JP3731151B2 - アナログ電話装置と、デジタル、アナログ、又はハイブリッド電話交換システムとをインターフェースで接続するための方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
アナログ電話器と、デジタル、アナログ、あるいはハイブリッド電話交換システムとをインターフェースで接続するための方法及び装置。
【０００２】
この出願は、１９９７年１１月６日に出願された合衆国仮出願番号第６０／０６４，３８２号の利益を要求する。１９９６年３月２７日に出願された合衆国出願番号第０８／６２５，３９８号の内容は、援用によって本明細書に組み込まれる。
【０００３】
発明の属する技術分野
発明は電話方式の分野に関する。より詳しくは、発明は、デジタル、アナログ、あるいはハイブリッド電話交換システムと、２線または４線のアナログ電話器とをインターフェースで接続するために適応できるインターフェースに関する。
【０００４】
発明の背景
典型的に電話サービス加入者の自宅において一般に見られるタイプの２線のアナログ電話セットは、双方向の２線の電話線を介して電話サービスプロバイダーの本部に接続された本体ユニットを含み、また、４線の受話器ケーブルを介して電話器本体ユニットに接続された受話器を含んでいる。受話器ケーブルは、４つの電話線を持っている。なぜならば、２方向音声伝達のため、その受話器は、それぞれ一対のワイヤを必要とする、マイクとスピーカーの両方を含んでいるからである。一般的に、電話器本体は、スピーカーに音声信号を、マイクに直流電圧を供給し、一方、電話器本体は、マイクから音声信号を受信する。電話器本体ユニットに含まれる２線・４線コンバーターは、２つの本部信号を４つの受話器信号に変換する。加えて、電話セットは、本部から送られてきたＡＣ呼出音信号を検出するための呼出音検波器と、受信送信のために本部に信号を送るためのフックスイッチとを含む。受話器が受話器受けからはずされるとき、フックスイッチは、本部に検出される電話セットによって本部から直流電流を引くことをコントロールする。
【０００５】
従来のモデムは、デジタルデータによってアナログ搬送波信号を変調することにより、デジタル信号を２線の電話線にのせて信号を送る。一般的に、デジタルデータは、モデムに接続されたコンピュータやファクシミリ機械によって、生成される。搬送波信号は、電話送信線の周波数帯域内にあるトーンである。送信線の他端にある第２のモデムによって受信すると、デジタルデータは、受信信号を復調することによって、復元される。
【０００６】
会社組織は、しばしば、組織内の電話ユーザーに電話サービスを供給するために電話交換システムを利用する。電話交換システムは、デジタル構内交換機（ＰＢＸ）のように、接続できる対応電話セットと、全デジタルインターフェースを持つことができる。代わりに、電話交換システムは、ＰＢＸでアナログ回線カードによって、あるいは本部によって供給されるような、全アナログインターフェースを持つことができる。加えて、電話交換システムは、ハイブリッドＰＢＸ、あるいはキー電話システム（ＫＴＳ）のような、接続できる対応電話セットとともに、デジタルとアナログが結合したインターフェースを供給することができる。この明細書において、「ＰＢＸ」という語は、電話交換装置の上述したタイプと同様な装置を包含する意味に用いられる。
【０００７】
会社組織で利用される特定のＰＢＸと適合する電話セットは、ユーザーの机の上に配置されている。それぞれのＰＢＸと適合する電話セットは、対応する拡張線を介してＰＢＸに接続される。一方、ＰＢＸは、１以上の外部線を介して電話サービスプロバイダーに接続されている。ＰＢＸは、一般的に、ユーザーの電話セットに入ってくるコールを適切に結合し、ユーザーの電話セットから外部線へ出ていくコールを結合するための能力を有する。このようにして、電話セットごとに１以下の外部線で足りることになり、従って、電話サービスのコストを削減している。加えて、ＰＢＸは、一般的に、ユーザー同士のコールを接続したり、ボイスメールサービスを提供するように、ＰＢＸのユーザーに対し様々な特色を供給する。
【０００８】
ＰＢＸの機能のすべてを実行するために、ある特定の管理とオーバーヘッド通信が、それぞれのユーザーの電話セットとＰＢＸの間に必要となる。これらの通信は、一般的に、電話で会話を伝えるために必要な２方向音声信号に加えて、デジタル状態、初期設定、命令の各信号を含む。例えば、ＰＢＸは、電話のコールをその拡張線に伝達しなければならないか否かを知るために、電話セットが特定の拡張線に接続されているか否かを知らなければならない。別の例として、ユーザーが入ってくるコールを受け、出ていくコールを発し、電話コールを終了するために、また、ボイスメールや他のＰＢＸの特色にアクセスするために、ＰＢＸは、ユーザーの電話セットと相互に作用しなければならない。
【０００９】
一般に、管理とオーバーヘッド通信のために利用される伝達プロトコルは、ＰＢＸの様々な製造業者間で異なっている。加えて、全デジタルＰＢＸでは、音声信号は、電話セットとＰＢＸの間でデジタルサンプルとして伝達される。従って、アナログ音声信号は、それらが伝達される前に、デジタル方式でサンプルされ、様々な異なる機能（例えば、μ−ＬＡＷやＡ−ＬＡＷ）によって符号化される。受信と同時に、デジタルサンプルは、デコードされ、アナログ音声信号に再変換される。ハイブリッドシステムでは、音声信号は、アナログ信号として伝達され、一方、管理とオーバーヘッド通信は、デジタル信号である。それゆえ、モデム、ファックスモデム、ファクシミリ機械、または遠隔会議装置のような、２線のアナログ電話器は、一般にＰＢＸと直接インターフェースで接続することができない。また、ヘッドホン、受話器、またはモデムのような４線のアナログ電話器も、一般的に、ＰＢＸと直接インターフェースで接続することができない。
【００１０】
これは、ＰＢＸと適合する電話セットに加えて、モデム、ファックスモデム、ファクシミリ機械、遠隔会議装置、ヘッドホン、または受話器のような一般に利用可能なアナログ電話器を使いたいＰＢＸのユーザーにとって、問題を引き起こす。この問題は、パーソナルコンピューターに接続したモデムの使用を通して典型的にアクセスされる、World Wide Webへのアクセスの需要が最近増加していることによって倍増している。そのようなアナログ電話器のそれぞれのために専用外部線を設ける提案があった。しかしながら、この解決法は、完全に満足できるものでない。なぜならば、それは必要とされる外部線の数を制限しようとするＰＢＸに起因する節約を無視するからである。他の解決法は、ＰＢＸ内にアナログ回線カードを設け、ＰＢＸと２線のアナログ電話器を接続する別の線を供給するものである。この解決法は、ＰＢＸと接続できるそれぞれの電話とアナログ電話器をＰＢＸに接続するための別の拡張線を設ける必要のために高価である。
【００１１】
他の解決法は、電話セットのモデムに電話セットの受話器ポートを介してインターフェースで接続する装置を設けることであった。例えば、U.S. 特許第4,907,267号は、本体ユニットと受話器を備える電話セットを用いて使用するためのモデムインターフェース装置を開示している。その電話セットは、２線の電話セット、あるいはＰＢＸを用いて使用するためにデザインされた電話セットであり得る。モデムインターフェース装置を使用するために、受話器は、本体の受話器ジャックからプラグを抜かれ、装置の一端の受話器ジャックにプラグを入れられる。本体の受話器ジャックに接続された４線ケーブルは、装置から伸びている。また、装置は、装置とモデムのような２線電話器とを接続している２線ケーブルを受け入れるためのモジュラージャックを含んでいる。一連の手動スイッチは、音声とデータ伝達の間で選択し、使用されている特定の電話セットの信号特性を調和させるためのインターフェース装置を配置するために、適当な場所に設けられる。
【００１２】
U.S. 特許第4,907,267号で記述された手動スイッチの配列は、カリフォルニア州サンディエゴのアンリミテッド・システムズ（Unlimited Systems）によって製造された２つの製品中で改善されている。これらの製品の一番目である「KONEXX Office Konnector」は、２線電話、ファクシミリ機械、あるいはモデムのためのインターフェースを与えるために、電話セットの本体と受話器とに接続される。その装置は、２線電話、ファクシミリ機械、あるいはモデムが音声とデータ伝達の間で切り替えるためのスイッチがはずれているか否かを検出する。これらの製品の２番目である「KONEXX Konference」は、同様に本体と受話器の間に接続されるが、遠隔会議装置のためのインターフェースを提供する。これらの装置のそれぞれのために、手動スイッチが、装置を使用されている特定の電話セットの信号特性に適用するための４位置のうちの一つに設定される。
【００１３】
しかしながら、前述のインターフェース装置は、アナログ電話器をＰＢＸにインターフェースで接続するには不便である。これはそのようなインターフェース装置に設置するためには、ＰＢＸと適合する電話セットの受話器コードは、まずその本体から切り離されなければならないからである。それから、インターフェース装置は、受話器と本体の両方に接続されなければならない。次に、アナログ電話器が、インターフェース装置に接続されなければならず、最後に、インターフェース装置のためのスイッチ位置が、正確にセットされなければならない。
【００１４】
しかしながら、多分一層重要な欠点は、アナログ電話器が応答しまたは電話をかけるために使用されるたびに、ユーザーがＰＢＸと適合する電話セットを手動でオフフックに設定しなければならないということである。これは、一般的に、ＰＢＸと適合する電話の受話器を受話器受けからはずすことによって、達成される。同様に、アナログ電話器を使い終わったときに、ユーザーは、ＰＢＸと適合する電話をオンフック状態に戻さなければならない。もし、ユーザーがＰＢＸと適合する電話をオンフック状態に戻し忘れるならば、入ってくるコールは、接続できず、話し中の表示を受け取るだろう。加えて、ＰＢＸと語ｋなせいのある電話の受話器ポートは、一般的に、自動応答機能に必要とされる鳴らす音信号を供給しない。他の欠点は、DTMF信号は、電話番号にダイアルするためのＰＢＸシステムによって要求されるのだけれども、いくつかのＰＢＸと適合する電話は、受話器ポートを介してDTMF信号を受け入れないことである。従って、例えば、アナログ装置のオートダイアルの特徴は、操作し損ねるだろう。そのために、実際の電話キーパッドは、アナログ装置のためのダイアルを使用しなければならない。さらに、そのようなインターフェース装置と接続するために必要なケーブルは、極めて複雑に入り組み、ユーザーの机の上に乱雑な外観を呈しがちである。
【００１５】
そのため、必要とされるものは、アナログ電話器と、ＰＢＸと適合する電話の受話器ポートへのアクセスを必要としないＰＢＸとをインターフェースで接続するための技術である。さらに必要とされるものは、多種多様な商業的に利用され得るＰＢＸの信号特性に適合するのに十分な適用性を持つような技術である。一層さらに必要とされるものは、それらの機能を果たすために追加とされるケーブルの量を最小限とし、ユーザーから要求される技術的能力を最小限度にするような技術である。
【００１６】
発明の概要
本発明は、モデム、ファックスモデム、ファクシミリ機械、または遠隔会議装置のような２線のアナログ電話器、または、ヘッドフォン、受話器あるいはモデムのような４線のアナログ電話器と、構内交換（ＰＢＸ）とをインターフェースで接続するのに最適なインターフェース方法及びその装置である。この明細書において、「アナログ電話器」という語は、２線と４線の両方の電話器について用いられる。ＰＢＸと関連づけられたＰＢＸと適合する電話との間の信号特性の違いにもかかわらず、本発明のようなインターフェース装置は、異なる製造業者に製造された様々なＰＢＸを用いる場合に適している。好ましい実施の形態では、発明は、ＰＢＸと適合する電話の受話器ポートへのアクセスを必要としない。
【００１７】
一般的に、ＰＢＸは、２線の電話拡張線を介してすべての対応ＰＢＸに適合する電話と接続される。しかしながら、ハイブリッド電話交換システムのための拡張線は、８線までを含むことができる。本発明の第１の実施の形態では、インターフェース装置とＰＢＸと適合する電話セットの両方が拡張線に接続されている。アナログ電話器はそれからインターフェース装置に接続される。ＰＢＸに適合する電話は、拡張線が入ってくるコールを受けることが可能であることをＰＢＸに通知するようにＰＢＸと交信する。加えて、ＰＢＸと適合する電話は、インターフェース装置によって妨害されることなく、電話をかけたり受けたりできる。
【００１８】
アナログ電話器もまた、電話をかけたり受けたりできる。アナログ電話器によって始められた発信電話をかけるために、インターフェース装置は、アナログ電話器がオフフックになるときに発生するような、アナログ電話器からの電流（発信音の要求）を検出する。したがって、インターフェース装置は、アナログ電話器の見地から本部にほぼ匹敵する。アナログ電話器がオフフックになるのを検出するのに応答して、インターフェースは、ＰＢＸと適合する電話がオフフックとなるのに似せて機能させるように、ＰＢＸに適当な命令を伝達する。このことは、手動でＰＢＸと適合する電話をオフフックにすることなく達成される。第１の実施の形態によれば、かけられた電話番号は、インターフェース装置上に配置されたキーパッドを用いてダイアルされる。
【００１９】
アナログ電話器を用いて入ってくるすべてのコールを受けるために、インターフェース装置は、ＰＢＸによって送られ、通信の拡張線に接続されたＰＢＸと適合する電話に向けられた入ってくるコールの通知を受ける。もし、アナログ電話器がそれからオフフックになるならば、インターフェース装置は、ＰＢＸと適合する電話がオフフックになるのに似せて機能させるように、ＰＢＸに適当な命令を伝達することによって、応答する。
【００２０】
一度、電話がインターフェース装置を介してアナログ電話器に接続されると、インターフェース装置は、音声またはモデム信号で、アナログ電話器とＰＢＸの間に２方向の伝達路を与える。従って、インターフェース装置は、アナログ電話器から音声かモデム信号を受け、ＰＢＸが受けるのに適した形式にそれらを変換し、また、ＰＢＸから音声またはモデム信号を受け、アナログ電話器が受けるのに適した形式にそれらを変換する。例えば、もし、ＰＢＸが全デジタルＰＢＸであるならば、インターフェース装置は、アナログからデジタルへ、またデジタルからアナログへの適切な変換を行う。
【００２１】
入ってくるか出ていく電話が完了したとき、インターフェース装置は、アナログ電話器がオンフック状態に戻るときに起こるように、アナログ電話器によってもはや電流が流れていないことを検出する。これに応答して、インターフェースは、ＰＢＸと適合する電話がオンフック状態に戻るのに似せて機能させるように、ＰＢＸに適当な命令を伝達する。
【００２２】
第２の実施の形態は、ＰＢＸと適合する電話上に配置されたキーパッドがコールされた電話番号にダイアルするために利用されるという点で第１の実施の形態と異なる。第２の実施の形態によれば、キーパッドは、インターフェース装置上に設けられる必要はない。
【００２３】
第３の実施の形態は、アナログ電話器上に配置されたキーパッドがコールされた電話番号にダイアルするために利用され得るという点で第１、第２の実施の形態と異なる。インターフェース装置は、電話番号がダイアルされるときにアナログ電話器よって生成される、デュアルトーンマルチフリークエンシー（ＤＴＭＦ）信号を受ける。インターフェースは、それからこれらの信号をＰＢＸに適した形式に変換する。
【００２４】
第４の実施の形態は、拡張線に接続された電話が入ってくるコールを受けることができることをＰＢＸに通知をするように、インターフェース装置がＰＢＸと通信するという点で、他の実施の形態とは異なる。第３の実施の形態と同様に、アナログ電話器上に配置されたキーパッドは、コールされる電話番号をダイアルするために利用され得る。従って、第３の実施の形態において、ＰＢＸと適合する電話は、インターフェース装置とともに拡張線に接続される必要がない。
【００２５】
ＰＢＸに適した伝達プロトコルを用いるＰＢＸと音声及びオーバーヘッド信号を伝達するために、インターフェース装置は、ＰＢＸの特徴を「学習」しなければならない。そのため、インターフェース装置がＰＢＸとつながれているときに、学習技術が作動される。
【００２６】
学習技術の第１のステップは、インターフェース装置が接続された電話システムが、全デジタルＰＢＸのようなデジタルサンプルとして音声信号を伝達するか否か、または電話システムがハイブリッドＰＢＸ、ＫＴＳ、あるいは電話サービスプロバイダーの本部のようなアナログ形式で音声信号を伝達するか否かを決定することを要求する。これらのタイプの電話交換システムのそれぞれと適合する電話セットの主要な機能は、関連づけられた電話交換システムによって直接電力を受ける。発明者は、電力供給特性がモジュラーインターフェースターミナルの位置と適切な直流電源抵抗に関して、電話交換システムのそれぞれのタイプで異なることに気が付いた。従って、拡張線につながれた８つまでのターミナルの状態をポーリングするインターフェース装置によって決定がなされる。ポーリングされたターミナルのどれがアクティブであるかを分かることによって、インターフェース装置は、ハイブリッド電話交換システムと他のタイプの電話交換システムとの間を識別する。電話交換システムがハイブリッドシステムであると仮定すると、特定のモデルまたはその製造業者は、一般的に、ポーリングされたターミナルのいずれがアクティブであるか分かることによって、識別されることができる。
【００２７】
電話交換システムがハイブリッドシステムでないと仮定すると、アクティブなターミナルを介して拡張線について３つまでの直流電源抵抗の測定が行われる。第１の測定は、アンロード時の直流測定である。第２の二つの測定として、拡張線は、それぞれ固定された抵抗値の負荷によってロードされる。そのインターフェースは、電話交換システムのいずれが全デジタルシステムまたはアナログシステムであるかを決定するために、これらの測定結果と予め記憶された値とを比較する。
【００２８】
もし、そのシステムが多線のハイブリッドタイプ形式の音声信号を伝達するならば、インターフェース装置は、結果的に自らを設定する。それから、学習技術における次のステップは、オフフック状態をポーリングすることである。ポーリングされたオフフック状態に応答して、ハイブリッドＰＢＸは、内線の受信線にダイアルトーン信号を供給する。インターフェース装置は、ダイアルトーン信号を検出し、受信と送信の両信号路のためにレベル調整を行う。受信信号路は、ダイアルトーン信号を用いて構成され、送信路は、ハイブリッドＰＢＸに適した予め記憶されたパラメーターの一セットを用いて構成される。このことは、インターフェース装置が多くのそのようなセットから操作上のパラメーターの記憶されたセットを選択することによって達成される。
【００２９】
もしそのシステムが音声信号をアナログ形式で伝達するならば、インターフェース装置もまた、結果的に自らを設定する。従って、学習技術の次のステップは、すべてのオフフック状態をポーリングすることである。ポーリングされたオフフック状態に応答して、ＰＢＸのアナログ回線カードまたは本部は、インターフェース装置にダイアルトーン信号を供給する。インターフェース装置は、ダイアルトーン信号を検出し、受信及び送信の両信号路のためにレベル調整を行う。受信路は、ダイアルトーン信号を用いて構成され、送信路は、送信目的音量評価（ＴＯＬＲ）の感度レベルによって構成される。
【００３０】
他の点では、もし、システムが音声信号をデジタルサンプルとして伝達するならば、学習技術の次のステップは、ＰＢＸと関連づけられたＰＢＸと適合する電話の間で伝達するために利用される信号プロトコルを決定することである。このことは、インターフェース装置が拡張線を一瞬開回路とすることにより達成される。それから、インターフェース装置は、ＰＢＸと適合する電話を初期化し、ＰＢＸと、拡張線につながっているＰＢＸと適合する電話が入ってくるコールを受信できるＰＢＸに通知するＰＢＸと適合する電話の間で伝達される信号を監視する。
【００３１】
それから、この決定に基づいて、インターフェース装置は、適切な信号プロトコルによって自らを設定する。このことは、インターフェース装置が多くのそのようなセットから操作上のパラメーターの記憶されたセットを選択することによって達成される。操作上のパラメーターセットは、インターフェース装置内の記憶装置に予め格納されている。操作上のパラメーターの選択されたセットは、利用されている特定のＰＢＸに適したプロトコルを用いるＰＢＸと伝達するためにインターフェース装置を構成する。
【００３２】
従って、学習技術は、異なるＰＢＸの製造業者の間でのＰＢＸとＰＢＸと適合する電話の間の信号特性の変化に自ら自動的に適合することを可能にする。
【００３３】
最適な実施の形態の詳細な説明
第１図は、本発明における電話交換システム（ＰＢＸ）１０２、ＰＢＸと適合する電話セット１０４、２線アナログ電話器１０６、及び４線アナログ電話器１０８につながれたインターフェース装置１００のブロック線図を示している。電話交換システム１０２は、全デジタルの構内交換（ＰＢＸ）、ハイブリッドＰＢＸ、キー電話システム（ＫＴＳ）、または本部１１０からの直接線である。この明細書において、「ＰＢＸ」という語は、上述した電話交換装置のすべてのタイプを包含する。そして、この明細書において、「ＰＢＸと適合する電話セット」という語は、特定のＰＢＸ１０２に直接インターフェースで接続するように特に設計された電話セット１０４を指す。一般的には、ＰＢＸ１０２とＰＢＸと適合する電話セット１０４は、同じ製造業者によって供給される。若干の製造業者がＰＢＸとこれに対応するＰＢＸと適合する電話セットを製造しているにもかかわらず、一製造業者によって供給されたＰＢＸと適合する電話セットは、一般に異なる製造業者によって供給されたＰＢＸとインターフェースで接続できない。
【００３４】
ＰＢＸ１０２は、１以上の外部線１１２を介して、電話サービスプロバイダーの本部１１０とつながれ、拡張線１１６とウォールジャック１１８を介してインターフェース装置１００のＰＢＸポート１１４にもまたつながれている。拡張線１１６は、多くの電話交換システムの場合２線であるが、ハイブリッド交換システムのための拡張線１１６は、８線までを包含できる。
【００３５】
ＰＢＸ１０２は、例えば、サービスルームや地下室のような、ビジネス現場の中心に位置され得る。多くの拡張線（ただ一つ、拡張線１１６のみを示したが）は、対応するウォールジャック（ただ一つ、ウォールジャック１１８のみを示したが）に接続されている。一般的に、ウォールジャックは、ビジネス現場を通していたるところに配置されている。ウォールジャックは、ユーザーの事務所、会議室、及び応接室に配置され得る。慣習的に、ＰＢＸと適合する電話セット１０４は、ウォールジャック１１８にプラグを差し込むだろう。しかしながら、本発明によれば、インターフェース装置１００のプラグが、ウォールジャック１１８に差し込まれるが、一方、ＰＢＸと適合する電話セット１０４のプラグは、インターフェース装置１００に差し込まれる。
【００３６】
インターフェース装置１００は、ＰＢＸポート１１４を介して、ＰＢＸ１０２につながれたインターフェース制御部１２０を含む。インターフェース装置１００の内部で、ＰＢＸポート１１４は、インターフェース制御部１２０とスイッチＳＷ１の第１のターミナルにつながれる。スイッチＳＷ１の第２のターミナルは、ＰＢＸ電話ポート１２２につながれる。スイッチＳＷ１は、インターフェース制御部１２０によって制御される。また、インターフェース装置１００の内部には、インターフェース制御部１２０が２線アナログ電話ポート１２４と４線アナログ電話ポート１２６につながれている。
【００３７】
インターフェース装置１００の外部には、ＰＢＸと適合する電話セット１０４がＰＢＸ電話ポート１２２にプラグで差し込まれ、２線アナログ電話器１０６は、２線ポート１２４にプラグで差し込まれ、４線アナログ電話器１０８は、４線ポート１２６にプラグで差し込まれる。本発明のある実施の形態では、本発明の利点を得るためにＰＢＸと適合する電話セット１０４が常にある必要はない。加えて、本発明の利点を得るために電話器１０６と１０８の両方がそろってある必要はない。
【００３８】
電話器１０６と１０８は、それぞれ、モデム、ファックスモデム、ファクシミリ機械、遠隔会議装置、ヘッドフォン、受話器、または他のタイプの慣習的なアナログ電話器であってよい。４線電話器１０８は、主として第１の線対を介してアナログ信号を送信し、第２の線対（単方向信号）を介してアナログ信号を受信するのに、２線電話器１０６はただ一対の線（双方向信号）を介して、両方向で（送信と受信）アナログ信号を伝達する点で、２線電話器１０６と異なる。
【００３９】
図２は、図１に示されたインターフェース装置１００のインターフェース制御部１２０のブロック線図を示している。本部エミュレーター２００は、２線ポート１２４（図１）につながれている。本部エミュレーター２００は、ポート１２４に直流電圧を供給し、本部エミュレーター２００から電流が流れるか否かに依存して、２線アナログ電話器１０６（図１）のオンフック／オフフック状態を検出する。本部エミュレーター２００は、２線アナログ電話器１０６のオンフック／オフフック状態の指示をフックスイッチブロック２０２に与える。
【００４０】
本部エミュレーター２００はまた、２線・４線コンバーター２０４につながれる。本部エミュレーター２００内部では、２線ポート１２４からの信号は、２線・４線コンバーター２０４を経由する。２線・４線コンバーター２０４は、ハイブリッド回路として一般に知られ、送信及び受信信号を分離して、２線ポート１２４から双方向信号に変換する、通常の回路である。２線・４線コンバーター２０４からのこれらの分離された送信及び受信信号は、ＴＸ／ＲＸオーディオブロック２０６につながれる。
【００４１】
４線ポート１２６（図１）からの信号もまた、ＴＸ／ＲＸオーディオブロック２０６を経由する。２線・４線変換は、それらの信号には必要でない。なぜならば、それらはすでに送信及び受信チャネルに分離されているからである。４線電話器用のオンフック／オフフック状態の指示は、オンフックスイッチのような、フックスイッチブロック２０２につながれたユーザーインターフェース（示さず）によって供給される。
【００４２】
ＴＸ／ＲＸオーディオブロック２０６は、受信及び送信の両信号路のために適切なレベルの調整を行う。従って、ＴＸ／ＲＸオーディオブロック２０６は、利得制御可能なアンプのような、アナログ信号処理回路を含む。ＴＸ／ＲＸオーディオブロック２０６は、ＰＢＸ１０２（図１）から受信した音声またはモデム信号のレベルがアナログ電話器１０６または１０８との適合性のために調整されることを保証し、また、アナログ電話器１０６または１０８から受信した信号のレベルがＰＢＸ１０２との適合性のために調整されることを保証する。
【００４３】
ＴＸ／ＲＸオーディオブロック２０６を介して、２線・４線コンバーター２０４から、及び４線ポート１２６からの分離された送信及び受信信号は、パルス符号変調（ＰＣＭ）エンコーダー／デコーダー（ＣＯＤＥＣ）ブロック２０８、及びすべてのアナログ線インターフェースブロック２１０とつながれる。好ましくは、PCM CODECブロック２０８は、ＰＢＸ１０２（図１）が拡張線１１６によって、デジタルサンプルとして音声またはモデム信号を伝達するか、あるいは、ＰＢＸ１０２がアナログ形式でこれらの信号を伝達するかに依存して、選択的にアクティブかインアクティブになる。もし、ＰＢＸ１０２がデジタルサンプルとしてこれらの信号を伝達するならば、PCM CODECブロック２０８は、アクティブとなる。逆に、もしＰＢＸ１０２がこれらの信号をアナログ形式で伝達するときは、ＣＯＤＥＣブロック２０８はインアクティブとなる。
【００４４】
PCM CODECブロック２０８がアクティブであると仮定すると、デジタルライントランシーバー２１２及びデジタルラインインターフェース２１４はともに、アクティブとなる。PCM CODECブロック２０８は、ＴＸ／ＲＸオーディオブロック２０６から受信したアナログ音声またはモデム信号を連続的なデジタルデータストリームに切り替える。好ましくは、この切り替えは、Ａ法則またはμ法則の送信信号を圧縮し受信信号を伸長する技術に従って、前もって形成される。PCM CODECブロック２０８によって形成された連続的なデータストリームは、アナログ電話器１０６または１０８から受信した音声またはモデム信号を表し、デジタルライントランシーバー２１２に供給される。
【００４５】
デジタルライントランシーバー２１２は、デジタルでサンプルされた音声またはモデム信号と必要なオーバーヘッドまたは命令信号を結合して、結合された連続データストリームを形成する。例えば、フックスイッチブロック２０２は、電話器１０６または１０８（図１）のオンフック／オフフック状態をデジタルライントランシーバー２１２に通知する。デジタルライントランシーバー２１２は、これに答えて、結合された連続的なデータストリーム内にＰＢＸ１０２への適切な命令を組み込む。
【００４６】
デジタルライントランシーバー２１２によって形成された結合した連続的なデータストリームは、デジタルラインインターフェースブロック２１４に供給される。デジタルラインインターフェースブロック２１４は、学習ブロック２１６を介して、結合した連続的なデータストリームをＰＢＸに伝達する。デジタルラインインターフェース２１４は、好ましくは、学習ブロック２１６によって制御されている。
【００４７】
結合された連続的なデータストリームがＰＢＸ１０２（図１）によって受信されるので、インターフェース装置１００につながった特定のＰＢＸ１０２と適合性があり、これにより理解できる形式でなければならない。例えば、そのデータは、ＰＢＸ１０２と適切に同期されなければならず、ＰＢＸ１０２の要求によって、適切に圧縮し、符号化されなければならない。加えて、結合した連続的なデータストリームに含まれる命令とオーバーヘッド情報は、ＰＢＸ１０２に認識できなければならない。
【００４８】
しかしながら、結合した連続的なデータストリームを適切に形成するために要求される特定のパラメーターは、一般的に、ＰＢＸの様々な製造業者間で多様になっている。そのために、PCM CODECブロック２０８とデジタルライントランシーバー２１２は、好ましくは、インターフェース装置１００につながれた特定のＰＢＸのために、適切なアナログ−デジタル変換を実行するために予め設定される。加えて、デジタルラインインターフェース２１４もまた、インターフェース装置１００につながれた特定のＰＢＸのために結合された連続的なデータストリームを適切に形成するために、予め設定される。PCM CODECブロック２０８、デジタルライントランシーバー２１２、及びデジタルラインインターフェース２１４のこの事前設定は、学習ブロック２１６の制御下で、製造業者の特定のプロトコルセット２１８に格納されたデータに従って、行われる。
【００４９】
デジタルラインインターフェース２１４は、ＰＢＸ１０２によって発生されたデジタルデータの連続的なストリームを受信し、この連続的なデータストリームをデジタルライントランシーバー２１２に供給する。デジタルライントランシーバー２１２は、それから、音声またはモデム信号からオーバーヘッドと命令とを分離して、デコードするためにPCM CODECブロック２０８に音声またはモデム信号を送る。この機能を適切に行うために、デジタルライントランシーバー２１２は、製造業者の特定のプロトコルブロック２１８内に格納されたデータに従って学習ブロック２１６の制御下で、予め設定される。
【００５０】
デジタルライントランシーバー２１２の操作例として、もし、ＰＢＸ１０２が入ってくるコールを拡張線１１６につなげるように指示するならば、デジタルライントランシーバー２１２は、この状態を認めて、これに応答して、この状態を入力コール検出ブロック２２０に伝達する。入力コール検出ブロック２２０は、デジタルライントランシーバー２１２からデジタルサンプルを受信の準備をするようPCM CODECブロック２０８に通知する。入力コール検出ブロック２２０は、また、２線アナログ電話器１０６（図１）へ呼出音信号を送るよう本部エミュレーター２００に通知することができる。
【００５１】
２線アナログ電話器１０６がオフフックとなるとき、本部エミュレーター２００（図２）は、この状態を認めて、応答で、フックスイッチブロック２０２に通知する。代わりに、手動スイッチで、４線アナログ電話器１０８（図１）がオフフックとなるときに、フックスイッチブロックに通知する。フックスイッチ２０２は、ＰＢＸと適合する電話セット１０４がオフフックとなるのに似せて機能させるように、ＰＢＸ１０２に伝達するデジタルライントランシーバー２１２に適切に通知する。
【００５２】
PCM CODECブロック２０８は、デジタルライントランシーバー２１２から受信したデジタルサンプルをアナログ信号に変換する。そのデジタルサンプルは、１ビット幅のデジタル値のストリームとして受信される。従って、変換は、一連のデジタル値の中から、それぞれが適当な幅を持っているデジタル値の受信したストリームを適切に分析することによって行われる。ＰＢＸ１０２（図１）によって行われるあらゆる圧縮及び／または符号化も転換される。結局、アナログ信号が、一連のデジタル値から復元される。この変換を適切に行うために、PCM CODECブロック２０８は、製造業者の特定の形式や製造業者の特定のプロトコルブロック２１８に格納されているデジタルサンプルの同期化に従って、学習ブロック２１６の制御下で、予め配置される。
【００５３】
製造業者の特定のプロトコルセット２１８は、様々な異なる製造業者によって製造されたＰＢＸに適した多くの変換パラメーターのセットを含む。どのパラメーターセットも、デジタルサンプルの適切な形式及び同期化、デジタルサンプルの復元及びデコード、デジタルサンプルへのアナログ信号の適切な圧縮及びエンコード、ＰＢＸ１０２に対する命令の生成及びＰＢＸ１０２からの命令の認識に関する情報を含む。一般的に、これらのパラメーターは、各ＰＢＸ製造業者によって異なる。
【００５４】
PCM CODECブロック２０８によって生成されるアナログ信号は、本部エミュレーター２００を介して２線ポート１２４、及び４線ポート１２６に送るために、ＴＸ／ＲＸオーディオブロック２０６に供給される。
【００５５】
ラインフィルタ２２２は、拡張線１１６（図１）を介してＰＢＸ１０２（図１）からインターフェース装置１００（図１）用の電力を得るために、デジタルラインインターフェース２１４及びアナログラインインターフェース２１０とつなげられる。インターフェース装置１００は、また、外部から電力を得ることもできる。ラインフィルタ２２２は、拡張線から予め決められた境界以上の周波数成分を取り除き、その結果、調整されていない直流電圧を形成する。代わりに、調整されていない直流電圧は、バッテリー電源から、あるいは整流された交流電圧から得てもよい。調整されていない直流電圧は、絶縁スイッチ電源２２４に供給される。絶縁スイッチ電源２２４は、インターフェース装置１００の回路に電力を供給するが、電源からは電気的に絶縁されている。デジタルライントランシーバー２１２がアクティブなとき、デジタルライントランシーバー２１２は、好ましくは、スイッチ電源２２４に同期信号を供給する。この同期信号は、スイッチング時のノイズが原因で起こるサンプリングエラーを最小限にするために、PCM CODECブロック２０８によって行われるデジタル−アナログサンプリングで位相の異なりが現れるように、電源２２４のスイッチを制御する。
【００５６】
アナログラインカードがＰＢＸ１０２で使われるとき、あるいはＰＢＸ１０２がハイブリッド交換システムであるときのように、ＰＢＸ１０２が、アナログ形式で音声またはモデム信号を伝達すると仮定して、PCM CODECブロック２０８は、好ましくはインアクティブとする。アナログラインインターフェース２１０は、学習ブロック２１６を通して双方向伝達路を介してＰＢＸ１０２からアナログ信号を受信する。アナログラインインターフェース２１０は、双方向信号を単方向の送信及び受信信号路に変換する。従って、アナログ信号は、分離された単方向信号路を介して、アナログラインインターフェース２１０とＴＸ／ＲＸオーディオブロック２０６との間で伝達される。
【００５７】
分離された単方向送信及び受信信号路は、ＴＸ／ＲＸオーディオブロック２０６と４線電話器１０８（図１）とをつなげる。２線電話器１０６（図１）のためには、２線・４線コンバーター２０４が、本部エミュレーター２００を通してＴＸ／ＲＸオーディオブロック２０６につながった分離した単方向信号路を双方向信号路に変換する。
【００５８】
アナログラインインターフェースブロック２１０は、ＰＢＸからの命令を検出するために、ＰＢＸ（図１）によって生成された信号を監視する。例えば、アナログラインインターフェース２１０は、入ってくるコールが拡張線１１６につなげられるものであるか否かを検出する。アナログラインインターフェース２１０が入ってくるコールを検出したと仮定すると、アナログラインインターフェース２１０は、この状態を入力コール検出ブロック２２０に通知する。入力コール検出ブロック２２０は、ＰＢＸ１０２（図１）から入ってくる音声信号を受信する準備をするようＴＸ／ＲＸオーディオブロック２０６に通知する。応答において、入力コール検出ブロック２２０はまた、２線アナログ電話器１０６に呼出音信号を送るよう本部エミュレーター２００に通知する。
【００５９】
アナログラインインターフェース２１０はまた、あらゆる必要なオーバーヘッドまたは命令信号とＴＸ／ＲＸオーディオブロック２０６から受信したアナログ音声またはモデム信号とを結合する。例えば、フックスイッチブロック２０２は、アナログラインインターフェース２１０に、電話器１０６または１０８（図１）のオンフック／オフフック状態を通知する。アナログラインインターフェース２１０は、例えば、ＰＢＸ１０２から直流電流を流すように、ＰＢＸ１０２に適切な命令を送ることによって、応答する。
【００６０】
ハイブリッドＰＢＸの場合は、音声またはモデム信号アナログ形式で伝達されているけれども、ＰＢＸ１０２に送られたオーバーヘッド及び命令信号は、連続した、平行のデジタルデータの形式になることに注意を払う要がある。一般的に、ハイブリッドシステムのためのオーバーヘッド及び命令信号は、音声信号を伝達するために利用される線から拡張線１１６（図１）内の別々の線を介して、伝達される。前述のように、ＰＢＸ１０２がハイブリッド交換システムであるときは、音声信号は、アナログラインインターフェース２１０及びＴＸ／ＲＸオーディオブロック２０６を介して、ＰＢＸ１０２とアナログ電話器の間で伝達される。しかしながら、ハイブリッド交換システムの場合は、ＰＢＸ１０２にオーバーヘッド及び命令の各信号を伝達するためにハイブリッドインターフェースブロック２２６が与えられる。ハイブリッドインターフェースブロック２２６は、好ましくは、学習ブロックの制御下で、製造業者の特定のプロトコルセット２１８に格納されたデータに従って、予め設定される。
【００６１】
ハイブリッドインターフェースブロック２２６の操作例として、ＰＢＸ１０２が入ってくるコールを拡張線１１６に向けよとの命令を送るとき、ハイブリッドインターフェースブロック２２６は、入力コール検出ブロック２２０に通知する。また、フックスイッチブロック２０２が、ハイブリッドインターフェースブロック２２６にアナログ電話器１０６または１０８（図１）がオフセットであることを指示するとき、ハイブリッドインターフェース２２６は、ＰＢＸ１０２からダイアルトーンを要求する。
【００６２】
ＦＳＫモデム２３２もまた、製造業者の特定のプロトコルセット２１８につなげられる。ＦＳＫモデム２３２は、電話線接続によって遠隔地から製造業者の特定のプロトコルセット２１８の更新、付加、あるいは修正を可能にする。
【００６３】
本発明の第１の実施の形態によれば、キーパッド２２８とデュアルトーン、マルチフレクエンシー（ＤＴＭＦ）ジェネレーター２３０は、アナログ電話器１０６または１０８（図１）から電話を始めるために設けられる。キーパッド２２８は、ＤＴＭＦジェネレーター２３０につながれる。ＤＴＭＦジェネレーター２３０は、ＴＸ／ＲＸオーディオブロック２０６とPCM CODECブロック２０８につなげられる。たとえば、電話を始めるために、２線アナログ電話器１０６がオフフックにされる。これに対して、本部エミュレーター２００は、この状態をフックスイッチブロック２０２に通知する。それから、フックスイッチブロック２０２は、アナログラインインターフェース２１０、デジタルライントランシーバー２１２、及びハイブリッドラインインターフェース２２６に通知する。アナログラインインターフェース２１０またはデジタルライントランシーバー２１２のうちアクティブなものは、それから、ＰＢＸと適合する電話セット１０４（図１）がオフフックとなるのに似せて機能させるように、ＰＢＸ１０２（図１）に適切な命令を送る。ＰＢＸは一度コールが始められると認識すると、キーパッド２２８が、コールされる電話番号をダイアルするために用いられる。ＤＴＭＦジェネレーター２３０は、それから、キーパッド２２８を介してダイアルされた電話番号のそれぞれの桁で２重のトーンを生成する。
【００６４】
代わりの実施の形態では、キーパッド２２８に代わって、ユーザーの音声命令をＤＴＭＦジェネレーターブロック２３０を制御するために適切な信号に変換する音声認識ブロックが用いられる。そのような実施の形態は、例えば、ユーザーの手が他の仕事を行うために自由なままでいられるように利用されたり、手の不自由な人によって利用され得る。
【００６５】
２重のトーンは、ＤＴＭＦジェネレーター２３０によって、オーディオブロック２０６とPCM CODECブロック２０８に供給される。ＰＢＸ１０２がアナログインターフェースを持っていると仮定すると、２重のトーンは、アナログラインインターフェース２１０と学習ブロック２１６を通して、ＰＢＸ１０２に渡される。さもなければ、PCM CODECブロック２０８がアクティブであると仮定すると、２重のトーンは、特定のＰＢＸ１０２（図１）で利用されるプロトコルに従って、変換される。したがって、PCM CODECブロック２０８は、学習ブロック２１６の制御下で、製造業者の特定のプロトコルセット２１８に格納されたデータに従って、この変換を予め設定される。適切に変換された２重のトーンは、それから、デジタルライントランシーバー２１２、デジタルラインインターフェース２１４、及び学習ブロック２１６を介してＰＢＸ１０２に渡される。
【００６６】
第２の実施の形態は、ＰＢＸと適合する電話セット１０４（図１）上に配置されたキーパッドがコールされる電話番号をダイアルするために利用される点で、第１の実施の形態と異なる。第２の実施の形態によれば、そのため、キーパッド２２８（図２）とＤＴＭＦジェネレーター２３０（図２）は必要がない。
【００６７】
第３の実施の形態は、アナログ電話器１０６または１０８（図２）上に配置されたキーパッドがコールされる電話番号をダイアルするために利用され得る点で、第１及び第２の実施の形態と異なる。インターフェース装置１００（図１）は、電話番号がダイアルされるときに、アナログ電話器１０６または１０８（図１）によって生成されるデュアルトーン、マルチフレクエンシー（ＤＴＭＦ）信号を受信する。ＴＸ／ＲＸオーディオブロック２０６（図２）またはPCM CODECブロック２０８（図２）のうちアクティブなものは、それから、これらの信号をＰＢＸ１０２（図１）に適した形式に変換する。
【００６８】
第４の実施の形態は、インターフェース装置１００が、拡張線１１６（図１）が入ってくるコールを受信できることをＰＢＸ１０２に通知できるように、ＰＢＸ１０２（図１）に伝達する点で他の実施の形態と異なる。アナログ電話器１０６または１０８（図１）またはキーパッド２２６（図２）上に配置されたキーパッドは、コールされる電話番号をダイアルするために利用され得る。したがって、第３の実施の形態では、ＰＢＸと適合する電話セット１０４（図１）は、インターフェース装置１００とともに拡張線１１６に接続されることを要求されない。しかしながら、この実施の形態では、ＰＢＸと適合する電話セット１０４は、インターフェース装置１００が適切に設定されるように要求される。一度、インターフェース装置１００が適切に設定されると、ＰＢＸと適合する電話セット１０４は、インターフェース装置１００から分離され得る。
【００６９】
入ってくる、または出ていく電話が完了するとき、インターフェース装置１００（図１）の本部エミュレーター２００（図２）は、アナログ電話器１０６または１０８がオンフック状態に戻されるときに起こるように、電流がアナログ電話器１０６または１０８によってもはや流れないことを検出する。これに応じて、本部エミュレーター２００（図２）は、この状態を認識し、フックスイッチブロック２０２（図２）に通知する。フックスイッチブロック２０２は、それから、ＰＢＸと適合する電話セット１０４がオンフック状態に戻るのに似せて機能させるように、ＰＢＸ１０２と伝達するデジタルライントランシーバー２１２またはアナログラインインターフェース２１０のうちアクティブなものに通知する。
【００７０】
利用される特定のＰＢＸに適切な伝達プロトコルに従って、ＰＢＸ１０２（図１）と伝達するために、インターフェース装置１００（図１）、特に、PCM CODECブロック２０８、デジタルライントランシーバー２１２、ＴＸ／ＲＸオーディオブロック２０６、ハイブリッドラインインターフェース２２６、及びアナログラインインターフェース２１０を適切に設定するために、インターフェース装置１００は、ＰＢＸ１０２の特徴を「学習」しなければならない。これを達成するために、インターフェース装置１００は、学習アルゴリズムを実行する。
【００７１】
図３は、本発明における、学習の操作を制御する学習アルゴリズムのフローチャートを示している。学習アルゴリズムは、インターフェース装置１００（図１）を適切に設定するために始められる。従って、学習ブロック２１６に含まれる論理回路は、電話交換システム１０２がデジタルサンプルあるいはアナログ形式のどちらで音声信号を伝達するかを決定する機能を実行する。加えて、学習ブロック２１６に含まれる論理回路は、製造業者の特定のプロトコルセット２１８（図２）に格納されたデータと協動して、電話交換システム１０２によって利用される伝達プロトコルを識別し、プロトコルによってインターフェース装置１００を設定する機能を実行する。しかしながら、格納されたソフトウェアプログラムによって作動するマイクロプロセッサーまたは制御回路もまた、これらと同様な機能を実行し得ることは明白であろう。
【００７２】
例として、学習アルゴリズムは、デジタルラインインターフェースブロック２１４、アナログラインインターフェース２１０、及びハイブリッドラインインターフェース２２６のうちいずれがアクティブでなければならないかを決定する。学習アルゴリズムは、電力がインターフェース装置１００に供給されるたびに、始められ得る。代わりに、学習アルゴリズムは、リセット制御が学習ブロック２１６（図２）に適用されるたびに、始められる。例えば、制御インプットは、インターフェース装置１００上のボタンを押すユーザーに応えて、開始される。
【００７３】
開始すると、学習アルゴリズムは、状態３００から状態３０２に移行する。好ましくは、学習アルゴリズムは、インターフェース装置１００が接続されたＰＢＸ（図１）が、全デジタルＰＢＸのようなデジタルサンプルとして音声を伝達するか否か、あるいは、電話システムがハイブリッドＰＢＸまたはＫＴＳのようなアナログ形式で音声信号を伝達するか否かを決定する。電話サービスプロバイダー本部もまたアナログ形式で音声信号を伝達する。それで、インターフェース装置１００が、ＰＢＸ１０２（図１）よりも好ましくは電話サービスプロバイダーの本部１１０（図１）に直接つなげられていると仮定すると、学習アルゴリズムは、インターフェース装置１００を適切に設定する。
【００７４】
発明者は、ＰＢＸポート１１４（図１）を介して測定されるとき、拡張線１１６（図１）の電力供給特性が、モジュラーインターフェースターミナル位置及び有効直流電源抵抗に関連する電話交換システムのそれぞれのタイプによって違うことに気がついた。例えば、ハイブリッド交換システムは、一般的に、ＰＢＸへのアナログラインインターフェースとＰＢＸへの全デジタルインターフェースのどちらよりも拡張線１１６においてアクティブな電線を持っている。加えて、アナログインターフェースのための直流電源抵抗は、全デジタルインターフェースのための直流電源抵抗よりも高くなりがちである。
【００７５】
従って、状態３０２において、インターフェース装置は、ポート１１４の８つまでのターミナルをポーリングする。このことは、ＰＢＸポート１１４（図１）を介して拡張線１１６に含まれる選択された対の電線間の電圧を測定することで達成される。どのポーリングされたターミナルがアクティブであるかを決定することによって、インターフェース装置１００（図１）は、ハイブリッド交換システムと他のタイプの交換システムの間を識別する。ＰＢＸ１０２がハイブリッドシステムであると仮定すると、特定のモデルあるいは製造業者は、一般的に、どのポーリングされたターミナルがアクティブであるかを決定することによって識別され得る。
【００７６】
ポーリングのステップが完了すると、学習アルゴリズムは、状態３０２から状態３０４に移行する。状態３０２において実行されたポーリングの結果を基にして、学習アルゴリズムは、ＰＢＸがハイブリッドであるか否かを決定する。
【００７７】
交換システムがマルチワイヤーハイブリッドタイプの形態によって伝達すると仮定して、学習アルゴリズムは、状態３０４から状態３０６に移行する。状態３０６において、インターフェース装置１００は、オフフック状態に似せて機能させる。それから、学習アルゴリズムは、状態３０６から状態３０８に移行する。似せて機能されたオフフック状態に応答して、ハイブリッドＰＢＸは、拡張線１１６の受信線にダイアルトーン信号を供給する。もし、インターフェース装置１００が状態３０８においてダイアルトーン信号を検出しないならば、これは、間違った測定が状態３０２において実行されたことを示している。それため、学習アルゴリズムは、状態３０８から状態３０２に戻り測定が繰り返される。もし、インターフェース装置１００が予め決められた同数の試みの後に、適切に設定されないならば、インターフェース装置１００は、好ましくはすべてにエラーの状態を示す。
【００７８】
インターフェース装置１００が状態３０８においてダイアルトーン信号を検出すると仮定すると、インターフェース装置１００は、ステップ３１０に移行する。状態３１０において、インターフェース装置１００は、ＴＸ／ＲＸオーディオブロック２０６（図２）を通して受信及び送信の両信号路のためのレベル調整を実行することによって、ハイブリッドインターフェースとして自らを設定する。受信信号路は、ダイアルトーン信号を用いて構成され、送信信号路は、製造業者の特定のプロトコルセット２１８からハイブリッドＰＢＸに適した選択されたパラメーターセットによって設定される。これは、ＰＢＸ１０２（図１）とアナログ電話器１０６または１０８（図１）の間の音声伝達を可能にするために、インターフェース装置１００を適切に設定する。その上、状態３１０において、ハイブリッドラインインターフェース２２６（図２）は、製造業者の特定のプロトコルセット２１８に格納されたパラメーターによってＰＢＸ１０２にオーバーヘッドと命令を伝達するために設定される。一度、インターフェース装置１００が状態３１０で適切に設定されると、学習アルゴリズムは、学習アルゴリズムが完全であることを示す状態３１２に移行する。また、状態３１２においても、状態３１０で得られた設定パラメーターは、それらが停電事故で喪失しないように、シリアルＥＥＰＲＯＭのような不揮発性のメモリーに格納される。
【００７９】
状態３０４において、ＰＢＸ１０２（図１）がハイブリッドシステムでないと決定されると仮定すると、学習アルゴリズムは、状態３０４から状態３１４に移行する。ＰＢＸ１０２はハイブリッドＰＢＸではないので、ＰＢＸ１０２へのインターフェースは、アナログラインカードまたは本部に関してのように、アナログインターフェースであり得る。代わりに、ＰＢＸ１０２のインターフェースは、全デジタルＰＢＸの場合のように、デジタルインターフェースであってもよい。どちらの場合でも、拡張線１１６（図１）は、ただ２つのアクティブな電線だけを含むことが期待される。
【００８０】
発明者は、電話システムのこれらのタイプ間の違いが拡張線１１６（図１）の２つのアクティブな電線を介して測定された直流電源抵抗の中にあると気がついた。例えば、電話サービスプロバイダーの本部は、典型的には、直流４８Ｖのアンロードライン電圧を供給する。電源抵抗は、本部からの距離に依存するが１３００Ωが典型的である。全デジタルＰＢＸは、一般的に３０から６０Ωの間の電源抵抗で、直流１４から４８Ｖの間のライン電圧をアンロードする。それゆえ、デジタルサンプルとして音声信号を伝達するＰＢＸは、一般的に、アナログ形式で音声信号を伝達する本部またはＰＢＸより低い電源抵抗を持つことが知られ得る。そのために、ＰＢＸ１０２（図１）がデジタルサンプルまたはアナログ形式のどちらで音声信号を伝達するかの決定は、直流電源抵抗を効果的に測定することによって達成される。
【００８１】
図４は、本発明における拡張線１１６（図１）の電源抵抗を測定するための回路の概略図を示している。直流電圧、Ｖソースは、直列抵抗、Ｒソースを介してＰＢＸ１０２によって供給される。直流電圧、Ｖラインは、インターフェース装置１００（図１）の学習ブロック２１６によって受信される。スイッチＳＷ２は、拡張線１１６に並列に設けられた３つの抵抗の一つに選択的につながれる。第１の負荷、ＬＯＡＤ１は、拡張線を本質的にアンロードにされたままにしておくように、大きな抵抗値（例えば、２０ＭΩ以上、または開回路）を持つ。第２及び第３の負荷、ＬＯＡＤ２及びＬＯＡＤ３は、拡張線に程度を変化する負荷を加えるように、ＬＯＡＤ１の値よりも小さい互いに違う値を持つ。例えば、ＬＯＡＤ２の値は、アナログインターフェースための電源抵抗、Ｒソースの期待された値（例えば、およそ１ＫΩ）と対応され得る。一方、ＬＯＡＤ３の値は、全デジタルインターフェースのための電源抵抗、Ｒソースの期待された値（例えば、およそ５０Ω）と対応され得るが、好ましくは潜在的にあらゆる過電流を防止するために、より高い抵抗である。
【００８２】
状態３１４において、３つの直流電源抵抗値が、ＰＢＸポート１１４（図１）のアクティブな２つのターミナルを介して拡張線１１６（図１）について測定される。第１の測定は、アンロードの直流測定である。この測定のために、スイッチＳＷ２は、第１の抵抗ＬＯＡＤ１につながれ、得られる電圧Ｖラインのレベルが検出される。同様に、第２の測定のために、スイッチＳＷ２は、第２の抵抗ＬＯＡＤ２につながれ、電圧Ｖラインのレベルが検出される。第３の測定のために、スイッチＳＷ２は、第３の抵抗ＬＯＡＤ３につながれ、電圧Ｖラインのレベルが検出される。それぞれの測定について、Ｖラインの値は、分圧によってスイッチＳＷ２につながれたＲソースの適切な値と抵抗値によって影響を及ぼされる。
【００８３】
それから、学習アルゴリズムは、状態３１４から状態３１６に移行する。状態３１４で得られた測定結果がＲソース及びＶソースの値を示しているので、状態３１６において、インターフェース装置１００は、電話交換システムが全デジタルシステムまたはアナログシステムであるか否かを決定するために、これらの測定結果またはその比率と、予め格納された値とを比較する。
【００８４】
状態３１６においてなされた比較は、ＰＢＸ１０２（図１）がデジタルサンプルとして音声信号を伝達することを示すならば、学習アルゴリズムの次のステップは、ＰＢＸ１０２と結合されたＰＢＸと適合する電話セット１０４（図１）との間で伝達するために利用される信号プロトコルを決定することである。したがって、学習アルゴリズムは、状態３１６から状態３１８に移行する。
【００８５】
状態３１８において、インターフェース装置１００は、一瞬スイッチＳＷ１を開放し、それから閉じることによって、拡張線１１６（図１）からＰＢＸと適合する電話セット１０４（図１）の接続をちょっとの間切る。それから、学習アルゴリズムは、状態３１８から状態３２０に移行する。
【００８６】
ＰＢＸ１０２（図１）は、ＰＢＸと適合性ある電話セット１０４が拡張線１１６と接続を切ってから、再接続することを検出する。これに応答して、ＰＢＸ１０２は、ＰＢＸと適合する電話セット１０４に伝達して、電話セット１０４を初期化する。これらの初期化信号は、様々なＰＢＸの製造業者及びモデルの間で異なる。それゆえ、それらは、特定のＰＢＸ製造業者とモデルが識別できる証拠（署名）を供給する。
【００８７】
状態３２０において、インターフェース装置１００（図１）は、ＰＢＸ１０２（図１）とＰＢＸと適合する電話セット１０４（図１）の間で伝達されるこれらの初期化信号によって供給される証拠を監視し、これらと予め格納された証拠とを比較する。予め格納されたそれぞれの証拠は、インターフェース装置１００（図１）を適切に構成するために利用されるパラメーターのセットの対応する一つに関連して、製造業者の特定のプロトコルセット２１８に格納される。それから、学習アルゴリズムは、状態３２２に移行する。インターフェース装置１００が初期化信号によって供給された証拠（署名）を認識すると仮定して、インターフェース装置１００は、適切な信号プロトコルによって自らを設定する。したがって、学習アルゴリズムは、状態３２０から状態３２２に移行する。
【００８８】
状態３２２において、学習ブロック２１６は、製造業者の特定のプロトコルセット２１８に予め格納された多くのそのようなセットから操作上のパラメーターの適切な格納されたセットを選択し、選択されたセットによって、PCM CODECブロック２０８とデジタルライントランシーバー２１２を配列する。それから、学習アルゴリズムは、状態３２４から状態３２６に移行する。
【００８９】
好ましい実施の形態において、一度、インターフェース装置１００（図１）は、特定のＰＢＸ１０２（図１）が利用されるために適切に設定されると、確認が行われる。そのために、状態３２６において、インターフェース装置１００は、ＰＢＸと適合する電話セット１０４（図１）がオフフックになるのをまねるＰＢＸ１０２（図１）への命令を送る。それから、学習アルゴリズムは、状態３２６から状態３２８に移行する。状態３２８において、インターフェース装置１００は、ＰＢＸ１０２が状態３２４において送られた命令に応答して、ダイアルトーンを供給しているか否かを決定する。ダイアルトーンが検出されたと仮定すると、学習アルゴリズムは、学習アルゴリズムが完全であることを示す状態３３０に移行する。また、状態３３０においても、プロトコルとシステム設定パラメーターは、好ましくは、それらが停電の事故で失わないように、シリアルＥＥＰＲＯＭのような不揮発性メモリに格納される。
【００９０】
代わりに、もし、状態３２８において、ダイアルトーンが検出されないならば、または、もし、状態３２２において、インターフェース装置１００が学習アルゴリズムが状態３０２に戻る証拠（署名）を認識しないならば、学習アルゴリズムは、再び最初に戻る。もし、インターフェース装置１００が予め決定された試みの数の後に適切に設定されないならば、インターフェース装置１００は、好ましくはエラー状態を示すものとする。
【００９１】
ＰＢＸ１０２（図１）がアナログ形式で音声信号を伝達すると仮定すると、インターフェース装置１００（図１）は、結果的に自らを設定する。それで、状態３１６において、ＰＢＸ１０２がアナログ形式で音声信号を伝達することを決められるならば、学習アルゴリズムは、状態３１６から状態３３２に移行する。状態３３２において、インターフェース装置１００は、オフフック状態に似せて機能する。好ましい実施の形態において、このことは、ＰＢＸ１０２が拡張線１１６を介して電流を検出するように、拡張線１１６に渡って適切な抵抗を配置することによって達成される。それから、学習アルゴリズムは、状態３３２から状態３３４に移行する。
【００９２】
似せて機能されたオフフック状態に応えて、ＰＢＸ１０２（図１）は、拡張線１１６（図１）にダイアルトーン信号を供給することを期待される。したがって、状態３３４において、インターフェース装置１００は、ダイアルトーンが検出されるか否かを決定する。ダイアルトーンが検出されると仮定すると、学習アルゴリズムは、状態３３４から状態３３６に移行する。
【００９３】
状態３３６及びダイアルトーン信号のレベルに基づいて、インターフェース装置１００は、インターフェース装置１００のＴＸ／ＲＸオーディオブロック２０６を通して、受信及び送信の両信号路のためにレベルの調整を実行する。受信路は、最初ダイアルトーンを利用して適切に設定される。それから、受信及び送信路とリンクするサイドトーン特性を用いて、送信路が、適切に設定される。送信路は、好ましくは、送信目的音量評価（ＴＯＬＲ）の感度レベルによって設定される。
【００９４】
一度、送信及び受信路が適切に設定されると、学習アルゴリズムは、学習アルゴリズムが完全であることを示す状態３３８に移行する。また、状態３３８においても、プロトコルとシステム設定パラメーターは、好ましくは、それらが停電事故で喪失しないように、シリアルＥＥＰＲＯＭのように、不揮発性メモリに格納される。
【００９５】
本発明は、発明の構造と操作の原則の理解を容易にするために、特定の実施の形態に組み込まれる細部に関して記述された。特定の実施の形態とその細部へのここにある言及は、この明細書に添付された請求の範囲に限られるものではない。発明の精神と範囲から離れることなく、実例として選ばれた実施の形態に改変が加えられることは当業者には明白である。特に、本発明の方法が多くの異なる方法で実行され、上で開示をした装置が本発明の好ましい実施の形態の単なる実例であり、決して本発明を制限するものでないことは、その技術の通常の技術者にとって、明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明におけるＰＢＸ、ＰＢＸと適合する電話セット、及び１以上のアナログ電話器につながれたインターフェース装置のブロック線図を示している。
【図２】 本発明におけるインターフェース装置のインターフェース制御部のブロック線図を示している。
【図３】 本発明における学習アルゴリズムのフローチャートを示している。
【図４】 本発明における拡張線の電源抵抗を測定するための回路図を示している。

Claims (32)

1. アナログ電話器と、複数のターミナルラインを含む電話交換システムとを適合するようにインターフェースさせる方法であって、
   ａ）電話セットから電話交換システムへの第１の信号経路を与え、その電話セットは前記電話交換システムに適合性を有するように予め構成されている段階と、
   ｂ）前記複数のターミナルラインから前記アナログ電話機及び前記電話交換システムに第２の信号経路を与える段階と、
   ｃ）前記複数のターミナルラインの電気的測定値をポーリングするポーリング段階と、
   ｄ）前記電気的測定値から伝達プロトコルを識別する段階と、
   ｅ）前記伝達プロトコルに従って、前記第２の信号路を適合可能に形成する第２信号路形成段階とを含み、その第２の信号路を通じて前記アナログ電話器と前記電話交換システムとの間で通信信号が通信される方法。
2. 請求項１の方法において、前記信号路形成段階の前に、ハイブリッド、アナログまたはデジタル電話交換システムのカテゴリーにより、前記電話交換システムを分類する段階を更に含む方法。
3. 請求項２の方法において、前記ポーリング段階が、アクティブなターミナルラインを識別するために、ターミナルライン対の間の電圧を測定することを含む方法。
4. 請求項３の方法において、ハイブリッド電話交換システムに適合性のある電話セットのオフフック状態をエミュレートして、前記電話交換システムからのダイアルトーンの応答を検知する段階を更に含む方法。
5. 請求項４の方法において、前記伝達プロトコルは、ダイアルトーンの応答が検知されるときに、ハイブリッド電話交換システム製造業者のプロトコルのグループから選ばれる方法。
6. 請求項５の方法において、前記第２信号路形成段階が、前記ダイアルトーンを用いる通信信号の受信及び前記製造業者のプロトコルを用いる通信信号の送信の信号レベルの調整を実行する段階を含む方法。
7. 請求項４の方法において、前記ポーリング段階は、ダイアルトーンが検出されない場合には、前記電気的測定値から伝達プロトコルを識別することを繰り返し、この伝達プロトコルに応じて前記第２の信号路を形成することを更に含む方法。
8. 請求項１の方法において、前記ポーリング段階が、アクティブなターミナルライン対の間で測った直流電源抵抗比を測定すると共に、この測定された直流電源抵抗比と、アナログ及びデジタル電話交換システムについて予期される直流電源抵抗比とを比較する方法。
9. 請求項８の方法において、前記直流電源抵抗比の測定が、アンロード状態及びロード状態の下で実行される方法。
10. 請求項８の方法において、前記直流電源抵抗比がアナログ電話交換システムであることを示す場合、アナログ電話交換システムに適合性のある電話セットのオフフック状態をエミュレートして、前記複数のターミナルラインを通じてダイアルトーンの応答を検知する段階を更に含む方法。
11. 請求項１０の方法において、前記伝達プロトコルは、ダイアルトーンの応答が検出されたときに、アナログ電話交換システム製造業者のプロトコルのグループから選択される方法。
12. 請求項１１の方法において、前記第２の信号路形成段階が、ダイアルトーンを用いる通信信号の受信と送信目的音量評価を用いる通信信号の送信とのレベル調整を実行する段階を含む方法。
13. 請求項１０の方法において、前記ポーリング段階は、ダイアルトーンが検出されない場合には、前記電気的測定値から伝達プロトコルを識別することを繰り返し、伝達プロトコルに応じて前記第２の信号路を形成することを更に含む方法。
14. 請求項８の方法において、前記直流電源抵抗比がデジタル電話交換システムであることを示す場合に、前記電話交換システムとこの電話交換システムに適合性のある前記電話セットとの間の前記第１の信号路を切り離すことにより、前記電話交換システムに信号初期化シーケンスを実行させる段階を更に含む方法。
15. 請求項１４の方法において、前記電話交換システムと電話セットの間で第１の信号路を切り離す前記段階が、信号路スイッチによって実行される方法。
16. 請求項１５の方法において、前記信号初期化シーケンスを監視して、この信号初期化シーケンスに矛盾しないプロトコルをデジタル電話交換システム製造業者の更なる伝達プロトコルのグループから選択する段階を更に含む方法。
17. 請求項１６の方法において、前記更なる伝達プロトコルに従って前記第１の信号経路を形成すると共に、デジタル電話交換システムに適合性のある電話セットについてのオフフック状態をエミュレートすることにより、前記形成された第１の信号路をテストして、ダイアルトーンを検出し、検出されたダイアルトーンによって、前記第１の信号路が適切に形成されていることが示される方法。
18. 請求項１の方法において、前記ポーリング段階は、ダイアルトーンが検出されない場合、或いは前記信号初期化シーケンスが認識されない場合には、前記電気的測定値から伝達プロトコルを識別することを繰り返し、前記更なる伝達プロトコルによって前記第１の信号路を形成することを更に含む方法。
19. アナログ電話器を電話交換システムヘインターフェースする適合インターフェース装置であって、
    ａ）前記装置を前記電話交換システムのターミナルラインヘ接続するように構成された第１のポートを備え、その電話交換システムは内部交換システムであり、前記装置は更に、
    ｂ)前記装置を電話セットヘ接続するように構成された第２のポートを備え、その電話セットは、前記電話交換システムに適合性を有するように予め構成されており、
    前記装置は更に、
    ｃ）前記装置と前記アナログ電話器を接続するように構成された第３のポートと
    ｄ）第１のポート、第２のポート、及び第３のポートと伝達するための制御回路であり、第１のポートにおいてターミナルラインからポーリングされた電気的測定値から前記電話交換システムと前記アナログ電話機との間の交信を与えるように伝達プロトコルを識別する学習回路を含み、その伝達プロトコルに従って前記装置を構成する制御回路とを備える装置。
20. 請求項１９の装置において、前記制御回路は、前記アナログ電話器のオフフック状態を検出する本部エミュレーターを更に含む装置。
21. 請求項２０の装置において、前記制御回路が、電話交換システムと適合性のある電話セットのオフフック状態をエミュレートするフックスイッチブロックを更に含む装置。
22. 請求項１９の装置において、第３のポートが、２線アナログ電話器に接続するように構成された２線ポートである装置。
23. 請求項２２の装置において、前記２線ポートから受信した双方向信号を別々の送信信号と受信信号とに変換するように、前記２線ポートに接続された２−４線コンバーターを更に備える装置。
24. 請求項２３の装置において、４線アナログ電話器に接続するように構成された第４のポートを備える装置。
25. 請求項２４の装置において、前記電話交換システムと前記アナログ電話器との間で受信された信号の信号レベルを調整するように、第３及び第４のポートと交信するＴＸ／ＲＸオーディオブロックを更に備える装置。
26. 請求項１９の装置において、第１のポート及び第２のポートを選択的に接続するスイッチを更に備えると共に、前記制御回路が、前記電話交換システムと前記電話セットとの問の交信を開始するために、第２のポートから第１のポートを瞬間的に切断するように前記スイッチを制御する装置。
27. 請求項１９の装置において、前記電話交換システムと前記アナログ電話器との間の信号のアナログ/デジタル変換及びデジタル/アナログ変換を実行するデジタルライントランシーバーを更に備える装置。
28. 請求項１９の装置において、電話を開始するためのキーパッドを更に備える装置。
29. 請求項１９の装置において、前記制御回路が、製造業者のプロトコルセットを格納するためのプロトコル保管ユニットを更に備え、その製造業者のプロトコルセットは、前記プロトコル伝達が識別される前記学習回路によってアクセス可能である装置。
30. 請求項２９の装置において、前記製造業者のプロトコルを更新するように、前記プロトコル保管ユニットと交信するＦＳＫモデムを更に備える装置。
31. 請求項１９の装置において、前記学習回路が、学習アルゴリズムに従って作動する論理回路であり、その学習アルゴリズムは、前記電話交換システムに適合性のある電話セットに似せたオフフック状態を生じさせ、且つダイアルトーンの応答を検知し、検知されたダイアルトーンは、前記電話交換システムがハイブリッド、デジタル、或いはアナログ電話交換システムの何れであるかを示す段階を含む装置。
32. 請求項１９の装置において、前記学習回路が、マイクロプロセッサを含む装置。

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