂｅｌｌ）＝７００Ω＋２μＦ ＋２２Ｈ）そして線路抵抗０Ω、フック掛け及びフック外し状態時の時間の関数 として周波数は２０Ｈｚである。図にはまたＬＡを表わすＡ電線（チップ）に於 ける電圧と、同様にＬＢを表わすＢ電線（リング）に於ける電圧のシミュレーシ ョンをも図示されている。図から分かるように、垂直な点線で示される時点まで の電圧は電流からおよそ−６０度位相がずれており、その時点でフック外れ状態 が発生して電流が急上昇し、電流並びに電圧がほぼ同位相となる。ここにははっ きりとは示されていないが線路電流ｉｌはフック外れ状態の際に直流成分を全く 含んでおらず、それは線路電流ｉｌの瞬時値だからである。 第３図は第１図に基づく呼び出し中フック外れ検出用装置での測定結果を図示 する。図には線路電流ｉｌ（１ＲＥＮ）とｉｌ（５ＲＥＮ）とが検出器ＮＤ１か らの出力信号ＤＥＴ１と一緒に図示されている。第１図及び第３図を参照して、 本発明の第一の実施例に基づく方法は下記のように実行される： 電流増幅器Ａから流出する電流（−ｉＬＡ）及び電流増幅器Ｂに流入する電流 （＝ｉＬＢ）は測定用抵抗Ｒ２及びＲ４で測定され、検出器ＮＤ１の従属電流源 ＩＤ内の横断線路電流を求めるために加算（ｉＬＢ−ｉＬＡ）される。抵抗ＲＲ Ｄ及び従属電流源ＩＤを通して決定される横（ｔｒａｎｓｖｅｒｓａｌ）線路電 流（ｉＬＢ−ｉＬＡ）／３００の電圧関数Ｕ _RDが検出器ＮＤ１の中に結合される 。検出器レベルＶ_th及びＶ_th−△Ｖは時間△ｔ検出用に設定された抵抗ＲＤを通 して選択され、この時間△ｔとは線路電流ｉｌが第一の所定電流値を超えて上昇 してから第二の所定基準値以下に降下するまでの時間である。第二の所定基準値 は第一の基準値から僅かに、好適には第一基準値の１−２％ずれており、共に最 大フック掛け線路電流と最大フック外れ線路電流との間に設定される。検出器Ｎ Ｄ１ の出力ＤＥＴ１は線路電流ｉｌが所定電流レベルよりも低い限り高信号レベ ルを有する。しかしながら線路電流ｉｌが第一の所定電流レベルを超えて上昇す ると出力ＤＥＴ１は低下し、線路電流ｉｌが第二の所定値以下に降下するま で低レベル状態に留まる。第二のベルはヒステリシスを実現する目的で第一のレ ベルとはずらされている。検出器ＮＤ１の出力ＤＥＴ１は次にフック外れ状態を 表示するようにプロセッサで処理され、これは出力ＤＥＴ１が低レベル状態に留 まる時間△ｔを所定時間長、好適には呼び出し信号の周期の六分の一、と比較し この所定時間長を超えるとフック外れ状態が表示され、その後プロセッサは呼び 出し信号を切断する。 この方法は下記の利点を示す： １）呼び出し中フック外れ検出用に特別な検出器を必要とせず、これはチップ領 域が少なくて済むことを意味する。 ２）特別な呼び出し切断ネットワークが不要であり、これは外部部品が少なくて 済むことを意味する。 フック掛け及びフック外れ呼び出しの間の線路電流の差異は線路負荷に完全に は比例せず、それは増幅率４から２が一定では無いという事実のためである。 最悪の場合およそ２．７倍の電流差が得られ、この差は電流検出ループ検出器 で検出される可能性がある。 第４図にはＳＬＩＣ内の従属電流源を組み込んだ回路が示されており、これは 本発明の第二の実施例に基づく方法を実行する。この回路は既にＳＬＩＣとして ＰＡＢＸ−ＳＬＩＣ ３７９９と言う名称で存在しており、四つの電圧／電流増 幅器１、２、３及び４を含む。ここで電圧／電流増幅器１、２は抵抗Ｒ２の両端 に接続され、抵抗Ｒ２は第１図では入力ＬＡに接続されている。そして増幅器１ 、２は各々電流Ｉ_A／Ｋ及び−Ｉ_A／Ｋを供給し、これは共に電流Ｉ_Aを表し、Ｋ は定数である。電圧／電流増幅器３、４は抵抗Ｒ４の両端に接続され、抵抗Ｒ４ は第１図では入力ＬＢに接続されている。そして増幅器３、４は各々電流Ｉ_B／ Ｋ及び−Ｉ_B／Ｋを供給し、これは共に電流Ｉ_Bを表し、Ｋは定数である。電圧／ 電流増幅器１、３の出力は互いに接続され比較器の第一入力端子に第一ダイオー ドＤ１を経由して接続されている。電圧／電流増幅器２、４の出力は同様に互い に接続され比較器の同一入力端子に第二ダイオードＤ２を経由して接続されてい る。比較器の第二入力端子は接地されていて、抵抗ＲＲＤがこれらふたつの端子 の間に接続されている。この図には第１図の二つの電流増幅器Ａ及びＢもまた 図示されている。電流Ｉ_A及びＩ_Bは第１図の−ｉＬＡ及びｉＬＢを表す。電圧／ 電流増幅器１、２、３及び４とこの回路のダイオードＤ１及びＤ２とで従属電流 源を構成し、これは線路電流の絶対値の関数である電流Ｉ_Dを出力する。この電 流Ｉ_Dは抵抗ＲＲＤを通って流れ、ここにかかる電圧Ｉ_D＊ＲＲＤが線路電流の絶 対値を表す信号として用いられ、比較器に供給される。次に比較器の出力上に出 力信号ＤＥＴ２が得られる。もしも増幅器２及び４、また同様にダイオードＤ１ 及びＤ２を取り除くと、第１図に示す従属電流源が得られる。 最後に第５図には、共に周波数２０Ｈｚの５ＲＥＮのベルと０Ωの線路抵抗で の線路電流ｉｌと、ＩＲＥＮのベルと２００Ωの線路抵抗での線路電流ｉｌが、 またフック掛け及びフック外れの状態での第４図の検出器ＮＤ２からの出力信号 が、シミュレーションで図示されている。電話機のフックはフック外れとして示 されている垂直の実線で示される時点までは掛けられている（オンフック）状態 に有り、この時点でフック外れの状態が発生し線路電流ｉｌが増加する。検出器ＮＤ２ の出力ＤＥＴ２は上記の時点までは低レベルを有するが、それぞれの線路 電流の絶対値が第一の所定電流値を超えて上昇すると、検出器の出力ＤＥＴ２は 高レベルとなり線路電流ｉｌが第二の所定電流レベル以下に降下するまで高レベ ル状態に留まる。次に出力ＤＥＴ１が低レベルに留まる時間△ｔがプロセッサに パルスの形式で伝送される。図には二つのパルス△ｔが示されているがこれは検 出器ＮＤ２が線路電流の正及び負半周期の両方に反応することを図示するためで あって、実際には呼び出し信号発生器は第一パルスの後に切断される。１ＲＥＮ の場合は１７ミリ秒のパルス幅△ｔが得られ、５ＲＥＮの場合は２１ミリ秒のパ ルス幅△ｔである。比較されるべき所定時間値は好適には呼び出し周期の六分の 一、すなわちおよそ８．３ミリ秒である。この時間値を超えた際にプロセッサは フック外れを表示し、その後呼び出し信号を切断する。 この第二の方法の特長は呼び出し中フック外れ検出が線路電流ｉｌの両半周期 で実行されることであり、これはこの方法を第一の方法よりも高速化する。 多数のシミュレーション（図示せず）がこの方法の第二の実施例に対して異な る呼び出し負荷、線路抵抗また同様にＴＲ−ＴＳＹ−００００５７に記載されて いる以外の電話機抵抗に関して実施されている。これら全ては先に述べた予め定 められた時間値を超える受容可能なパルス幅が得られることを示している。 第１図に示す呼び出し中で無いフック外れ検出用検出器ＮＤ１の本来の用途を 残しながら、本発明に基づく方法を実行したいと希望する場合は、呼び出し中フ ック外れ検出用の新たな検出器を容易に創出出来る。これは独自の従属電流源を 具備した新たな検出器を含むことによっても、すなわち検出器を重複することに よっても、または外部検出器をＳＬＩＣの外部ＲＤに接続することによっても実 現可能であり、後者の場合ＳＬＩＣ無いの検出器に含まれる既存の従属電流源は 両方の検出器で使用される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．好適に直流電流成分を含まない呼び出し信号発生中に加入者線インタフェ ース回路に於いてフック外れを検出するための方法であって： 加入者線を流れる線路電流（ｉｌ）の関数である信号（Ｕ_RD；Ｉ_D＊ＲＲＤ） を生成する手順を含み、更に、上記方法は、 信号が所定電流値を表す第一基準値（Ｖ_th）を超える時間（△ｔ）を測定し、 測定された時間を所定時間値と比較し、そして その比較に基づいてフック外れを表示する手順を含むことを特徴とする、前記 方法。 ２．請求項第１項記載の方法に於いて、フック外れの表示に際し呼び出し信号 を切断することを特徴とする前記方法。 ３．前記請求項のいずれかに記載の方法に於いて、前記所定電流値が最大フッ ク掛け線路電流と最大フック外れ線路電流との間に存在することを特徴とする前 記方法。 ４．前記請求項のいずれかに記載の方法に於いて、前記所定時間値が前記呼び 出し信号周期の六分の一以上であることを特徴とする前記方法。 ５．前記請求項のいずれかに記載の方法に於いて、前記信号（Ｕ_RD）が前記線 路電流（ｉｌ）の線形関数であることを特徴とする前記方法。 ６．請求項第１項から第４項のいずれかに記載の方法に於いて、前記信号（Ｉ_D ＊ＲＲＤ）が前記線路電流（ｉｌ）の絶対値の関数であることを特徴とする前 記方法。 ７．前記請求項のいずれかに記載の方法に於いて、前記測定する手順は、前記 信号が前記第一基準値（Ｖ_th）を超えた時から、前記第一基準値から僅かにずれ た第二基準値（Ｖ_th−△Ｖ）以下に降下するまでの時間（△ｔ）の測定を含むこ とを特徴とする前記方法。 ８．呼び出し中フック外れ検出のための加入者線インタフェース回路の使用法 であって、加入者線インタフェース回路に含まれる検出器（ＮＤ１；ＮＤ２）が 、加入者線を流れる線路電流（ｉｌ）の関数である信号（Ｕ_RD；Ｉ_D＊ＲＲＤ） を 生成し、その信号が所定電流値を表す第一基準値（Ｖ_th）を超える時間を測定し 、そして測定された時間を表す信号（ＤＥＴ１；ＤＥＴ２）をプロセッサに送信 し、所定時間値と比較して呼び出し中フック外れを表示させるように構成されて いることを特徴とする前記使用法。 ９．請求項第８項記載の加入者線インタフェース回路の使用法であって、時間 測定が信号が前記第一基準値（Ｖ_th）を超えた時から、前記第一基準値から僅か にずれた第二基準値（Ｖ_th−△Ｖ）以下に降下するまで行われることを特徴とす る前記使用法。 10． 請求項第８項から第９項のいずれかに記載の加入者線インタフェース回 路の使用法であって、前記信号（Ｕ_RD）が前記線路電流（ｉｌ）の線形関数であ ることを特徴とする前記使用法。 11． 請求項第８項から第９項のいずれかに記載の加入者線インタフェース回 路の使用法であって、前記信号（Ｉ_D＊ＲＲＤ）が前記線路電流（ｉｌ）の絶対 値の関数であることを特徴とする前記使用法。