JP3908617B2

JP3908617B2 - 監視装置

Info

Publication number: JP3908617B2
Application number: JP2002191620A
Authority: JP
Inventors: 茂栗田
Original assignee: NEC Engineering Ltd
Current assignee: NEC Engineering Ltd
Priority date: 2002-07-01
Filing date: 2002-07-01
Publication date: 2007-04-25
Anticipated expiration: 2022-07-01
Also published as: JP2004040279A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般に監視装置に関し、特に警報端末等が接続される電話回線の断線等の異常を監視する監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オフィス、店舗その他の施設の監視は、電話回線を介して警報端末を接続し、遠隔地の監視部で集中的に行うのが一般的である。しかし、電話回線が、切断されることにより断線すると、監視が不可能になるので、迅速に警報を発生することが必要である。この警報により、原因の確認および保守点検を行うこととなる。
【０００３】
従来、この種の回路構成を有する装置では、線間の電圧検出や電流検出およびこれら検出回路の組み合わせによる断線監視を行っている。例えば、電話回線の場合には、上述した断線監視方法では、回線開放中の線間抵抗は、１ＭΩ以上の直流抵抗が必要である。そのため微小電流を検出する必要があり、ノイズ等で誤動作が発生する可能性があった。そこで、ノイズ等の影響を防止するため、定期的に回線を閉結し定時通信を行うことで断線検出を行っていた。この回線閉結による断線監視手段では、回線使用料が発生してしまい、警備設置先の負担となっていた。また、従来回路では通信インフラの識別ができなかったため、例えばＩＳＤＮ回線に誤って電話回線用の警備端末を接続した場合には、警告することができず接続不良が発生していた。
【０００４】
図６は、従来の電圧検出による断線監視回路のブロック図を示す。この断線監視回路は、切替部１、オフフック検出部２、制御部３および電圧判定部４により構成される。この電圧判定部４は、コンパレータ（電圧比較器）４ａおよび抵抗分圧器Ｒ１およびＲ２により構成される。
【０００５】
ここで、切替部１は、回線Ｌ１−Ｌ２への接続又は切断を行う。オフフック検出部２は、回線Ｌ１−Ｌ２の接続（オフフック）を検出する。制御部３は、通信を行う。電話回線には、回線の対線間（Ｌ１−Ｌ２）の電圧を検出する電圧判定部４が常時並列に接続されている。電圧判定部４は、回線の対線間に抵抗Ｒ１、Ｒ２が直接接続され、その接続点がコンパレータ４ａの正転入力端子に接続される。一方、コンパレータ４ａの反転入力端子に基準電圧源Ｖｒが入力され、コンパレータ４ａの出力が制御部３に入力されている。制御部３では、回線の対線間の電圧により、通話状態を検出する。例えば、線間電圧が高い場合には、回線が接続されていない状態であり、回線が接続された状態では低電圧となり、零電位である場合には回線が断線していることが判断される（特開平１−２５６８５４号公報参照）。
【０００６】
図７は、電流検出による従来の断線監視回路のブロック図を示す。この断線検出回路は、切替部５、オフフック部６、制御部７および電流判定部８により構成される。また、この電流判定部８は、ホトカプラ８ａおよび抵抗Ｒ３、Ｒ４により構成される。
【０００７】
ここで、切替部５は、回線Ｌ１−Ｌ２への接続および切断を行う。オフフック部６は、回線の接続（オフフック）を検出する。制御部７は、通信を行う。電流判定部７には、回線の対線間（Ｌ１−Ｌ２）の電流を検出する電流判定部８が並列に接続さられている。即ち、電流判定部８は、回線の対線間Ｌ１−Ｌ２に抵抗Ｒ３およびホトカプラ８ａの一次側（発光素子側）が接続され、ホトカプラ８ａの２次側（受光素子側）が接続されている。また、ホトカプラ８ａの出力側は、抵抗Ｒ４を介して電源に接続されると共にその出力は、抵抗Ｒ５を介して制御部７に入力される。制御部７は、回線の対線間Ｌ１−Ｌ２の電流が検出された場合には、回線が正常と判断し、電流が検出されない場合には、断線していると判断される。
【０００８】
また、実開平７−３３０６３号公報の「自動通報装置」では、電流判定部を制御し、データを記憶する記憶手段が設けられており、必要に応じて監視することで消費電流の低減がなされている。この場合にも線間電流を検出して、回線状態を監視する回線状態監視手段が設けられている。
【０００９】
更に、特開昭６１−１６１０６１号公報の「電話型端末装置」では、同一回線に複数の端末装置を接続する際に、回線の線間電圧を検出して自動制御する手段が設けられており、電話回線を有効に活用するよう構成されている。この場合にも、線間電圧を電圧比較器で検出して、通話中の線間電圧により、回線状態を監視する回線電圧監視回路又は手段が設けられている。
【００１０】
また、特開平１０−９７６９３号公報の「異常検出装置」は、所定時間毎に線間の電圧検出を行っている。微小電流による電圧検出ではノイズによる影響を受け易い。そこで、異常を検出すると、回線を閉結して電流監視を行い、電流がなければ回線異常と判断する手段が設けられている。
【００１１】
更にまた、特開平４−９８９６４号公報の「自動通報装置の回線異常検出装置」は、所定時間毎に電話回線使用の有無の検出、呼出信号の検出、発信音の検出を行っている。そして、何れかの検出結果も得られない場合には、回線異常と判断して警報（例えば、警告音）を発して回線異常を監視するものである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述した如き従来の断線監視回路又は装置は、十分な耐ノイズ特性を有せず（誤動作による信頼性の低下）、また各種通信インフラに誤った接続をする恐れがあり、それを確実に回避することが困難であった。
【００１３】
【発明の目的】
本発明は、従来技術の上述した課題に鑑みなされたものであり、優れたノイズ特性を有し、回線の種類に拘らず回線の断線等の検出を確実且つ低コストで行う監視装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決するため、本発明の監視装置は、次のような特徴的な構成を採用している。
【００１５】
（１）警備端末等が接続され、線間に電圧が印加されている電話回線の断線等を監視する監視装置において、
前記回線が開放されているときの回線電流により充電されるコンデンサと、該コンデンサを所定周期で極性反転させる極性反転手段と、該極性反転手段による極性反転時に生じる充放電電流を監視する電流検出手段とを備える監視装置。
【００１６】
（２）前記極性反転手段は、前記コンデンサを前記線間に逆極性で接続する２対のスイッチ素子を使用する上記（1）に記載の監視装置。
【００１７】
（３）前記スイッチ素子としてホトカプラを使用する上記（２）に記載の監視装置。
【００１８】
（４）前記電流検出手段として、前記充放電電流を入力側に流すホトカプラを使用する上記（１）、（２）又は（３）に記載の監視装置。
【００１９】
（５）前記電流検出手段として、前記充放電電流が流れる抵抗の電圧降下を基準電圧と比較するコンパレータを使用する上記（１）、（２）又は（３）に記載の監視装置。
【００２０】
（６）前記極性反転手段および前記電流検出手段間に、少なくとも１個の電圧降下素子を含み、前記コンデンサに印加される電圧を変化させる線間電圧制御手段を接続する上記（１）乃至（５）の何れかに記載の監視装置。
【００２１】
（７）線間に電圧が印加されている電話回線等の断線等の異常を監視し警報を発生する監視装置において、
前記回線が開放されているときの回線電流により充電されるコンデンサと、該コンデンサの前記回線への接続極性を反転させる極性反転手段と、該極性反転手段による極性反転時に前記コンデンサに流れる電流を監視する電流検出手段と、前記極性反転手段の反転の制御および前記電流検出手段の出力に基づく警報の発生等を行う制御手段とを備える監視装置。
【００２２】
（８）前記極性反転手段および前記電流検出手段間に接続され、前記コンデンサに印加される電圧を前記制御手段の制御下で複数の値に変更する線間電圧制御手段を備える上記（７）に記載の監視装置。
【００２３】
（９）前記線間電圧制御手段は、前記回線がＩＳＤＮ、電話回線又はＰＢＸ回線に対応する線間電圧に制御する上記（８）に記載の監視装置。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による監視装置の好適実施形態の構成および動作を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
先ず、図１は、本発明による監視装置の第１実施形態の構成図である。この監視装置１０Ａは、切替部１１、オフフック検出部１２、制御部（制御手段）１３、電流検出部（電流検出手段）２０および極性反転部（極性反転手段）３０により構成される。電流検出部２０は、ホトカプラ２１および抵抗２２を含んでいる。また、極性反転部３０は、正接続制御部３０ａ、接続制御部３０ｂおよびコンデンサ３３により構成される。正接続制御部３０ａおよび接続制御部３０ｂは、それぞれ直列接続された１対のホトカプラ（スイッチ素子）３１、３２を含んでいる。
【００２６】
ここで、正接続制御部３０ａのホトカプラ３１ａ、３２ａおよび接続制御部３０ｂのホトカプラ３１ｂ、３２ｂの入力側は、それぞれ直列接続され、抵抗３４ａ、３４ｂを介して制御部１３の反転制御Ｂ、Ａ端子に接続される。一方、これらホトカプラ３１ａ−３２ａおよび３１ｂ−３２ｂの出力側は、交差接続され、その間にコンデンサ３３が接続されている。即ち、ホトカプラ３１ａ、３１ｂの出力側の上端（コレクタ側）は、切替部１１およびオフフック検出部１２の接続点に共通接続されている。また、ホトカプラ３２ａ、３２ｂの出力側の下端（エミッタ側）は共通接続され、更に電流検出部２０のホトカプラ２１の入力側を介して回線Ｌ２に接続される。一方、ホトカプラ３１ｂの出力側の下端（エミッタ側）はホトカプラ３２ａの出力側の上端（コレクタ側）およびコンデンサの一端（図中の上端）に接続され、ホトカプラ３２ａの出力側の下端（エミッタ側）は、ホトカプラ３２ｂの出力側の上端（コレクタ側）およびコンデンサ３３の他端（図中の下端）に接続されている。電流検出部２０のホトカプラ２１の出力側は、抵抗２２を介して電源に接続されると共に、抵抗２４を介して制御部１３の電流検出端子に接続される。
【００２７】
各部の主要機能について説明する。切替部１１は、回線Ｌ１−Ｌ２への接続および切断を行う。オフフック部１２は、回線の接続（オフフック）を検出する。電流検出部２０は、回線の線間Ｌ１−Ｌ２を流れる電流（又はコンデンサ３３の充放電電流）を検出する。極性反転部３０は、内部のコンデンサ３３の極性を反転させる。制御部１３は、極性反転部３０の制御および電流検出部２０のデータを監視し、必要な警報の発生等を行う。
【００２８】
次に、図２は、図１に示す監視装置１０Ａの変形である、本発明による監視装置の第２実施形態の構成図である。この監視装置１０Ｂは、図１に示す構成に線間電圧制御部（線間電圧制御手段）４０を付加している。その他の構成は、上述した第１実施形態の断線監視装置１０Ａと同様であるので、説明の便宜上、同様の参照符号を使用する。この線間電圧制御部４０は、電流検出部２０および極性反転部３０間に設けられ、回線（より具体的にはコンデンサ３３）に印加される電圧を制御する。図２に示す特定実施形態において、線間電圧制御部４０は、３個の線間電圧を設定するため、並列接続された３個のホトカプラ４１〜４３およびこれら各ホトカプラ４１〜４３に直列接続されたゼナーダイオード（電圧降下素子）４４〜４６により構成される。これら各ゼナーダイオード４４〜４６は、それぞれ異なる設定電圧Ａ〜Ｃを有する。これらホトカプラ４１〜４３の入力側には、それぞれ抵抗４７ａ〜４７ｃを介して制御部１３の電圧制御端子Ａ〜Ｃに接続されている。
【００２９】
次に、図１に示す本発明による第１実施形態の監視装置１０Ａの動作を、図３のフローチャートを参照して説明する。先ず、オフフック検出部１２により回線使用中か否かを判断する（ステップＡ１）。回線使用中であれば（ステップＡ１：ＹＥＳ）、反転制御をＯＦＦとして回線使用を待つ（ステップＡ２）。回線使用中でなければ（ステップＡ１：ＮＯ）、反転制御をＯＮとする（ステップＡ３）。そして、電流検出部２０による電流検出の有無を判断する（ステップＡ４）。電流検出があれば（ステップＡ４：ＹＥＳ）、上述したステップＡ１へ戻る。電流検出がなければ（ステップＡ４：ＮＯ）、断線を通知する（ステップＡ５）。
【００３０】
監視装置１０Ａの動作を更に詳細に説明する。制御部１３は、オフフック検出部１２を監視し、回線使用中か否か判断し（ステップＡ１）、オフフック中であれば回線使用中と判断し、極性反転制御部３０をＯＦＦさせる（ステップＡ２）。一方、オフフック検出部１２がオンフック中であれば回線開放状態と判断し、極性反転部３０をＯＮ、即ち動作させる（ステップＡ３）。
【００３１】
極性反転部３０は、制御部１３の制御により、極性反転部３０内の正接続制御部３０ａのホトカプラ３１ａ―３２ａをＯＮ（導通）させる。従って、コンデンサ３３が、オフフック検出部１２、ホトカプラ３１ａ―３２ａおよび電流検出部２０のホトカプラ２１の入力側を介して回線Ｌ１−Ｌ２間に接続される。このコンデンサ３３は、回線に印加される電圧によりチャージ（充電）される。その後任意に設定された時間経過後、制御部１３は、極性反転部３０内の正接続制御部３０ａのホトカプラ３１ａ―３２ａをＯＦＦ（非導通）させて回線Ｌ１−Ｌ２から切り離す。そして、極性反転部３０内の接続制御部３０ｂのホトカプラ３１ｂ―３２ｂをＯＮにする。そこで、コンデンサ３０は、回線Ｌ１−Ｌ２に反転接続され、電流検出部２０のホトカプラ２１に放電し、回線に印加される電圧により再度チャージされる。
【００３２】
制御部１３は、コンデンサ３３の充放電電流を検出する電流検出部２０を監視する（ステップＡ４）。電流を検出できれば（ステップＡ４：ＹＥＳ）、回線が正常と判断し、上述した動作を繰り返す。一方、制御部１３が電流を検出できなければ（ステップＡ４：ＮＯ）、回線が断線していると判断し、警告を発生させる（ステップＡ５）。上述した動作を所定周期で繰り返すことにより断線監視を行う。尚、本発明において説明する図において、回線に接続する整流器（ダイオードスタック）は、不図示とする。また、本発明において説明する図において、ホトカプラは、ホトモスリレーその他のスイッチ素子でもよい。
【００３３】
次に、図２に示す本発明による第２実施形態の監視装置１０Ｂの動作を、図４のフローチャートを参照して説明する。制御部１３は、オフフック検出部１２を監視し、回線使用中か否か判断する（ステップＢ１）。オフフック中であれば回線使用中（ステップＢ１：ＹＥＳ）と判断し、極性反転制御部３０をＯＦＦさせる（ステップＢ２）。一方、オフフック検出部１２がオンフック中であれば（ステップＢ１：ＮＯ）、回線開放状態と判断して線間電圧制御部４０内のホトカプラ４１でゼナーダイオード４４の設定電圧を制御（電圧制御Ａ）し、回線に印加される電圧を設定する（ステップＢ３）。
【００３４】
次に、制御部１３は、極性反転部３０内の正接続制御部３０ａのホトカプラ３１ａおよび３２ａをＯＮさせ、コンデンサ３３を回線の線間Ｌ１−Ｌ２に接続する。コンデンサ３３は、回線に印加される電圧によりチャージされる。その後、任意に設定された時間経過後に、制御部１３は、極性反転部３０内の正接続制御部３０ａのホトカプラ３１ａ―３２ａをＯＦＦさせ回線から切り離す。そして、極性反転部３０内の接続制御部３０ｂのホトカプラ３１ｂおよび３２ｂをＯＮさせる（ステップＢ４）。そこで、コンデンサ３３は、回線に反転接続され、電流検出部２０のホトカプラ２１に放電し（ステップＢ５）、回線に印加される電圧により再度チャージされる。制御部１３は、電流検出部２０を監視し、検出結果（検出Ａ）を蓄積する。
【００３５】
続いて、制御部１３は、線間電圧制御部４０内のホトカプラ４１でゼナーダイオード４４の設定電圧（電圧制御Ａ）を解除し（ステップＢ６）、線間電圧制御部４０内のホトカプラ４２でゼナーダイオード４５の設定電圧を制御（電圧制御Ｂ）し、回線に印加される電圧を設定する（ステップＢ７）。次に、制御部１３は、極性反転部３０内の接続制御部３０ｂのホトカプラ３１ｂおよび３２ｂをＯＦＦさせ、極性反転部３０内の正接続制御部３０ａのホトカプラ３１ａおよび３２ａをＯＮし、コンデンサ３３を反転接続する（ステップＢ８）。コンデンサ３３は、電流検出部２０のホトカプラ２１に放電し、回線に印加される電圧により再度チャージされる（ステップＢ９）。制御部１３は、電流検出部２０を監視し、検出結果（検出Ｂ）を蓄積する。
【００３６】
続いて、制御部１３は、線間電圧制御部４０内のホトカプラ４２でゼナーダイオード４５の設定電圧（電圧制御Ｂ）を解除し（ステップＢ１０）、線間電圧制御部４０内のホトカプラ４３でゼナーダイオード４６の設定電圧を制御（電圧制御Ｃ）し、回線に印加される電圧を設定する（ステップＢ１１）。次に、制御部１３は、極性反転部３０内の正接続制御部３０ａのホトカプラ３１ａ―３２ａをＯＦＦさせ、極性反転部３０内の接続制御部３０ｂのホトカプラ３１ｂ―３２ｂをＯＮし、コンデンサ３３を反転接続する（ステップＢ１２）。コンデンサ３３は、電流検出部２０のホトカプラ２１に放電し、回線に印加される電圧により再度チャージされる（ステップＢ１３）。制御部１３は、電流検出部２０を監視し、検出結果（検出Ｃ）を蓄積する。
【００３７】
次に、制御部１３は、検出結果（この場合、検出Ａ、ＢおよびＣ）に基づき判断を行う（ステップＢ１５）。例えば、ＩＳＤＮ回線の回線開放時の線間電圧は６０Ｖ±５％、電話回線では４８Ｖ±５％、ＰＢＸ回線では２４Ｖ±５％とすれば、上述した設定電圧を例えば５５Ｖ（電圧制御Ａ）、３０Ｖ（電圧制御Ｂ）および１０Ｖ（電圧制御Ｃ）とすることで、検出結果に基づき回線インフラと断線検出が可能である。
【００３８】
ＩＳＤＮ回線の場合には、検出Ａが有（図４中に○で示す）、検出Ｂが有および検出Ｃが有となる（ステップＢ１６、Ｂ２０）。電話回線の場合には、検出Ａが無（図４中×で示す）、検出Ｂが有および検出Ｃが有となる（ステップＢ１７、Ｂ２２）。また、ＰＢＸ回線の場合には、検出Ａが無、検出Ｂが無および検出Ｃが有となる（ステップＢ１８、Ｂ２３）。一方、回線が断線している場合には、検出Ａが無、検出Ｂが無および検出Ｃが無となる（ステップＢ１９）。制御部１３は、回線が断線している場合や回線インフラの相違を判断し、警告を発生させる（ステップＢ２１、Ｂ２４、Ｂ２５）。
【００３９】
次に、図５は、本発明による監視装置の第３実施形態の構成図を示す。この監視装置１０Ｃにおいて、上述した監視装置１０Ａおよび１０Ｂに対応する構成要素には、説明の便宜上、同様の参照符号を使用する。以下、相違点を中心に説明する。この監視装置１０Ｃは、監視装置１０Ｂ中のホトカプラ２１を使用する電流検出部２０に代えて抵抗およびコンパレータによる電圧検出型の電流検出部５０を使用する。この電流検出部５０は、回線の対線Ｌ１−Ｌ２間に直列接続される抵抗５２、５３およびその接続点に正（非反転）入力端子が接続されるがコンパレータ５１により構成される。
【００４０】
コンパレータ５１の反転入力端子には基準電圧Ｖｒが入力され、コンパレータ５１の出力は、抵抗２４を介して制御部１３の電流検出端子に入力される。コンパレータ５１の反転入力端子に入力される基準電圧Ｖｒは、制御部１３によりフレキシブルに設定可能とすることで、上述した第２実施形態において説明した電流検出部２０の代わりに電流検出部５０を使用して、同様な動作が可能となる。
【００４１】
以上、本発明による監視装置の好適実施形態の構成および動作を詳述した。しかし、斯かる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではない。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であること、当業者には容易に理解できよう。
【００４２】
【発明の効果】
以上の説明から理解される如く、本発明の監視装置によると、次の如き実用上の顕著な効果が得られる。即ち、従来の断線検出回路に比較してノイズ等の影響を受け難い。従って、断線監視のため切替部で回線を閉結する必要がなく、コスト（電話使用料）がかからない。更に、回線に印加される線間電圧を制御する線間電圧制御部を設けることで、回線インフラの判断が可能であるため、例えばＩＳＤＮ回線に誤って電話回線用の警備端末を接続した場合に、警告することが可能となり誤接続が確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による監視装置の第１実施形態の構成図である。
【図２】本発明による監視装置の第２実施形態の構成図である。
【図３】図１に示す監視装置の動作を説明するフローチャートである。
【図４】図２に示す監視装置の動作を説明するフローチャートである。
【図５】本発明による監視装置の第３実施形態の構成図である。
【図６】断線監視回路の第１従来例の構成図である。
【図７】断線監視回路の第２従来回路の構成図である。
【符号の説明】
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ監視装置
１１切替部
１２オフフック検出部
１３制御手段（制御部）
２０、５０電流検出部
２１、３１、３２、４１、４２、４３ホトカプラ
３０極性反転部
３３コンデンサ
４０線間電圧制御部
４４、４５、４６電圧降下素子（ゼナーダイオード）
Ｌ１−Ｌ２回線

Claims

警備端末等が接続され、線間に電圧が印加されている電話回線の断線等を監視する監視装置において、
前記回線が開放されているときの回線電流により充電されるコンデンサと、該コンデンサを所定周期で極性反転させる極性反転手段と、該極性反転手段による極性反転時に生じる充放電電流を監視する電流検出手段とを備えることを特徴とする監視装置。
前記極性反転手段は、前記コンデンサを前記線間に逆極性で接続する２対のスイッチ素子を使用することを特徴とする請求項1に記載の監視装置。
前記スイッチ素子としてホトカプラを使用することを特徴とする請求項２に記載の監視装置。
前記電流検出手段として、前記充放電電流を入力側に流すホトカプラを使用することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の監視装置。
前記電流検出手段として、前記充放電電流が流れる抵抗の電圧降下を基準電圧と比較するコンパレータを使用することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の監視装置。
前記極性反転手段および前記電流検出手段間に、少なくとも１個の電圧降下素子を含み、前記コンデンサに印加される電圧を変化させる線間電圧制御手段を接続することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の監視装置。
線間に電圧が印加されている電話回線等の断線等の異常を監視し警報を発生する監視装置において、
前記回線が開放されているときの回線電流により充電されるコンデンサと、該コンデンサの前記回線への接続極性を反転させる極性反転手段と、該極性反転手段による極性反転時に前記コンデンサに流れる電流を監視する電流検出手段と、前記極性反転手段の反転の制御および前記電流検出手段の出力に基づく警報の発生等を行う制御手段とを備えることを特徴とする監視装置。
前記極性反転手段および前記電流検出手段間に接続され、前記コンデンサに印加される電圧を前記制御手段の制御下で複数の値に変更する線間電圧制御手段を備えることを特徴とする請求項７に記載の監視装置。
前記線間電圧制御手段は、前記回線がＩＳＤＮ、電話回線又はＰＢＸ回線に対応する線間電圧に制御することを特徴とする請求項８に記載の監視装置。