JPH0585030B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は通信線路の切替装置に係り、特に、
コネクタハーフと心線の接続部あるいはプローブ
と心線の接続部等の接続状態を検査する心線接続
部検査装置に関する。

「従来の技術」 通信線路に用いられているメタル多対ケーブル
を、回線を断とすることなく親切線に切り替える
切替装置として、この発明の出願人は、先に特願
昭61−117935号・発明の名称「通信線路の切替装
置」を出願した。以下、まず、この切替装置につ
いて説明する。

第２図は同切替装置の概略構成を示すブロツク
図、第３図は同装置の回路図、第４図は心線切替
時における各スイツチ接点の開閉状態を示すタイ
ムチヤートである。まず、本切替装置の全体構成
を概略的に説明してゆく。第２図において、通信
線路のうち、切替えようとする既設心線１０に
は、10対線が含まれ、各対線が２本の心線L1，
L2をより合わせて構成されている（なお、この
図においては、１対線のみを示している。）この
既設心線１０の途中に予定された切替点Ｐの両側
に、心線切替用接続子Aa，Abが接続されてお
り、外部へ電気的導通をとつている。親切線２０
も同様に10対線から構成され、各対線を構成する
心線L1a，L2aに対して、心線切替用接続子Acが
切替予定位置に接続されている。なお、これら接
続子Aa，Ab，Acの機構及びこれらを用いた接
続切替方法については、特願昭59−145087号に開
示されている。上記の各接続子からは切替装置３
０に接続線が出線している。

本切替装置３０の構成は、リレーの回路部３
１、切替部３２、線番確認部３３、伝送部３４、
CPU部３５よりなるものである。リレー回路部
３１は、複数の有接点リレーを有し、切替部３２
はフオトカプラ型の可変抵抗素子、該可変抵抗素
子の電流−抵抗特性を測定するための静特性測定
ユニツト、該静特性測定ユニツトから得られた離
散的な電流−抵抗特性を基にして、CPUの演算
下のもとに微細かつ滑らかに、しかも実際の切替
時と同速度で抵抗変化を実現したとき、対となつ
ている可変抵抗素子の再現抵抗値のバラツキが許
容範囲に収まつているかどうかチエツクするため
のアンバランス測定ユニツトよりなる。線番確認
部３３は、既設線１０に接続され、他端の局との
間で、通信に影響のない程度の微小信号を送受信
し、線番対照を行なう。伝送部３４は、空回路３
７を経て線番対照のための他端の局間で交信をす
るものである。

CPU部３５は、上記の切替動作を統括制御す
るものであつて、静特性測定、アンバランス測
定、これら測定に必要なデータ処理を行ない、さ
らにリレー接点切替による心線切替接続をシーケ
ンシヤルに遂行する機能を有する。

次に、第３図にもとづき更に詳細に本実施例を
説明してゆく。本図において、符号１はCPU（中
央処理装置）、２は制御関数演算、及び一連のシ
ーケンシヤルな動作のためのプログラムが記憶さ
れたROMおよび主として静特性データ記憶用の
RAMからなるメモリである。３はフオトカプラ
ユニツトであり、可変抵抗素子の抵抗値に対応し
た電圧データを取り込むためのＤ／Ａ（デイジタ
ル／アナログ）変換器４と、このＤ／Ａ変換器４
の出力電圧に対応する電流Ｉを出力するＶ／Ｉ
（電圧／電流）変換回路５と、このＶ／Ｉ変換回
路５によつて駆動されるフオトカプラ６（可変抵
抗素子）とから構成されている。またフオトカプ
ラ６は、上述した電流Ｉが流されるLED・６ａ
と、このLED・６ａの光を受けるCdS・６ｂとか
ら構成されている。７はフオトカプラユニツト３
と同一構成、同一機能のフオトカプラユニツトで
あり、Ｄ／Ａ変換器８、Ｖ／Ｉ変換回路９、フオ
トカプラ１０から構成されている。

SW1〜SW7、SL1，SL2，Sai，Sbi，Sei，
SNi，Sci（但しｉは切替心線対数）は、CPU１に
よつてシーケンシヤルにオン／オフ駆動されるス
イツチであり、実線で示される接続状態は非励磁
の場合を示す。１２は静特性測定ユニツトであ
り、抵抗１２ａと、この抵抗１２ａの両端電圧を
デイジタルデータに変換するＡ／Ｄ（アナログ／
デイジタル）変換器１２ｂとから構成されてい
る。また、このユニツト１２において、端子
T₁₁，T₁₂は各々、電圧＋V₁、−Ｖが印加される端
子である。１３はアンバランス測定ユニツトであ
り、増幅器１３ａと、比較器１３ｂとから構成さ
れている。この場合、比較器１３ｂは、増幅器１
３ａの出力と一定電圧Vkとを比較し、増幅器１
３ａの出力の絶対値が電圧Vkより小の場合に
“０”信号を、大の場合に“１”信号を各々出力
する。この比較器１３ｂの出力は、インターフエ
イス回路１４を介してCPU１のバスライン１ａ
へ出力される。なお、Vkは実験的に決定する値
である。また、ユニツト１３は＋Ｖ，−Ｖの電源
を有していて、端子T₁₃，T₁₄から、接続線に
各々、電圧＋Ｖ，−Ｖが印加される。

次に、上記構成による切替装置の動作を説明す
るが、ケーブル切替に先立つて線番対照を行な
う。これは、SW８，SW１，Sai（１≦ｉ≦10）
をONとし、線番対照ユニツトを接続子Aaを介
して既設心線に接続し、他端の局間で微小信号を
送受信し線番対照を行なうものである。

線番対照が終了したならば、前記SW８，SW
１，SaiをOFFとし、フオトカプラ型可変抵抗素
子の特性測定を行う。

すなわち、この切替装置は実際の切替に先立
ち、 静特性測定モード 動特性測定モード の２つのモードを経たのち、ケーブル切替モード
に移行するものである。以下、各モードについて
順次説明する。

静特性測定モード このモードはフオトカプラ６，１０の各静特
性を測定するモードである。このモードの場
合、CPU１は、まずスイツチSW2−１，SW2
−を各々オン（破線状態）とする。これによ
り、CdS・６ｂの一端がスイツチSW2−１，
SW5−１，SW7−１を介して静特性ユニツト
１２の端子T₁₁に、CdS・6bの他端がスイツチ
SW2−２，SW６−１，SW７−２を介して静
特性ユニツト１２内の抵抗１２ａの一端に接続
される。すなわち、CdS・６ｂと抵抗１２ａと
がシリーズ接続され、その両端に電圧＋Ｖ，−
Ｖが各々印加される。次にCPU１は、Ｄ／Ａ
変換器４へ順次特定の離散的データを出力する
ことにより、LED・６ａに、例えば0.05A，
0.1A，0.15A…なる電流を流し、このときの
Ａ／Ｄ変換器１２ｂの出力データをメモリ２内
に取り込む。ここで、メモリ２に取り込まれた
各データは、LED・６ａに上記の各電流を流
した場合におけるCdS・６ｂの抵抗値を示して
いる。以上が、フオトカプラ６の静特性測定の
過程である。

次にCPU１はスイツチSW２−１，SW２−
２を各々オフとした後、スイツチSW３−１，
SW３−２，SW７−１，SW７−２を各々オン
（破線状態）とする。これによりCdS・１０ｂ
が静特性ユニツト１２に接続される。次いで
CPU１は、上記と同様にしてフオトカプラ１
０の静特性を測定する。

動特性測定モード このモードの場合、CPU１は、まずスイツ
チSW２−１，２−２，SW３−１，３−２，
SW５−１，５−２，SW６−１，６−２を
各々オン、他のスイツチをオフとする。これに
より、CdS・６ｂ，１０ｂがシリーズ接続さ
れ、また、CdS・６ｂの一端がアンバランス測
定ユニツト１３の端子T₁₃に、CdS・６ｂ，１
０ｂの接続点が同ユニツト１３内の増幅器１３
ａの入力端に、また、CdS・１０ｂの他端がア
ンバランス測定ユニツト１３の端子T₁₄に各々
接続される。この接続により、CdS・６ｂ，１
０ｂのシリーズ回路の両端に電圧＋Ｖ，−Ｖが
印加され、また、CdS・６ｂ，１０ｂの接続点
の電圧が増幅器１３ａを介して比較器１３ｂに
印加される。次にCPU１は、ケーブル切替時
に必要とされるスピード、滑らかさでCdS・６
ｂ，１０ｂの抵抗値を変化させる。この抵抗値
変化は、静特性データを元にして、制御関数を
演算しながら行う。すなわち、まず、CdS・６
ｂ，１０ｂの抵抗値を最大値に設定する。具体
的にはCdS・６ｂ，１０ｂの抵抗値が最大値と
なるようなデータをＤ／Ａ変換器４，８へ各々
出力する。次にCdS・６ｂ，１０ｂの抵抗値が
最大値より僅かに低くなるような駆動電流の値
を演算し、これによる抵抗値を設定する。以下
同様に、CdS・６ｂ，１０ｂの抵抗値を順次減
少させる。次にCdS・６ｂ，１０ｂの抵抗値を
順次増加させてゆく。

以上の過程において、CdS・６ｂ，１０ｂの各
抵抗値は、同じ値を取りつつ順次減少／増加しな
ければならない。そして、同じ値を取りつつ順次
減少／増加した場合は、バランスがとれているか
ら増幅器１３ａの出力が常に０となり、したがつ
て、比較器１３ｂの出力が常に“０”信号とな
る。しかし、実際にはフオトカプラの電流−抵抗
特性は非線形であるのに直線補間法を用いて静特
性を求めている点、フオトカプラ６，１０の応答
速度に相違がある点等の原因で、CdS・６ｂ，１
０ｂの抵抗値に相違（アンバランス）が生じる。
そして、このアンバランスがある程度以上大きく
なると、ケーブル切替時に心線の伝送特性を乱す
ためビツトエラーなどの悪影響が生じる。

そこで、第２図，第３図の切替装置において
は、比較器１３ｂにおいて、増幅器１３ａの出力
の絶対値と一定電圧VKとを、常時、比較し、増
幅器１３ａの絶対値が電圧VKより大となつた場
合、すなわち、比較器１３ｂの出力が“１”信号
となつた場合は、CPU１がその旨を表示部（図
示略）に表示させると同時に測定を停止するか、
あるいは再び静特性の測定に戻る。

以上の測定の結果、抵抗アンバランス量が所定
値内に収まらない場合には最終的にフオトカプラ
６，１０の交換等の処置が採られる。なお、抵抗
アンバランス量は、通信線路のデータによつて決
定される量であつて、実験的に決定される面が強
い。

以上が動特性測定の過程である。なお、特に詳
しい説明は省略するが、このモード中に制御関数
によつて実現された抵抗値の大きさ自体を検証す
る機能を付加してもよい。

ケーブル切替モード このモードは、実際にケーブル切替を行う場
合の動作モードであり、上述した静特性測定お
よび動特性測定が終了した後に行なわれる。

第４図のタイムチヤートを参照して、実際の
切替動作を説明してゆく。

まず、スイツチSW１，SW２がOFF，Sai，
Sbi，Sci，SNiがOFFなる状態で、第４図の時
刻t₁にスイツチSei（ｉ＝１〜10）を一斉にON
とする。これによつて各既設心線の各切替点に
並列にスイツチSeiが挿入された状態となる。
この状態で時刻t₂に、すべての心線の切替点Ｐ
を一斉に切断する。そして、No.１からNo.10まで
の対線を順次新設心線に切替えてゆく。

なお、通常は10対毎に切替接続するため、ｉ
＝10となる。

なお、これらの動作は、CPU部３５の制御
の下に、第１図のＡ側、Ｂ側で同期を取りなが
ら行なわれる。すなわち、Ｂ側でもＡ側と同様
なる切替装置を準備しておき、同様の抵抗変化
を行なうようにするわけである。

(1) 時刻t₃に、対線No.１のスイツチSalおよび
スイツチSc1，SL1，SL2をONとする。これ
によつて、対線No.１の各心線L1，L2の、接
続子AaとAcとの間、すなわち、既設心線１
０の残置側と新設心線２０の一端との間に可
変抵抗素子であるCdS・６ｂ，１０ｂが各々
挿入された形となる。この可変抵抗値の値
は、あらかじめ共に最大値に設定しておく。

(2) 時刻t₃からt₄にかけて、各可変抵抗素子の
抵抗値を減少させる。この実現抵抗値は常に
等しくなければ線路平衝を乱すことになる。

(3) 各可変抵抗素子の抵抗値が低抵抗になつた
時刻t₄にスイツチSN1をONにし、接続子Aa
とAcとの間を短絡する。この結果、既設心
線１０と新設心線２０とが接続される。

(4) 時刻t₅にスイツチSclをOFFする一方、時
刻t₆にスイツチSb1，ON，SL1，SL2をOFF
とする。この結果、スイツチSL1が新設側か
ら既設側に切替えられることにより。接続子
AaとAbとの間にCdS・６ｂ，１０ｂが挿入
された形となる。

(5) この状態で、時刻t₇にスイツチSe1をOFF
にすると、CdS・６ｂ，１０ｂが既設心線１
０の残置側と廃棄側との間に直列に挿入され
た形となる。

(6) 時刻t₇からt₈にかけて、可変抵抗素子の抵
抗値を増加させる。

(7) 可変抵抗素子の抵抗値が高くなつた時刻t₈
に、スイツチSa1およびSa1おOFFにする。
この結果、CdS・６ｂ，１０ｂは既設心線１
０および新設心線２０から切り離され、既設
心線１０の残置側と廃棄側とが分離される。
一方、接続子AaとAc、すなわち既設心線１
０の残置側と新設心線２０の一端とは、スイ
ツチSN₁によつて接続状態を保持する。

こうして、対線No.１の切替えが一段落すると、
以下、同様の動作により、対線No.２以降の切替え
が行なわれる。そして、第４図の時刻t₁₀に、既
設側および新設側各心線の接続を行い（この接続
は、図示せぬコネクタハーフを一括接続して行な
われる）、時刻t₁₁に上記心線を接続していたスイ
ツチSN₁〜SN₁₀をOFFとする。こうして切替が
完了すると時刻t₁₂にCPU部３５等が初期状態に
復帰し、動作を終了する。

以上が本切替装置の詳細である。なお、ケーブ
ル切替処理において、CdS・６ｂ，１０ｂの抵抗
値はできる限り微細に（滑らかに）変化させるこ
とが望ましいことはいうまでもない。

「発明が解決しようとする問題点」 上述した切替装置において、接続子Aaは、第
１図の上部に示すように、コネクタハーフCaと
コネクタプローブCpとから構成されている。な
お、この図では１心線に対応するもののみを示
す。コネクタハーフCaには、心線に圧接される
圧接コンタクトＫと、他のコネクタハーフに結合
されるジヨイントコンタクトＪと、これらのコン
タクト間を結ぶ導体Ｄとが設けられている。ま
た、コネクタプローブCpは、コネクタハーフCa
に着脱自在に構成され、コネクタハーフCa似結
合すると、リード線RDが導体Ｄに接続される。
また、接続子Abは心線プローブSp（第１図）に
よつて構成されている。この心線プローブSpは、
その接触部Ssが心線に接触されて、リード線RD
と心線とが電気的に接続される。

ところで、上述した切替装置によつて回線切替
を行う場合、コネクタハーフCaの圧接コンタク
トＫおよび心線プローブSpの接触部Ssが各々心
線と確実に導通していなければならない。

そこでこの発明は、圧接コンタクトＫおよび接
触部Ssと心線との接続部の接触状態を、切替接
続に先立つて検査することができる通信線路の切
替装置における心線接続部検査装置を提供するこ
とを目的としている。

「問題点を解決するための手段」 この発明は、演算増幅器と、この演算増幅器の
第１入力端へ一定電圧を供給する電圧出力手段
と、一端が接地され他端が前記演算増幅器の第２
入力端に接続された第１の抵抗と、一端が前記演
算増幅器の第２入力端に接続された第２の抵抗
と、一端が前記演算増幅器の出力端に接続された
第３の抵抗とを具備してなり、前記第２，第３の
抵抗の各他端を切替手段およびスイツチング素子
を介して既設回線の１心線に接続されたリード線
の端部に接続することを特徴としている。

「作用」 この発明によれば、演算増幅器のフイードバツ
クループに、第２の抵抗、リード線、心線接続
部、心線、心線接続部、リード線、第３の抵抗が
順次シリーズに介挿される。この結果、心線接続
部に接触不良があれば、演算増幅器のゲインが大
きく変化し、したがつて、演算増幅器の出力から
心線接続部の接触不良を検出することができる。

「実施例」 以下、図面を参照してこの発明の一実施例をつ
いて説明する。第１図はこの発明の一実施例によ
る心線接続部検査装置４０が設けられた通信線路
の切替装置に示す回路図である。なお、この図に
示す切替装置は、心線接続部検査装置４０が設け
られている点を除くと、第２図および第３図に示
す切替装置と全く同一構成であり、第２図，第３
図の各部と対応する部分には同一の符号が付して
ある。また、この図では、心線切替スイツチにつ
いて、対線の内の一方の心線L1に対応するスイ
ツチのみを記載し、かつ、ｉ番目の対線に対応す
るスイツチSai，SbiおよびスイツチSL1のみを記
載している。また、この図では、一方の心線L1
側を処理する心線接続部検査装置４０のみを示し
ているが、実際には、心線L2側を処理する検査
装置４０が設けられる。すなわち、２組の検査装
置４０が１台の切替装置内に設けられる。

心線接続部検査装置４０において、４１，４２
は連動動作する切替スイツチであり、心線切替処
理を行う時は共通端子ｃと端子ｂとが接続され、
心線接続部検査を行う時は共通端子ｃと端子ａと
が接続される。４４，４５は直列接続された抵抗
であり、抵抗４４の一端が切替スイツチ４１の端
子ａに接続され、抵抗４４，４５の接続点が演算
増幅器４６の反転入力端に接続され、抵抗４５の
他端が接地されている。４７は抵抗であり、一端
が切替スイツチ４２の他端ａに接続され、他端が
演算増幅器４６の出力端に接続されている。上記
の各抵抗４４，４５，４７はいずれも同一の高抵
抗値（例えば100KΩ）の抵抗である。４８は演
算増幅器４６の入出力端間に介挿されたコンデン
サである。４９，５０は直流一定電圧＋Ｖを分圧
する分圧抵抗であり、この分圧によつて得られる
電圧Va（例えば、100mV）が演算増幅器４６の
非反転入力端へ供給される。また、５１，５２は
演算増幅器４６の電源である。

次に、上述した回路の動作を説明する。心線接
続部の検査を行う場合、まず、切替スイツチ４
１，４２の各共通端子ｃと端子ａとを接続する。
次に、スイツチSa1，Sb1のみをオンとし、そし
て、演算増幅器４６の出力をチエツクする。い
ま、心線接続部、すなわち、コネクタハーフCa
の圧接コンタクトＫと心線との接続部および心線
プローブSpの接触部Ssと心線との接続部が共に
良好な接続状態を保つている場合は、演算増幅器
４６のフイードバツクループに抵抗４４と４７の
直列回路が挿入される。この結果、演算増幅器４
６の出力V₀が、 V₀＝Vs（１＋R₄₄＋R₄₇／R₄₅） となる（但し、R₄₄，R₄₅，R₄₇は各々抵抗４４，
４５，４７の値）。ここで、前述したように、 R₄₄＝R₄₅＝R₄₇ であるので、 V₀＝3Vs となる。一方、心線接続部に接触不良がある場合
は、演算増幅器４６のゲインが∞となり、その出
力V₀が正電源電圧に等しくなる。すなわち、演
算増幅器４６の出力V₀をチエツクすることによ
つて、心線接続部の接触不良を検出することがで
きる。なお、上記のチエツクによつて、コネクタ
ハーフCaとコネクタプローブCpの接続不良も勿
論発見することができる。

次に、スイツチSa2，Sb2のみをオンとし、そ
して、演算増幅器４６の出力V₀をチエツクし、
以下、同様の処理を繰り返すことによつて各心線
と、コネクタハーフおよび心線プローブとの接触
状態の検査を行う。

上述した実施例において、接触状態が正常な場
合に、心線に流れる電流ｉは、 ｉ＝Vs／R₄₅ ＝100mV／100KΩ＝1μA であり、極めて小さい電流である。また、接触不
良が生じている場合は、電流ｉが０となる。ま
た、対線を構成する２心線の各々に対応して検査
装置４０を設けているので、対線を構成する各心
線間に電圧が印加されることがない。以上の結
果、データ伝送回線を使用状態としたまま、上記
の検査装置４０によつて心線接続部の検査を行つ
ても、データ伝送回線にbitエラーの発生等の悪
影響を及ぼすことがない。

なお、データ伝送回線（MODEM：300〜
9600、DSU：3.2K〜64Kbit／sec）において、テ
ストを行つたが、bitエラーが発生することなく
接続部の検査を行うことができた。

なお、上記実施例においては、心線プローブ
Spが用いられているが、再切り替え時には、こ
の心線プローブSpに代えてコネクタプローブが
用いられる。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、通信
線路の切替装置におけるコネクタハーフ、心線プ
ローブ等と心線との接続状態を、短時間で正確に
検査することができ、この結果、切替処理の信頼
性を向上させることができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す回路
図、第２図は従来の通信線路の切替装置の概略構
成を示すブロツク図、第３図は同切替装置の詳細
を示す回路図、第４図は同切替装置の動作を説明
するためのタイミング図である。 ６ｂ，１０ｂ……CdS（可変抵抗素子）、４１，
４２……切替スイツチ、４４，４５，４７，４
９，５０……抵抗、４６……演算増幅器、Sai，
Sbi……スイツチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 既設回線の残置側、既設回線の撤去側および
   新設回線の各心線に各々圧接接続手段を介してリ
   ード線を接続し、これらのリード線の各他端に
   各々スイツチング素子を接続し、これらのスイツ
   チング素子によつて回線切替を行うべき心線を選
   択し、この選択した既設回線の残置側心線および
   新設回線の心線間と、既設回線の残置側心線およ
   び撤去側心線間に各々可変抵抗素子を介在させ、
   この可変抵抗素子の抵抗値を変化させながら回線
   切替を行う通信線路の切替装置において、演算増
   幅器と、この演算増幅器の第１入力端へ一定電圧
   を供給する電圧出力手段と、一端が接地され他端
   が前記演算増幅器の第２入力端に接続された第１
   の抵抗と、一端が前記演算増幅器の第２入力端に
   接続された第２の抵抗と、一端が前記演算増幅器
   の出力端に接続された第３の抵抗とを具備してな
   り、前記第２，第３の抵抗の各他端を切替手段お
   よび前記スイツチング素子を介して前記既設回線
   の１心線に接続されたリード線の端部に接続する
   ことを特徴とする通信線路の切替装置における心
   線接続部検査装置。