JP4447505B2 - 電話回線異常検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、電話回線を用いて自動発信システムや緊急通報システムを実現する通信端末装置における電話回線の異常検出に関するものである。

通常、電話回線が異常の場合、電話機の受話器を耳に当て、発信音が聞こえないことに気付き、その時点で初めて電話回線が異常であることが判明する。従来、電話回線に異常が発生した段階で、加入者や電話局へ警報を発せられることはなかった。このため、電話回線の切断検出を常時行う方法として、電話回線に印加されている電圧が所定電圧以下になったことで、その電話回線が切断されたと検出する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、この方法では、常時電話回線から電力を消費し、電話局の電力が増大するという問題が発生する。また、他電源線との混触を検出できないという問題が発生する。さらに、電話回線の異常検出に電池や商用電源の外部電源を必要としていることから、コストアップの問題が発生する。
特開平５−１４４６６号公報

本発明は、上記問題に鑑み、電話回線と電話局に負担をかけずに電話回線の異常を検出すること、他電源との混触を検出できること、電池や商用電源等の外部電源を使用せずに電話回線の異常を検出することを目的とする。

本発明は、電話回線に接続される電話回線異常検出装置において、該電話回線の給電電圧を該電話回線に影響を与えない方法で検出する電話回線給電電圧検出処理を有し、前記電話回線給電電圧検出処理の出力により該電話回線は異常であることを判定することを特徴とした電話回線異常検出装置である。

すなわち、本発明の電話回線異常検出装置は、電話回線に接続され、前記電話回線の異常を検出する電話回線異常検出装置であって、電話回線に直列に接続された第１の抵抗と、該第１の抵抗を介して電話回線の電圧により充電されるコンデンサと、前記コンデンサに並列に接続される第２の抵抗および、前記電話回線と絶縁の信号伝達手段と、前記コンデンサの電圧を監視する電圧監視部とを備え、前記電話回線からの電圧により、第１の抵抗を介して前記コンデンサを充電し、電圧監視部で前記コンデンサの充電電圧を監視し、充電電圧が所定の電圧以上に達したとき、前記信号伝達手段をオンし、前記コンデンサに充電された電力で、前記電話回線と絶縁した側にパルス信号を出力する手段を備え、パルス信号が得られない、もしくはパルス信号のパルス周期が所定の周期と異なる場合に、該電話回線は異常であると判定する。また、本発明の電話回線異常検出装置は、前記第１の抵抗の抵抗値をＲ１、前記第２の抵抗の抵抗値をＲ２としたとき、Ｒ１≫Ｒ２の関係とする。

本発明によれば、電話回線に接続される電話回線異常検出装置において、電話回線の、切断・他電源線との混触により回線に異常が発生した場合、回線異常を敏速かつ確実に通報できる利点がある。

図１は、本発明にかかる電話回線異常検出装置の回路構成の一例を説明する図である。図２は、前記電話回線異常検出装置の回路の動作を説明する図である。

図１に示すように、本発明にかかる電話回線異常検出装置１は、ダイオードブリッジ１１と、電流制限抵抗１２と、コンデンサ１３と、放電電流制限抵抗１４と、電圧監視部（コンパレータ）１５と、フォトカップラ１６と、スイッチング手段であるトランジスタ１７とを有して構成される。

ダイオードブリッジ１１は、電話回線２（Ｌ１、Ｌ２）に接続され、該電話回線の極性が入れ替わっても問題なく動作できるための手段である。ここで、本明細書においては、電話回線とは、アナログ回線とＩＳＤＮ回線を言う。

電流制限抵抗１２は、電話回線２に影響を与えない程度の高抵抗値Ｒ１（１ＭΩ以上）の抵抗であり、コンデンサ１３の充電電流を制限する。

コンデンサ１３は、電話回線２の給電電圧によって前記電流制限抵抗１２を通して充電される容量Ｃ１のコンデンサであり、フォトカップラ１６を駆動させるための電力を充電する。

放電電流制限抵抗１４は、前記コンデンサ１３に充電された電力でフォトカップラ１６を駆動させるための電力を電流制限する抵抗値Ｒ２の抵抗である。

電圧監視部（コンパレータ）１５は、前記コンデンサ１３の充電電圧を監視し、所定値以上になったことを出力し、トランジスタ１７を制御する回路であり、各種電圧比較回路、シュミットトリガ回路等が適用可能である。電圧監視部１５は、コンデンサ１３の電圧が第１の所定値以上になったときに信号を出力し、第１の所定値よりも低い第２の所定値となったときに信号出力がなくなるヒステリシスを有する手段である。

トランジスタ１７は、前記電圧監視部１５の出力により、前記コンデンサ１３に充電された電力を、前記放電電流制限抵抗１４を通してフォトカップラ１６の発光ダイオード１６Ａに放電するトランジスタである。

フォトカップラ１６は、電話回線２と絶縁された側にパルス信号を出力する手段であり、前記トランジスタ１７がオンした時、フォトカップラ１６の発光部の発光ダイオード１６Ａに電流が流れ、出力側（フォトカップラ１６の受光部のフォトトランジスタ１６Ｂ）もオン（導通状態）となる。

フォトカップラ１６のフォトトランジスタ１６Ｂの出力は、電話回線異常監視信号として出力される。

本発明の電話回線異常検出装置の動作について、図２を用いて説明する。

電話回線２に給電電圧が供給されている場合、前記コンデンサ１３に時定数Ｃ１Ｒ１で充電を開始する（Ｓ１）。

前記コンデンサ１３の充電電圧が、監視電圧Ｖｏｎに達すると、電圧監視部１５がターンオンし、電圧「Ｈ」を出力する（Ｓ６）

前記電圧監視部１５が電圧「Ｈ」を出力する（Ｓ６）と、トランジスタ１７がオンし、フォトカップラ１６の出力（オープンコレクタ）は導通状態となり、電圧は「Ｌ」となる。（Ｓ９）

トランジスタ１７がオンすると、コンデンサ１３に充電された電力が時定数Ｃ１Ｒ２で放電され（Ｓ２）、監視電圧Ｖｏｆｆに達すると電圧監視部１５の出力がターンオフし、「Ｌ」となる（Ｓ７）

前記電圧監視部１５の出力が「Ｌ」となる（Ｓ７）と、フォトカプラ１６の出力は非道通状態となりハイインピーダンス「Ｈ」になる（Ｓ１０）

電話回線２に給電電圧が給電されていれば、前述の動作を繰り返すので電話回線２からの給電電流のみで、フォトカップラ１６は、所定のパルス周期Ｔ３でパルス出力を継続する。したがって、このパルス出力の継続により電話回線が正常と判断できる。

電話回線２が切断された場合、給電電圧が無くなるため、充電時間Ｔ１が無限大になり、フォトカップラ１６のパルス出力が停止し、電話回線異常と判断する。

また、電話回線２の給電電圧が、他の電源線との混触で異常な高電圧になった場合、充電による電圧上昇速度が速くなり、Ｖｏｆｆ→Ｖｏｎの時間Ｔ１が短縮し、結果として正常の場合のＴ３に比べて短周期のパルスが電圧監視部１５より出力される。したがって、このパルス周期の短縮により電話回線が異常と判断できる。

本発明にかかる電話回線異常検出装置は、前記すべての回路において、電話回線２からの給電のみで動作することが可能で、電池等の外部電源は、必要ない。

また、電流制限抵抗１２の抵抗値Ｒ１と放電電流制限抵抗１４の抵抗値Ｒ２の関係を、Ｒ１≫Ｒ２とすれば、充電の時定数Ｃ１Ｒ２に比べて放電の時定数Ｃ１Ｒ２は極めて小さくなり、Ｔ１≫Ｔ２となる。したがって放電電流制限抵抗１４、フォトカップラ１６の発光部の発光ダイオード１６Ａ、トランジスタ１７による電力消費の時間比は、Ｔ２／（Ｔ１＋Ｔ２）であり極めて小さくなる。したがって電話局への電力負担を極めて小さくすることができる。

なお、図１に示した回路は１例であり、トランジスタ１７は、ＦＥＴ、サイリスタ等であっても良い。また、フォトカップラ１６は、電話回線２と絶縁の信号伝達手段であればよく、例えばフォトサイリスタやリレー、さらには単なるコンデンサやトランスによる容量結合、電磁結合であってもよい。

図３を用いて、本発明にかかる電話回線異常検出装置１に警報装置を接続した例を説明する。電話回線異常検出装置１からの出力は、警報装置３に入力される。警報装置３は回線異常検出装置１からの電話回線異常監視信号（パルス出力）を監視し、周期的な出力がなくなったり、周期が正常な値から外れたときに、電話回線に異常が発生したと判断して、警報ランプ６１やスピーカ６２を駆動して、電話回線の異常状態を示す警報を発する。

図４を用いて、本発明にかかる電話回線異常検出装置１に通報装置を接続した例を説明する。電話回線異常検出装置１の電話回線異常監視信号（パルス出力）が通報装置５に入力される。通報装置５は、電話回線異常監視信号を監視し、周期的な出力がなくなったり、周期が正常な値から外れたときに、電話回線に異常が発生したと判断して、無線送信部から電波を警備会社や携帯電話機５１に送信し、電話回線異常状態の発生を通知する。

本発明によれば、電話回線の電力の消費を極力抑制しかつ他の電源を必要とせずに、電話回線の異常の発生を検出することができる。

本発明にかかる電話回線異常検出装置の回路図。 本発明にかかる電話回線異常検出装置の回路の動作を説明する図。 本発明にかかる電話回線異常検出装置を警報装置に応用した例を説明する図。 本発明にかかる電話回線異常検出装置を通報装置に応用した例を説明する図。

符号の説明

１：電話回線異常検出装置
１１：ダイオードブリッジ
１２：電流制限抵抗
１３：コンデンサ
１４：放電電流制限抵抗
１５：電圧監視部
１６：フォトカップラ
１６Ａ：発光ダイオード
１６Ｂ：フォトトランジスタ
１７：トランジスタ
２：電話回線
３：警報装置
５：通報装置
５１：管理会社・携帯電話機
６１：警報ランプ
６２：スピーカ

Claims (2)

1. 電話回線に接続され、前記電話回線の異常を検出する電話回線異常検出装置であって、電話回線に直列に接続された第１の抵抗と、該第１の抵抗を介して電話回線の電圧により充電されるコンデンサと、前記コンデンサに並列に接続される第２の抵抗および、前記電話回線と絶縁の信号伝達手段と、前記コンデンサの電圧を監視する電圧監視部とを備え、前記電話回線からの電圧により、第１の抵抗を介して前記コンデンサを充電し、電圧監視部で前記コンデンサの充電電圧を監視し、充電電圧が所定の電圧以上に達したとき、前記信号伝達手段をオンし、前記コンデンサに充電された電力で、前記電話回線と絶縁した側にパルス信号を出力する手段を備え、パルス信号が得られない、もしくはパルス信号のパルス周期が所定の周期と異なる場合に、該電話回線は異常であると判定することを特徴とする電話回線異常検出装置。
2. 請求項１記載の電話回線異常検出装置において、
   前記第１の抵抗の抵抗値をＲ１、前記第２の抵抗の抵抗値をＲ２としたとき、Ｒ１≫Ｒ２としたことを特徴とする請求項１記載の電話回線異常検出装置。

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