JP3710006B2

JP3710006B2 - 電話回線の極性検出回路

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Publication number: JP3710006B2
Application number: JP35070095A
Authority: JP
Inventors: 宏行加地
Original assignee: A2 Co Ltd
Current assignee: A2 Co Ltd
Priority date: 1995-12-05
Filing date: 1995-12-05
Publication date: 2005-10-26
Anticipated expiration: 2015-12-05
Also published as: JPH09162963A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、着信の際に交換機から電話回線によって送出される極性反転情報を検出するための極性検出回路に関するものであり、更に詳しくは、電話回線の直流回路が開いている待機状態で、極性を検出する電話回線の極性検出回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電話回線の着信信号検出には、図７に示すような１６Ｈｚの呼出信号を検出する着信信号検出回路１００が知られている。この着信信号検出回路１００は、電話回線Ｌ１、Ｌ２間に、直流遮断用コンデンサ１０１と抵抗１０２と全波整流用ダイオードブリッジ１０３が直列に接続されている。
【０００３】
全波整流用ダイオードブリッジの出力側には、アイソレータ電流検出素子であるフォトカプラＰＣ１００が接続され、このフォトカプラＰＣ１００は、発光ダイオード１０５とフォトトランジスタ１０６によって構成されている。また、上記直流遮断用コンデンサ１０１と抵抗１０２は、１６Ｈｚの呼出信号の検出感度及び待機状態でのインピーダンスを決定するようにその値が定められている。
【０００４】
従って、このように構成された着信信号検出回路１００の電話回線Ｌ１、Ｌ２間に交換機から呼出信号が出力されると、フォトカプラＰＣ１００から制御部１０７に呼出信号が出力され、この呼出信号を着信信号として検出している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図４（ｂ）に示すように、着信の際には、交換機から呼出信号が送出される前のｔ₁₁で電話回線Ｌ１、Ｌ２の転極が行われ、この着信信号検出回路１００では、転極が行われるｔ₁₁から呼出信号が送出されるｔ₁₂までの間の着信が検出できない。従って、この間に、発信のため直流ループを形成しようとすると、発着信が衝突して正常な動作ができないという問題があった。特に自動発信機能を有するファクシミリ送信機やＬＣＲアダプタなどの回線制御装置においては、電話回線の極性を判別して、極性が反転しているときには着信の可能性があると判断して直流ループの作製動作を中止する必要があるが、この回路では、中止できない。
【０００７】
極性反転を検出するためには、電話回線Ｌ１、Ｌ２間に直流ループが形成される以前のスタティックな待機状態で、常時電話回線の極性を監視しなければならない。一方、この待機状態においては、電話回線に電流が流れ交換機で誤ってオフフックと判断することがないように、電話回線Ｌ１、Ｌ２間の直流抵抗は、例えば１ＭΩ以上であることが要求されている。従って、極性の検出の為に電話回線に直接負荷を接続することはできず、また、極性の反転を検出しても、電話回線Ｌ１、Ｌ２間の負荷となるフォトカプラ、リレー等を直接接続させることができないために、この極性反転情報を着信信号として回線制御回路などの処理回路に伝達することができないという問題があった。
【０００８】
図８に示す回路は、この問題を解決することができる極性検出回路１１０である。この回路１１０は、電話回線Ｌ１、Ｌ２の電圧を比較するコンパレータ１１１とコンパレータ１１１の出力によって動作するＬＥＤ１１２とを備え、仮に待機状態で、電話回線Ｌ１が正極性側、Ｌ２が負極性側であるとすれば、ＬＥＤ１１２が点灯し、フォトトランジスタ１１４に待機状態を示す電流が流れ、着信により電話回線が転極すると、ＬＥＤ１１２は消灯し、フォトトランジスタ１１４に流れていた電流が停止するものである。すなわち、ＬＥＤ１１２とフォトトランジスタ１１４からなるフォトカプラの動作状態によって、電話回線の転極情報を出力するものである。
【０００９】
この極性検出回路１１０のコンパレータ１１１とＬＥＤ１１２は、いずれも別電源の電源供給回路１１３から電源を受けて駆動するので、電話回線から電流を引き込むことがなく、上述の問題を解決することができる。
【００１０】
しかしながら、この極性検出回路１１０においても、コンパレータ１１１、ＬＥＤ１１２を駆動させる電源供給回路１１３を用いる必要があり、部品点数が増加し、回路構成が複雑になるという問題があった。
【００１１】
特に、複数チャンネルの電話回線を制御する回線制御回路を備えたＬＣＲアダプタを介在させる場合には、同図に示すように、電話回線のチャンネル数分の電源供給回路を用意する必要があるという問題があった。すなわち、チャンネル毎に電話回線の電位が異なることとなる為に、例えば各極性検出回路１１０、１２０、１３０・・のコンパレータ１１１、１２１、１３１・・に共通の電源供給回路１１３から電源を供給することができず、図中破線で示す電源供給回路１２３、１３３・・を個別に設ける必要があった。
【００１２】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、電話回線の極性を待機状態で検出することができ、しかも検出した極性反転情報を、直接電話回線間に負荷を接続させず、また別電源を用いることなく出力することができる極性検出回路を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の電話回線の極性検出回路は、一対の第１，第２の電話回線の極性反転情報を検出するための極性検出回路において、第１，第２の電話回線との間に接続され、充電用コンデンサと抵抗が直列に接続された充電回路と、充電用コンデンサの両端に接続し、第１逆方向電流防止ダイオードと第１アイソレートスイッチング素子とアイソレート電流検出素子とが直列に接続され、第１逆方向電流防止ダイオードによって、充電用コンデンサに蓄積された電荷を一方向にのみ放電させる第１放電回路と、充電用コンデンサの両端に接続し、第２逆方向電流防止ダイオードと第２アイソレートスイッチング素子とアイソレート電流検出素子とが直列に接続され、第２逆方向電流防止ダイオードによって、充電用コンデンサに蓄積された電荷を前記第１放電回路と逆方向にのみ放電させる第２放電回路とからなり、
第１アイソレートスイッチング素子と第２アイソレートスイッチング素子とを交互に制御して第１放電回路と第２放電回路を交互に閉回路とし、いずれのアイソレートスイッチング素子を制御したときに、充電用コンデンサからの放電電流がアイソレート電流検出素子によって検出されたかによって、一対の第１，第２の電話回線の極性を判別することを特徴とする。
【００１４】
充電用コンデンサは、抵抗を介して第１，第２の電話回線間に接続されているので、第１，第２の電話回線の極性に従っていずれか一方向に充電される。充電用コンデンサの両端には、第１放電回路と第２放電回路が並列に接続されているが、充電中は第１アイソレートスイッチング素子と第２アイソレートスイッチング素子が開放しているため、これらの放電回路によって放電することはない。
【００１５】
第１放電回路と第２放電回路は、第１逆方向電流防止ダイオードと第２逆方向電流防止ダイオードとによって互いに逆方向にのみ充電用コンデンサの放電電流を流すので、第１アイソレートスイッチング素子と第２アイソレートスイッチング素子とが交互に制御されて、第１放電回路と第２放電回路が交互に閉回路となると、充電方向と逆方向のいずれか一方の放電回路に放電電流が流れる。
【００１６】
放電電流は、アイソレート電流検出素子によって検出することができるので、いずれのアイソレートスイッチング素子を制御したときに放電電流を検出したかによって、充電用コンデンサの充電方向、すなわち電話回線の極性を判別することができる。
【００１７】
従って、電話回線の直流回路が開いている状態で、電話回線の極性を監視することができる。この状態で、電話回線間は、充電用コンデンサによって絶縁されているので、例えば直流抵抗値は１ＭΩ以上という電話回線接続条件を満たすことができる。
【００１８】
また、アイソレート電流検出素子は、充電用コンデンサの放電電流を利用して駆動するので、電話回線間に直接負荷を接続したり別電源を用いることなく、検出した電話回線の極性情報を極性検出回路から出力することができる。
【００１９】
請求項２の電話回線の極性検出回路は、一対の第１，第２の電話回線の極性反転情報を検出するための極性検出回路において、第１，第２の電話回線との間に接続され、充電用コンデンサと抵抗が直列に接続された充電回路と、充電用コンデンサの両端に接続し、第１逆方向電流防止ダイオードとアイソレートスイッチング素子と第１アイソレート電流検出素子とが直列に接続され、第１逆方向電流防止ダイオードによって、充電用コンデンサに蓄積された電荷を一方向にのみ放電させる第１放電回路と、充電用コンデンサの両端に接続し、第２逆方向電流防止ダイオードとアイソレートスイッチング素子と第２アイソレート電流検出素子とが直列に接続され、第２逆方向電流防止ダイオードによって、充電用コンデンサに蓄積された電荷を前記第１放電回路と逆方向にのみ放電させる第２放電回路とからなり、
アイソレートスイッチング素子を一定周期で制御して第１放電回路と第２放電回路を閉回路とし、充電用コンデンサからの放電電流が第１アイソレート電流検出素子と第２アイソレート電流検出素子のいずれで検出されたかによって、一対の第１，第２の電話回線の極性を判別することを特徴とする。
【００２０】
充電用コンデンサは、抵抗を介して第１，第２の電話回線間に接続されているので、第１，第２の電話回線の極性に従っていずれか一方向に充電される。充電用コンデンサの両端には、第１放電回路と第２放電回路が並列に接続されているが、充電中はアイソレートスイッチング素子が開放しているため、これらの放電回路によって放電することはない。
【００２１】
第１放電回路と第２放電回路は、第１逆方向電流防止ダイオードと第２逆方向電流防止ダイオードとによって互いに逆方向にのみ充電用コンデンサの放電電流を流すので、アイソレートスイッチング素子を制御して、第１放電回路と第２放電回路を閉回路とすると、充電方向と逆方向のいずれか一方の放電回路に放電電流が流れる。
【００２２】
放電電流は、それぞれの放電回路に備えられた第１アイソレート電流検出素子若しくは第２アイソレート電流検出素子のいずれかによって検出することができるので、いずれのアイソレート電流検出素子で放電電流を検出したかによって、充電用コンデンサの充電方向、すなわち電話回線の極性を判別することができる。
【００２３】
従って、電話回線の直流回路が開いている状態で、電話回線の極性を監視することができる。この状態で、電話回線間は、充電用コンデンサによって絶縁されているので、例えば直流抵抗値は１ＭΩ以上という電話回線接続条件を満たすことができる。
【００２４】
また、アイソレート電流検出素子は、充電用コンデンサの放電電流を利用して駆動するので、電話回線間に直接負荷を接続したり別電源を用いることなく、検出した電話回線の極性情報を極性検出回路から出力することができる。
【００２５】
請求項３の電話回線の極性検出回路は、アイソレートスイッチング素子とアイソレート電流検出素子のいずれか若しくは全てがフォトカプラであることを特徴とする。
【００２６】
アイソレートスイッチング素子とアイソレート電流検出素子のいずれかをフォトカプラとすると、外部回路と極性検出回路が電気的に絶縁されるので、外部の回路が極性検出回路を介して、電話回線に電気的な影響を与えることがなく、また、電話回線から極性検出回路を介して電流がリークすることがない。
【００２７】
請求項４の電話回線の極性検出回路は、アイソレートスイッチング素子とアイソレート電流検出素子のいずれか若しくは全てが半導体継電器であることを特徴とすることを特徴とする。
【００２８】
アイソレートスイッチング素子とアイソレート電流検出素子のいずれかを半導体継電器とすると、入出力間が電気的に絶縁されるので、外部の回路が極性検出回路を介して、電話回線に電気的な影響を与えることがなく、また、電話回線から極性検出回路を介して電流がリークすることがない。
【００２９】
請求項５の電話回線の極性検出回路は、第１アイソレート電流検出素子と第２アイソレート電流検出素子とがフォトカプラであり、第１アイソレート電流検出素子と第２アイソレート電流検出素子のフォトカプラを構成する発光ダイオードが、それぞれ第１逆方向電流防止ダイオードと第２逆方向電流防止ダイオードであることを特徴とする。
【００３０】
第１アイソレート電流検出素子を構成する発光ダイオードと、第２アイソレート電流検出素子を構成する発光ダイオードとで、それぞれ第１逆方向電流防止ダイオードと第２逆方向電流防止ダイオードを兼ねたので、逆方向電流防止ダイオードをアイソレート電流検出素子の他に各放電回路に設けなくても、各放電回路には互いに逆方向の放電電流のみが流れる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施の形態に係る電話回線の極性検出回路１を図面に基づいて説明する。図１は、第１実施の形態に係る電話回線の極性検出回路１の回路構成を示す回路図であり、一対の電話回線Ｌ１、Ｌ２間に充電用コンデンサＣ１と充電抵抗Ｒ１が直列に接続されている。従って、充電用コンデンサＣ１には、充電用コンデンサＣ１の容量値ｃ１と充電抵抗Ｒ１の抵抗値ｒ１で定まる時定数によって、電荷が充電される。
【００３２】
充電用コンデンサＣ１の一端で充電抵抗Ｒ１との間の接続部Ｊ１には、ダイオードＤ１のアノードと第２逆方向電流防止ダイオードであるダイオードＤ４のカソードが接続している。また、充電用コンデンサＣ１の他端の接続部Ｊ２には、前記接続と対称形にダイオードＤ２のアノードと第１逆方向電流防止ダイオードであるダイオードＤ３のカソードが接続している。
【００３３】
ダイオードＤ１とダイオードＤ２の出力側であるカソードは互いに接続されて、放電抵抗Ｒ２を介して発光ダイオード２のアノードに接続している。この発光ダイオード２は、フォトトランジスタ３とともにアイソレート電流検出素子であるフォトカプラＰＣ３を構成する。フォトトランジスタ３のエミッタは、接地され、コレクタは、ＲＳフリップフロップ４のセット入力端子とプルアップ抵抗Ｒ３を介して５Ｖの電源と接続している。ＲＳフリップフロップ４のリセット入力端子には、回線制御回路１１の出力ポートＰ₂と接続し、出力ポートＰ₂から周期的に出力されるリセット信号ＣＬＲを入力するようにしている。また、ＲＳフリップフロップ４のセット出力端子は、回線制御回路１１の入力ポートＰ₁と接続し、放電電流検出信号Ｙを回線制御回路１１へ出力するようにしている。
【００３４】
発光ダイオード２のカソード側は分岐して、一方がフォトトランジスタ４を介してダイオードＤ３のアノードと、他方がフォトトランジスタ５を介してダイオードＤ４のアノードと接続し、発光ダイオードを流れる放電電流が、いずれのダイオードＤ３、Ｄ４へも流れるようになっている。
【００３５】
フォトトランジスタ４は、発光ダイオード６とともに第１アイソレートスイッチング素子ＰＣ１を構成し、また、フォトトランジスタ５は、発光ダイオード７とともに第２アイソレートスイッチング素子ＰＣ２を構成している。発光ダイオード６、７のアノードは、プルアップ抵抗Ｒ４を介して５Ｖの電源と接続し、他方のカソードは、それぞれ図に示すように回線制御回路１１の出力ポートＰ₄、Ｐ₃に接続し、回線制御回路１１から出力される制御信号ＳＬ１、ＳＬ２によって発光ダイオード６、７が点灯制御される。
【００３６】
極性検出回路１は、このように構成されているので、充電用コンデンサＣ１の両端Ｊ１、Ｊ２には、Ｊ１、ダイオードＤ１、放電抵抗Ｒ２、フォトカプラＰＣ３、フォトカプラＰＣ１、ダイオードＤ３、Ｊ２の順に放電電流が流れる第１放電回路と、Ｊ２、ダイオードＤ２、放電抵抗Ｒ２、フォトカプラＰＣ３、フォトカプラＰＣ２、ダイオードＤ４、Ｊ１の順に放電電流が流れる第２放電回路とが接続されることとなる。
【００３７】
この電話回線の極性検出回路１によって、電話回線Ｌ１、Ｌ２の極性を検出する作用を図１と図２で説明する。
【００３８】
電流ループが形成されていない待機状態において、電話回線Ｌ１の電位がＧＮＤ、Ｌ２の電位が−４８Ｖであるとすると、Ｌ１、Ｌ２の電位差（Ｌ１−Ｌ２）は、＋４８Ｖであり、充電抵抗Ｒ１を通して充電用コンデンサＣ１に充電電流が流れ込み、図２に示すように、電荷が蓄積される。
【００３９】
本実施の形態においては、回線制御回路１１から１０ｍｓｅｃの周期で、フォトカプラＰＣ１の発光ダイオード６を点灯させる制御信号ＳＬ１が出力され、また、同様にこの制御信号ＳＬ１と交互に１０ｍｓｅｃの周期で、フォトカプラＰＣ２の発光ダイオード７を点灯させる制御信号ＳＬ２が出力されている。
【００４０】
図のように、充電開始後、制御信号ＳＬ２が流れて発光ダイオード７が点灯すると、フォトトランジスタ５が応動し第２の放電回路が閉回路となるが、充電方向と逆に接続部Ｊ１から流れようとする放電電流は、ダイオードＤ４、Ｄ２によって逆流が阻止され、第２の放電回路には流れない。
【００４１】
一方、５ｍｓｅｃ後に制御信号ＳＬ１が流れて発光ダイオード６が点灯すると、第１の放電回路が閉回路となり、第１の放電回路は放電方向と一致するので、充電用コンデンサＣ１の接続部Ｊ１側から１ショットパルスの放電電流が流れる。放電電流が流れるとアイソレート電流検出素子ＰＣ３の発光ダイオード２が放電電流によって点灯し、フォトトランジスタ３が応動し、ＲＳフリップフロップ４のセット入力端子に電流検出パルスを出力する。
【００４２】
尚、本実施の形態では、充電用コンデンサの容量値ｃ１を０．００４７μＦ、充電抵抗Ｒ１の抵抗値ｒ１を２．２ＭΩとしているので、５０ｍｓｅｃでほぼ充電されるが、充電が開始されてからこのように１０ｍｓｅｃの周期で放電しても、アイソレート電流検出素子の発光ダイオード２を駆動するだけの放電電流は充分に得られる。一方、後述するようにこの１０ｍｓｅｃで電話回線の極性が判別できるので、１６Ｈｚ、６２．５ｍｓｅｃ周期の呼出信号を受けた後も極性を判別できる。
【００４３】
ＲＳフリップフロップ４のリセット入力端子には、回線制御回路１１から各制御信号ＳＬ１、ＳＬ２が出力される直前に、すなわち５ｍｓｅｃの周期でリセット信号ＣＬＲが入力されていので、セット出力端子から出力される放電電流検出信号Ｙは、制御信号ＳＬ１が出力される毎に立ち上がり、次のリセット信号ＣＬＲで立ち下がる図に示すようなパルス波形となる。
【００４４】
この待機状態で、電話回線に着信があり交換機からの制御で転極が行われると、図のようにＬ１、Ｌ２の電位差（Ｌ１−Ｌ２）は、−４８Ｖとなり、充電用コンデンサＣ１には、前述と逆方向から充電電流が流れ込み、電荷が蓄積される。
【００４５】
この為、放電電流は接続部Ｊ２側から流れようとするので、前述と逆に第２の放電回路が閉回路となったときにのみ、放電電流が流れる。従って、制御信号ＳＬ２を出力したときにのみ、フォトカプラＰＣ３が動作し、電流検出パルスを出力する。
【００４６】
この状態でＲＳフリップフロップ４のセット出力端子から出力される放電電流検出信号Ｙは、制御信号ＳＬ２が出力される毎に立ち上がり、次のリセット信号ＣＬＲで立ち下がる図に示すようなパルス波形となる。
【００４７】
回線制御回路１１は、図中上向き矢印で示すように、各制御信号ＳＬ１、ＳＬ２が出力された後のタイミングで、放電電流検出信号Ｙを読み取り、放電電流検出信号ＹがＨレベルとなったときに、直前に出力された制御信号がＳＬ１とＳＬ２のいずれかであるかによって、電話回線の極性を検出する。つまり、直前に出力された制御信号がＳＬ１である場合には、Ｌ１が正極性側、Ｌ２が負極性側であり、ＳＬ２である場合には、Ｌ２が正極性側、Ｌ１が負極性側であることが検出できる。
【００４８】
更に、直流回路が開いている待機状態で、制御信号がＳＬ１、ＳＬ２を交互に出力しても、放電電流検出信号Ｙが一定期間以上Ｈレベルとならない場合には、電話回線の断線、極性検出回路１の異常と判断することができる。
【００４９】
次に、上記本発明に係る電話回線の極性検出回路１をＬＣＲ（ＬｅａｓｔＣｏｓｔＲｏｕｔｉｎｇ）アダプタ１０に用いた例を説明する。図３は、ＬＣＲ（ＬｅａｓｔＣｏｓｔＲｏｕｔｉｎｇ）アダプタ１０のブロック図である。
【００５０】
ＬＣＲアダプタ１０は、電話回線Ｌ１、Ｌ２、・・と電話機Ｔ１、Ｔ２、・・との間に設置し、通話先、通話時間帯から最も安価な通話料金となる回線ルートを回線制御回路１１で選択し、自動的に番号変換を行って、この選択したルートのダイヤルを送出するものである。
【００５１】
このＬＣＲアダプタ１０は、４チャンネルの電話回線について回線制御回路１１によって上記番号変換処理を行うもので、従って、４対の電話回線Ｌ１、Ｌ２、・・Ｌ８と、４対の電話機接続線Ｔ１、Ｔ２、・・Ｔ８が保護回路１３、１３・・を介して接続されている。これらの保護回路１３は、雷過電圧、遮断サージ等の過電圧からＬＣＲアダプタ１０内の回路部品を保護するものである。
【００５２】
図のように、ＬＣＲアダプタ１０内の各チャンネルの極性検出回路１には、電話回線に直接接続するコンパレータなどの電子部品が含まれていないので、共通の電源供給回路１７から電源を供給することができる。
【００５３】
以下、各チャンネルの回路構成は同一であるため、ＣＨ１について説明する。
【００５４】
ＣＨ１の電話回線Ｌ１、Ｌ２には、上述の本発明に係る極性検出回路１が接続され、電話機のオフフックによって直流ループが形成される前の待機状態で、周期的に電話回線Ｌ１、Ｌ２の極性を検出している。
【００５５】
一方の電話回線Ｌ１の保護回路１３の出力側と極性検出回路１との間には、電流検出回路１４が接続されている。この電流検出回路１４は、互いに逆向きで、それぞれ電話回線Ｌ１に対して並列に接続された一対のフォトカプラ（図示せず）を備え、いずれかのフォトカプラが動作したときに、直流ループが形成されたものとして、直流ループ検出情報を回線制御回路１１へ出力する。また、いずれのフォトカプラが動作したかによって、電話回線Ｌ１に流れる電流の方向を検出し、電話回線Ｌ１、Ｌ２の極性情報を併せて回線制御回路１１へ出力している。
【００５６】
電話回線Ｌ１、Ｌ２間には、待機状態では通常４８Ｖの電位が生じているが、オフフックにより直流ループが形成されると数Ｖ程度と電位が降下し、上述の極性検出回路１では動作の保証ができない。従って、直流ループが形成された後の電話回線の極性情報は、この電流検出回路１４より得ている。このように、直流ループが形成された後は、直接電話回線に流れる電流を利用して、電話回線の極性情報を出力することができる。
【００５７】
極性検出回路１の出力側の電話回線Ｌ１、Ｌ２は、分岐して一方は、全波整流用ダイオードブリッジを介して、回線制御回路１１に接続し、他方は、バイパスリレー１２の常閉接点１２_NC側に接続している。バイパスリレー１２の他方の接点である常開接点１２_NOは、転極リレー１６を介して回線制御回路１１に接続している。
【００５８】
この転極リレー１６は、後述するように回線制御回路１１を介して電話機へＣＰＴ信号等を送出することがあるので、ＬＣＲアダプタ１０を介在させることによって、電話回線Ｌ１、Ｌ２と電話機接続線Ｔ１、Ｔ２が逆極性で接続された場合に、自動的に修正するものである。すなわち待機状態において、本発明に係る極位検出回路１で電話回線Ｌ１、Ｌ２の極性を検出し、回線制御回路１１から制御信号ＬＰＤを出力することによって、この検出した極性と一致するように、転極リレー１６を切り換えて、電話機接続線Ｔ１、Ｔ２を接続させるものである。
【００５９】
バイパスリレー１２は、保護回路１３を介して接続された電話機接続線Ｔ１、Ｔ２を、それぞれ、常開接点１２_NOと常閉接点１２_NCのいずれかに選択的に接続させる。すなわち、電話機から発信する際には、常開接点１２_NO側に接続して回線制御回路１１を経由して電話回線と接続させることによって上記番号変換の処理を行なうとともに、電話回線からの着信の際には、常閉接点１２_NC側に接続し、電話回線と電話機とを直接接続するものである。
【００６０】
この為、ＬＣＲアダプタ１０では、電流検出回路１４と極性検出回路１によって電話回線Ｌ１、Ｌ２の極性と直流ループの形成有無を監視し、回線制御回路１１において発信か着信かを判別することによって、回線制御回路１１からバイパスリレー制御信号ＬＰＳを出力し、電話機接続線Ｔ１、Ｔ２の接続を上記のように切り換えている。
【００６１】
この電話回線Ｌ１、Ｌ２の極性と直流ループの形成有無から、電話回線の使用状況を判別し、バイパスリレー１２を切り換える手順を図３と図４で説明する。図４（ａ）は、送信の際の、同図（ｂ）は、着信の際の電話回線の信号波形を示したものである。
【００６２】
送信前の待機状態において、バイパスリレー１２は常閉接点１２_NCに接続し、電話回線と電話機とは直接接続し、電話回線Ｌ１、Ｌ２間の電位差は＋４８Ｖとなっている。この待機状態での電話回線の極性は、上述の通り本発明に係る極性検出回路１で周期的に検出することによって監視している。
【００６３】
図４（ａ）に示すように、ｔ₁で、電話機を送信のためにオフフックとすると、電話回線Ｌ１、Ｌ２間に直流ループが形成され、電話回線Ｌ１、Ｌ２間の電位差は数Ｖに降下し、交換機側では、この直流ループ形成を検出して、４００ＨｚのＣＰＴ（ＣａｌｌＰｒｏｇｒｅｓｓＴｏｎｅ）信号を重畳させる。
【００６４】
このとき、電流検出回路１４では、直流ループが形成されることによって、図示しないいずれか一方のフォトカプラが動作し、直流ループ検出情報を回線制御回路１１へ出力する。回線制御回路１１では、極性検出回路１で転極を検出する前に、電流検出回路１４から直流ループ検出情報を入力したときには、転極が行われる前に、電話機がオフフックされたものとみなして送信と判定する。
【００６５】
送信の際には、回線制御回路１１においてダイヤル番号の番号変換の処理を行なう為に、回線制御回路１１からバイパスリレー制御信号ＬＰＳを出力してバイパスリレー１２を常開接点１２_NO側に切り換え、電話機接続線Ｔ１、Ｔ２を回線制御回路１１側へ接続する。従って、交換機から出力されるＣＰＴ信号は、回線制御回路１１を経由して電話機へ送出され、電話機から選択信号が発信されると、回線制御回路１１において番号変換の処理が行われ、ｔ₂において、電話回線Ｌ１、Ｌ２へ変換された選択信号（ＰＢ信号若しくはＤＰ信号）が出力される。
【００６６】
続いて、ｔ₃からｔ₄の間に、交換機から３秒間隔で１６Ｈｚの呼出信号を受け、通話相手電話機がオフフックとなると電話回線が接続され、ｔ₄で転極し、通話が終了した後、ｔ₅で電話機をオフフックとすることにより、電話回線は更に転極し、待機状態に復帰する。これらのｔ₄、ｔ₅での転極は、上述の通り、電流検出回路１４で検出することができる。
【００６７】
回線制御回路１１は、直流ループ検出情報によって待機状態に復帰したことを検出すると、バイパスリレー１２を常閉接点１２_NC側へ接続して、電話回線と電話機とを直接接続する。
【００６８】
受信の際には、交換機からの制御によって電話回線Ｌ１、Ｌ２は、待機状態からｔ₁₁において転極が行われる。この転極は、極性検出回路１において検出され、回線制御回路１１は、直流ループが形成される前に転極が行われたことによって、受信と判定する。従って、この後のｔ₁₂より、１６Ｈｚの呼出信号が交換機から入力されるが、呼出信号を受ける前に着信を検出できる。ｔ₁₁とｔ₁₂間に電流検出回路１４で直流ループを検出した場合には、受信直後に電話機をオフフックとして発信しようとしたものとみなすことができ、発着信の衝突を防止するため、受信を優先させる。すなわち、前述したような発信とみなした後のバイパスリレー１２の切り換えは行わない。
【００６９】
ｔ₁₃において、電話機がオフフックされると、電話回線に直流ループが形成されるとともに転極が行われる。この直流ループの形成と転極は、電流検出回路１４で検出される。
【００７０】
通話が終了し、ｔ₁₄でオンフックとすると、電話回線は、図のように待機状態に復帰する。このように、受信中には通常回線制御回路が働くことはなく、バイパスリレー１２も動作しない。
【００７１】
図５は、本発明の第２実施の形態に係る極性検出回路２０の構成を示す回路図である。
【００７２】
同図に示すように、第１実施の形態と同様に、一対の電話回線Ｌ１、Ｌ２間に充電用コンデンサＣ１１と充電抵抗Ｒ１１が直列に接続され、待機状態において電話回線Ｌ１、Ｌ２に印加された電圧によって、充電用コンデンサＣ１１に電荷が充電される。
【００７３】
充電用コンデンサＣ１１の一端で充電抵抗Ｒ１１との間の接続部Ｊ１１には、発光ダイオード２２のアノードと第２逆方向電流防止ダイオードであるダイオードＤ１４のカソードが接続している。発光ダイオード２２は、フォトトランジスタ２３とともに第１アイソレート電流検出素子であるフォトカプラＰＣ１１を構成する。フォトトランジスタ２３のエミッタは、接地され、コレクタは、プルアップ抵抗Ｒ１３を介して５Ｖの電源に接続されるとともに、回線制御回路１１の入力ポートＰ₁₂と接続され、第１放電電流検出信号Ｙ１を回線制御回路１１へ出力するようにしている。
【００７４】
また、充電用コンデンサＣ１１の他端の接続部Ｊ２には、前記接続と対称形に発光ダイオード２４のアノードと第１逆方向電流防止ダイオードであるダイオードＤ１３のカソードが接続している。発光ダイオード２４は、フォトトランジスタ２５とともに第２アイソレート電流検出素子であるフォトカプラＰＣ１２を構成する。フォトトランジスタ２５のエミッタは、接地され、コレクタは、プルアップ抵抗Ｒ１２を介して５Ｖの電源に接続されるとともに、回線制御回路１１の入力ポートＰ₁₁と接続され、第２放電電流検出信号Ｙ２を回線制御回路１１へ出力するようにしている。
【００７５】
発光ダイオード２２、２４の出力側であるカソードは互いに接続されて、放電抵抗Ｒ１５を介してフォトトランジスタ２６のコレクタに接続している。このフォトトランジスタ２６は、発光ダイオード２７とともにアイソレートスイッチング素子であるフォトカプラＰＣ１３を構成する。発光ダイオード２７のアノードは、プルアップ抵抗Ｒ１４を介して５Ｖの電源と接続し、他方のカソードは、回線制御回路１１の出力ポートＰ₁₃に接続して、回線制御回路１１から出力される制御信号ＳＬによって発光ダイオード２７を点灯制御するようにしている。
【００７６】
フォトトランジスタ２６のエミッタ側は分岐して、一方がダイオードＤ１３のアノードと、他方がダイオードＤ１４のアノードと接続し、エミッタから流れる放電電流が、いずれのダイオードＤ１３、Ｄ１４へも流れるようにしている。
【００７７】
極性検出回路２０は、このように構成されているので、充電用コンデンサＣ１１の両端Ｊ１１、Ｊ１２には、Ｊ１１、フォトカプラＰＣ１１、放電抵抗Ｒ１５、フォトカプラＰＣ１３、ダイオードＤ１３、Ｊ１２の順に放電電流が流れる第１放電回路と、Ｊ１２、フォトカプラＰＣ１２、放電抵抗Ｒ１５、フォトカプラＰＣ１３、ダイオードＤ１４、Ｊ１１の順に放電電流が流れる第２放電回路とが接続されることとなる。
【００７８】
この様に構成された電話回線の極性検出回路２０によれば、回線制御回路１１から、制御信号ＳＬを出力する毎に、いずれのアイソレート電流検出素子ＰＣ１１、ＰＣ１２で放電電流を検出したかによって、電話回線Ｌ１、Ｌ２の極性を検出することができる。
【００７９】
すなわち、充電用コンデンサＣ１１が充電された後に、制御信号ＳＬを出力すると、発光ダイオード２７が発光することによって、フォトトランジスタ２６が応動し、第１放電回路と第２放電回路のいずれもが閉回路となる。
【００８０】
従って、仮にＬ１、Ｌ２の電位差（Ｌ１−Ｌ２）が、＋４８Ｖであれば、接続部Ｊ１１から流れようとする１ショットパルスの放電電流は、第１の放電回路に流れる。一方、ダイオードＤ１４によって逆流が阻止される第２の放電回路に、放電電流が流れることはない。
【００８１】
第１の放電回路に、放電電流が流れるとアイソレート電流検出素子ＰＣ１１の発光ダイオード２２が放電電流によって点灯し、フォトトランジスタ２３が応動して入力ポートＰ₁₂に第１電流検出パルスＹ１を出力する。
【００８２】
また、転極してＬ１、Ｌ２の電位差（Ｌ１−Ｌ２）が−４８Ｖとなったときには、逆方向に充電されるために放電電流の流れる方向も前述と逆方向のＪ１２側から流れようとする。従って、同様に制御信号ＳＬを出力して第１放電回路と第２放電回路を閉回路とすると、第２の放電回路のみに１ショットパルスの放電電流が流れ、フォトトランジスタ２５が、発光ダイオード２４の点灯によって応動し、入力ポートＰ₁₁に第２電流検出パルスＹ２を出力する。
【００８３】
すなわち、回線制御回路１１で、制御信号ＳＬを出力した後、第１電流検出パルスＹ１と第２電流検出パルスＹ２のいずれを入力したかによって、電話回線Ｌ１、Ｌ２の極性を検出できる。
【００８４】
つまり、制御信号ＳＬを出力した後、第１電流検出パルスＹ１を入力した場合には、Ｌ１が正極性側、Ｌ２が負極性側であり、第２電流検出パルスＹ２を入力しした場合には、Ｌ２が正極性側、Ｌ１が負極性側であると判別することができる。
【００８５】
更に、直流回路が開いている待機状態で、複数回、制御信号ＳＬを出力しても、第１電流検出パルスＹ１と第２電流検出パルスＹ２のいずれも入力されない場合には、電話回線の断線、極性検出回路２０の異常と判断することができる。
【００８６】
図６は、本発明の第３の実施の形態に係る電話回線の極性検出回路３０を示すものであり、上記第２の実施の形態における第１逆方向電流防止ダイオードＤ１３と第２逆方向電流防止ダイオードＤ１４を省略したものである。
【００８７】
同図に示すように、接続部Ｊ１１と放電抵抗Ｒ１５との間には、第１アイソレート電流検出素子であるフォトカプラＰＣ２１と第２アイソレート電流検出素子であるフォトカプラＰＣ２２が並列に接続されている。
【００８８】
フォトカプラＰＣ２１は、アノード側が接続部Ｊ１１と接続する発光ダイオード３１とフォトトランジスタ３３とからなり、フォトカプラＰＣ２２は、アノード側が放電抵抗Ｒ１５と接続する発光ダイオード３２とフォトトランジスタ３４とからなっている。
【００８９】
放電抵抗Ｒ１５の他端は、アイソレートスイッチング素子ＰＦ１を介して、接続部Ｊ１２と接続している。このアイソレートスイッチング素子は、双方向フォトカプラであり、制御信号ＳＬにより発光ダイオード３５を点灯させると応動し、双方向に電流を流すものである。本実施の形態におけるアイソレートスイッチング素子としては、この他に、光ＭＯＳリレーなど双方向に電流を流すものであれば採用することができる。その他の回路構成は、第２の実施の形態と同一であるので、重複説明は省略する。
【００９０】
このように構成された極性検出回路は、制御信号ＳＬによってアイソレートスイッチング素子ＰＦ１を制御すると、充電用コンデンサＣ１１の充電方向によって、フォトカプラＰＣ２１とフォトカプラＰＣ２２のいずれかが動作する。すなわち、発光ダイオード３１は第１逆方向電流防止ダイオードを、発光ダイオード３２は第２逆方向電流防止ダイオードを兼ね、接続部１１とアイソレートスイッチング素子ＰＦ１の間で、第１逆方向電流防止ダイオード３１と第２逆方向電流防止ダイオード３２とが並列で互いに逆方向に接続しているので、いずれか一方にのみ放電電流が流れる。
【００９１】
従って、第２の実施の形態と同様に、いずれのフォトカプラＰＣ２１とフォトカプラＰＣ２２が動作するかによって、電話回線の極性が検出でき、しかも図５と比較して明らかなように、回路構成が簡略化し、各放電回路からダイオードを一個づつ省略することができる。
【００９２】
本発明は、上述の実施の形態に限らず、種々の変更が可能である。
【００９３】
例えば、本発明に係る極性検出回路１、２０は、ＬＣＲアダプタ内に設けた例で説明したが、電話機内に備えてもよいものである。
【００９４】
また、アイソレート電流検出素子とアイソレートスイッチング素子には、極性検出回路側と外部回路が絶縁できるものであれば、トランジスタリレー、ＳＣＲリレー等の半導体継電器や電磁継電器を用いてもよい。
【００９５】
第１の実施の形態では、第１の放電回路と第２の放電回路のアイソレート電流検出素子を一つの素子で共用したが、個別に独立の放電回路を設けてそれぞれにアイソレート電流素子を介在させてもよい。
【００９６】
同様に、第２の実施の形態では、第１の放電回路と第２の放電回路のアイソレートスイッチング素子を一つの素子で共用したが、個別に放電回路毎に設けて、それぞれにアイソレートスイッチング素子を介在させてもよい。
【００９７】
尚、第１の実施例では、ＲＳフリップフロップ４を用いているが、これは、極性の検出を容易にする為であり、第２の実施の形態のように、電流検出パルスの受信タイミングを、アイソレートスイッチング素子を制御した後と予測できるので、必ずしも備える必要はない。
【００９８】
【発明の効果】
本発明によれば、電話回線の直流回路が開いている待機状態で、電話回線の極性を監視することができる。従って、呼出信号が送出される前の転極情報を得て、着信を検出できるので、呼出信号を受ける前に誤って、発信のため直流ループを形成して発着信が衝突するということがない。特にダイヤルイン交換機に接続されたＬＣＲアダプタ等、転極のみで着信を判断する必要がある機器に用いることができる。
【００９９】
また、直流ループが形成される前の段階で、電話回線の極性を検出することができるので、ＬＣＲアダプタ等を電話回線と電話機との間に逆極性で接続しても、検出して多極性に合わせて転極リレーなどを動作することによって修正できるので、誤動作することがない。従って、ＬＣＲアダプタ等の取付の際に極性を考慮せずに接続することができ、取付作業性が向上する。
【０１００】
更に、直流回路が開いている状態で、電話回線間は、充電用コンデンサによって絶縁されているので、例えば直流抵抗値は１ＭΩ以上という電話回線接続条件を満たすことができ、電話回線間に電流が流れることによって交換機が誤ってオフフックと判断することがない。
【０１０１】
直流回路が開いている状態で電話回線の極性の検出と検出した極性情報の出力には、電話回線から充電した充電用コンデンサからの放電電流を利用して出力するので、この為に電源供給回路を用意する必要がなく、回路構成が簡略化し、部品点数も減少する。特に、複数チャンネルの電話回線を制御するＬＣＲアダプタ等に本発明の極性検出回路を用いると、各チャンネル毎に極性検出回路が絶縁されているので、電話回線のチャンネル数分の電源供給回路を用意することなく、各チャンネル毎に極性が検出できる。
【０１０２】
アイソレート電流検出素子を駆動するだけの放電電流が得られれば、任意のタイミングで、アイソレートスイッチング素子を制御し、電話回線の極性を検出できるので、極性検出情報の出力検出が容易である。
【０１０３】
請求項５の発明によれば、請求項２の発明に加えて、アイソレート電流検出素子の他に別に逆方向電流防止ダイオードを放電回路に設けなくても、第１、第２放電回路には互いに逆方向の放電電流のみが流れる。従って、回路構成が単純化するとともに、回路を構成する部品点数を削減してコストダウンを図ることができる。
【０１０４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る電話回線の極性検出回路１の回路図である。
【図２】図１の回路において、電話回線間の電圧と制御信号ＳＬ１、ＳＬ２及び放電電流検出信号Ｙの関係を示す波形図である。
【図３】ＬＣＲアダプタ１０のブロック図である。
【図４】電話回線の信号波形を示したものであり、
（ａ）は、送信の際の、
（ｂ）は、着信の際の、
波形図である。
【図５】本発明の第２実施の形態に係る電話回線の極性検出回路２０の回路図である。
【図６】本発明の第３実施の形態に係る電話回線の極性検出回路３０の回路図である。
【図７】従来の電話回線の着信信号検出回路１００を示す回路図である。
【図８】従来の電話回線の極性検出回路１１０、１２０、１３０を示す回路図である。
【符号の説明】
Ｌ１第１の電話回線
Ｌ２第２の電話回線
Ｃ１、Ｃ１１充電用コンデンサ
Ｒ１、Ｒ１１抵抗
Ｄ３、Ｄ１３、３１第１逆方向電流防止ダイオード
Ｄ４、Ｄ１４、３２第２逆方向電流防止ダイオード
ＰＣ１第１アイソレートスイッチング素子
ＰＣ２第２アイソレートスイッチング素子
ＰＣ３アイソレート電流検出素子
ＰＣ１１、ＰＣ２１第１アイソレート電流検出素子
ＰＣ１２、ＰＣ２２第２アイソレート電流検出素子
ＰＣ１３アイソレートスイッチング素子

Claims

一対の第１，第２の電話回線（Ｌ１）（Ｌ２）の極性反転情報を検出するための極性検出回路において、
前記第１，第２の電話回線（Ｌ１）（Ｌ２）との間に接続され、充電用コンデンサ（Ｃ１）と抵抗（Ｒ１）が直列に接続された充電回路と、
前記充電用コンデンサ（Ｃ１）の両端に接続し、第１逆方向電流防止ダイオード（Ｄ３）と第１アイソレートスイッチング素子（ＰＣ１）とアイソレート電流検出素子（ＰＣ３）とが直列に接続され、前記第１逆方向電流防止ダイオード（Ｄ３）によって、前記充電用コンデンサ（Ｃ１）に蓄積された電荷を一方向にのみ放電させる第１放電回路と、
前記充電用コンデンサ（Ｃ１）の両端に接続し、第２逆方向電流防止ダイオード（Ｄ４）と第２アイソレートスイッチング素子（ＰＣ２）と前記アイソレート電流検出素子（ＰＣ３）とが直列に接続され、前記第２逆方向電流防止ダイオード（Ｄ４）によって、前記充電用コンデンサ（Ｃ１）に蓄積された電荷を前記第１放電回路と逆方向にのみ放電させる第２放電回路とからなり、
前記第１アイソレートスイッチング素子（ＰＣ１）と前記第２アイソレートスイッチング素子（ＰＣ２）とを交互に制御して前記第１放電回路と前記第２放電回路を交互に閉回路とし、いずれの前記アイソレートスイッチング素子（ＰＣ１）（ＰＣ２）を制御したときに、前記充電用コンデンサ（Ｃ１）からの放電電流が前記アイソレート電流検出素子（ＰＣ３）によって検出されたかによって、前記一対の第１，第２の電話回線（Ｌ１）（Ｌ２）の極性を判別することを特徴とする電話回線の極性検出回路。
一対の第１，第２の電話回線（Ｌ１）（Ｌ２）の極性反転情報を検出するための極性検出回路において、
前記第１，第２の電話回線（Ｌ１）（Ｌ２）との間に接続され、充電用コンデンサ（Ｃ１１）と抵抗（Ｒ１１）が直列に接続された充電回路と、
前記充電用コンデンサ（Ｃ１１）の両端に接続し、第１逆方向電流防止ダイオード（Ｄ１３）とアイソレートスイッチング素子（ＰＣ１３）と第１アイソレート電流検出素子（ＰＣ１１）とが直列に接続され、前記第１逆方向電流防止ダイオード（Ｄ１３）によって、前記充電用コンデンサ（Ｃ１１）に蓄積された電荷を一方向にのみ放電させる第１放電回路と、
前記充電用コンデンサ（Ｃ１１）の両端に接続し、第２逆方向電流防止ダイオード（Ｄ１４）と前記アイソレートスイッチング素子（ＰＣ１３）と第２アイソレート電流検出素子（ＰＣ１２）とが直列に接続され、前記第２逆方向電流防止ダイオード（Ｄ１４）によって、前記充電用コンデンサ（Ｃ１１）に蓄積された電荷を前記第１放電回路と逆方向にのみ放電させる第２放電回路とからなり、
前記アイソレートスイッチング素子（ＰＣ１３）を一定周期で制御して前記第１放電回路と前記第２放電回路を閉回路とし、前記充電用コンデンサ（Ｃ１１）からの放電電流が前記第１アイソレート電流検出素子（ＰＣ１１）と前記第２アイソレート電流検出素子（ＰＣ１２）のいずれで検出されたかによって、前記一対の第１，第２の電話回線（Ｌ１）（Ｌ２）の極性を判別することを特徴とする電話回線の極性検出回路。
前記アイソレートスイッチング素子（ＰＣ１）（ＰＣ２）（ＰＣ１３）と前記アイソレート電流検出素子（ＰＣ３）（ＰＣ１１）（ＰＣ１２）のいずれか若しくは全てがフォトカプラであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電話回線の極性検出回路。
前記アイソレートスイッチング素子（ＰＣ１）（ＰＣ２）（ＰＣ１３）と前記アイソレート電流検出素子（ＰＣ３）（ＰＣ１１）（ＰＣ１２）のいずれか若しくは全てが半導体継電器であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電話回線の極性検出回路。
前記第１アイソレート電流検出素子（ＰＣ２１）と前記第２アイソレート電流検出素子（ＰＣ２２）とがフォトカプラであり、前記第１アイソレート電流検出素子（ＰＣ２１）と前記第２アイソレート電流検出素子（ＰＣ２２）の前記フォトカプラを構成する発光ダイオード（３１）（３２）が、それぞれ前記第１逆方向電流防止ダイオード（３１）と前記第２逆方向電流防止ダイオード（３２）であることを特徴とする請求項２記載の電話回線の極性検出回路。