JP3146403B2 - ラインインタフェース回路の自動保護および回復方法並びにラインインタフェース回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ラインインタフェー
ス回路に関する。特に、このラインインタフェース回路
を使用している電話線に障害が発生した際に、このライ
ンインタフェース回路を自動的に保護しおよび回復する
方法に関する。この出願に関する種々のプログラム可能
なラインインタフェース回路については、以下の関連す
る米国特許出願に記述される。S.D.Rosenbaum等によっ
て１９９２年４月２日に出願された米国特許No.07/862,
478(PCT/CA92/00135)「電圧スイッチングを有するライ
ンインタフェース回路」、R.W.Rosch等によって１９９
２年４月１６日に出願された米国特許No.07/868,893(PC
T/CA93/00105)「電圧制御を有するラインインタフェー
ス回路」、R.W.Rosch等によって１９９２年４月１６日
に出願されたNo.07/868,941(PCT/CA93/00103)「広帯域
ラインインタフェース回路」、S.A.Gores等によって１
９９３年１月２８日に出願された米国特許No.08/010,24
4(PCT/CA93/00283)「電話線に直流を供給する方法」。

【０００２】

【従来の技術】電話線は種々のタイプの障害に遭遇する
ので、その電話線に接続されたラインインタフェース回
路中の敏感な構成要素（たとえば、集積回路）は保護さ
れなければならないことはよく知られている。そのよう
な障害の例としては、落雷、送電線交差（送電線との接
触）や送電線からの交流誘導、電話線への外部からの印
加電圧、および電話線の導体接地によって生じるサージ
等である。そのような障害は種々の異なる持続時間を有
する。たとえば、雷サージの場合は過渡的であり、重大
であるが持続時間は短い。送電線交差の場合は断続的で
ある。交流誘導および接地障害の場合は持続時間が長
い。

【０００３】効果的な保護をに行うためには、ラインイ
ンタフェース回路の通常動作状態では応答することな
く、しかしながら、ラインインタフェース回路の構成要
素にダメージが発生する前に障害条件に対応しなければ
ならない。

【０００４】サージアレスタによって雷サージを防止す
ることはよく知られている。雷サージは持続時間が短
く、比較的にしばしば発生するので、他の保護回路はそ
のような雷サージには応答しないか、または早急に雷サ
ージに応答しその後早急に自動的にリセットされ通常動
作に戻ることが好ましい。必ずしも瞬時である必要はな
いが自動的に保護装置をリセットして比較的に長い持続
時間の障害を除去することも必要である。これらの要求
のために、保護装置の問題を効果的に克服するためには
現在では種々の問題がある。

【０００５】Rosch等によって１９９０年８月７日に特
許された米国特許No.4,947,427「電話加入者ラインイン
タフェース回路の保護装置」は、電話線と直列に接続さ
れた保護リレー接点は、リレー接点とラインインタフェ
ース回路の他の部分間に接続された供給抵抗を介して、
電話線に流れる過電流に応答して接点が開く保護リレー
を開示している。電流の流れを遮断するためにリレー接
点が開いているとき、電話線上の電圧は、保護リレー接
点の電話線側に接続されモニタされ続ける。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そのような構成はかな
りの利点を有するが、接地障害によって保護リレー接点
が開いた時の電圧監視は、接地障害が回復したときは検
出できなくなる。したがって、接地障害後の保護装置の
自動リセットは容易には達成できなくなる。比較的によ
く発生する接地障害はこのように重大な問題を有してい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、ライン
インタフェース回路における改善された自動保護および
回復方法を提供することにある。

【０００８】本発明の一側面によると、本発明は、ライ
ンインタフェース回路の自動保護および回復方法におい
て、所定の閾値を越える電流に応答してラインインタフ
ェース回路と電話線との接続を遮断し、ラインインタフ
ェース回路と電話線との接続が遮断されたとき電話線上
の同相モード電圧をモニタし、そのラインインタフェー
ス回路は、モニタされた同相モード電圧が閾値以下のと
きに電話線に再接続され、その閾値は、最初の接続遮断
に続く再接続後の所定の期間内に発生する第２の遮断の
後の再接続に対しては減少される。

【０００９】以下に詳細に記述されるように、本発明で
は、最初の遮断後の再接続に対しては、比較的高い閾値
以下の電話線上の同相モード電圧が用いられ、そして第
２の遮断の後の再接続に対しては、最初の再接続に続く
所定の期間内で起こるかなり低い閾値以下の電話線上の
同相モード電圧が用いられる。さらに、本発明は、推定
された接地障害からの回復に関連し、第３の接続遮断を
回復するために用いられる。

【００１０】さらに、効果的な保護に対して、本発明
は、電話線上の電流をモニタし、ラインインタフェース
回路と電話線との接続は、過大なモニタ電流に応答して
遮断されるステップを含む。

【００１１】本発明の方法は、さらに、ラインインタフ
ェース回路と電話線とが再接続された後の所定の期間内
に接続が遮断される場合、ラインインタフェース回路か
ら電話線に供給されるループ駆動電圧を減少し、ライン
インタフェース回路を電話線に再接続し、減少されたル
ープ駆動電圧が供給された電話線上のモニタ電流によっ
て接地障害を除去するステップを含む。これによって、
接地障害からの回復が、速く、そして自動的に達成され
る。

【００１２】本発明では、別々の障害による遮断と１つ
の障害による連続した接続遮断を区別するために、好ま
しくは、最後の遮断の後の再接続の後の所定の期間に連
続する遮断のカウントをリセットするステップを含み、
再接続はカウント数に依存する。

【００１３】本発明では、種々の遮断の後の再接続を決
定するために他の基準を使用できる。たとえば、最初の
遮断は所定の時間の後、自動的な再接続の後に行うこと
ができる。この場合の基準は、単に所定の時間の終了と
することができる。一方、これに対して、そのようなタ
イミングは、種々の再接続の基準を決めるために、電話
線電圧または他のパラメータの監視と組み合わせること
もできる。

【００１４】本発明の他の側面によると、電話線のそれ
ぞれの線に各スイッチを介して接続されたラインインタ
フェース回路の自動保護および回復方法は、スイッチが
閉じたとき電話線上の電流をモニタし、過大なモニタ電
流に応答してスイッチを開き、スイッチが開いていると
き電話線上の電圧をモニタし、閾値以下のモニタ電圧に
応答してスイッチを閉じ、連続して閉じる２つのスイッ
チ間の閾値を変更するステップを含む。

【００１５】本発明は、好ましくは、最初にスイッチを
開いた後の第１の閾値以下になるモニタ電圧に応答し
て、最初にスイッチを閉じたときからの所定の期間を決
定し、閾値レベルを変更するステップは、所定の期間内
でスイッチを２度目に開いた後にそのスイッチを２度目
に閉じる場合は、第２の閾値レベルは第１の閾値レベル
より低いレベルを使用するステップを含む。第１の閾値
レベルは、電話線上の１８０ボルトｒｍｓ程度の同相モ
ード電圧に対応し、第２の閾値は、電話線上の４０ボル
トｒｍｓ程度の同相モード電圧に対応する。しかしなが
ら、これらの閾値は、特別の状況に適合するために種々
の値に変えることができることはいうまでもない。さら
に、２以上の異なる閾値が連続する再接続のために使用
できる。好ましくは、電話線上のモニタステップは、電
話線上の同相モード電圧を整流しローパス濾波するステ
ップを含む。

【００１６】さらに、本発明の他の側面によると、本発
明はラインインタフェース回路の自動保護および回復方
法において、ラインインタフェース回路によって駆動電
圧が供給される電話線上の電流をモニタし、閾値を越え
るモニタ電流に応答してラインインタフェース回路と電
話線との接続を遮断し、駆動電圧を減少し、ラインイン
タフェース回路を電話線に再接続し、低減駆動電圧が供
給された電話線上のモニタ電流に従って電話線上の接地
障害の除去を決定するステップを含む。この場合、電話
線上の接地障害の除去を決定するステップは、電話線上
の電流および駆動電圧をモニタすることよって、駆動電
圧を変化させるステップを含む。

【００１７】本発明の他の側面によれば、本発明は、ラ
インインタフェース回路によって２つの端子にそれぞれ
の電圧が供給される２線式電話線の接地障害を自動的に
検出して除去するラインインタフェース回路の自動保護
および回復方法において、その端子に供給される電圧を
制御して、接地障害のときおよび比較的に小さなまたは
無視できる程度の電話線ループ電流のときに、同相モー
ド電流を発生し、電話線上の電流をモニタし、接地障害
の除去を検出するステップを含む。

【００１８】好ましくは、端子に供給される電圧を制御
するステップは、比較的に小さいまたは無視できる程度
の電圧を２つの端子に印加し、電話線上に比較的に小さ
いまたは無視できる程度のループ電流を発生することを
含む。

【００１９】さらに、好ましくは、本発明は、モニタ電
流に従って少くとも２つの端子のうちの１つに供給され
た電圧を制御し、接地障害の際にほぼ一定のモニタ電流
を維持し、供給電圧をモニタし、接地障害の除去を検出
するステップを含む。

【００２０】さらに、本発明の他の側面によれば、本発
明は、ラインインタフェース回路の自動保護および回復
方法において、所定の閾値を越える電流に応答してライ
ンインタフェース回路と電話線との接続を遮断し、連続
遮断のカウント値をモニタし、通常動作においてライン
インタフェース回路を電話線に再接続するか否かを判断
し、再接続する旨の判断がされた場合は、ラインインタ
フェース回路を通常動作として電話線に再接続し、通常
動作としてのラインインタフェース回路と電話線との再
接続の後の所定の期間内に発生する連続的な接続遮断を
カウントし、それによって、ラインインタフェース回路
の状態を表示するステップを含む。そのような表示は、
このラインインタフェース回路からそのラインインタフ
ェース回路が接続される電話局に送出され、電話局のメ
ンテナンス動作を容易にする。

【００２１】好ましくは、この方法は、また、遮断回数
をカウントし、連続する遮断カウントが所定の値に到達
すると、少なくとも所定の期間、遮断状態を維持する。
これによって、遮断および再接続を行う保護リレーの繰
り返し動作、すなわち、チャタリングを避けることがで
きる。

【００２２】本発明の他の側面は、各スイッチを介して
２線式の電話線に接続されたラインインタフェース回路
の自動保護方法において、所定の第１の閾値を越える電
話線上のローパス濾波および整流された同相モード電流
に応答して周期的に過電流の表示を行い、各サイクルで
過電流の表示が行われたか否かによって、過電流カウン
タを第１の量だけ増加し、あるいは第１の量より少ない
第２の量だけ減少し、過電流カウンタが所定の第２の閾
値に到達したとき、スイッチを開くステップを有する。

【００２３】この方法は、好ましくは、各サイクルで過
電流の表示が行われている間、電話線上で同相モード電
流のゼロ交差を決定し、ゼロ交差と決定されたときに、
スイッチを開くステップを含む。

【００２４】本発明の他の側面によると、本発明は、チ
ップ／リング端子（Ｔ、Ｒ）、チップ／リングスイッ
チ、検出回路、ドライブ回路、および通信インタフェー
スを有するラインインタフェース回路において、チップ
／リングスイッチを動作させる保護リレーと、端子Ｔお
よびＲを介して流れる電流、端子ＴおよびＲにおける同
相モード電圧を検出する検出回路と、検出回路で検出さ
れた信号をディジタル化するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変
換器からの信号によって各種の制御信号を発生するディ
ジタル制御回路と、ドライブ回路に電圧を供給する制御
電圧発生器（ＣＶＧ）とを備え、ドライブ制御回路によ
って電話線上の電流をモニタし、そのモニタ電流が閾値
を越えた場合、保護リレーによってチップ／リングスイ
ッチを開き、スイッチが開いている間電話線の同相モー
ド電圧をモニタし、そのモニタ電圧が閾値よりも低くな
ったときにスイッチを閉じるプロセスを繰り返し、２回
目以降のプロセスにおいてはその閾値を徐々に小さくす
ることによって、電話線障害を回復させるように構成さ
れる。

【００２５】

【作用】本発明において、ラインインタフェース回路は
電話線上の電流をモニタする。過電流を生じるような障
害が発生した場合、保護リレーはラインインタフェース
回路と電話線との接続を遮断し、ラインインタフェース
回路は電話線上の同相モード電圧をモニタする。このラ
インインタフェース回路は、モニタ電圧が高い閾値以下
になると再接続を行う。ラインインタフェース回路は、
第２の遮断が発生後にモニタ電圧が低い閾値以下になる
と再接続を行う。さらに遮断が発生すると、ラインイン
タフェース回路は、接地障害回復プロセスに入る。この
方法は、電話線上の任意の障害からの保護および急速な
回復を容易にする。

【００２６】

【実施例】図１は図示されていない電話局に設置されま
たはその電話局の一部を構成するラインインタフェース
回路の一部を示す。このラインインタフェース回路は、
多重通信パスを介して電話局に接続される遠隔端末装置
の一部を形成することもある。図１には、本発明を完全
に理解するために必要なラインインタフェース回路の部
分のみが示される。

【００２７】一点鎖線内に示されるように、ドライブ回
路１０を含むラインインタフェース回路８は、２線式電
話線のチップ端子Ｔおよびリング端子Ｒに接続するため
に、検出回路１２および保護リレー１５の接点１４を介
して端子ＴおよびＲに接続される。ドライブ回路１０
は、また、通信インタフェース１６に接続され、送信信
号パスＴｘおよび受信信号パスＲｘを介して他の電話局
と通信する。このラインインタフェース回路８は、ま
た、制御電圧発生器（ＣＶＧ）１８、ディジタル制御回
路２０、および多重化アナログ／ディジタル（Ａ−Ｄ）
コンバータ２２を含む。

【００２８】ドライブ回路１０、検出回路１２、通信イ
ンタフェース１６およびディジタル制御回路２０は上記
に参照された米国特許に十分に記述されている。ＣＶＧ
１８は、Rosenbaum等によって１９９２年４月７日に特
許された米国特許No.5,103,387「高電圧コンバータ」に
記述されている。発明を完全に理解するために必要な検
出回路１２、ドライブ回路１０、および通信インタフェ
ース１６部のみが図１に点線内に詳細に示され、以下に
説明される。

【００２９】検出回路１２は、ドライブ回路１０の出力
と接点１４間にある微小交流検出変圧器２８の卷線と直
列に接続された供給抵抗２６の平衡回路と、電流検出抵
抗回路網２７と、端子ＴおよびＲ間に接続された２つの
抵抗２９を含む同相モード電圧検出ネットワークとを有
する。上述の米国特許出願No.07/868,941に十分に記述
されるように、検出回路１２は、構成要素２７〜２９か
ら出力信号ＩＤ、ＩＬ、ＩＣＭ、ＶＣＭを発生する。信
号ＩＤは、端子ＴおよびＲを介して流れる電話線上の差
動交流信号電流を表わし、通信インタフェース１６に供
給される。ＩＬは電話線上のループ電流、すなわち、２
つの端子ＴとＲを介して反対方向に流れる直流電流を表
わす。信号ＩＣＭは、２つの端子ＴおよびＲの電話線上
を同方向に流れる同相モード電流を表わす。電話線のチ
ップワイヤおよびリングワイヤ上の各電流はそれぞれ同
相モード電流とループ電流の和および差である。信号Ｖ
ＣＭは、保護リレー１５の接点１４が開いた時の電話線
上の同相モード電圧を表わす。

【００３０】通信インタフェース１６は、差動電流信号
ＩＤから通信パスＴｘ上に信号を供給する。また、通信
インタフェース１６は、低インピーダンス出力を有する
増幅器３０を含み、その増幅器からドライブ回路１０に
信号が出力される。通信インタフェース１６は、受信パ
スＲｘを介して受信された信号から補信号を発生する。

【００３１】ドライブ回路１０は、それぞれチップＴ／
リングＲ端子と接続される２つの直列バッファ増幅器３
２を含む。これらの出力は、それぞれドライブ回路１０
の出力を構成する。ドライブ回路１０の出力は、増幅器
が最大バンド幅および最小出力インピーダンスを有する
ために、単位ゲインの各増幅器３２の反転入力に接続さ
れる。各増幅器３２の非反転入力は、コンデンサ４０を
介して通信インタフェース１６の各出力に接続される。
また、増幅器３２の非反転入力側にはドライブ回路のチ
ップＴおよびリングＲ側でそれぞれ直流電圧ＴＶ、ＲＶ
が供給される。その電圧ＴＶ、ＲＶはディジタル制御回
路２０によって制御され、増幅器３２の出力電圧、すな
わち、接点１４が閉じたときの端子ＴおよびＲの電圧を
決定する。ドライブ回路１０は、電源から電力が供給さ
れる。すなわち、ディジタル制御回路２０の制御下で、
ＣＶＧ１８によって発生される電圧ＤＶおよび接地ポテ
ンシャル（ゼロ・ボルト）が供給される。

【００３２】検出回路１２によって発生された信号Ｉ
Ｌ、ＩＣＭ、ＶＣＭは多重Ａ／Ｄ変換器２２の入力に供
給され、そのディジタル出力は、ディジタル制御回路２
０に供給される。ディジタル制御回路２０は、ディジタ
ル信号をモニタし、たとえば、パス４６を介して電話局
からダウンロードされた蓄積プログラムによって動作
し、ラインインタフェース回路８中の他の部分の適切な
動作条件を決定する。通常の動作では、リレー接点１４
は閉じており、上述の関連出願において記述されるよう
に、ディジタル制御回路２０は、電話線を介して端子Ｔ
およびＲに接続された電話のフック状態を決定するため
にループ電流ＩＬをモニタする。ディジタル制御回路２
０は、オフフック状態において、電圧ＤＶ、電圧ＴＶお
よびＲＶを制御し、適切なヘッドルーム｛電圧ＴＶおよ
びＲＶ（ここでは、増幅器３２の出力電圧）および端子
ＴおよびＲの電圧が、電話線の通常の供給電圧０Ｖおよ
びＤＶからオフセットした電圧をいう｝を維持する間、
ループ電流を制限し、増幅器３２を介して信号伝送を行
う。

【００３３】リレー接点１４は、上述の米国特許番号4,
947,427に記述され、これらの接点から見て電話線側に
電圧抵抗２９を有し、これらの接点から見て電話線イン
タフェース側に供給抵抗２６、および電流検出抵抗回路
網２７を有する。

【００３４】ディジタル制御回路２０は、０．５ｍｓ毎
の各タイムスロットで種々のソフトウェア機能を実行
し、周期的に動作する。これらのソフトウェアは、たと
えば、上述の電流を制限し、検出電流を調整し、および
種々のタイミング待機用に使用されるタイマをアップデ
ートする。これらの機能は、また、以下に記述される保
護プロセスを含み、その保護プロセスは０．５ｍｓ毎に
繰り返されるソフトウェア保護ルーチンを実行する。こ
の保護ルーチンは、図２のフローチャートに示される。

【００３５】図２は、図１のラインインタフェース回路
の保護動作に関するフローチャートを示す。保護ルーチ
ンは、ディジタル制御回路２０の通常動作の一部であ
る。障害が起これば、保護リレー１５が動作し、下記の
ように接点１４を開き、通常動作は中断され、分離・回
復プロセスがディジタル制御回路２０によって実行され
る。回復プロセスの目的は、ラインインタフェース回路
の通常動作が再開できるように、障害後保護リレー接点
１４を最も早くできるだけ安全に閉じさせることであ
る。

【００３６】より詳しく述べると、保護ルーチンは、同
相モード電流ＩＣＭをモニタし、過電流の場合、高電圧
の交流障害の場合に、ゼロ交差でリレー接点１４を開
き、あるいは低電圧交流障害または直流障害の場合、過
電流カウンタで閾値を越えるカウントを累積する。雷サ
ージの場合、いずれのリレー接点も、閉じたままであ
り、あるいは、それらのリレー接点は早く開かれ、以下
に記述されるように回復プロセスの初期状態になるよう
に早く閉じられる。

【００３７】図２において、保護ルーチンのエントリ
（入口）はブロック５０である。回復状態パラメータは
１秒タイマが時間切れになるとゼロにリセットされる。
これについては、更に以下で検討される。モニタ中に過
大な電流が検出されると、ブロック５１は、同相モード
電流ＩＣＭは整流され、ローパスフィルタで濾過され、
モニタされ、過電流（ＯＣ）フラグがセットされる。

【００３８】図１で説明したしたように、同相モード電
流ＩＣＭはディジタル値としてディジタル制御回路２０
に供給される。ローパスフィルタは、急速な過電流検出
を容易にするために、たとえば、４ミリ秒の時定数によ
って、ディジタル制御回路２０中のソフトウェア・ルー
チンとして実行される。整流された同相モード電流ディ
ジタル値のローパス濾波はある時間にわたってモニタ電
圧値を積分する。これによって、たとえば、雷サージに
よる過渡状態は濾波され、保護ルーチンは要望されるよ
うに過渡状態に対して比較的に応答しなくなる。ローパ
スフィルタの出力がディジタル制御回路２０にストアさ
れた所定の閾値レベルを超える場合、ディジタル制御回
路２０は過電流フラグをセットする。たとえば、この閾
値レベルは、通常１００ｍＡの同相モード電流に応答
し、リンギングまたはコイン信号動作中の１２０ｍＡの
電流に応答するように増やすことができる。

【００３９】ブロック５２において、過電流フラグＯＣ
がセットされているか否かがチェックされる。ＯＣフラ
グがセットされていないならば、通常の動作状況に対応
して、以下に記述されるブロック５３中の過電流カウン
タは、それがゼロより大きいカウントを有するならばそ
のカウントを減少し、同様に以下に記述されるゼロ交差
タイマが動作中ならばそれを停止させる。その後、保護
ルーチンは次のタイムスロットまで停止する。

【００４０】ブロック５２で過電流フラグＯＣがセット
されていると、ブロック５４においてゼロ交差タイマが
動作中か否かが決定される。もしタイマがセットされて
いなければ、ブロック５５に到達する。この点で過電流
が存在することは分かるが、その状態がどのようなもの
かについては分からない。特に、その状態は、雷サー
ジ、電話線上の過大な交流電圧、あるいは接地障害のよ
うな直流障害、あるいは公知のＰＢＸ信号における最高
２５０ミリ秒の電話線の接地のような通常の動作状態で
あるかもしれない。これらの状態を区別するために、ブ
ロック５５においてディジタル制御回路２０は同相モー
ド電流ＩＣＭ値をモニタし、ゼロ交差を検出する。これ
は交流障害の場合に対応し、すでに説明されたように過
電流カウンタ（ＯＣＣ）に８が加えられる。過電流フラ
グはブロック５５においてクリアされ、このフラッグは
保護ルーチンの次のサイクルにおいて適切にセットされ
る。

【００４１】次のブロック５６において、過電流カウン
タのカウントが閾値（たとえば、４０９６（１６進の１
０００）のような値）を越えるか否かが決定される。上
述のように、２５６ｍｓの期間の保護ルーチンの各サイ
クルにおいて、過電流カウンタは８づつ増加され、減少
されることがなければ、必ずこの閾値に到達する。この
期間は上述の最大ＰＢＸ信号期間より長い。したがっ
て、ある時間にわたって過電流カウンタのカウントが閾
値を越えるまで増加させる直流障害と、過電流カウンタ
のカウント値が閾値の下のレベルまで増加しその後ある
期間内にブロック５３によってゼロに減少する通常のＰ
ＢＸ信号とは区別される。

【００４２】さらに、もし電話線が、過電流フラグを交
流サイクルのゼロ交差の付近ではなく、交流サイクルの
ピーク付近でセットするに十分な比較的に低電圧障害で
ある場合は、その後の０．５ｍｓタイムスロットにおい
て、過電流カウンタのカウントはブロック５５において
８が加算され、あるいは、ブロック５３において１が減
算される。また、この状態においては、過電流カウンタ
のカウント値は閾値を越えるまでその期間内で徐々に増
加する。より高電圧の交流障害に対しては、整流された
同相モード電流ＩＣＭのローパス濾波を行うと、各交流
サイクルの間、過電流フラグをセットするのに十分な大
きさになる。

【００４３】ブロック５６において、もし、過電流カウ
ンタが閾値を越えていない場合は、ブロック５７におい
て、モニタされた同相モード電流値のゼロ交差が検出さ
れたか否かが決定される。もしゼロ交差が検出されなけ
れば、保護ルーチン・サイクルは次のタイムスロットま
で停止する。

【００４４】ゼロ交差が検出されれば、ブロック５８に
おいて、６０Ｈｚの交流障害が過電流を発生させたもの
と仮定して、次のゼロ交差で保護リレー接点１４を開く
ようにゼロ交差タイマがスタートする。このタイマは、
保護リレー１５の動作中の遅延を調節するためにセット
され、ディジタル制御回路２０中の信号を処理しリレー
を制御する。０．５ｍｓ毎の次のタイムスロットにおい
て、過電流フラグが各時間にセットされるような障害が
続く限り、ブロック５４においては、ゼロ交差のタイミ
ングが検出され、その後ブロック５９において、所望の
時間まで保護リレー１５の接点１４を開くように指示す
るための遅延が行われる。

【００４５】この結果、たとえば、ゼロ交差を含む指数
関数で減少する雷サージの場合は、ゼロ交差タイマはブ
ロック５８でスタートし、同相モード電流はほぼ過電流
閾値以下に降下し、そのため過電流フラグはセットされ
ない。その後、ブロック５３中で、ゼロ交差タイマは過
電流カウンタが減少するためにストップする。したがっ
て、保護ルーチンは、雷サージに対してはリレー接点１
４を開かない。

【００４６】比較的低電圧の交流障害または直流障害の
場合、上記に説明されたように、過電流カウントは最終
的には閾値を越える。したがって、ブロック５６におい
て、過電流カウントが閾値を越えることが決定されるの
で、ブロック６０で、過電流カウンタＯＣＣがゼロにリ
セットされることになる。この場合、ゼロ交差タイマが
時間切れした高電圧の交流障害の場合、ブロック５９か
らブロック６１に到達する。そこでは、保護リレーは、
ディジタル制御回路２０によって制御され、保護リレー
の接点を開き、上述の回復状態パラメータは増加され
る。その後、図２のブロック６２に示される回復プロセ
スに到達する。以下に記述されるように、回復プロセス
６２から外に出て、再び保護ルーチンに入り、保護ルー
チンサイクルの終わりであるブロック６３において、１
秒タイマをスタートさせる。

【００４７】回復プロセスブロック６２に到達すると、
ディジタル制御回路２０は、交流障害または直流障害が
存在するという結論を下すが、障害の性質までは分らな
い。回復プロセス６２は、自動的に、高速および効果的
な方法で種々の障害条件を除去するように動作する。こ
の目的において、回復プロセスは、特種な状態下で保護
リレー接点１４を再び閉じることによって連続して回復
を試みる。この回復プロセスは、要求された回復を行う
ために上述の保護ルーチンの動作中に再度保護スイッチ
接点を開く。回復状態パラメータは、これらの回復の連
続的な試みのためのソフトウェア・カウンタとして用い
られ、また、１秒タイマは、一つの障害の回復を連続的
に試みるための保護スイッチと時間的に離れて発生する
障害を保護するための保護スイッチとを区別するために
用いられる。

【００４８】したがって、１秒タイマは、回復プロセス
６２を出た後に、ブロック６３中でスタートされる。も
し、別の保護スイッチがこのタイマの１秒期間内で発生
する場合は、ブロック６１において回復状態パラメータ
は次のより高い値に増加され、回復の試みが不成功に終
わったとの結論が下される。１秒の期間が保護スイッチ
がない状態で終了すると、その後、ブロック５０におい
て、回復状態パラメータはゼロにリセットされる。した
がって、次の保護スイッチのブロック６１において、回
復状態パラメータは１だけ増加され、保護スイッチは前
の障害とは異なる新しい障害によるものと推定される。
１秒の期間は、特定の動作条件に適合するように変える
ことができ、また、異なる回復状態からの回復に異なる
期間を用いることもできることは、いうまでもない。

【００４９】図２の回復プロセスブロック６２の詳細
は、図３の回復状態ダイアグラムによって表される。そ
のダイアグラムは、エントリ状態６９で始まり、終了状
態７０で終了する。図３は、１から４までの回復状態パ
ラメータの値に対応する４つの回復状態（状態７１〜７
４）を図示する。エントリ状態６９から状態７１〜７４
へは、矢印で示されるように回復状態パラメータの値に
よって状態７１〜７４の１つに到達する。同様に、図３
の他の矢印は状態間の遷移を示す。以下に記述するよう
に、これらの遷移が発生すべき条件が示される。

【００５０】回復状態サークル７１〜７４内において、
障害条件毎に回復を行うように設計することができる。
第１の回復状態７１は、保護リレー接点を開くことによ
って、雷サージからの急速な回復、または、電話線と高
電圧電力線との交差からの回復を行う。第２の回復状態
７２は、電話線と低電圧電力線との交差からの回復を行
う。第３の回復状態７３は、接地障害からの回復を行
う。第４の回復状態７４は、自動回復が直接行われない
未知の障害の回復を行う。ディジタル制御回路２０は、
保護スイッチをトリガするための何等の情報も有してい
ない。種々の回復状態は、特定の条件が満たされるとき
に、未知の状況から速く回復しようとするだけである。

【００５１】新しい障害条件の場合、上述のように回復
プロセスは回復状態パラメータ＝１の条件でエントリさ
れ、それによって第１の回復状態７１に到達する。この
状態において、電流ＩＬおよびＩＣＭは、開放されたリ
レー接点１４によって遮断され、同相モード電圧ＶＣＭ
は、ディジタル制御回路２０によってモニタされる。モ
ニタされた同相モード電圧ＶＣＭは、図３に示されるよ
うに１８０Ｖｒｍｓという比較的に高い閾値以上の場
合、ディジタル制御回路２０は、障害条件がいまだに存
在し、それが第１の回復状態７１内にあると推定する。
もしモニタされた電圧がこの閾値以下に下がると（ＶＣ
Ｍ＜１８０Ｖｒｍｓ）、ディジタル制御回路２０は、雷
サージまたは高電圧電力線交差が障害を発生したが、障
害条件がすでに終了したと推定し、保護リレー１５を制
御して接点１４を閉じ、回復プロセスを終了する（状態
７０）。もし、この第１の推測が正しければ、回復は成
功し、この障害はなくなる。したがって、雷サージから
の急速な回復および高電圧電力線交差による障害は終了
し、回復が行われる。保護プロセスへ戻るときにブロッ
ク６３でセットされる１秒タイマは、その後終了し、回
復状態パラメータはブロック５０でゼロにリセットされ
る。

【００５２】上述の第１の推測が間違いであり、第１の
回復状態を発生させた障害がまだ存在すると、リレー接
点１４は閉じ、最初の状況を再びストアし、他の回復状
態が１秒タイマの期間内で発生する。この場合、回復状
態パラメータはリセットされないで、ブロック６１で回
復パラメータ＝２に増加される。したがって、回復プロ
セスにエントリすると、第２の回復状態７２に到達す
る。これは、障害が、高い閾値電圧ではなく、電話線上
に印加された低い電圧による場合である。

【００５３】状態７２において電話線上の同相モード電
圧ＶＣＭは再度ディジタル制御回路２０によってモニタ
される。モニタされた同相モード電圧ＶＣＭが、図３に
示されるように低い方の閾値である４０Ｖｒｍｓより大
きい場合は、ディジタル制御回路２０は、障害が最高３
２秒の期間中、第２の回復状態７２中に存在していると
推測する。モニタされた電圧がこの低い方の閾値以下に
下がれば（ＶＣＭ＜４０Ｖｒｍｓ）、ディジタル制御回
路２０は、低電圧電力線交差が障害を発生したが、その
障害は既に終了したという第２の推測をする。それゆ
え、ディジタル制御回路２０は、保護リレー１５を制御
し接点１４を閉じ、状態７０において回復プロセスを終
了させる。第２の推測が正しいならば、回復は成功し、
障害はなくなる。１秒タイマは、保護プロセスのエント
リへ戻るときにブロック６３で再度セットされ、その後
出口から出て、回復状態パラメータはブロック５０でゼ
ロにリセットされる。

【００５４】第１および第２の回復状態７１および７２
における回復プロセスの動作は、図４のフローチャート
で以下にさらに説明される。第２の回復状態７２中で３
２秒が経過すると、第２の回復状態７２は第１の回復状
態７１に遷移する（回復状態パラメータは１にリセット
される）。その結果、障害が終了した後、誘導電圧が電
話線上に残るロックアップ状態を避けることができる。
この誘導電圧は状態７２から状態７０への遷移を妨ぐの
には十分であるが、通常の電話の通話を行うには不十分
である。この場合、第１の回復状態７１の高い閾値を越
えないので、次の保護スイッチを用いないで、状態７１
への変化は状態７０を介して回復プロセスを終了する。

【００５５】上述の第２の推測が間違いであり、第１の
保護スイッチを動作させた障害がまだ存在する場合は、
ブロック６１で回復状態パラメータが３に増加され、１
秒タイマの期間内でさらに保護スイッチが動作する。従
って、回復プロセスへエントリすると、第３の回復状態
７３に到達する。この場合、障害の最も考えられる原因
は接地障害であり、他の考えられる原因は、特に電話線
に印加される低電圧の外部電圧、あるいは、断続的電力
線交差である。第３の回復状態７３は、接地障害からの
回復を試みる。

【００５６】ドライブ回路１０から端子ＴおよびＲを介
して電話線に加えられた通常極性の場合、端子Ｔは０ボ
ルトまたは接地電位の付近にあり、端子Ｒは、ドライブ
回路の供給電圧ＤＶの付近にある。したがって、接地障
害によってリング・ワイヤＲが接地される可能性があ
る。その結果、リング・ワイヤＲ上にはそれぞれ大きな
同相モード電流（チップおよびリング・ワイヤ上の電流
の合計の半分）に対応する大電流が流れ、一方、チップ
・ワイヤＴ上にはループ電流（チップおよびリング・ワ
イヤ上の電流の差の半分）に対応する小さな電流が流れ
る。その結果生ずるモニタされた大きな同相モード電流
ＩＣＭは、図２に述べたように保護スイッチを動作させ
る。この結果、電流は遮断される。

【００５７】しかしながら、接点１４が開いている間、
電話線上の同相モード電圧ＶＣＭをモニタしても、接地
障害が継続しているかまたは接地障害が除去されたかを
決定できない。接地障害が除去されたときは自動的に早
急に通常動作戻ることが必要であり、これは、接地障害
が比較的頻繁に発生する場合は特に重要である。

【００５８】接地障害が継続しているかあるいは接地障
害が除去されたかをモニタするために、第３の回復状態
７３は、以下に述べるように、端子ＴおよびＲに印加さ
れる電圧を制御するように動作する。すなわち、リレー
接点１４が閉じられ、接地障害が存在する間、ダメージ
がラインインタフェース回路８に起こらないように、測
定可能な同相モード電流ＩＣＭが流れ、ループ電流ＩＬ
が非常に小さく保たれる。端子Ｒ（通常極性の）に印加
された電圧は、閉じたフィードバックループ制御によっ
て変化され、接地障害が除去されたことを決定するため
にモニタされる。このことは図５において以下に詳述さ
れる。図３において、第３の回復状態７３から終了状態
７０への矢印は、同相モード電流ＩＣＭが１２ｍＡ未満
で最大電圧がドライブ回路１０から端子Ｒ（通常極性と
推測される）へ印加される状態である。

【００５９】もし、第３の回復状態７３において、同相
モード電流ＩＣＭが上述のように１００ｍＡの過電流閾
値を越えると、図２に上述されたのと同様の方法でさら
に保護スイッチが動作し、回復状態パラメータは４に増
加される。これは図３の状態７３から状態７４への矢印
の遷移によって示される。このような状況は、たとえ
ば、接地障害が起こっている間に雷サージまたは高電圧
電力線交差が同時に発生している可能性がある。

【００６０】もし、１秒タイマの期間内でさらに保護ス
イッチが動作し、回復状態パラメータ＝３の回復プロセ
スが終了すると、その後、回復状態パラメータは、ブロ
ック６１において、再び増加され、回復プロセスへ再び
エントリするときに、第４の回復状態７４に到達する。
これは手動の調査が必要とされる未知の障害（たとえ
ば、上述のような、電話線上に印加された非常に低い外
電圧、あるいは断続的電力線交差、あるいはこれらの障
害の組合せ）に対応する。従って、状態７４から回復プ
ロセスの終了状態７０への直通パスは存在しない。しか
しながら、１秒あるいは３２秒の期間の後、回復状態パ
ラメータは１にリセットされ、この第４の回復状態７４
から第１の回復状態７１へ、図２の閉じた保護リレー接
点および保護プロセスへ戻ることなく遷移する。従っ
て、上述されるようにさらに回復の試みが同じシーケン
スにおいて自動的に行われる。よって、未知の障害条件
の場合でも自動回復ができる。１秒遅延期間は、通常動
作への敏速な回復を促進するために、最初に第４の回復
状態７４に到達したときに用いられる。第４の回復状態
中の３２秒遅延期間は、保護リレー１５が過度に頻繁な
動作あるいはチャタリングをすることを避けるために用
いられ、これによりリレー接点１４の余分な摩耗が避け
られる。

【００６１】上述のように、回復状態パラメータは、保
護回復の連続試行を行うソフトウェア・カウンタで構成
され、それはディジタル制御回路２０にストアされる。
このパラメータまたはカウンタの状態は、ラインインタ
フェース回路の状態を表示するように構成され、かつモ
ニタされる。ディジタル制御回路２０はプログラムさ
れ、パス４６を介して電話局にメッセージを送り、所望
の保護プロセスおよび／または回復プロセス点における
通常の保護または回復状態に関する情報を送ることがで
きる。一方、ディジタル制御回路２０は、そのような情
報を送る電話局のポーリングに応答して、さらにプログ
ラムされることができる。そのような少くとも回復状態
パラメータを含むメッセージ情報は、電話局中で、上述
の未知障害の調査、または障害回路の自動除去のような
所望の動作を行わせることができる。したがって、回復
状態パラメータを含むそのような送出情報によって、電
話局のメンテナンスはかなり改良される。

【００６２】たとえば、ディジタル制御回路２０は、ラ
インインタフェース回路８の保護状態、即ち、リレー接
点１４が開いているか閉じているかを表わす信号を、回
復状態パラメータと共に、保護状態あるいは回復状態パ
ラメータが最後に変化した後の所定の期間（たとえば１
秒）が終了するときに、電話局に供給するようにプログ
ラムされる。これによって、電話局は、ディジタル制御
路２０中の通信メッセージに負担にならないように、保
護スイッチおよび障害条件を受信できる。

【００６３】図４は図１のラインインタフェース回路の
回復プロセス動作（回復状態１、２）に関するフローチ
ャートを示す図である。この動作は、以下に示すように
初期化および閾値が異なることを除いて他の状態と同じ
である。図３中の状態６９において、回復状態パラメー
タ＝１または２の場合の第１または第２の回復状態への
エントリは、図４においてブロック８０で表される。図
４において、同相モード電圧ＶＣＭのローパスフィルタ
は次のブロック８１でローパス濾波および初期化され
る。濾波され整流された電圧ＶＣＭを表わすローパスフ
ィルタの出力は、決定ブロック８３によって表されるよ
うに所定の閾値と比較される。この決定ブロック８３に
おいて、もし、電圧ＶＣＭが閾値以下でない場合はブロ
ック８２へ戻る。電圧ＶＣＭがこの閾値以下になれば、
ディジタル制御回路２０は、ブロック８４に示されるよ
うに、保護リレー１５を制御し接点１４を閉じる。その
後、回復プロセスは、図３中の状態７０に対応するブロ
ック８５で示されるように出口から外に出る。

【００６４】同相モード電圧ＶＣＭを濾波するためのロ
ーパスフィルタは、ディジタル制御回路２０中のソフト
ウェア・ルーチンによって実行される。すなわち、ロー
パスフィルタは、漏洩アキュムレータとして以下の方程
式に従って動作する。 LPFout(n)=LPFin+((τ-1)/τ)LPFout(n-1) ここで、ｎは、電流サンプル、ｎ−１は、０．５ｍｓ早
い直前のサンプル、τは、時定数（たとえば、３２ミリ
秒期間を表す６４）ＬＰＦｉｎは、ローパスフィルタへ
のディジタル値入力、ＬＰＦｏｕｔは、ローパスフィル
タからのディジタル値出力を表す。

【００６５】回復プロセスには、保護スイッチによって
エントリし、この保護スイッチは典型的には高電圧によ
るものである。ブロック８３における決定は、濾波され
たモニタ電圧が閾値以下に下がるのを検出する。ブロッ
ク８１において、ローパスフィルタは、初期の高電圧を
表わすローパスフィルタ方程式中のＬＰＦｏｕｔ（ｎ−
１）の値が初期値としてセットされる。ブロック８３に
おいて、比較される閾値はローパスフィルタの出力ＬＰ
Ｆｏｕｔの低い方の値であり、ある時間積分されたモニ
タ電圧ＶＣＭの低い値に対応する。

【００６６】ラインインタフェース回路の一つの実施例
において、ローパスフィルタへの入力における１ビット
の変化は、約２．３３ボルトの電圧ＶＣＭの変化に対応
する。第１の回復状態に対して使用される１８０Ｖｒｍ
ｓの高い閾値は、１８０×２√２／π＝１６２ボルトの
整流されたサイン波に対する平均値に対応する。整流
は、電圧ＶＣＭの振幅のみをローパスフィルタの入力に
供給することによって実行される。τ＝６４の値は、４
４５８（６４×１６２／２．３３）のローパスフィルタ
のに対し安定状態値を与える。ローパスフィルタに対し
てブロック８１中で使用される初期値は、この値の１．
２５倍になるように選択される。すなわち、５５７２ま
たは１６進の１５３４である。ブロック８３中で処理さ
れる閾値は、この値の約１．０５〜１．１倍になるよう
に選択される。好ましくは、４６０８または１６進の１
２００である。

【００６７】次に、第２の回復状態閾値４０Ｖｒｍｓ
は、３６ボルトの整流化されたサイン波の平均値および
定常状態値９９１に対応する。ローパスフィルタの初期
値は、この値の１．２５倍である。すなわち、１２３９
または１６進の０４Ｄ７である。その閾値は、この値の
約１．０５〜１．１倍、すなわち、好ましくは、１０２
４または１６進の０４００となるように選択される。

【００６８】図５は図１のラインインタフェース回路の
回復プロセス動作（回復状態３）に関するフローチャー
トを示す図である。説明の簡単化および明確のために、
以下の説明においては、リング接地障害から回復するた
めの通常の極性動作およびチェックに限定して記述す
る。上述のように、通常極性の動作においては、ディジ
タル制御回路２０は、電圧ＤＶ、ＴＶ、ＲＶを制御し、
電圧ＴＶおよびＲＶ（ここでは、増幅器３２の端子Ｔ、
Ｒにおける出力電圧）がそれぞれ供給電圧０ＶおよびＤ
Ｖからオフセットされた適切なヘッドルーム電圧を維持
し、増幅器３２を介して信号を伝送する。便宜上、電圧
ＴＶおよびＲＶはドライブ回路増幅器３２の出力電圧と
して以下に用いられる。ヘッドルーム電圧は、たとえ
ば、３．５Ｖ（電圧ＴＶが、０Ｖから−３．５Ｖにオフ
セットされる）である。電圧ＲＶは、供給電圧ＤＶから
ＤＶ＋３．５Ｖの間でオフセットされる。供給電圧ＤＶ
は典型的に約−１０Ｖから約−５６Ｖの範囲にあり、デ
ィジタル制御回路２０によって制御され、接続された電
話がオフフック状態のとき電話線上に制限電流を供給す
る。

【００６９】図３の状態６９にける第３の回復状態への
エントリは 図５のブロック９０で表される。この場
合、回復状態パラメータ＝３である。次のブロック９１
において、ディジタル制御回路２０は接地障害を回復す
るために電圧ＤＶ、ＴＶ、ＲＶおよびローパス（ＬＰ）
フィルタを初期化し、保護リレー１５を制御して接点１
４を閉じる。

【００７０】特に、ドライブ回路１０に対する供給電圧
ＤＶは、最少振幅が−１０Ｖにセットされ、電圧ＴＶは
−３．５Ｖにセットされ、通常のチップ側ヘッドルーム
を提供する。電圧ＲＶは、ＤＶ＋６．５Ｖ＝−３．５Ｖ
にセットされる。これらの電圧がどのように制御され、
確立されるかについては、上述の米国特許出願番号08/0
10,244に記載される。そこでは、電圧ＴＶおよびＲＶが
約０．２５Ｖステップで変化できることが記述される。
電圧ＴＶおよびＲＶは、接地障害が存在する場合を考え
て、お互いに近い電圧で接地あるいは０Ｖにセットされ
る。したがって、リレー接点１４が閉じているとき、ル
ープ電流ＩＬは無視できる。何故なら、電圧ＴＶとＲＶ
はほぼ同じ値であり、もし、接地障害が発生しても接地
へのパスを介して小さな同相モード電流ＩＣＭが流れる
だけであるからである。

【００７１】接地障害回復プロセスにおいては、整流さ
れていない同相モード電流ＩＣＭを濾波するために、上
述の第１および第２の回復状態と同一のソフトウェア・
ローパスフィルタが用いられ、ブロック９１に示される
ように、フィルタはＬＰＦ出力値が０の値になるように
初期化される。その後、リレー接点１４は閉じられる。

【００７２】次のブロック９２において、１６ｍｓタイ
マがスタートされ、ブロック９３に示されるように、こ
の１６ｍｓタイマは１６ｍｓの期間の終りまで待機す
る。以下に記述されるように、この時間は、各電圧変化
の時間に設定され、その期間は現れては減衰される６０
Ｈｚのリップル期間である。この期間が終わると、ブロ
ック９４に到達し、そこで同相モード電流ＩＣＭが閾値
を越えるた否かが決定される。たとえば、閾値は７６８
または１６進の０３００の値であり、ローパスフィルタ
方程式中でｔ＝６４に対する１２ｍＡの電流に対応す
る。

【００７３】もし電流ＩＣＭが閾値を越えなければ、ブ
ロック９５において、最大電圧ＲＶに到達したか否かが
決定される。通常、３．５Ｖのリングのヘッドルームは
ＤＶ＋３．５＝−６．５Ｖの電圧ＲＶを供給するので、
これは決定ブロック９５の最大電圧として使用される。
この最大電圧に到達しなければ、すなわち、電圧ＲＶが
正電圧で０Ｖに近い場合は、ブロック９６において、電
圧ＲＶは増加される。すなわち、ＲＶは０．２５Ｖだけ
負になる。その後、ブロック９２に戻り、ここで１６ミ
リ秒タイマは新たにその期間がセットされる。

【００７４】接地障害が存続し続けると、ブロック９６
において、続いて電圧ＲＶの振幅が増加され、ブロック
９４において決定されるように、同相モード電流の閾値
１２ｍＡを越してしまう。その結果、ブロック９７にお
いて電圧ＲＶは減少される。すなわち、ＲＶはさらに、
０．２５Ｖだけ正にされ、最小振幅値である−３．５Ｖ
にまで減少される。その後、再びブロック９２に戻る。
したがって、接地障害が存続する限り、電圧ＲＶは所定
のレベルに維持され、約１２ｍＡの同相モード電流ＩＣ
Ｍを供給する。これは、接地障害が除去されたか否かを
決定するために１６ｍｓ毎にモニタされる。

【００７５】接地障害が除去されたときは、同相モード
電流ＩＣＭは下がり、電圧ＲＶの振幅が増加するので、
１２ｍＡの閾値はこれ以上増えない。したがって、ブロ
ック９５において、最大電圧振幅−６．５Ｖに達する。
その結果、図３の回復プロセス終了状態７０に対応する
ブロック９８に到達する。その後、図２の保護プロセス
において、上述の方法と同じ方法でブロック６３を経由
してブロック５０に戻る。−３．５Ｖから−６．５Ｖの
範囲内で、１６ｍｓ毎に０．２５Ｖだけ増加することに
よって、約２００ｍｓの最大期間内で接地障害が除去さ
れたことが検出される。

【００７６】上述の説明は電圧ＲＶの大きさの増減にの
み関しているが、電圧ＴＶも全く同じ方法で同時に増減
し、接地障害回復プロセスに中に電圧ＲＶとＴＶがほぼ
同じになることが好ましい。これによって、接地障害回
復プロセスの間に、ループ電流ＩＬを無視できる程度に
維持できる。また、ラインインタフェース回路が逆極性
で動作中にチップ接地障害からの回復を容易にすること
ができる。一方、上述したように、通常極性の動作にお
いては、リング接地障害からの回復に対して電圧ＲＶの
みが変化する。また、逆極性の動作においては、チップ
接地障害からの回復に対して、電圧ＴＶのみが同様に変
化する。

【００７７】さらに、図５には示されていないが、図２
および図３に既述されたように、同相モード電流ＩＣＭ
は接地障害回復プロセスの間モニタされる。したがっ
て、回復状態７３において、さらに、交流障害が発生し
たとき、１００ｍＡの過電流閾値を越える値が検出さ
れ、新たな保護スイッチは、リレー接点１４を開き、第
４の回復状態７４に到達する。

【００７８】以上、本発明の特徴的な実施例を詳細に記
述してきたが、クレームに定義される発明の範囲から外
れない程度で、多数の修正、変形および改造が可能であ
る。

【００７９】

【発明の効果】上述したように、本発明においては、障
害の種類（落雷、送電線との接触、送電線からの交流誘
導、電話線への外部からの印加電圧、および電話線の導
体接地によって生じるサージ等）毎に障害回復処理が行
われるために、適切な回復処理を行うことができる。具
体的には、接地障害において、保護リレー接点が閉じた
ときは電話線の電流をモニタし、保護リレー接点が開い
た時は電話線間の電圧をモニタすることによって、接地
障害回復後の保護装置を迅速に自動的にリセットするこ
とが容易できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によって動作するように構成
されたラインインタフェース回路の一部を示す概略図で
ある。

【図２】図１のラインインタフェース回路の保護動作に
関するフローチャートを示す図である。

【図３】図１のラインインタフェース回路の回復プロセ
ス中の状態遷移を示す状態図である。

【図４】図１のラインインタフェース回路の回復プロセ
ス動作（回復状態１、２）に関するフローチャートを示
す図である。

【図５】図１のラインインタフェース回路の回復プロセ
ス動作（回復状態３）に関するフローチャートを示す図
である。

【符号の説明】

８ ラインインタフェース回路 １０ ドライブ回路 １２ 検出回路 １４ 接点 １５ 保護リレー １６ 通信インタフェース １８ 制御電圧発生器（ＣＶＧ） ２０ ディジタル制御回路 ２２ 多重化Ａ／Ｄコンバータ ２６ 供給抵抗 ２７ 電流検出抵抗回路網 ２８ 微小交流検出変圧器 ２９ 抵抗 ３２ 増幅器 ４０ コンデンサ Ｔ 端子 Ｒ 端子 Ｔｘ 送信信号パス Ｒｘ 受信信号パス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ポール・フォン−ヤン・ハング カナダ国，ケイ２エス，１イー１，オン タリオ，スティッツビル，パイン ブラ ッフ トレイル ４ (72)発明者 スタンレー・ダニエル・ローゼンバウム カナダ国，ケイ２ビー，６エヌ１，オン タリオ，オタワ，エルダー ストリート 2208 (72)発明者 ジョセフ・フランソワ・マイケル・ダル ボー カナダ国，ジェイ９エイチ，５エム１, ケベック，アイルマー，ボルゴー 12 (72)発明者 ラインハード・ワーナー・ロッシュ カナダ国，ケイ０エイ，２ゼット０，オ ンタリオ，リッチモンド，ボックス 437，ハミルトン ストリート 113 (72)発明者 ブライアン・エー・エフ・エス・サザラ ンド カナダ国，ケイ２シー，３ビー５，オン タリオ，オタワ，ソーダーリンド スト リート 1224 (72)発明者 フランソワ・イボン・トレンブレー カナダ国，ジェイ９エー，２エム５，ケ ベック，ハル，エスティー．テレーゼ 103 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04M 3/22 H04M 19/00 H04Q 3/42 104

Claims (21)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ラインインタフェース回路の自動保護お
   よび回復方法において、 所定の閾値を越える電流に応答してラインインタフェー
   ス回路と電話線との接続を遮断し、 ラインインタフェース回路と電話線との接続が遮断され
   たとき電話線上の同相モード電圧をモニタし、 そのラインインタフェース回路は、モニタされた同相モ
   ード電圧が閾値以下のときに電話線に再接続され、 その閾値は、最初の接続遮断に続く再接続後の所定の期
   間内に発生する第２の遮断の後の再接続に対しては減少
   されることを特徴とするラインインタフェース回路の自
   動保護および回復方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の方法において、 電話線上の電流をモニタし、 ラインインタフェース回路と前記電話線との接続は、過
   大なモニタ電流に応答して遮断されることを特徴とする
   ラインインタフェース回路の自動保護および回復方法。
3. 【請求項３】 請求項２記載の方法において、 ラインインタフェース回路と電話線とが再接続された後
   の所定の期間内に接続が遮断される場合、 ラインインタフェース回路から電話線に供給されるルー
   プ駆動電圧を減少し、 ラインインタフェース回路を電話線に再接続し、 減少されたループ駆動電圧が供給された電話線上のモニ
   タ電流によって接地障害を除去することを決定すること
   を特徴とするラインインタフェース回路の自動保護およ
   び回復方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載の方法において、 最後の遮断の後の再接続に続く所定の期間、連続遮断の
   カウント数をリセットし、 前記再接続は前記カウント数に従って決定されることを
   特徴とするラインインタフェース回路の自動保護および
   回復方法。
5. 【請求項５】 電話線のそれぞれの線に各スイッチを介
   して接続されたラインインタフェース回路の自動保護お
   よび回復方法において、 スイッチが閉じたとき電話線上の電流をモニタし、 過大なモニタ電流に応答してスイッチを開き、 スイッチが開いているとき電話線上の電圧をモニタし、 閾値以下のモニタ電圧に応答してスイッチを閉じ、 連続して閉じる２つのスイッチ間の閾値を変更すること
   を特徴とするラインインタフェース回路の自動保護およ
   び回復方法。
6. 【請求項６】 請求項５記載の方法において、 最初にスイッチを開いた後の第１の閾値以下になるモニ
   タ電圧に応答して、最初にスイッチを閉じたときからの
   所定の期間を決定し、 前記の閾値レベルを変更するステップは、所定の期間内
   でスイッチを２度目に開いた後にそのスイッチを２度目
   に閉じる場合は、第２の閾値レベルは第１の閾値レベル
   より低いレベルを使用することを特徴とするラインイン
   タフェース回路の自動保護および回復方法。
7. 【請求項７】 請求項６記載の方法において、 前記第１の閾値レベルは、電話線上の１８０ボルトｒｍ
   ｓ程度の同相モード電圧に対応することを特徴とするラ
   インインタフェース回路の自動保護および回復方法。
8. 【請求項８】 請求項６記載の方法において、 前記第２の閾値は、電話線上の４０ボルトｒｍｓ程度の
   同相モード電圧に対応することを特徴とするラインイン
   タフェース回路の自動保護および回復方法。
9. 【請求項９】 請求項５記載の方法において、 電話線上の電圧をモニタするステップは、電話線上の同
   相モード電圧を整流し、ローパス濾波することを含むこ
   とを特徴とするラインインタフェース回路の自動保護お
   よび回復方法。
10. 【請求項１０】 ラインインタフェース回路の自動保護
    および回復方法において、 ラインインタフェース回路によって駆動電圧が供給され
    る電話線上の電流をモニタし、 閾値を越えるモニタ電流に応答してラインインタフェー
    ス回路と電話線との接続を遮断し、 駆動電圧を減少し、 ラインインタフェース回路を電話線に再接続し、 低減駆動電圧が供給された電話線上のモニタ電流に従っ
    て電話線上の接地障害の除去を決定することを特徴とす
    るラインインタフェース回路の自動保護および回復方
    法。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載の方法において、 前記電話線上の接地障害の除去を決定するステップは、
    電話線上の電流および駆動電圧をモニタすることよっ
    て、駆動電圧を変化させることを特徴とするラインイン
    タフェース回路の自動保護および回復方法。
12. 【請求項１２】 ラインインタフェース回路によって２
    つの端子にそれぞれの電圧が供給される２線式電話線の
    接地障害を自動的に検出して除去するラインインタフェ
    ース回路の自動保護および回復方法において、 その端子に供給される電圧を制御して、接地障害のとき
    および比較的に小さなまたは無視できる程度の電話線ル
    ープ電流のときに、同相モード電流を発生し、 電話線上の電流をモニタし、接地障害の除去を検出する
    ことを特徴とするラインインタフェース回路の自動保護
    および回復方法。
13. 【請求項１３】 請求項１２記載の方法において、 前記端子に供給される電圧を制御するステップは、比較
    的に小さいまたは無視できる程度の電圧を２つの端子に
    印加し、前記電話線上に比較的に小さいまたは無視でき
    る程度のループ電流を発生することを特徴とするライン
    インタフェース回路の自動保護および回復方法。
14. 【請求項１４】 請求項１３記載の方法において、 モニタ電流に従って少くとも２つの端子のうちの１つに
    供給された電圧を制御し、接地障害の際にほぼ一定のモ
    ニタ電流を維持し、 供給電圧をモニタし、接地障害の除去を検出することを
    特徴とするラインインタフェース回路の自動保護および
    回復方法。
15. 【請求項１５】 請求項１２記載の方法において、 モニタ電流に従って少くとも２つの端子のうちの１つに
    供給された電圧を制御し、接地障害の際にほぼ一定のモ
    ニタ電流を維持し、 供給電圧をモニタし、接地障害の除去を検出することを
    特徴とするラインインタフェース回路の自動保護および
    回復方法。
16. 【請求項１６】 ラインインタフェース回路の自動保護
    および回復方法において、 所定の閾値を越える電流に応答してラインインタフェー
    ス回路と電話線との接続を遮断し、連続遮断のカウント値 をモニタし、通常動作においてラ
    インインタフェース回路を電話線に再接続するか否かを
    判断し、再接続をする旨の判断が された場合は、ラインインタフ
    ェース回路を通常動作として電話線に再接続し、 通常動作としてのラインインタフェース回路と電話線と
    の再接続の後の所定の期間内に発生する連続的な接続遮
    断をカウントし、それによって、ラインインタフェース
    回路の状態を表示することを特徴とするラインインタフ
    ェース回路の自動保護および回復方法。
17. 【請求項１７】 請求項１６記載の方法において、 連続遮断に到達した所定のカウントに応答して、少なく
    とも所定の期間、接続遮断を維持することを特徴とする
    ラインインタフェース回路の自動保護および回復方法。
18. 【請求項１８】 請求項１６記載の方法において、 通常動作において、ラインインタフェース回路を電話線
    に再接続した後の所定の期間が終了した場合、連続遮断
    のカウントをリセットすることを特徴とするラインイン
    タフェース回路の自動保護および回復方法。
19. 【請求項１９】 各スイッチを介して２線式の電話線に
    接続されたラインインタフェース回路の自動保護方法に
    おいて、 所定の第１の閾値を越える電話線上のローパス濾波およ
    び整流された同相モード電流に応答して周期的に過電流
    の表示を行い、 各サイクルで前記過電流の表示が行われたか否かによっ
    て、過電流カウンタを第１の量だけ増加し、あるいは第
    １の量より少ない第２の量だけ減少し、過電流カウンタ が所定の第２の閾値に到達したとき、ス
    イッチを開くことを特徴とするラインインタフェース回
    路の自動保護方法。
20. 【請求項２０】 請求項１９記載の方法において、 各サイクルで前記過電流の表示が行われている間、電話
    線上で同相モード電流のゼロ交差を決定し、ゼロ交差と
    決定されたときに、スイッチを開くことを特徴とするラ
    インインタフェース回路の自動保護方法。
21. 【請求項２１】 チップ／リング端子（Ｔ、Ｒ）、チッ
    プ／リングスイッチ、検出回路、ドライブ回路、および
    通信インタフェースを有するラインインタフェース回路
    において： 前記チップ／リングスイッチを動作させる保護リレー
    と、 端子ＴおよびＲを介して流れる電流、端子ＴおよびＲに
    おける同相モード電圧を検出する検出回路と、 前記検出回路で検出された信号をディジタル化するＡ／
    Ｄ変換器と、 前記Ａ／Ｄ変換器からの信号によって各種の制御信号を
    発生するディジタル制御回路と、 前記ドライブ回路に電圧を供給する制御電圧発生器（Ｃ
    ＶＧ）とを備え、 前記ドライブ制御回路によって電話線上の電流をモニタ
    し、そのモニタ電流が閾値を越えた場合、保護リレーに
    よってチップ／リングスイッチを開き、スイッチが開い
    ている間電話線の同相モード電圧をモニタし、そのモニ
    タ電圧が閾値よりも低くなったときにスイッチを閉じる
    プロセスを繰り返し、２回目以降のプロセスにおいては
    その閾値を徐々に小さくすることによって、電話線障害
    を回復させることを特徴とするラインインタフェース回
    路。