JPH0533600B2 - - Google Patents

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JPH0533600B2
JPH0533600B2 JP60050731A JP5073185A JPH0533600B2 JP H0533600 B2 JPH0533600 B2 JP H0533600B2 JP 60050731 A JP60050731 A JP 60050731A JP 5073185 A JP5073185 A JP 5073185A JP H0533600 B2 JPH0533600 B2 JP H0533600B2
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line
current
voltage
circuit
resistor
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Eme Bone Iu
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M3/00Automatic or semi-automatic exchanges
    • H04M3/22Arrangements for supervision, monitoring or testing
    • H04M3/2272Subscriber line supervision circuits, e.g. call detection circuits

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Interface Circuits In Exchanges (AREA)
  • Devices For Supply Of Signal Current (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Exchanges (AREA)
  • Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 A 産業上の利用分野 本発明は、伝送線などの回線を流れる電流の検
出装置に関し、さらに詳しく言えば、電話回線上
の直流電流の変動を検出して、電話機のオフ・フ
ツク(応答)状態を検出する装置に関するもので
ある。
B 従来技術 例えば、加入者間の通話時間を記録するカウン
タを作動させるため、あるいはその他の様々な理
由で、電話機のオフ・フツク状態を検出すること
がしばしば必要になる。さらに一般的に言えば、
電話回線を流れる電流値の変化を検出すると役立
つことがある。これは単に回線と直列にインピー
ダンスを挿入し、その両端子間の電圧変動を測定
して行なうことができる。
C 発明が解決しようとする問題点 しかし、この解決方法では、実用上いくつかの
困難が生じる。その一つは、インピーダンスを追
加したために被呼加入者を接続する電話交換機の
出力から見た回線インピーダンスが増加し、した
がつて交換機の操作に関する基準を充たすため
に、この交換機に接続できる回線を短縮すること
が必要となる。その結果、この交換機のサービ
ス・エリアが狭まるという欠点が生じる。例え
ば、ある種の電話回線のインピーダンスは120オ
ーム/Kmである。既存の基準を充たすには、交換
機に接続される回線の総インピーダンスが予定の
値よりも小さくなくてはならず、従つて使用でき
る回線の長さ、ひいてはその交換機のサービス・
エリアが制限されてしまう。回線中を流れる電流
を測定するために回線に直列に100オームを挿入
すると、サービス・エリアの半径は1Km程度に短
縮されることになるが、このような値が容認でき
ないことは明らかである。
また、回線電流検出情報を使用する回路を、そ
の回線から絶縁しなければならないということも
ある。
この種の問題を解決する手段として、従来は光
電式カツプラが使用されてきた。このような場合
に使用される発光ダイオードは回線電圧を1.4ボ
ルト降下させる上に、かかるカツプラを使うと、
コスト及び信頼性に問題が生じることがある。
従つて、本発明の目的は、回線に値の小さなイ
ンピーダンスを直列に挿入する場合でも、回線中
の電流変動を信頼できる形で測定しうる装置を提
供することにある。
D 問題点を解決するための手段 上記目的を達成するため、本発明では、電話回
線と直列に置かれたインピーダンス素子の両端子
間の電圧を一定に保つ電圧発生器と、この定電圧
発生器から供給される電流の変動を測定する手段
を設けることにより、電話回線中を流れる電流の
変動を検出するようにしている。
E 実施例 第2図は、本発明を電話装置に関連して図示し
た、単純化した回路を示したものである。加入者
12の送受器のうち送話器10は、電話回線
(LL)16によつて公衆交換局、または電話局
(CX)14に接続されている。電話局14の出力
部のインターフエース回路は、線路変成器と呼ば
れる低周波(LF)変成器18、結合コンデンサ
20、ならびに抵抗器ROと誘導子L1,L2を
介して回線LLに接続された48ボルトの電池Vbと
して概略的に示した電源22を含んでいる。この
電池は特に送話器10に供給すべき直流の回線電
流を発生する。送話器が発生した音声信号は、
LF変成器18を介して宛先電話機(図示せず)
に送られる。誘導子L1とL2は高い交流インピ
ーダンスを有し、これにより送話器10からの
LF信号が電源22の回路で失われるのを防止す
る。本発明の回路は、電話回線LL中の電流IL
測定するものであるが、24に概略的に示してあ
る。実際には、加入者12が送受器を取り上げて
スイツチ26が閉じたときに発生する電流ILの変
動をここで検出することが望ましい。回線LLの
インピーダンスはRLで示す。
回線が休止状態にあるとき、すなわち送話器1
0が音声電流を発生しないとき、測定装置24が
存在しなければ、回線を流れる電流ILは次式に等
しい。
IL=Vb/ΣR=Vb/RO+RL+RTS ただし、RTSは送話器10の抵抗である。
ILが電流の方向にかかわらず10mA以上変動し
て、加入者12の電話機のオフ・フツク状態を示
すとき、電話装置が正しく動作する。(電話回線
の導線断面積がどの加入者も同じだと仮定する
と、)加入者12が電話局14から離れているほ
どRLの値が大きくなる。VbとROとRTSの値が既
知であり、しかもRLの値が仕様の範囲内にある
ものとすると、RLがとり得る最大値を決定する
ことができる。さらに、使用されている回線の特
性が既知であると、電話局14とそれに接続され
た加入者12の間の許容可能な最大の回線長さを
決定することができる。
抵抗器を電話回線と直列に挿入すると、電話局
と加入者の間の許容可能な最大の距離に悪影響を
与える。従つて、測定装置24によつて回線LL
と直列に挿入されたインピーダンスrを最小限に
抑えることが必要である。以下で説明する実施例
では10オームの抵抗器rを使用する。回線LLが
インピーダンス120オーム/Kmのものであると仮
定すると、回線電流検出器24を挿入することに
より、電話局14のサービス・エリアの半径が
100mだけ短縮されることになる。
次に第1図を参照するに、そこには検出器24
の実施例が示されている。第1図の上部に示した
抵抗器rは、10オームという選択された値をも
ち、回線LL中の1本の導線と直列に接続されて
いる。本発明の回路は、抵抗器rの端子AとBの
間に、例えば100mVの予定の電圧を供給する電
圧発生器として働く。従つて、この電圧発生器か
ら供給される電流は、抵抗器rを流れる回線電流
ILの値に応じて変動する。発生器から供給される
電圧は実際には高周波(HF)(例えば100KHz)
から誘導されるもので、高周波変成器28の一次
側で発生し、その二次側で整流され、ろ波されて
から端子A及びBに印加される。この高周波は変
成器28の一次側端子間に、一次側のリード線を
100KHzの周波数で交互に接地するようなスイツ
チ回路ないしマルチバイブレータ(MV)30を
接続することによつて得られるものである。
また、一次側のセンタ・タツプは511オームの
抵抗器Rを介して直流電圧源の1つの端子に接続
されている。この電圧源から供給される電圧の値
は、5ボルトであるように選ばれている。所望の
情報、すなわち回線LLに接続された送受器(図
示せず)のオフ・フツク状態を表わす情報は、後
で説明するようにCの箇所で得られる。用心のた
めに、22キロオームの抵抗器と4.7nFのコンデン
サからなる、スイツチング雑音を除去するための
低域フイルタがCの箇所に設けられている。かく
て、所望の情報はDの箇所で得られる。変成器2
8の二次側は2個のダイオードD1,D2からな
る全波整流器を駆動する。二次側のセンタ・タツ
プは端子Bに接続されている。整流器の出力がフ
イルタ・コンデンサC1を駆動する。このコンデ
ンサの電極はそれぞれ点AとBに接続されてい
る。最後に、2個のダイオードD3とD4が図の
ように互いに逆極性でコンデンサC1の電極に接
続されている。すなわち、D3の陰極とD4の陽
極がC1の一方の電極に接続され、D3の陽極と
D4の陰極がC1のもう一方の電極に接続されて
いる。
動作を説明するに、送受器(図示せず)がオ
ン・フツクのとき、電流IL=0となる。従つて変
成器28の二次側は整流され且つろ波された高周
波からの10mAを供給し、これにより抵抗器rの
端子A,Bの間に100mVの電圧を生じる。送受
器をその受け台から持ち上げると、電池Vb(図示
せず)から線電流ILが供給され、抵抗消rを流れ
る。変成器28の二次側の電流ISは、次のように
定義することができる。
IS=Vr/r=VA−VB/r=ES−rIL/r=ES/r−IL ただし、ダイオードD1とD2が存在するた
め、ISは常に0または正である。
上式において、Vrは電流ISによつて抵抗rを生
じる電圧、VAは端子Aの電位、VBは端子Bの電
位、ESは端子A,B間で維持すべき一定電圧(上
述の例では100mV)を表す。Esが100mVに維
持されるということは、回線電流ILの大きさや向
きに関係なく抵抗rに流れる電流が10mAに維持
されることを意味する。この10mAの電流が例え
ば端子Aから端子Bに向かつて流れるとすると、
ILがそれと同じ向きかどうかによつて、次の2つ
の場合が考えられる。
1 同じ向き(AからB) たとえば20mAのILが端子AからBに向かつ
て流れる場合、抵抗rのところには10mAしか
流れないので、残りの10mAを端子Aから分岐
させる必要がある。これは、クランプ用のダイ
オードD3によつて達成される。すなわち、端
子A,B間の電圧が100mVよりも大きくなる
とダイオードD3が導通して、この電圧を
100mVに保つ。これにより、端子Aからダイ
オードD3を介して端子Bに至る分岐路が形成
され、残りの10mAはこの分岐路を流れる。ダ
イオードD1およびD2があるため、この10m
Aの電流は変成器28の方には流れない。従つ
て、IS=0である。
2 反対向き(BからA) 20mAのILが端子BからAに向かつて流れる
場合、抵抗rにはそれと反対の方向に10mA流
れているので、端子Bにおいてこれら2つの電
流が合流して、変成器28の方へ30mAの電流
が流れることになる。変成器28から端子Aに
も30mAの電流が流れ、そこで20mAのILと、
抵抗rを流れる10mAとに分かれる。すなわ
ち、IS=30mAである。
上述のように、ILが0のときに10mAであつ
たISがILの変動によつて0または30mAに変わ
り、それに伴い、変成器28の一次側電流Ipも
変化する。一次側では、+5Vの電源に511オー
ムの抵抗Rが接続されているため一次側電流Ip
の最大値は10mAに制限される。Ipが変化する
と点CおよびBの電圧も変化し、これによりIL
の変動を検出することができる。
言い換えれば、本発明の回路は高周波の生成を
伴う直流・直流電圧変換器を使用し、この変換器
は比較的一定な直流電圧を生成する。上記に説明
した回路の場合、この電圧は約100mVである。
この変換器を回線LLと直列に接続された抵抗器
rの両端子間に接続すると、変換器から供給され
る電流は回線電流ILと組み合わされてrの両端子
間の電圧を一定に保つように作用する。すなわ
ち、ILが変動すると、変成器28の二次側に与え
られる電流ISも変動するのである。このようなIS
の変動が変成器28の一次側に反映され、その結
果抵抗器Rを流れる電流Ipに影響を与える。これ
らの変動は点CとDで検出される。このいずれか
の点で求められている情報を収集することによ
り、回線とその情報を検出するための装置の間の
絶縁が変成器28によつてもたらされる。また、
使用されている高周波信号は100KHzの周波数を
有するから、残りの成分が回線LLを介して送ら
れても、それは電話用帯域幅の範囲外にあるので
通話に悪影響はないはずである。
さらに電流ILの方向の如何にかかわらず、所望
の情報を検出しうることに注意すべきである。後
で説明するように、本発明の回路は、例えば電池
Vbの極の反転を示す、電流の方向転換をも非常
に簡単に検出することができる。
実際問題として、電話電信公社(PTT)は、
送受器がオン・フツク状態にある場合でも、これ
が接続された回線LL上に漏れ電流が存在するこ
とを許容いている。したがつて、回線電流ILの値
(方向は問わない)が予定の値を越えていること、
例えば IL≧10mA であることを決定することにより、送受器のオ
フ・フツク状態を検出することができる。
最後に、検出した情報は回路部品の経年変化と
は無関係である。これは望ましいことである。
ここで第3図を参照するに、そこには第1図の
直流−直流変換器と類似の基準回路を使用して、
上記のすべての目的を達成することができる回路
が示されている。第3図の回路は基本的には第1
図のものと同じ回路100、電話回線LLに10オ
ームの抵抗器rが挿入されていないことを除くと
第1図のものと同じ基準回路102、及び比較器
104から構成されている。第3図には、以下で
説明する第4の回路106を示してある。
回路106は演算増幅器108を含んでいる。
その非反転(+)入力は基準回路102の出力部
Dに接続されて、反転(−)入力は交流電圧発生
器(図示せず)に接続されている。この電圧発生
器の周波数は、この例では500〜3000Hzの範囲で
ある。電圧発生器の出力は抵抗器110の一方の
端子に接続され、該抵抗器の他方の端子は一対の
抵抗器114,116を通して直流電圧源(+5
ボルト)に接続され、また抵抗器114、コンデ
ンサ118及び抵抗器120を通して演算増幅器
108の(−)入力に接続されている。抵抗器1
22は増幅器108の出力とその(−)入力の間
にフイードバツク回路を確立する。かくて、回路
106は加算器として働らき、電圧発生器(図示
せず)から供給される500〜3000Hzの交流信号
Vrefと、回路102の出力D′で得られる電圧
Vref0との和を形成する。回路構成要素110な
いし122は、回線電流ILの変動を10mAとした
場合、Vrefのピーク間振幅が回路100の点D
に現われる電圧変動の振幅の2倍となるように選
択すべきである。もし電話電信公社(PTT)の
要件がこれと異なれば、すなわち検出すべき情報
が回線電流の±10mAという最小変動に対応する
ものと異なれば、電圧Vrefの振幅はそれに応じ
て選択すべきである。
かくて、演算振幅器108の出力には、次のよ
うな基準電圧VREFが得られる。
VREF=Vref0+Vref 回路104は電圧比較器124を含む通常の比
較である。その(−)入力は回路106の出力部
に接続されるVREF信号を受け取り、(+)入力
は回路100の点Dに接続されて分析すべき電圧
VDを受け取る。
第4図には、分析すべき種々の信号が示されて
いる。比較器104に供給される電圧が第4図の
上部に示してある。電圧VREFは値Vref0を中心
値として振動する方形波Vrefとして表わされて
いる。電圧VDは、異なる3つの可能性を示すよ
うに表わされている。すなわち、回路電流ILが0
の場合、AからBに流れる場合、およびBからA
に流れる場合である。IL=0の場合は、第3図か
ら明らかなように、VDはVref0に等しい。この
様子は、第4図の一番上の波形の中央部分に示し
てある。ILがAからBに流れる場合は、前述の例
ではIS=0であるから、一次側の抵抗Rを流れる
電流も0になり、従つてVDはVREFの最大値よ
りも大きい値まで上昇する。第4図では、これを
+VDで示してある。最後に、ILがBからAに流
れる場合は、ISが30mAまで増加するため、VD
はVREFの最小値よりも小さい値まで減少する。
第4図では、これを−VDで示してある。
比較器124は、上述のようなVDをVREFと
比較し、その結果をVOUTとして出力する。
第4図の2行目は、第4図の上部に示したよう
な入力信号が電圧比較器124へ印加されたとき
にその出力で得られる信号(VOUT)を示した
ものである。図示された波形の両端では、
VOUTは電話機のオフ・フツク状態に対応する
一定の論理レベルに留まつている。このような論
理情報は正または負である。その符号は電源Vb
(第2図参照)の極性を反映したものである。か
くて、この論理情報を使用して上記の極性を決定
したり、また操作中のVbの極性の転換を検出す
ることができる。第4図は次の行には、VOUT
の波形の中央部分を横方向に拡大した図が示され
ている。これは論理手段によつてこの波形がどの
ように処理できるか示すためのものである。この
方形波をサンプルしてデータ処理手段(図示せ
ず)で分析することにより、VOUTの一部が方
形波であるかどうかを決定する。第4図の例で
は、0から15までのサンプル期間において低レベ
ルのVOUTが検出され、その次のサンプル期間
において高レベルのVOUTが検出されるので、
VOUTが方形波になつていることが解る。これ
は、加入者電話機のオン・フツク状態を示す。こ
うすることにより、回線上の雑音のためにオン・
フツク状態が誤つて検出されるのを防止すること
ができる。
所与の基準回路102,106を複数の回線
LLまたは回路100と関連して使用することが
できるのはもちろんである。
F 発明の効果 以上詳述したように、本発明によれば、簡単な
構成で電話回線の如き伝送線を流れる電流の変動
を確実に検出することができるので、実用上極め
て有利である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例を示す図、第2図
は、本発明を応用できる回路の例を示す図、第3
図は、本発明の改良された実施例を示す図、第4
図は、第3図の装置の動作を示す波形図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 下記構成要素(イ)ないし(ハ)を備えて成る、回線
    を流れる電流の変動を検出するための装置。 (イ) 上記回線と直列に接続されたインピーダンス
    素子。 (ロ) 上記インピーダンス素子の端子間の電圧を一
    定に保つように該端子間に接続され、上記回線
    および上記インピーダンス素子を流れる電流が
    変化したときにそれに応じて内部電流が変化す
    る電圧発生器。 (ハ) 上記内部電流の変化を検出する測定手段。
JP60050731A 1984-06-20 1985-03-15 回線を流れる電流の変動を検出するための装置 Granted JPS6113796A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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FR84430019.4 1984-06-20
EP84430019A EP0165363B1 (fr) 1984-06-20 1984-06-20 Circuit detecteur de variations de courant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6113796A JPS6113796A (ja) 1986-01-22
JPH0533600B2 true JPH0533600B2 (ja) 1993-05-19

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Country Status (9)

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US (1) US4731829A (ja)
EP (1) EP0165363B1 (ja)
JP (1) JPS6113796A (ja)
AU (1) AU4368385A (ja)
BR (1) BR8502791A (ja)
CA (1) CA1261922A (ja)
DE (1) DE3473803D1 (ja)
ES (1) ES8607652A1 (ja)
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