JPH01128699A

JPH01128699A - 対の導線を遠隔地からの他の対の導線と選択的に接続するための装置

Info

Publication number: JPH01128699A
Application number: JP63252868A
Authority: JP
Inventors: Herman L Pickens; ハーマン・レオン・ピツケンズ; William E Cooley; ウイリアム・アール・コーリー
Original assignee: SX CORP
Current assignee: SX CORP
Priority date: 1987-10-09
Filing date: 1988-10-06
Publication date: 1989-05-22
Also published as: CA1299710C; AU2276188A; CN1032874A; EP0311271A3; US4817134A; KR890007538A; EP0311271A2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は専用導線に接続されている複数の専用端末装置
と、各専用導線を所定の遠隔地通信用送信線に接続する
装置とを有する通信システムに係る。

［従来の技術］本発明のシステムを理解するには、都市等の人口集中地
域に１つずつ設置されている複数の中央局から成る電話
システムを例にとると最も分かり易い。各中央局は、よ
り小規模の人口集中地域に１つずつ設置されている遠隔
端末をいくつか担当しており、それらの端末は中央局か
ら数マイルも離れている場合もある。各端末はいくつか
の加入者回線を担当しているため、遠隔東線装置ど称さ
れることもある。全ての加入者回線がここで集められて
、中央局へつながる線に接続されているためである。例
えば各遠隔端末から９６本ずつの回線が中央局につなが
っており、各端末に　１２５本の加入者回線（ケーブル
対）が集中しているとする。

遠隔端末では当初の必要数より多くの対の回線およびケ
ーブルを敷設しておいて、加入者数の増加に備えたり、
対の回線またはケーブルが破損または故障した場合の対
の予備回線およびケーブルとするのが普通である。加入
者に対して回線を引く場合、端末からの予備回線を加入
者の住居または事業所の付近を通っている対の予備ケー
ブルに接続する。

［発明が解決しようとする課題］対のケーブルを回線と接続する際、敷設、修理、切断を
問わず、端末へ派遣された職員が手作業でこれを行うの
が普通である。これは非常に手間のいる作業であり、現
場での労力だけでなく、端末へ職０を派遣する時間と交
通費もかかる。

このため、既存の端末装ぽを使用したｊまでも適正な接
続を簡単に行なえる手段の開発か必要とされている。セ
ンサ等の複数の端末装置４分散してデータまたは情報を
中実装置に送る各種の通信用途においても同様の問題が
提示されている。これらの用途でも電話システムの場合
と同じく、各装置を相当の費用をかけて個々に接続しな
ければならないのが現状である。

本発明の主な目的は、回線の接続または切断を行なうた
めに職員を端末施設等へ派遣する必要を無くすことであ
る。

し課題を解決するための手段］本発明の目的を達成するために本発明の提供する対の導
線を遠隔地からの他の対の導線と選択的に接続するため
の装置は、第１平面に平行配列されている第１組の対の
導線と前記第１平面と平行な第２平面に平行配列されて
いる第２組の対の導線とを有し、前記第１１ｉの対の導
線が前記第２１１の対の導線に対して垂直に配向されて
成る対の導線のマトリックスと、前記対の導線と他の組
の所定の対の心線とを接続するために前記第１組または
第２組の何れか一方の組の多対の導線に連結されたジャ
ンパ手段と、遠隔地から与えられる指令に応答して関連
する前記対の導線と前記所定の対の導線とによって形成
される交差点に向かって前記ジャンパ手段を前記関連す
る対の導線に沿って移動させる手段とを含んで成ること
を特徴とする。

［作用］この構成により対の回線およびケーブルを接続する前、
あるいはその使用中に遠隔操作で試験することができる
。

本発明は啼価な技術を使用し、しかも対の交差点接点の
アレーで形成される交差接続マトリックスを、多対の接
点の一方の接点を導線と接続し、他方の接点をそれと垂
直に配向された対のケーブルの一方の導線と接続するよ
うに使用することによっているいろな利点を提供する。

各回線または多対のケーブル毎に別個のジャンパ手段を
設けると共に、ジャンパ手段を所定の交差点に向かって
対の回線またはケーブルに沿って移動ざ眩る手段をステ
ップ［−夕とする。ステップモータは中央局等の遠隔地
から指令を受け、遠隔地に対して情報を送るマイクロプ
ロセッサによって制御、監視される。

［実施例］本発明の特徴を具備する装置を添付図面に示す。

これは本発明の−・部分を成すものである。

添付図面を参照すると、第１図は、本発明のシステムを
交差接続マトリックス１１とマトリックス制御装置１２
とを含んで成る交差接続システム１０として使用し得る
システムを示している。交差接続システム１０は物理的
に遠隔端末１３に位置しており、遠隔端末１３は複数の
二線式通信回線１４により中央局１６に接続されており
、中央局１６は指令保全ゼンター１１とつながっている
。遠隔端末１３は、それぞれ特定のユーザまたは端末装
置の専用となっている対の加入者ケーブル１８を集中す
る。本発明の交差接続システム１０は、回８１４と対の
加入者ケーブル１８とのインタフェースとなるものであ
る。回線１４と対のケーブル１８が実際に相互接続され
るのは、第２図および第３〜６図において詳細に示す交
差接続マトリックス１１においてである。

第２図と第３図から分かるように、回線１４は１組の対
の共面平行線要素１４ａ、　１４ｂにおいてマトリック
ス１１と接続される。対のケーブルは１組の対の共面平
行ケーブル要７１１８ａ、　１８ｂにおいて、各組の導
線面が他の組の導線面と平行かつ間隔をあけて位置する
ようにマトリックスと接続される。対の線要素１４ａ、
１４ｂは対のケーブル要素１８ａ、　１８ｂに対して垂
直に配向される。従って、印刷回路基板等の誘電体１９
の片側に対の線要素１４ａ、　１４ｂを形成し、該誘電
体１９の反対側に対のケーブル要素１８ａ。

１８ｂを形成するそれにより導線が交差点において誘電
体１９の厚さだけ分離されていて−ｂＳ導線の紺で同定
可能な交差点を有する規則性グリッドを形成できること
が分かる。

第６図が示寸ように、各交差点の近くで誘電体１９の片
側の導線から誘電体を貫通するめっき貫通ＩＬ２１を形
成すると共に誘電体１９の他方の側の導線面に短かい導
線部分２２を配置することによって、交差点における導
線間接続を達成することができる。このように第６図の
短かい導Ｉ！部分２２と対のケーブル要素１８ａ、　１
８ｂのうぢ隣接する導線１８ａとで１組の接点を形成し
でおり、これが開路された時に対の線７Ｊ５　素１４ａ
と対のケーブルｒＬｗＮ１８ａとが接続される。第６図
には対の線要素１１ｂと対のケーブル要素１８ｂを接続
する同様の構成も示されている。

各組の接点の開閉は、所望の対の線要素１４ａ。

１４ｂと対のケーブル要素１８ａ、１８ｂとが短絡ばね
２３ａ、　２３ｂを介して電気的に接触するまで誘電体
１９の片面に沿って滑動する１対の短絡ばね２３ａ、２
３ｂによって行うことができる。対の線要素１４ａ、　
１４ｂに対して１対の短絡ばね２３ａ、　２３ｂを設け
、各短絡ばねをそれぞれの対の線要素１４ａ、　１４ｂ
と平行な経路に沿って誘導体１９上を移動させる。対の
各短絡ばね２３ａ、　２３ｂをねじ２６と螺合する非導
電性Ａ：１７リヤ２４に取付け、ねじ２６の回転によっ
てキャリヤ２４を対の線要素１４ａ、　１４ｂと共に軸
方向に移動させる。

多対の線要素用のねじ２６が、誘電体１９の両端部に配
設されたフレーム部材２７．２８に回転のため装着され
ている。

第３図と第４図から分かるように、フレーム部材２８に
はその長手方向に、かつ誘電体１９に対して平行に外向
き間口するスロット２９が形成されている。また第４図
から分かるように、フレーム部材２８に装着されている
ねじ２６の各端部にスロット２９と整列し得るスロット
３１が形成されている。

フレーム部材２８の外側に、スロット２９およびそれと
整列するスロット３１の中に摺動係合するように構成さ
れた出力軸３３とチップ３４とを有するステップモータ
３２が装着されている。チップ３４はドライバーの刃先
のような働ぎを成し、チップが回転できるようにねじ２
６の直径より幅を小さく構成されている。ステップモー
タ３２はキャリッジ３６に装着されており、このキャリ
ッジもフレーム部材２７．２８に対して垂直方向に延び
るフレーム部材３８．３９に回転装着されているねじ３
７によって螺合される。第２ステップモータ４１がこの
ねじ３１を憂動し、それによってモータ３２をねじに沿
って軸方向に押圧し、ブーツブ３４をスロット２９の長
手方向に移動させる。フレーム部材４２がフレーム部材
３８、３９を安定化している。

ステップモータ３２，４１の制御は従来のステップモー
タ駆動装置４５を介して行ない、駆動装置４５はマトリ
ックス制御装置１２から指令データを受ける。

マトリックス制御装置は、第２図に詳細に示すように、
消去ロ■能プログラム可能記憶装置（ＥＰＲＯＭ＞４７
を備えたマイクロプロセッサ４６を含んでおり、Ｅｌ”
’ＲＯＭ４７がマイクロプロセッサ４６に交差接続マト
リックス１１の制御および指令保全センター１７のよう
な遠隔地との通信を行なわせるソフトウェアを記憶する
。マイクロプロセッサ４６と結合してランダムアクセス
記憶ＭＩｉＷ（ＲＡＭ）４８が設けられており、マトリ
ックス１１の中の全ての交差点に関するデータベースを
その内容としている。この情報は、どの対の線要素１４
ａ、１４ｂとどの対のケーブル要素１８ａ、１８ｂとが
接続されているかを示すものである。電源異常が発生し
た場合にこのデータベースを喪失することのないように
、バッテリーバックアップその他の装置をＲＡＭ４８に
備える必要がある。例えば電源異常検出器５１を設けて
、マイクロプロセッサ４Ｇへ電力損失が及ぶ萌にマ°イ
ク口プロセッサ４６がＲＡＭ４８に現在状態を記憶ざμ
ることができるように余裕をもって電力損失を検出でき
るようにすると、ＲＡＭｄ８は影響を受けないまま、電
力供給の回復と同時にマイクロプロセッサ４６にその動
作を再開させることができる。

マイクロプロセッサ４６はデュアルトーンマルチフリク
エンシー（ＤＴＭＦ）プロト：１ルまたはＲ８−２３２
Ｃ通信プロトコルを用いて回線越しに指令保全センター
１７と通信する。何れにせよ、マトリックス制Ｗ装置１
２の残りの構成要素については、電話システムとその伯
の通信システムの両方に使用される通常の電話用語を用
いて説明する。

通信回線はＴＩＰ（Ｔ）とＲＩＮＧ（ｌで）の対を含ん
でおり、これらが遠隔制御領域からサージ保護装置５２
を介して入力を行う。サージ保護５Ａ置５２は周知の一
般に使用されているものであり、交差接続システム１０
を雷のような高圧サージから保護づる働ぎをする。全波
ダイオードブリッジ５３がブリッジの出力に（＋）また
はく−）で指示されるように適正な極性を維持する。こ
こでは環状電流検出器と称する電圧検出器５４が全波ダ
イオードブリッジ５３の出力の両端における環状電圧を
検出し、環状１肚の発生をマイクロプロセッサ４６に対
して警報する。従来通り変圧器５Ｇを用いて１回線およ
び８回線と残りの制御回路とを分離する。この変圧器５
Ｇに対して直列に起動スイッチ５７が接続されている。

起動スイッチ５７は本質的に固体スイッチであり、王回
線と８回線の間で回路の開閉を行う。

電圧検出器５４から「環状電圧検出」信号を受信すると
同時にマイクロプロセッサ４６がスイッチ５７の閉路を
開始し、交差接続システム１０からのメツセージの送出
・を開始する。起動スイッチ５７の動作を保証するため
に、電流検出器５８がスイッチ５７と直列に接続されて
おり、回路に電流が存在することを示す信号をマイクロ
ブ［１セツサ４６に与える。

変圧器５６の二次側が発信音、話中音、可聴呼出し音の
ような信号を検出する進行音検出器！３９に接続される
。これらの信号はマイクロプロセッサ４６に送られるも
のであり、メツセージ送出用通信回線の状態を判定する
のに使用される。マイクロプロセッサ４６は、使用する
プロトコルがＤ　Ｔ　Ｍ　Ｆ通信であるかＲ８−２３２
０通信であるかによって１’）　Ｔ　Ｍ　Ｆ受信機６１
とＤＴＭＦ送信機６２またはモデム６３によって通信目
的で変圧器５６の二次側とインタフェースする。

動作に関しては、ユーザのニーズおよびマトリックス１
１の大きさに合わせてＥＰＲＯＭ４７のブロダラムを作
成することをまず理解しておく必要がある。電力投入さ
れると、マイクロプロセッサ４６がアイドリンク状態と
なり、指令保全センター１７からの受信を示す信号が圧
力検出器５４から来るのを待つ。それと同時にマイクロ
プロセッサ４６は起動スイッチ５７に信号を送って閉路
せしめ、閉路されたことを示ず信号を待って電流検出器
５８を監視する。呼出しを開始するためには、マイクロ
プロセッサ４６が起動命令を起動スイッチ５７に送り、
電流検出器５８の監視を行う。次に進行音検出鼎５９が
マイクロプロセッサ４６に対して通信回線の状態を知ら
せる。マイクロプロセッサ４６はＤＴＭＦ送信機６２お
よび受信機６１またはモデム６３を介して従来の方法で
通信する。

制御信号をマイクロプロセッサ４６が受信すると、個々
の対の線要素１４ａ、　１４ｂど所定の対のケーブル要
素１８ａ、１８ｂを接続させる。次にマイク■」プロセ
ッサ４６からステップモータ駆動装置４５に信号を送り
、駆動装置はステップモータ４１，４２を制御する。

モータ４１がねじ３７を回転させて、所要の対の線要素
１４ａ、　１４ｂに対して平行に延びる所定のねじ２６
の端部にモータ３２を位置決めする。チップ３４はスロ
ット２９の内部で移動するため、ねじ２Ｇの端部のスロ
ット３１内に容易に位置決めできることに注目されたい
。

モータ３２は所定のねじ２６を回してそれに関連する短
絡ばね２３ａ、　２３ｂを所定の交差点に移動せしめ、
所要の対のケーブル要ＷＮ１８ａ、１８ｂを導線部分２
２ひいてはそれぞれの対の線要素１４ａ、　１４ｂに電
気的に接続できるようにする。この構成により、対の線
要素を任意の対のケーブル要素と接続できることに注目
されたい。ばね接点２３ａ、　２３ｂを隣接する交差点
間で移動させるのに、ねじ２６を半回転ずつ整数回まわ
せば良いように各ケーブル対を間隔をありで配設する。

ばね接点の移動により、チップ３４が再びスロット２９
と整列し、モータ３２はねじ３７に沿って自由に移動し
て各組の摺動ばね２３をマイクロプロセッサ４６の要求
する位置に位置決めすることができる。

［発明の効果］以上から分かるように、ケーブル対が欠陥または故障の
ある対の回線と接続された場合、本発明の交差接続シス
テム１０はその対のケーブルとの接続を切って別の対の
回線または予備回線と接続することができる。対のケー
ブルが非機能または不必要となった場合も同様に、それ
を対の回線から切断することができ、その後この対の回
線を他の対のケーブルと接続することができる。これは
職負を現場へ派遣することなくできると共に労力及び時
間を節約することができ効率的である。

以上、本発明を一実施態様に関連して説明して来たが、
当業者には自明の通り、本発明はその実施態様に限定さ
れるものて゛はなく、本発明の精神から逸脱することな
くいろいろな変更、修正を加えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置を利用し得る一員体例を示ず略構
成図、第２図は本発明の装置の具体例を詳細に示り略構
成図、第３図は本発明の装置の具体例のマトリックス部
を示す平面図、第４図は第３図の４−４Ｐｉｌに沿って
取ったマトリックス部の側面図、第５図は第３図の５−
５線に沿って取った本発明の装置の具体例のマトリック
ス部を示す断面肺図及び第６図は第５図の６−６線に沿
って取ったギヤリヤアセンブリおよびマトリックス部を
示す部分図である。１４・・・・・・通信回線、１４ａ、　１４ｂ・・・・
・・り・１の共面Ｖ行線０索、１８・・・・・・対のケ
ーブル、１８ａ、　１８ｂ・・・・・・対のケープル要
素、２３ａ、２３ｂ・・・・・・短絡ばね、２４・・・
・・・キャリ）フ、２６・・・・・・ねじ。Ｆｉｇ、　７゜

Claims

【特許請求の範囲】

（１）対の導線を遠隔地からの他の対の導線と選択的に
接続するための装置であって、第１平面に平行に配列さ
れている第１組の対の導線と前記第１平面と平行な第２
平面に平行に配列されている第２組の対の導線とを有し
、前記第１組の対の導線が前記第２組の対の導線に対し
て垂直に配向されてなる対の導線のマトリックスと、前
記対の導線と他の組の所定の対の導線とを接続するため
に前記第１組または第２組の何れか一方の組の各対の導
線に連結されたジャンパ手段と、遠隔地から与えられる
指令に応答して関連する前記対の導線と前記所定の対の
導線とによつて形成される交差点に向かって前記ジャン
パ手段を前記関連する対の導線に沿って移動させる手段
とを備えていることを特徴とする装置。
（２）前記第１平面と前記第２平面とが誘電体によつて
分離されており、前記第１組の各対の導線が当該対の導
線と前記第２平面の各対の導線との各交差部付近で前記
誘電体を貫通して前記第２平面に至る伸長部を有してい
ることを特徴とする請求項１に記載の装置。
（３）前記ジャンパ手段が、関連する対の各導線と所定
の対の導線の一方の導線とを接続する第１および第２接
触素子を支持する誘電体キャリヤを備えていることを特
徴とする請求項１又は２に記載の装置。
（４）前記ジャンパ手段が、該手段を貫通して設けられ
ているねじ付シャフトの回転に応じて前記関連する対の
導線と平行に前記ねじ付シャフトに沿って軸方向に移動
するように装着されており、前記移動手段が、所定のね
じ付シャフトと選択的に係合してジャンパ手段を関連す
る対の導線に沿って移動させるように構成されている第
１ステップモータと、前記所定の導線と平行に前記第１
ステップモータを移動させて所定のねじ付シャフトと係
合させるべく動作接続されている第２ステップモータと
、前記第１および第２ステップモータに対して出力を与
えてそれらを前記所定の対の導線および前記所定ねじ付
シャフトに向けてそれぞれ移動させる制御手段とを含ん
でおり、前記第１組の対の導線の中のどの対の導線と前
記第２組の対の導線の中のどの対の導線を接続するかに
関する遠隔ソースからの指令を受信するための手段を備
えていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
（５）前記ジャンパ手段が、該手段を貫通して設けられ
ているねじ付シャフトの回転に応じて前記関連する対の
導線と平行に前記ねじ付シャフトに沿って軸方向に移動
するように装着されており、前記移動手段が、所定のね
じ付シャフトと選択的に係合してジャンパ手段を関連す
る対の導線に沿って移動させるように構成されている第
１ステップモータと、前記所定の導線と平行に前記第１
ステップモータを移動させて所定のねじ付シャフトと係
合させるべく動作接続されている第２ステップモータと
、前記第１および第２ステップモータに対して出力を与
えてそれらを前記所定の対の導線および前記所定ねじ付
シャフトに向けてそれぞれ移動させる制御手段とを備え
ており、該装置が、前記第１組の対の導線の中のどの対
の導線と前記第２組の対の導線の中のどの対の導線を接
続するかに関する遠隔ソースからの指令を受信する手段
を含んでいることを特徴とする請求項１から３の何れか
一項に記載の装置。
（６）前記制御手段がプログラム可能マイクロコンピュ
ータを含んで成り、該マイクロコンピュータが、制御指
令を保持するための記憶装置と、前記ステップモータの
前記マトリックスに関する位置データを保持するための
記憶装置と、前記ステップモータへの出力と前記遠隔ソ
ースからの入力とを含む入出力接続部と、前記マイクロ
コンピュータと前記遠隔ソースとの間でメッセージの通
信を行なう信号移送手段とを含んでいることを特徴とす
る請求項４または５に記載の装置。
（７）前記信号移送手段が対の導線の通信回線であり、
前記制御手段がさらに、前記対の導線の通信回線の電圧
を検出して前記マイクロコンピュータに該電圧を示す出
力を与える手段と、前記マイクロコンピュータからの信
号に応答して前記対の導線間で電気的接続を行なう手段
と、前記マイクロコンピュータからの信号に応答して前
記対の導線間で電気的接続を行なうさらに別の手段と、
前記対の導線の通信回線を通る電流を検出して前記マイ
クロコンピュータに出力を与える手段と、前記マイクロ
コンピュータと前記遠隔ソース間で送信される電気信号
を複号してそれらに対して情報または指令を与える手段
とを備えることを特徴とする請求項６に記載の装置。
（８）前記ジャンパ手段が前記第１組の中から選択され
た前記対の導線の一方の導線と前記第２組の中の前記所
定の対の導線の第１導線とを接続する第１導電部材と、
前記第１組の中から選択された前記対の導線の別の導線
と前記第２組の中から選択された前記対の導線の第２導
線とを前記第１導電部材による接続と同時に接続する第
２導電部材と、前記第１および第２組の何れか一方の組
の対の導線のひとつと平行に可動に前記第１および第２
導電部材を支持する非導電性キャリヤとを備えることを
特徴とする請求項１または２に記載の装置。
（９）前記駆動手段が、該ねじの回転によってねじにそ
って前記ジャンパ手段の軸方向運動を誘発するように前
記ジャンパ手段に取付けられているねじと、前記ねじと
選択的に係合してその回転を誘発するステップモータと
を含んで成り、前記ステップモータが前記第１平面およ
び第２平面と平行にかつ前記ねじに対して垂直に可動で
あることを特徴とする請求項８に記載の装置。
（１０）前記駆動手段がさらに、前記ねじに対して垂直
にかつ前記第１平面および第２平面に対して平行に可動
のステップモータ支持体を含んでいることを特徴とする
請求項９に記載の装置。
（１１）前記ねじがその一端部に二等分スロットを形成
されており、前記ステップモータが前記二等分スロット
と協働係合して前記ねじを回転させるように形成された
出力軸を有しており、前記ねじがさらに前記スロットと
前記出力軸を整列させる手段を有していることを特徴と
する請求項１０に記載の装置。
（１２）前記制御手段が、前記アレーの中の各交差点を
形成する導線に関連して該交差点を同定する各交差点関
連データを記憶するための手段と、前記記憶手段から与
えられる所定のデータおよび遠隔ソースから与えられる
指令に従つて前記移動手段を作動するように該移動手段
に動作接続されているプログラム可能制御装置と、前記
遠隔ソースに対して前記メッセージの授受を行なうため
の通信手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載
の装置。
（１３）前記通信手段が、前記プログラム可能制御装置
に対する出力指示計を有する入力メッセージ検出手段と
、前記入力メッセージを前記制御装置に対する指令に変
換し、出力メッセージを前記遠隔地へ送信できるように
変換するインタフェース手段と、前記制御装置からの指
示に応答して前記制御装置と前記遠隔地との間の通信路
にアクセスする手段とを備えることを特徴とする請求項
１２に記載の装置。
（１４）前記通信路が対の導線回線からなり、前記アク
セス手段が前記対の導線回線を電気的に接続するスイッ
チを含んでいることを特徴とする請求項１３に記載の装
置。
（１５）前記アクセス手段がさらに、前記対の導線回線
の電流の有無を検出する手段を含んでいることを特徴と
する請求項１４に記載の装置。