JPH03267768A - 交流信号検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、交換機内において課金用の交流信号を検出し
て課金パルスを発生する際に用いて好適の交流信号検出
回路に関する。

［従来の技術］ 一般に、電話回線等においては回線使用に伴う課金を行
なうために、交換機内で、回線使用中、通信状態になっ
ている端末間の距離に応じて課金用のメータパルスを受
け、このメータパルスを検出することにより課金パルス
を得ている。そして、この課金パルスをカウントし、そ
の計数値にて課金を行なっているに こで、メータパルスは、例えば、５〇七の交流信号を、
第４図に示すように、複数周期分（例えば６〜１８周期
；　１２０−３ｌ２０−３６Ｏの一群ごとに、所定の時
間間隔ｔで出力することにより得られる。

上述した時間間隔ｔは、相手端末との距離が遠いほど短
くなり、時間当りの課金パルス数が多くなるようになっ
ている。

このようにして発生されたメータパルスは、従来、第５
図に示すような交流信号検出回路に入力され、この検出
回路にて５０七の交流信号が検出される。

つまり、第５図は従来の課金用交流信号検出回路の構成
を示す回路図であり、この第５図において、ｌａ、ｌｂ
は入力電圧が所定電圧値±ＶＴＲを超えると動作するツ
ェナダイオード、２はこれらのツェナダイオードｌａ、
ｌｂからの信号により駆動されパルス信号を出力するス
イッチングトランジスタ（フォトカブラを用いてよい）
、３はこのスイッチングトランジスタ２からのパルス信
号を受けるとその周波数を検出しそのパルス信号の周波
数がメータパルスの周波数５０七に対応するものである
場合に課金パルスを１パルス分出力する周波数検出回路
である。

このような構成により、第６図に示すように、交流信号
の一群が入力されると、その電圧が所定電圧値±ＶＴＨ
を超えるごとにツェナダイオード１ａ、ｌｂが交互に動
作し、スイッチングトランジスタ２からは、交流信号１
周期に２個のパルス信号が出力される。そして、周波数
検出回路３において、スイッチングトランジスタ２から
のパルス信号が、メータパルスの発振源の周波数５０Ｈ
ｚに対応するものであるか否か、周波数の検出・判定が
行なわれ、周波数５０七に対応するもの（１，００１（
ｚ）であれば、第６図に示すように、交流信号の一群に
対して１個の課金パルスが出力される。ここで。

パルス信号は、交流信号１周期に対し２個出力されるの
で、実際には周波数検出回路３において周波数が１００
Ｈｚであることが検出されると、課金パルスが出力され
る。

なお、ツェナダイオードｌａ、ｌｂにより規定される所
定電圧値±ＶＴＨは、第６図に示すように、交流信号群
の相互間の０電位区間に微弱な他の５０Ｈｚの交流信号
がノイズとしてのった場合に、これを誤って検出し課金
パルスを多く出力してしまうのを防止するために、適当
に設定されている。

上述のようなノイズは、交換機周辺に他の５０Ｈｚで動
作する機器がある場合に生じやすく、メータパルスに混
入するおそれがあるものである。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の交流信号検出回路では
、第６図に示すように、入力される交流信号の振幅が一
周期ごとに大きく変化しない場合には、スイッチングト
ランジスタ２がら出力されるパルス信号のデユーティは
大きく変化せず、周波数検出回路３において交流信号の
周波数を正確に検出することができる。しかし、第７図
上段に示すように、交流信号にノイズがのり、周期は変
化しないが振幅が大きく変化してしまった場合、所定電
圧値±Ｖ丁Ｈを超える場合や超えない場合が生じ、スイ
ッチングトランジスタ２がらのパルス信号のデユーティ
が、第７図下段に示すように、大きく変化することがあ
る。このような場合、周波数５０Ｈｚの交流信号が入力
されていても、周波数検出回路３においては、パルス信
号の正確な周波数を検出できず、課金パルスを発生する
ことができなくなってしまうなどの課題がある。

本発明は、このような課題に鑑みなされたもので、交流
信号にノイズがのった場合でも、その振幅によって周波
数データが変化するのを防止して、交流信号の周期に応
じた矩形波信号を正確に出力できるようにした、交流信
号検出回路を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 第１図は本発明の原理ブロック図である。

この第１図において、４は交流信号をこれと同じ周波数
の矩形波（パルス）信号に変換する波形整形回路、５は
交流信号について所定値ＶＴＲ以上を検出しその検出状
態を交流信号の一周期以上保持する信号レベル検出回路
、６はこの信号レベル検出回路５からの検出結果をゲー
ト制御信号として受けることにより波形整形回路４から
の矩形波信号の通過状態を制御するゲート回路で、この
ゲート回路６は、信号レベル検出回路５からのゲート制
御信号により、交流信号の電圧レベルが所定値ＶＴＩ（
以上になると少なくとも交流信号の一周期分にわたって
、波形成形回路４からの矩形波信号を通過させるもので
ある。また、７はゲート回路６を通過してきた矩形波信
号の周波数を検出する周波数検出回路である。

［作　　用］ 上述の構成により、交流信号が入力されると、波形成形
回路４により、入力された交流信号がこれと同じ周波数
をもつ矩形波信号に変換されて出力される。一方、交流
信号は信号レベル検出回路５にも入力され、この信号レ
ベル検出回路５において、その電圧レベルが所定値ＶＴ
）１以上になったか否かを検出する。電圧レベルが所定
値ＶＴＨ以上になったことを検出すると、−信号レベル
検出回路５は、その検出状態を交流信号の一周期以上保
持する。そして、信号レベル検出回路５が検出状態にあ
る間、ゲート回路６は、波形成形回路４からの矩形波信
号を通過させ、周波数検出回路７へ出力する。

このとき、ゲート回路６を通過して周波数検出回路７に
入力される矩形波信号は、波形成形回路４にて変換され
た交流信号と同一周期のものであるので、周波数検出回
路７では交流信号の正確な周波数を検出することができ
る。

ここで、波形成形回路４の動作では、交流信号として電
圧レベルの低いノイズが入力された場合でも、そのノイ
ズの周波数をもつ矩形波信号が出力される。しかし、本
発明では、低レベルのノイズに伴って出力された矩形波
信号は、上述した信号レベル検出回路５およびゲート回
路６の動作により、所定値ＶＴ）１以上の電圧レベルを
もつ交流信号でない限り周波数検出回路７側へ出力され
ることはない。

また、−旦電圧レベルが所定値ＶＴＲ以上になると、信
号レベル検出回路５により、その検出状態が交流信号の
一周期以上保持され、その間、波形成形回路４からの矩
形波信号が周波数検出回路７へ出力されるので、この周
波数検出回路７には、少なくとも一周期分の矩形波信号
が入力され、交流信号の周波数を検出することができる
。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。本実施
例でも、第５図に示した従来のものと同様に、交換機に
おいて課金パルスを発生するために本発明の交流信号検
出回路を用いた場合について説明する。

第２図は本発明の一実施例を示すブロック図で、この第
２図において、４Ａは入力されるメータパルス（交流信
号）Ｓよの電圧レベルを接地レベル（０点）と比較し少
しでも一側に振れるとＬＯ−レベルに少しでも＋側に振
れるとＨｉｇｈレベルを出力するコンパレータ（波形成
形回路）である、つまり、このコンパレータ４Ａは、メ
ータパルスＳ、の０クロス点を検出し、メータパルスＳ
工をこれと同じ周波数のパルス信号（矩形波信号）Ｓ、
に波形整形するものである。

また、５ＡはメータパルスＳ工について所定値ＶＴＲ以
上を検出しその検出状態をメータパルスＳ１の一周期以
上保持する信号レベル検出回路で、この信号レベル検出
回路５Ａは、メータパルスＳｌの半波整流を行なうダイ
オード８と、このダイオード８からの整流信号Ｓ、を受
けて積分処理を行なう積分回路９と、この積分回路９か
らの出力Ｓ４と所定値ＶＴＲとを比較し出力Ｓ４が所定
値ＶＴＨを超えている場合にＨｉｇｈレベルの信号Ｓ、
を出力するコンパレータ１０とから構成されている。

さらに、積分回路９は、抵抗９ａ、９ｂおよびコンデン
サ９Ｃから構成され、抵抗９ａ、９ｂの抵抗値およびコ
ンデンサ９Ｃの容量を適当に設定することで、第３図に
より後述するごとく、立ち上がり（充電）が早く立ち下
がり（放電）が遅くなるように時定数が設定されており
、このように立ち下がりを遅くすることにより、メータ
パルスＳ１の電圧レベルが所定値ＶＴＨを超えると、積
分回路９からの出力Ｓ４が所定値ＶτＨを超えた状態が
、メータパルスＳｉの一周期以上保持されるようになっ
ている。従って、コンパレータ１０からの信号ＳＳも、
−旦Ｈｉｇｈレベルになると、この状態をメータパルス
Ｓ１の一周期以上保持できるようになっている。

６Ａはこのコンパレータ４Ａからのパルス信号ｓ２と信
号レベル検出回路５Ａからの信号Ｓ、とを受けて論理積
をとって信号ＳＧを出力するアンド回路で、このアンド
回路６Ａは、信号レベル検出回路５Ａからの信号Ｓ、を
ゲート制御信号として受け、メータパルスＳ１の電圧レ
ベルが所定値ＶＴＨ以上になると、信号レベル検出回路
５Ａの機能により少なくとも一周期分にわたって、コン
パレータ４Ａからのパルス信号Ｓ、２を通過させるもの
である。また、７はアンド回路６Ａからのパルス信号Ｓ
、を受けるとその周波数を検出しそのパルス信号Ｓｓの
周波数が５０Ｈｚであれば課金パルス信号Ｓ７を１パル
ス分出力する周波数検出回路である。

上述のごとく構成された本実施例の回路の動作を第３図
により説明する。

まず、交流信号であるメータパルスＳ１が入力されると
、コンパレータ４Ａにより、この人メータパルスＳ□の
Ｏクロス点が検出されて、メータパルスＳ、と同じ周波
数をもつパルス信号Ｓ２に変換されて出力される。

一方、メータパルスＳ１は信号レベル検出回路５Ａにも
入力される。この信号レベル検出回路５Ａにおいて、メ
ータパルスＳ１はダイオード８により半波整流され、そ
の整流信号Ｓ、が積分回路９へ入力される。この積分回
路９は、立ち上がり（充電）が早く立ち下がり（放電）
が遅くなるように時定数が設定されるため、整流信号Ｓ
、を受けてコンデンサ９０に充電が開始され、メータパ
ルスＳ１の電圧レベルが所定値を一旦超えると、コンデ
ンサ９ｃへの充電電圧レベルは一気に所定値ＶＴ）ｌを
超えるが、放電は緩やかに行なわれる。

従って、メータパルスＳ□の電圧レベルが所定値ＶＴ）
Ｉに到達しこれを検出すると、積分回路９からの出力Ｓ
４が所定値ＶＴＲを超えた状態が、メータパルスＳ□の
一周期以上保持され、コンパレータ１０からの信号Ｓ、
も、−旦Ｈｉｇｈレベルになると、この状態が、メータ
パルスＳ１の一周期以上保持される。

そして、コンパレータ１０からの信号Ｓ５がＨｉｇｈレ
ベルにある間、アンド回路６Ａは、コンパレータ４Ａか
らのパルス信号Ｓ２を通過させ、パルス信号Ｓ６として
周波数検出回路７へ出力する。

このとき、アンド回路６Ａを通過して周波数検出回路７
に入力されるパルス信号ＳＧの周期は。

メータパルスＳ工と全く同一の周期であり、メータパル
スＳ１にノイズがのっていたとしてもその振幅によらな
い一定デューティのパルス信号Ｓ。

が得られるので、周波数検出回路７ではメータパルスＳ
工の正確な周波数を検出することができる。

周波数検出回路７は、アンド回路６Ａからのパルス信号
ＳＧの周波数が５０Ｈｚであれば、課金パルス信号Ｓ７
を１パルス分出力する。

ここで、コンパレータ４Ａからは、第３図に示すように
、所定値ＶＴＨ以下の電圧レベルの低いノイズが入力さ
れた場合でも、そのノイズの周波数をもつパルス信号Ｓ
２が出力されてしまうが、本実施例では、電圧レベルが
所定値ＶＴＨに達しなければ、信号レベル検出回路５Ａ
からの出力Ｓ、はＨｉｇｈレベルにならず、低レベルの
ノイズに伴って出力されたパルス信号は、アンド回路６
Ａを通過できない、つまり、所定値ＶＴＲ以上の電圧レ
ベルをもつメータパルスＳｉについてのパルス信号８つ
でない限り周波数検出回路７側へ出力されることはない
。

また、前述した通り、−旦電圧レベルが所定値Ｖ丁Ｈ以
上になると、信号レベル検出回路５Ａにより、その検出
状態がメータパルスＳ１の一周期以上保持され、その間
、コンパレータ４Ａからのパルス信号Ｓ２が周波数検出
回路７へ出力されるので、この周波数検出回路７には、
少なくとも一周期分のパルス信号５２（ＳＧ）が入力さ
れ、確実にパルス信号Ｓ、（Ｓｓ）つまりメータパルス
Ｓ１の周波数を検出することができる。

このように、本実施例の回路によれば、メータパルスＳ
工にノイズがのった場合でも、その振幅によることなく
、一定デューテイのパルス信号Ｓ、、Ｓ、が周波数検出
回路７に出力され、メータパルスＳ１の周波数を正確に
検出することが可能になる。

なお、上述した実施例では、本発明の交流信号検出回路
を課金パルス発生のために用いた場合について説明して
いるが、本発明はこれに限定されるものではない。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の交流信号検出回路によれ
ば、波形成形回路により、交流信号がこれと同じ周波数
の矩形波信号に変換され、信号レベル検出回路により、
交流信号について所定値以上を検出するとその検出状態
が交流信号の一周期以上保持され、その検出状態の間は
、ゲート回路から、波形整形回路からの矩形波信号を通
過させるように制御するので、極めて簡素な構成で、交
流信号にノイズがのった場合でもその振幅によって周波
数データが変化するのを防止でき、交流信号の周期に応
じた矩形波信号を正確に出力して。

正確な周波数検出を行なえ、周波数検出回路の簡素化お
よび信頼性の向上を実現できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、 第２図は本発明の一実施例を示す回路図、第３図は本実
施例の動作を説明するためのタイミングチャート、 第４図は一般的な課金用のメータパルスを示す波形図、 第５図は従来の課金用交流信号検出回路の構成を示す回
路図、 第６，７図はいずれも従来回路の動作を説明するための
タイミングチャートである。 ９は積分回路、 ９ａ、９ｂは抵抗、 ９ｃはコンデンサ、 １０はコンパレータである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 交流信号をこれと同じ周波数の矩形波信号に変換する波
   形整形回路（４、４Ａ）と、 該交流信号について所定値以上を検出しその検出状態を
   該交流信号の一周期以上保持する信号レベル検出回路（
   ５、５Ａ）と、 該信号レベル検出回路（５、５Ａ）からの検出結果をゲ
   ート制御信号として受けることにより該波形整形回路（
   ４、４Ａ）からの該矩形波信号の通過状態を制御するゲ
   ート回路（６、６Ａ）とをそなえて構成されたことを 特徴とする、交流信号検出回路。