JPH10504159A

JPH10504159A - 通信装置

Info

Publication number: JPH10504159A
Application number: JP8530763A
Authority: JP
Inventors: ギュンツビュルゲ，フィリップ; モレヨン，ジャン−イヴ; サママ，シャルリ
Original assignee: トムソンマルチメディアソシエテアノニム
Priority date: 1995-04-13
Filing date: 1996-04-09
Publication date: 1998-04-14
Also published as: FR2733108B1; US6240177B1; WO1996032799A1; DE69628794D1; EP0765561A1; DE69628794T2; FR2733108A1; EP0765561B1

Abstract

(57)【要約】本発明の通信装置は、伝送線路（Ｌ１，Ｌ２）を介して少なくとも１台の通信機器に並列に接続された通信装置である。上記の装置及び機器は、所定の直流成分のエンベロープに従う。上記装置は、上記装置の直流成分動作点（Ｘ）だけを直流電流成分が零であるエンベロープの領域の外側に置く手段（１８，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｄ５，ＤＺ）と、上記装置の中を通る直流成分を判定する手段（Ｒ２，Ｄ６，Ｄ７，Ｒ４，１９，２０）と、上記直流電流成分の変化を検出する手段（２０）とを含むことを特徴とする。上記装置は、特に、交換電話網通信の分野で有用である。

Description

【発明の詳細な説明】通信装置本発明の課題は、電話機、モデム又は同じ電話回線に接続された通信機器のフックの外れ（アンフック）の検出を含む通信装置である。本発明は、特に、データ伝送モデムによる電話機の使用の自動検出に適用される。従来の電話機と並列的に交換電話網（ＳＴＮ）を使用する機器の数は増加している。上記の機器のアイテムは、送信又は受信されるデータを変調又は復調するため交換電話網に接続されたモデムを利用する。しかし、番組提供者への戻りの接続を確立するためモデムを使用するある種のディジタルテレビジョン復号器のような装置が存在する。かかる接続は、例えば、夜間に視聴者に知られることなく利用される。従って、視聴者は、受話器を持ち上げたとき、電話回線が話し中であることが分かる危険性がある。これは、不都合であり、緊急の発呼をしなければならないときには危険を伴うことさえある。本発明の課題は、伝送線路上の通信機器の少なくとも１台のアイテムと並列接続された通信装置であって、上記装置及び上記機器は直流成分に関して所定のテンプレートに従い、上記装置は、直流成分に関して、上記装置だけの動作点を電流の上記直流成分が零である上記テンプレートの外側の領域に設定する手段と、上記装置を流れる上記電流の上記直流成分を判定する手段と、上記直流成分の変化を検出する手段とからなることを特徴とする。直流成分に関して、伝送線路に接続された他の機器の挙動を制御できないならば、本発明による装置の動作点は、機器のアイテムの中の一つが動作を開始したとき、上記装置の電流の直流成分の検出可能な変化が得られるように適当に選択される。装置が単独で動作するとき、機器のあるアイテムが（必要的ではないが）零又は低い直流電流成分を有するテンプレートの外側で装置の動作点を選択することにより、上記装置の電流の変化は保証される。具体的な一実施例によれば、上記の動作点を設定する手段は、直流電流成分が零ではあり得ない上記テンプレートの領域にある伝送線路の可能な負荷特性との共通部分を有するように、直流成分に関する特性を発生する手段からなる。上記線路の負荷特性と、上記装置の負荷特性の間の共通部分は、要求された動作点を与える。具体的な一実施例によれば、直流成分に関する上記の特性は、８６Ｖを超えた範囲にあり、１４００オームの負荷特性との共通部分の点からなる。具体的な一実施例によれば、最大電流制限を含む上記テンプレートと共に、上記装置の特性は、上記負荷特性及び上記最大制限により境界を定められた領域内の最大勾配を含み、可能な各負荷特性と共通した点を有する。上記装置の特性は異なる負荷特性により定められた可能な動作領域の全体に広がり、最大勾配は、例えば、同一回線に接続された電話機のフックを外したときに生じる電流の変化を最大化する。具体的な一実施例によれば、上記直流成分の変化を検出する手段は、上記の定義された直流成分に対応する信号の微分を形成する回路からなる。具体的な一実施例によれば、上記直流成分の変化を検出する手段は、上記定義された直流成分と、上記装置だけの動作点の直流成分を比較する手段からなる。具体的な一実施例によれば、上記装置は、上記伝送線路とオーディオ信号処理回路との間に挿まれた線路の電圧を整流するブリッジからなる。具体的な一実施例によれば、整流ブリッジの正側の出力は、増幅器として実装された第１及び第２のトランジスタのコレクタに接続されると共に、上記正側の出力は第１の抵抗を介して上記第１のトランジスタのベースに接続され、上記増幅器は上記整流ブリッジの中性出力に接続された第２の抵抗に給電する。具体的な一実施例によれば、上記装置は、上記第１のトランジスタのベースを上記整流ブリッジの上記中性出力に接続するキャパシタを更に有する。具体的な一実施例によれば、上記装置は、上記増幅器の入力と上記整流ブリッジの中性出力との間に直列した第３の抵抗、オン・オフ手段、及び第１の基準電圧発生器を更に有し、上記オン・オフ手段は線路電圧が所定の値を超えるとき閉じられる。具体的な一実施例によれば、上記オン・オフ手段及び上記電圧源はツェナーダイオードにより構成される。具体的な一実施例によれば、上記直流成分を判定する手段は、上記第２の抵抗の端子電圧を測定する。具体的な一実施例によれば、上記直流成分を判定する手段は、上記増幅器の出力で電流の一部を電流測定回路へ分岐させる。具体的な一実施例によれば、電流分岐枝路は、直列の第２の基準電圧発生器及び第４の抵抗により構成される。具体的な一実施例によれば、上記検出手段は、上記電流測定回路により測定された上記直流成分の値と、上記装置の動作点の上記直流成分の値との間で比較を行う。具体的な一実施例によれば、上記比較は、上記装置の動作点の上記直流成分の値の周辺の領域に関し行われる。具体的な一実施例によれば、上記判定回路は、ディジタル・アナログ変換器と、上記動作点の上記直流成分の値が格納されメモリとに接続されたマイクロプロセッサにより構成され、上記ディジタル・アナログ変換器は、光結合器を介して分岐枝路に接続された抵抗の端子に接続される。本発明は、信号路に並列に置かれた検出器回路を利用する。かくして、直列の検出器により生じる可能性のある電圧降下が回避される。本発明の他の特徴及び利点は、添付図面に示され、その例に限定されることのない具体的な実施例の説明により明らかになる。添付図面において、図１ａは電話回線の電気的系統図であり、図１ｂは直流成分に関する図１ａの等価系統図であり、図２は、電圧及び電流の直流成分に関する機器の特性のテンプレートと共に、本発明の実施例の装置の動作特性を表わすグラフであり、図３は本発明の実施例の装置の電気的系統図である。本発明の実施例によれば、ディジタルテレビジョン復号器は、モデムが設けられ、モデム、従来の電話機、又は、他の機器のような数台の他の機器が更に接続された加入者ＳＴＮ網に接続される。最初に、回線を取得する前に、テレビジョン復号器は回線が話し中ではないことを検査する。次に、データ伝送中に、テレビジョン復号器は受話器が持ち上げられたことを検出するため回線を監視する。受話器が持ち上げられたとき、データの伝送は遮られ、回線は開放される。両方の検出は本発明の装置により行われる。図１ａは、ＳＴＮ網の電話回線の構成を簡単化された形で示す。その設備には、３００乃至３４００Ｈｚの帯域を備えたオーディオ信号発生器１が含まれる。発生器の内部抵抗は、発生器と直列に設けられた６００オームの抵抗２により表わされる。抵抗２及び発生器１は、２台の直流減結合キャパシタ３及び４を介して加入者の２線式伝送線路（Ｌ１，Ｌ２）に接続される。電源ブリッジ自体は、内部抵抗６と直列した電圧発生器５により構成された２個の導体上に並列に設けられ、インダクタ７及びインダクタ８を介して夫々線路Ｌ１及びＬ２に接続される。線路自体は０乃至３．５ｋｍの長さである。導体の抵抗が直線的である場合を想定するならば、この線路は、０乃至１１００オームの間にある抵抗と等価である。加入者装置の種々のアイテム（電話機Ｔ１及びＴ２、上記例によるモデム及び復号器Ｍ）は上記２個の導体に並列接続される。図１ｂは直流成分に関する等価な系統図である。電圧発生器には、３００乃至１４００オームの可変抵抗９が直列に置かれ、可変抵抗は、発生器の内部抵抗と共に伝送線路の抵抗を組み込む。２個の導体Ｌ１とＬ２との間には線路電圧ＶＬが発生される。この電圧は、明らかに、導体に接続された全ての機器に対し同じである。伝送線路を流れる電流はＩＴにより示され、一方、モデムＭを流れる電流はＩＬと呼ばれる。図２には、フランス国におけるＳＴＮ網に接続された機器の指定された直流特性のテンプレートが示される。ボルト単位の電圧は横軸に与えられ、一方、電流強度は縦軸にミリアンペア単位で与えられる。陰影部は許可されない動作点に対応する。表１は、許可された動作領域の境界を定める２本の破線の座標（横軸座標の対）を与える。上記領域は、更に、夫々３００オーム及び１４００オームのラベルが付けられた２本の負荷ラインにより制限される。機器のアイテムの検出は、モデム内を流れる電流の直流成分の強度を監視することにより行われる。従って、伝送線路に接続された別の機器のアイテムのフックが外されたときに、容易に検出可能な電流強度の変化を得ることが要求される。この別の機器に対し何もなし得ない場合に、上記例の場合にモデムである検出機器の動作特性が適切に選択される。上記実施例の文脈において、フックの外れを検出することが要求された電話機の特性として使用されるのは、図２のテンプレートの下限により形成された特性である。実際上、この特性は、０乃至８．６Ｖの間の零電流強度の領域を表わす。図２の太線で示された曲線Ｄは、上記例による装置の直流電圧及び電流の特性を表わし、一方、破線で示された曲線Ｅは、特性Ｄと、電話機の特性との合計を表わす。モデムだけの動作点が点Ｘ、即ち、１４００オームの負荷ラインとモデムの特性との間の共通部分にある場合を想定する。以下、最悪の条件を考慮した例であるため１４００オームの負荷ラインを一例として取り上げる。同じ理由付けは他の負荷ラインに対し当てはまる。電話機のフックが外れたとき、電話機・モデム結合の動作点は、同じ負荷ライン上に留まり、点Ｘ’へ移動する。モデムに関して言うと、モデムの端子と電話機の端子における電圧が同じであるならば、動作点は、モデムの特性上にあり、かつ、Ｘ’から垂直方向のＸ”に変わる。Ｘが電話機の特性の零電流強度の領域内にある場合を考える（これは、上記のモデムの特性では実現できない）。電話機がフックを外された場合に、モデムの特性と、モデム・電話機結合の特性とが一致するので、Ｘ、Ｘ’及びＸ”は一致する。このとき、電流又は電圧の変化がモデムで感知されないので、検出は不可能である。従って、動作点Ｘは零電流強度領域の外側、即ち、上記例の場合に、８．６Ｖを上回る必要がある。上記テンプレートは、電流の直流成分を、モデムの特性の曲がりを表わす６０ｍＡに制限する。電話機のフックの取外しにより生じた電流変化を最大化するため、僅かな屈曲部、即ち、モデムの特性が電流強度の６０ｍＡの周辺で３００オームの負荷ラインと再結合するような勾配が選択される。電話機のフックを外す前のモデムの動作点と、電話機のフックを外した後のモデムの動作点との間の電流の変化が検出されるならば、特性の急峻な勾配は、モデム内の直流の変化を強める。図３は本発明の実施例による装置の電気的系統図である。上記装置は、導体Ｌ１又はＬ２の一方、及び、印加電圧の関数として変化し、かつ、抵抗ＲＰの後側で、２個の導体と並列に置かれた抵抗１１と直列にされた抵抗ＲＰサージ保護用回路１０を含む。装置の入力電圧がＶＬであることは既に説明した通りである。閉じた状態でＲＯの抵抗を伴うＭＯＳ形継電器は、抵抗１１の後側に抵抗ＲＰと直列して設けられる。２個の導体は、４個のダイオードＤ１乃至Ｄ４により構成された整流ブリッジを給電する。ＭＯＳ形継電器１２の出力は、ダイオードＤ１とダイオードＤ２との間に接続され、導体Ｌ２はダイオードＤ３とダイオードＤ４との間に接続される。ダイオードＤ２とＤ３との間の接続部、及び、ダイオードＤ１とＤ４との間の接続部は、夫々、整流器の“正側”Ｐ及び“中性”Ｎの出力を表わす。整流ブリッジの出力はオーディオ処理回路１３に接続される。上記回路１３は、点Ｐと変圧器の１次側との間に直列に接続された直流成分を減結合するキャパシタ１４を含む。１次側は点Ｎにも接続される。変圧器の２次側の負荷は負荷インピーダンス１６により表わされる。ダーリントンペア１８として実装された２個のトランジスタＴ１及びＴ２のコレクタは点Ｐに接続される。トランジスタＴ１のベースは、点Ｐに接続された抵抗Ｒ１と、ツェナーダイオードＤＺと直列にあるダイオードＤ５を介して点Ｎに接続された抵抗Ｒ３とにより形成された抵抗ブリッジの中間点に接続される。ダーリントンペアは、十分な利得を備えた別のタイプの増幅器により置き換えてもよい。上記例の場合に、トランジスタＴ２のエミッタであるダーリントンペアの出力は、一方で、抵抗Ｒ２を介して点Ｎに接続され、他方で、２個のダイオードＤ６及びＤ７を介して、直列した抵抗Ｒ４及び光結合器１９のエミッタダイオードに接続される。抵抗ブリッジＲ１及びＲ３の中間点は、キャパシタ１７を介して点Ｎに接続される。上記のキャパシタの役割は、オーディオ信号によるＲ２内の電流の妨害が避けられるように、オーディオ信号に対応した周波数をフィルタ処理することである。上記装置の一つの機能は、上記の如く定められた基準に合致する直流特性を生成することである。本発明の実施例によれば、特性は、屈曲部Ｃで一体的に結合する２個の直線区分Ａ及びＢにより実質的に構成される。上記回路は２個の基準電圧を使用する。第１の基準電圧Ｖ_ref1はダイオードＤ５及びツェナーダイオードにより決められる。Ｖ_ref1は、ＶＬの電圧基準に対し、約８．６Ｖになるよう選択される。ダイオードＤ５は、ダーリントンペアと類似した温度依存性挙動を有し、上記回路の温度依存性特性の不変性を増加させる。第２の基準電圧Ｖ_ref2は、２個のダイオードＤ６及びＤ７により決められる。第２の基準はフックの外れを検出するため利用される。最初、８．６Ｖの電圧はＶＬにより到達されない状況にあり、ダイオードＤ５及びツェナーダイオードは導通しない。この場合に、特性の勾配Ａは、実質的にＲｐ＋Ｒ０＋Ｒ２と一致し、Ｒ１の影響はダーリントンペアの高い利得により無視されることが分かる。Ｒｐ＝１０Ω、Ｒ０＝３０Ω、及びＲ２＝２７０Ωの場合を考えると、１／３１０Ω^-1の勾配Ａが得られる。かくして、勾配Ａは抵抗Ｒ２を変更することにより容易に調整される。整流ブリッジの２個のダイオードと、トランジスタＴ１及びＴ２の２個のエミッタ・ベース接合は、回路内にオフセット電圧Ｖｓを発生する。この電圧のため、勾配Ａの直線区分は図２のグラフの原点からは始まらず、僅かにオフセットする。各ダイオード及び各接合が０．６Ｖの電圧を表わす場合を想定すると、Ｖｓは２．４Ｖに実質的に一致する。ＶＬが８．６Ｖを超えたとき、ダイオードＤ５及びツェナーダイオードは導通する。この場合に、区分Ｂの勾配は、関係式：Ｒ２×（Ｒ１＋Ｒ３）／Ｒ３により近似的に与えられる。Ｒ１＝１２ｋΩ及びＲ３＝２．７ｋΩの数値をとるならば、１／１４７０Ω^-1の勾配が得られる。トランジスタＴ２のエミッタの電流は、絶対値として、抵抗ＲＰの直流電流と実質的に一致する。抵抗Ｒ２の端子の電圧は、上記電流の適切な像を与える。ダイオードＤ６及びＤ７と、抵抗Ｒ４は、上記電流の一部を光結合器１９に分岐させる。ダイオードＤ６及びＤ７により生成された基準電圧は、抵抗Ｒ４の値（上記例の場合、２．７ｋΩ）と共に、光結合器１９のダイオードを流れる電流を較正する。この光結合器のフォトトランジスタは、電流の直流成分の値を判定する回路２０に接続される。かくして得られた値は、図２の動作点の周辺にある値の領域と比較される。電流の測定値がこの領域の外側にあるとき、電話回線に接続された動作中の機器が検出される。動作点Ｘの電流強度の値は、回路２０のメモリに記憶される。回路２０は、マイクロプロセッサと、光結合器により供給された情報をマイクロプロセッサが解釈可能なデータに変換するアナログ・ディジタル変換器とからなる。上記実施例によれば、上記の値の周りの数ｍＡの大きさのオーダーの変化は上記の領域を定める。具体的な一実施例によれば、上記の動作点の電流の強度の値は、時々、例えば、回線の取得に成功する毎に、回路２０により自動的に再プログラムされる。この変形例によれば、ある種の構成部品、特に、光結合器のエージングを考慮することが可能になる。上記検出回路は、以下の種々の状況で利用される。第１に、モデムを含む機器が回線を取得する必要がある場合に、モデムは、回路内の電流を安定化させ、かつ、上記電流の直流成分を判定するための短い時間に亘り動作させられる。このようにして、回線が話し中であるかどうかを検査することが可能である。第２に、データ伝送が進行しているとき、直流成分の判定が定期的に行われる。このデータ伝送中に他の機器が動作していることが検出されたならば、検出された装置に優先権を与えるため、伝送は中断される。上記の伝送は、待機期間の経過後に再開される。直流成分の判定の周期性は、他の作業のため使用される回路２０のマイクロプロセッサの過剰使用を避けることを意図している。他の実施例によれば、回路２０は、光結合器により供給された電流を分岐させる回路からなる。次に、電流の変化は、モデムを制御するマイクロプロセッサ内に割り込みを発生することにより、データ伝送の中止を始動する。この例の場合に、上記装置は、通信中に他の機器のフックの取外しを検出するためだけに使用される。モデムの特性が上記テンプレートにより近づくのに従って、温度変化に対する感受性の低下が必要になる。具体的な一実施例によれば、テンプレートの外側への変化を避けるため、テンプレートの限界とモデムの特性との間に安全距離が設けられる。上記実施例は、モデムを含み、ＳＴＮ網を介して変調されたデータを伝送する機器に関係する。本発明はかかる実施例に限定されることはなく、本発明を実現するため当業者により、ＳＴＮ網、又は、同様の性質を有するネットワークに接続されたあらゆる機器が変形されることは極めて明らかである。上記の例によれば、零直流成分を有効に示す機器が検出されないことを回避するため、モデムの直流に関する動作点は、電流の直流成分が零にはなり得ないテンプレートの領域内に収まるように選択される。他の実施例によれば、モデム以外の機器の電流の直流成分がモデムにより検出され得る電流変化を発生しない程度に小さくなる上記テンプレートの領域は避けられる。図２の直流成分に関するテンプレートは、フランス国において有効なテンプレートである。しかし、本発明は、この特定のテンプレートに限定されることがない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者サママ，シャルリフランス国，67200 ストラスブール，リュ・デ・カロランジャン 20番

Claims

【特許請求の範囲】１．通信装置及び通信機器は直流成分に関して所定のテンプレートに適合し、伝送線路（Ｌ１，Ｌ２）上の通信機器の少なくとも１台のアイテムと並列接続された通信装置であって、直流成分に関して、上記装置だけの動作点（Ｘ）を電流の上記直流成分が零である上記テンプレートの外側の領域に設定する手段（１８，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｄ５，ＤＺ）と、上記装置を流れる上記電流の上記直流成分を判定する手段（Ｒ２，Ｄ６，Ｄ７，Ｒ４，１９，２０）と、上記直流成分の変化を検出する手段（２０）とからなることを特徴とする装置。２．上記の動作点を設定する手段は、上記直流電流成分が零ではあり得ない上記テンプレートの領域にある上記伝送線路の可能な負荷特性との共通部分（Ｘ）を有するように、直流成分に関して特性を発生する手段（１８，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｄ５，ＤＺ）からなることを特徴とする請求項１記載の装置。３．直流成分に関する上記の特性は１４００オームの負荷特性との共通部分（Ｃ）の点により構成され、上記点（Ｘ）は８．６Ｖを超えた範囲にあることを特徴とする請求項２記載の装置。４．最大電流制限を含む上記テンプレートと共に、上記装置の特性は、上記負荷特性及び上記最大制限により境界を定められた領域内の最大勾配を含み、上記特性は可能な各負荷特性と共通した点を有することを特徴とする請求項２又は３記載の装置。５．上記直流成分の変化を検出する手段（２０）は、上記定義された直流成分に対応する信号の微分を形成する回路からなることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項記載の装置。６．上記直流成分の変化を検出する手段（２０）は、上記定義された直流成分と、上記装置だけの上記動作点（Ｘ）の直流成分を比較する手段からなることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項記載の装置。７．上記伝送線路（Ｌ１，Ｌ２）とオーディオ信号処理回路（１３）との間に挿まれた線路の電圧を整流するブリッジからなることを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項記載の装置。８．上記整流ブリッジの正側の出力（Ｐ）は、増幅器（１８）として実装された第１及び第２のトランジスタ（Ｔ１，Ｔ２）のコレクタに接続されると共に、上記正側の出力（Ｐ）は第１の抵抗（Ｒ１）を介して上記第１のトランジスタ（Ｔ１）のベースに接続され、上記増幅器（１８）は上記整流ブリッジの中性出力（Ｎ）に接続された第２の抵抗（Ｒ２）に給電することを特徴とする請求項７記載の装置。９．上記第１のトランジスタ（Ｔ１）のベースを上記整流ブリッジの上記中性出力（Ｎ）に接続するキャパシタ（１７）を更に有することを特徴とする請求項６記載の装置。１０．上記増幅器の入力と上記整流ブリッジの中性出力（Ｎ）との間に直列した第３の抵抗（Ｒ３）、オン・オフ手段、及び第１の基準電圧発生器（ＤＺ，Ｄ５）を更に有し、上記オン・オフ手段は線路電圧が所定の値を超えるとき閉じられることを特徴とする請求項８又は９記載の装置。１１．上記オン・オフ手段及び上記電圧源はツェナーダイオード（ＤＺ）により構成されることを特徴とする請求項１０記載の装置。１２．上記直流成分を判定する手段は、上記第２の抵抗（Ｒ２）の端子の電圧を測定することを特徴とする請求項８乃至１０のうちいずれか１項記載の装置。１３．上記直流成分を判定する手段（Ｒ２，Ｄ６，Ｄ７，Ｒ４）は、上記増幅器（１８）の出力で上記電流の一部を電流測定回路（１９，２０）へ分岐させることを特徴とする請求項８乃至１２のうちいずれか１項記載の装置。１４．上記電流分岐枝路は、直列の第２の基準電圧発生器（Ｄ６，Ｄ７）及び第４の抵抗（Ｒ４）により構成されることを特徴とする請求項１３記載の装置。１５．上記検出手段（２０）は、上記電流測定回路（１９，２０）により測定された上記直流成分の値と、上記装置の上記動作点（Ｘ）の上記直流成分の値との間で比較を行うことを特徴とする請求項１３記載の装置。１６．上記比較は、上記装置の上記動作点（Ｘ）の上記直流成分の値の周辺の領域に関し行われることを特徴とする請求項１５記載の装置。１７．上記判定回路は、ディジタル・アナログ変換器と、上記動作点の上記直流成分の値が格納されメモリとに接続されたマイクロプロセッサにより構成され、上記ディジタル・アナログ変換器は、光結合器（１９）を介して分岐枝路に接続された抵抗の端子に接続されていることを特徴とする請求項１６記載の装置。