JP3935304B2

JP3935304B2 - 通信システム

Info

Publication number: JP3935304B2
Application number: JP2000076795A
Authority: JP
Inventors: 成紀芦原; 英明葉本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-03-17
Filing date: 2000-03-17
Publication date: 2007-06-20
Anticipated expiration: 2020-03-17
Also published as: JP2001268252A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，電話回線またはＩＳＤＮ回線等の通信回線を利用してセンター側装置と通信を行う通信システムにおける端末網制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のセンター側装置と端末網制御装置との間でデータ伝送を行うための通信システムにおける端末網制御装置の概略構成図を図１１に示す。端末網制御装置は、電話回線のアナログ端子あるいはＩＳＤＮ回線に介在されたターミナルアダプタ（ＴＡ）のアナログ端子からの回線１０を接続する回線接続端子１１と、電話機、ファクシミリ等の後方接続機器（以下、端末機器と称する）１２を接続する電話機接続端子１３と、メータ１４あるいはセンサといった接点機器等を接続するメータ接続端子１５と、メータ等からの検針データを送出するためのメータインタフェース回路１６と、端末機器１２を回線１０に対して接続したり切り離したりする切替回路１７と、端末機器１２の使用状態を検出する第１のオフフック検出回路１８と、端末発信時に端末機器１２の使用状態を検出する第２のオフフック検出回路１９と、通信において送受信される信号の処理を行う通信回路２０と、各種制御を行うためのマイクロコンピュータからなる制御回路２１とを備えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、端末網制御装置に発信者電話番号を表示できない電話機が接続されている場合、センター側装置からの呼び出しで交換機から送出されるプレリンガー信号によって、電話機が鳴らないように回線から切り離す必要があった。すなわち、発信者電話番号を表示できる電話機の場合、プレリンガー信号は次に発信者電話番号信号がくることを知らせるための信号であると識別して、電話機は鳴動しない。発信者電話番号を表示できない電話機の場合はこの識別ができないため、プレリンガー信号を通常のリンガー信号と同様に扱い、鳴動する。そのため、プレリンガー信号によって鳴動した時点でオフフックすると、正常につながらなくなので、電話機を回線から切り離す必要が生じる。
【０００４】
そこで、電話機を切替回路のリレーで切り離して、第２のオフフック検出回路により電話機のオフフックの検出を行うようにしているが、オフフック検出回路の電源電圧を高く設定したり、電流の消費が大きくなったりする問題がある。しかも、２つのオフフック検出回路がいるなど装置の回路構成が複雑になるといった問題もある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑み、簡単な回路構成で端末機器のオフフック検出を行うとともに、端末機器を回線から切り離した状態のとき、回線からのリンガー信号や発信者電話番号サービスに則ったプレリンガー信号や端末網制御装置が選択信号を送出するときのダイヤルパルス信号に対して端末機器の鳴動を確実に防げる端末網制御装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による課題解決手段は、端末機器と回線との間に、端末機器と回線との離接状態を切り替えるために抵抗および容量素子を有する切替手段が設けられたものであり、この抵抗と容量素子によって低域通過瀘波器が構成される。そして、切替手段は、回線に対して抵抗と容量素子とを挿入した状態にしたり、切り離した状態にするように切り替えを行うためのスイッチング手段を有している。
【０００７】
したがって、回線に対して抵抗と容量素子とを挿入した状態にすることにより、回線からの呼出信号が減衰されて、端末機器に伝送されなくなり、端末機器が回線から切り離された状態となる。このように、呼出信号の減衰を図るようにしているので、端末機器における呼出信号の受信時のインピーダンスが異なったり、呼出信号を検波する信号レベルが多岐にわたっていても、呼出信号は減衰されることにより、端末機器には伝送されず、端末機器の確実な切り離しを実現できる。すなわち、端末機器として接続される電話機やファクシミリの種類の如何にかかわらず、鳴動させないように対応することができる。
【０００８】
また、抵抗と容量素子を回線に対して切り離した状態にすることにより、端末機器を回線に接続した状態にすることができ、端末機器は通信可能となる。
【０００９】
ここで、抵抗のみを設けた場合、抵抗の抵抗値として端末機器を鳴動させない抵抗値を選んだときに、端末機器がオフフックされると、その抵抗値が大きすぎて同じループ系に接続されているオフフック検出回路がオフフックによって生じる電流を検出できないことが起こり得る。しかしながら、抵抗とともに容量素子を挿入することにより、オフフックによる電流を流すことが可能なように抵抗の抵抗値を下げることができる。そのため、第２のオフフック検出回路を設けなくても、端末機器のオフフック検出が可能となる。
【００１０】
切替手段の具体的な構成としては、抵抗と第１スイッチング素子を並列に接続してなる第１切替回路と、容量素子と第２スイッチング素子を直列に接続してなる第２切替回路とする。そして、第１切替回路は、回線に対してオフフック検出回路の後段に配され、端末機器に対して直列に接続される。第２切替回路は、第１切替回路の後段に配され、端末機器に対して並列に接続される。さらに、第１スイッチング素子と第２スイッチング素子とは、オンオフの論理が反対で、かつ同期して動作される。したがって、回線と端末機器との間に切替回路を追加するだけで、簡単な回路構成によって、端末機器のオフフック検出を行うとともに、回線からの呼出信号を受信したときの端末機器の鳴動を防げる。
【００１１】
また、容量素子に対して並列に定電圧回路を設けておくと、回線からの呼出信号の出力レベルが変化しても、一定レベル以上の信号は定電圧回路によってクランプされるので、端末機器に信号が伝送されることはない。したがって、呼出信号に左右されることなく、確実に端末機器の鳴動を防ぐことができ、信頼性が高まる。
【００１２】
ここで、定電圧回路の電圧は、交換機あるいはＴＡのアナログ端子から供給される直流電圧のバラツキの最大値より大きく、かつ容量素子の耐電圧値より小さい電圧値に設定される。このように、直流電圧のバラツキの最大値より大きくすることにより、呼出信号に左右されずに端末機器が鳴動する電圧値より低いレベルに呼出信号を減衰させることができる。また、容量素子の耐電圧値より小さくすることにより、容量素子に過度の電圧がかかることを防ぎ、容量素子の破壊を防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の端末網制御装置を有する通信システムを図面に基づいて詳細に説明する。この通信システムでは、図１に示すように、センター側装置１は、センター側交換局２、端末側交換局３を経て電話回線網で端末網制御装置４と結ばれている。端末網制御装置４には、メータ５、接点機器等と電話機等の端末機器１２とがそれぞれ接続されている。
【００１４】
センター側装置１では、センター側交換局２に対してオフフックしてダイヤルを行う。ダイヤルされた相手番号は端末側交換局３に伝えられ、端末側交換局３から端末網制御装置４に対し呼出信号としてリンガー信号を送出する。このとき、リンガー信号とリンガー信号の間に、センター側電話番号を発信者電話番号信号として挿入するよう設定されている。
【００１５】
上記の通信システムでは、通信回線としてアナログ回線を使用する場合であるが、ＩＳＤＮ回線を使用する場合には、図２に示すように、端末網制御装置４は、デジタルサービスユニット（ＤＳＵ）７、ターミナルアダプタ（ＴＡ）８を介して端末側交換局３に接続されており、ＴＡ８のアナログ端子からの回線１０が回線接続端子１１に接続され、上記のアナログ回線のときと同様に通信を行うことができる。なお、センター側装置１にも同様にＴＡ、ＤＳＵを備えているが、図面では省略している。
【００１６】
そして、本発明の端末網制御装置４を図３に示す。本端末網制御装置４は、図１１に示した従来のものと基本的な構成は同じであるが、端末機器１２を回線１０に対して接続したり切り離したりする切替手段の構成が従来とは異なっている。また、オフフック検出回路１８は１つとされる。
【００１７】
切替手段は、抵抗３０と第１スイッチング素子３１を並列に接続してなる第１切替回路３２と、コンデンサからなる容量素子３３と第２スイッチング素子３４を直列に接続してなる第２切替回路３５とからなる。第１切替回路３２は、端末機器１２に対して直列に接続され、回線１１に対してオフフック検出回路１８の後段に配され、第２切替回路３５は、端末機器１２に対して並列に接続され、第１切替回路３２の後段に配される。
【００１８】
第１、第２スイッチング素子３１、３４は、それぞれ第１、第２リレーからなり、制御回路２１からの駆動信号によって同期して作動される。すなわち、第１リレー３１がオフして、リレー接点が開くと、これに同期して第２リレー３４がオンされ、リレー接点が閉じる。これにより、抵抗３０および容量素子３３が回線１１に接続される回路が形成される。この抵抗３０と容量素子３３によって、回線１１と端末機器１２の間に挿入された低域通過漏波器が構成される。また、逆に第１リレー３１がオンして、リレー接点が閉じることにより抵抗３０を短絡する回路が形成され、これに同期して第２リレー３４がオフして、リレー接点が開き、容量素子３３が回線１１から切り離される。このとき、回線１１から端末機器１２へのループ系にはオフフック検出回路１８だけの挿入となる。
【００１９】
なお、抵抗３０を４７ｋオームにすると、上記の低域通過瀘波器の式は、
ｆｃ＝１／（２πＲＣ）
ここで、ｆｃは低域通過瀘波器のカットオフ周波数
Ｒは抵抗値
Ｃは容量値
上記関係式より、カットオフ周波数を１．７Ｈｚ以下に設定すると、容量素子３３の容量値Ｃは、１．９９μＦ以上となる。このようにオフフック検出回路１８の設計値により、抵抗３０の定数が決まり、さらに容量素子３３の容量値が決まる。したがって、この低域通過瀘波器が形成されることにより、交換局３あるいはＴＡ８から送出されるプレリンガー信号、発信者電話番号信号、リンガー信号、さらにはセンター側装置１からの通信信号等の呼出信号、端末網制御装置４自身が送出するダイヤルパルス信号が端末機器１２に伝送されることを阻止する状態にできる。ところで、抵抗３０の抵抗値は、オフフック検出回路１８が電話機等のオフフックを回線に流れる電流で検知でき得る最大値より小さい値になるように設定される。
【００２０】
そして、制御回路２１は、通常は第１リレー３１をオフし、第２リレー３４をオンにして、抵抗３０と容量素子３３を回線１１と端末機器１２との間に挿入して、端末機器１２を回線１１から切り離した状態にしておき、端末網制御装置４はスタンバイ状態となっている。ここで、回線１１からプレリンガー信号およびこれに続く発信者電話番号信号を受信したとき、これらの信号は端末機器１２には伝送されず、電話機が発信者電話番号を表示できる機種であってもできない機種であっても、いずれの電話機でも鳴動することはない。すなわち、低域通過瀘波器によって、回線１１と端末機器１２との間で周波数１．７Ｈｚ以上の信号は減衰されるので、ＡＣ７５Ｖ、１６Ｈｚのリンガー信号は電話機が鳴動しないレベルまで減衰される。
【００２１】
このとき、制御回路２１では、受信した発信者電話番号に基づいてどこからの発信であるかを識別し、センター側装置１からの場合は、通信を確立させて、データ伝送が行われる。一方、センター側装置１からでない場合、制御回路２１は、第１リレー３１および第２リレー３４の論理を逆にして動作させ、抵抗３０を短絡する回路を形成するとともに容量素子３３を回線１１から切り離した状態にして、回線１１と端末機器１２を接続する。そして、リンガー信号が端末機器１２に伝送され、電話機等を鳴動させる。
【００２２】
次に、端末網制御装置４から発信する場合、例えばメータ１４から検針データを送信する定期発呼、メータ１４からのセキュリティの発呼、接点機器からの発呼等の要求によって、センター側装置１へのダイヤルを行い、センター側装置１との通信が開始される。このとき、端末機器１２と回線１１との間には、抵抗３０と容量素子３３が挿入された状態にあり、端末機器１２は回線１１から切り離された状態にある。
【００２３】
ここで、例えば電話機がオフフックされると、このとき発生する電流は抵抗３０を介してオフフック検出回路１８に流れるので、端末機器１２のオフフックを検知できる。すると、制御回路２１は、第１、第２リレー３１、３４を動作させて、回線１１と端末機器１２とを接続した状態にして、端末機器１２からの通信を可能とする。
【００２４】
他の実施形態として、図４に示すように、容量素子３３と並列に定電圧回路３６を設ける。この定電圧回路３６を設けることにより、容量素子３３の耐電圧を低く抑えることができるので、容量素子３３を小さくかつ安価にでき、これに伴って回路実装サイズを小さくでき、端末網制御装置４の小型化を図れる。
【００２５】
定電圧回路３６としては、図５に示すように、２つの定電圧ダイオード３７を逆方向に直列に接続してなる回路、あるいは図６に示すように、コンデンサといった容量成分３８と定電圧特性回路３９が並列に接続してなる容量性定電圧素子４０で構成する。ここで、定電圧特性回路３９としては、バリスタが用いられる。
【００２６】
このときの定電圧回路３６の電圧値は、端末側交換局３から回線１１に印加される直流電圧やＩＳＤＮ回線網におけるＴＡ８のアナログ端子から印加される直流電圧のバラツキの最大値である５３Ｖより大きく設定し、かつ容量素子３３の耐電圧値より小さく設定する。したがって、定電圧回路３６の電圧値は、５４Ｖから７２Ｖに設定すればよい。
【００２７】
上記の定電圧回路３６を有する切替回路の働きについて説明する。図７は、ＴＡ８の違いによるそれぞれの呼出信号の波形を表す図である。図７の（１）に示すＡは、回線１１の直流電圧であり、回線復旧時はＤＣ±４８Ｖであり、Ｂは、相手先から呼び出しがあるときに送出される呼出信号であり、一般回線の場合は、１秒オンで２秒オフの周期で呼び出される。また、発信者電話番号を送出する前にくる信号の場合は、０．５秒オンで０．５秒オフの周期で呼び出される。
【００２８】
この呼出信号は、図８に示すようにＡＣ７５Ｖで周期１５Ｈｚから２０Ｈｚのサイン波であり、一般には図７の（１）に示すアのようにＤＣ−４８ＶからＤＣ＋４８Ｖの極性反転から起動し、ＤＣ＋４８Ｖに重畳する。ところが、メーカーの異なるＴＡ８の機種によっては、（１）に示すイやウのように直流電圧に重畳する電圧が０Ｖであったり、＋７５Ｖであったりする。
【００２９】
（１）に示すアの場合、低域通過濾波器通過後の波形が、（２）に示すア’のように、ＡＣ７５Ｖのピーク電圧がＡＣ１２Ｖ程度に圧縮された波形Ｃになり、端末機器１２である電話機やＦＡＸを鳴動させるだけのレベルに達しなくなり、鳴動しなくなる。
【００３０】
次に、（１）に示すイの場合、低域通過濾波器通過後の波形が、呼出信号オンの瞬間にＤＣ４８ＶからＤＣ０Ｖに重畳電圧レベルが変化するため、（２）に示すイ’のように、ＡＣ７５ＶからＡＣ１２Ｖに圧縮された波形Ｄとなり、アの場合と同じだが、ＤＣレベルが変化する。この場合も端末機器１２を鳴動することはない。
【００３１】
ところが、（１）に示すウのように呼出信号オン時のＡＣ信号の重畳レベルがＤＣ７５Ｖにある場合、低域通過濾波器通過後の波形が、（２）に示すウ’のように圧縮されてＡＣ１２Ｖで前記２つのパターンと同じになるが、重畳レベルがＤＣ＋４８ＶからＤＣ＋７５Ｖに変化するため、圧縮波形Ｅは右肩上がりとなる。ＤＣ７５Ｖを超えてくると、電話機やＦＡＸの種類によっては鳴動してしまうことがある。しかしながら、低域通過濾波器の容量素子３３に並列に定電圧回路３６を追加しておくと、（２）に示すウ’のように、定電圧回路３６によるクランプ電圧Ｆを超えると定電圧回路３６が働き、ＤＣ＋７５Ｖ以上の電圧をクランプし後方の端末機器１２へ電圧を通過させなくなり、電話機やＦＡＸを鳴動させない。
【００３２】
したがって、ＴＡ８のアナログ端子から出力される１５Ｈｚから２０ＨｚのＡＣ７５Ｖのリンガー信号が重畳した直流電圧値に左右されることなく、後方の端末機器１２への信号の伝送を阻止することができ、端末機器１２の鳴動を確実に防ぐことができる。
【００３３】
ところで、上記の各切替回路３２、３５におけるスイッチング素子は、別々のリレーを用いているが、図９に示すように、Ｃ接点２回路の汎用リレー４１や、図１０に示すように、Ｃ接点１回路のリレー４２を用いて、１つの電子部品でスイッチング手段を構成することもできる。また、機械的なリレー以外にフォトモスリレーやトランジスタなどでもよい。
【００３４】
すなわち、前者では、前段のリレー４３のＣ接点とＡ接点を抵抗３０の前段側および後段側に接続する。後段のリレー４４のＢ接点を抵抗３０の後段側に接続し、Ｃ接点を容量素子３３に接続する。両リレー４３、４４が同期して動作することにより、回線１１に対して抵抗３０と容量素子３３が挿入されて、端末機器１２が回線１１から切り離されたり、あるいは端末機器１２が回線１１に接続されたりする。
【００３５】
後者では、Ａ接点が抵抗３０の前段側に接続され、Ｂ接点が容量素子３３に接続され、Ｃ接点が抵抗３０の後段側に接続される。リレー４２の動作によりＡ接点側がオンし、抵抗３０が短絡され、端末機器１２は回線１１に接続される。リレー４２の開放により、Ｂ接点側がオンし、回線１１に対して抵抗３０と容量素子３３が挿入された状態になり、端末機器１２が回線１１から切り離される。
【００３６】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。第１、第２リレーはスイッチの役割をするものであり、これの代わりに他のスイッチング素子として、トランジスタやフォトモスリレーを用いてもよい。
【００３７】
また、抵抗と容量素子で実現した低域通過瀘波器（ローパスフィルタ）は上記実施形態に限定されるものではなく、コンデンサ、コイル、抵抗を用いて構成されるフィルタ回路を回線に対してオフフック検出回路の後段に配し、端末機器がオフフックされたときや端末機器による通信を行うときにフィルタ回路の動作をオフして、通信可能にするスイッチング手段を設けておく。スイッチング手段によってフィルタ回路の動作がオンしたとき、回線からの呼出信号はカットされ、端末機器には伝送されない。ただし、端末機器がオフフックしたとき、発生する電流をオフフック検出回路に流すことができるように抵抗値は設定されている。
【００３８】
また、容量素子と定電圧回路を兼ね備えた部品である容量性バリスタを用いれば、容量素子と定電圧回路を１つの部品とすることができ、部品点数の削減をできる。
【００３９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明によると、アナログ電話回線網またはＩＳＤＮ回線網に介装されたＴＡのアナログ端子からの回線と端末機器との間に、抵抗と容量素子からなる、いわゆるフィルタを挿入することにより、回線からくる呼出信号に左右されずに、しかも端末機器の種類にも左右されずに、端末機器へのこの信号の伝送を阻止することができ、端末機器を回線から確実に切り離した状態にできる。したがって、センター側装置からの呼び出しがあったときに、誤って端末機器を鳴動させるといったことを防止でき、信頼性の高い通信システムを構築できる。
【００４０】
また、容量素子の存在により抵抗の抵抗値を小さくできるので、端末機器のオフフックの際に発生する電流をオフフック検出回路に流すことができ、このオフフックをオフフック検出回路によって確実に検出できる。そのため、オフフック検出回路は１つだけでよく、複数設ける必要がなくなって、回路構成が簡単になって、装置の小型化およびコストダウンを図れる。
【００４１】
さらに、容量素子に対して定電圧回路を付加することにより、容量素子の耐電圧を下げることができ、容量素子の容量を小さくすることが可能となり、部品コストを低減できる。しかも、定電圧回路の動作によって、回線からの呼出信号の出力変動に左右されることなく、端末機器の信号の伝送を確実に阻止でき、端末機器の鳴動を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】アナログ電話回線網の通信システム図
【図２】ＩＳＤＮ回線網の通信システム図
【図３】本発明の端末網制御装置の構成図
【図４】他の形態の切替手段の構成を示す回路
【図５】定電圧ダイオードを用いた定電圧回路図
【図６】容量性定電圧素子を用いた定電圧回路図
【図７】ＴＡによって異なる呼出信号に対する切替手段の作用を説明する図
【図８】呼出信号の波形を示す図
【図９】スイッチング手段の他の形態を示す回路図
【図１０】スイッチング手段の他の形態を示す回路図
【図１１】従来の端末網制御装置の構成図
【符号の説明】
１センター側装置
４端末網制御装置
５メータ
８ＴＡ
１０回線
１２端末機器
１８オフフック検出回路
３０抵抗
３１第１リレー
３２第１切替回路
３３容量素子
３４第２リレー
３５第２切替回路
３６定電圧回路

Claims

端末機器を接続した端末網制御装置とセンター側装置との間で通信回線を介してデータ伝送を行う通信システムにおいて、
前記端末網制御装置は、前記端末機器と前記回線との間に、前記端末機器のオフフックを検知するオフフック検出回路と、抵抗および容量素子から構成されカットオフ周波数が１．７Ｈｚ以下に設定された低域通過瀘波器を前記回線に対して挿入切り離しする切替手段を備え、前記回線に対して前記オフフック検出回路の後段に前記切替手段が配され、前記低域通過濾波器が前記回線に対して挿入されたスタンバイ状態にあるときに前記オフフック検出回路が前記端末機器のオフフックを前記回線に流れる電流で検知できるように、前記抵抗の抵抗値が設定され、スタンバイ状態のとき、前記低域通過濾波器は、前記回線からの呼出信号を減衰して、前記端末機器への呼出信号の伝送を阻止することを特徴とする通信システム。
切替手段は、抵抗と第１スイッチング素子を並列に接続してなる第１切替回路と、容量素子と第２スイッチング素子を直列に接続してなる第２切替回路とからなり、前記第１切替回路は端末機器に対して直列に接続され、前記第２切替回路は端末機器に対して並列に接続され、前記第１スイッチング素子および第２スイッチング素子は、オンオフの論理が反対で、かつ同期して動作することにより、低域通過濾波器を前記回線に対して挿入した状態あるいは前記回線から切り離した状態に切り替えることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
容量素子と並列に定電圧回路が設けられたことを特徴とする請求項１または２記載の通信システム。
定電圧回路の電圧は、交換機から供給される直流電圧のバラツキの最大値より大きく、かつ容量素子の耐電圧値より小さい電圧値に設定されたことを特徴とする請求項３記載の通信システム。
受信した呼出信号がセンター側装置からの発信者電話番号信号である場合、切替手段は、低域通過濾波器を前記回線に対して挿入した状態のままとし、呼出信号がセンター側装置からの発信者電話番号信号でない場合、低域通過濾波器を前記回線に対して切り離した状態に切り替え、前記呼出信号を端末機器に伝送することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の通信システム。
端末機器を接続するとともに前記端末機器からの発呼を検知するオフフック検出回路を備えた端末網制御装置とセンター側装置との間で通信回線を介してデータ伝送を行う通信システムにおいて、
前記端末網制御装置は、前記回線からの呼出信号が前記端末機器に伝送されることを阻止するようにカットオフ周波数が設定されたフィルタ回路と、該フィルタ回路の動作をオンオフするスイッチング手段とを備え、前記端末機器と前記回線との間において、前記オフフック検出回路が前記回線に対して前記フィルタ回路よりも前段に設けられ、前記フィルタ回路は、前記端末機器のオフフックによって発生した信号を前記オフフック検出回路に伝送可能なように抵抗値が設定され、前記フィルタ回路のオン動作により前記呼出信号がカットされ、前記端末機器がオフフックされたときや前記端末機器による通信を行うときにオフ動作して、前記端末機器が回線に接続されて通信可能とされることを特徴とする通信システム。