JPH0250659B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、通信線路の切替時において、切替
対象となる既設通信線路の通信に影響を及ぼすこ
となく、一つもしくは複数の通信線路を既設線路
から新設線路に切替えることができる多対通信線
路の切替装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の心線切替は、例えば、切替えるべき既設
心線が使用中でないことを確認した後、この既設
心線を切断し、新設心線を接続する方法、既設心
線に直接、新設心線を接続し電気的導通がなされ
た時に前記既設心線を接続する方法などがあつ
た。

ところが、前段の方法では、心線が使用中の場
合には適用出来ない。また、後段の方法では、既
設心線が新設心線と接続された瞬間に通信線路の
平衡度などの伝送特性が大きく崩れるため、非電
話系デジタル回線などのデータ回線である場合に
は、符号誤りが発生し、これがデータ誤りになり
通信途絶の原因となる。

そこで、データ回線の心線切替にあつては、通
信を一旦停止した後に、新設心線の切替を行な
い、切替後の通信線路の線路状態を監視する作業
標準が定められていたが、データ回線の増加と共
にこのような切替方法の実施困難性が増加してき
た。

このような問題点に鑑み、使用中の既設心線の
通信に影響を与えることなく、既設心線から新設
心線に切替える手段として、特開昭60−180223号
に記載される、通信線路の多対連続切替システム
が提案されている。

この多対連続切替システムは、通信線路との電
気的導通を外部から取り出すことが可能な構造を
有するコネクタを用い、当該コネクタを通信線路
に装置し、導通用プローブを当該コネクタと接続
することで、当該通信線からコネクタを介して電
気的導通を得る方法を用いる。

そして、この多対連続切替システムは、第４図
の構成図、第５図の心線切替部の構成図にもとづ
けば、第１の切替回路と第２の切替回路を設け両
切替回路を空路回路Pvで接続し、前記第１の切
替回路には第１，第２の心線切替部を、前記第２
の切替回路には第３，第４の心線切替部を設け、
通信線路の切替を実施する箇所において、前記第
１，第２と第３，第４のそれぞれの抵抗変換部に
は既設線路に接続する端子群T₁，T₂，T₁′，
T₂′とT₅′T₆，T₅´，T₆′と新設線路に接続する端子
群T₃，T₃′とT₄，T₄′を設け、前記端子群Ｔ，
T₁′，T₂，T₂′とT₅，T₅′，T₆，T₆′を既設通信線
路の切替箇所の両面に前記端子群T₃，T₃′，T₄，
T₄′を新設線路の両端に接続し、前記第３，第４
の心線切替部、既設、新設通信線および前記第
１，第２の心線切替部を経て、また、前記信号送
信部よりの参照信号を前記空路回路を経て、信号
受信部に接続し、第１制御部と第２制御部を動作
し、既設線路と新設線路を切替える通信線路の切
替装置において、各前記心線切替部を、前記既設
線路の複数の心線対より１心線対を選択する第１
スイツチ、第２スイツチ、前記新設線路の複数の
心線対より１心線対を選択する第３スイツチ、一
方前記既設線路の切替点間に任意の１心線対の短
絡（ON）もしくは開放（OFF）できる第４スイ
ツチと前記既設線路と新設線路間に任意の１心線
対の短絡（ON）もしくは開放（OFF）できる第
４スイツチと前記既設線路と新設線路間に任意の
１心線対の短絡（ON）もしくは開放（OFF）で
きる第５スイツチ、更に前記第２スイツチまたは
第３スイツチに切替える第６スイツチ、外部回路
の信号を前記第１スイツチと第６スイツチに切替
える第７スイツチおよび第１スイツチと第６スイ
ツチの間に高い抵抗値から低い抵抗値に減少でき
る抵抗変換部を設けて構成し、前記第４のスイツ
チを短絡し、かつ第５スイツチを開放し、前記既
設線路及び新設線路から任意の一心線対を選択し
た前記第１のスイツチと第３のスイツチの間に挿
入された前記抵抗変換部を高い抵抗値から低い抵
抗値に減少し、しかる後に、前記第５のスイツチ
において、前記任意の心線対と電気的導通をとつ
た接点を短絡し、第４のスイツチにおいて、前記
任意の１心線対と電気的導通をとつた接点を開放
し、前記任意の１心線対を選択した第１のスイツ
チ及び第２のスイツチの間に挿入された前記抵抗
変換部を低い抵抗値から高い抵抗値に増加し、前
記第１スイツチと第２もしくは第３のスイツチの
いずれかに接続した状態で前記スイツチで電気的
導通をとつた１心線対に前記信号送信部より交流
信号を送出し、前記交流信号と前記信号送信部か
らの参照信号を用い前記信号受信部の同期検波器
で同期検波し、前記検波出力を表示器で表示し、
前記選択された１心線対の監視を行うと共に前記
検波出力を前記第１制御部に入力し、前記既設線
路及び新設線路の複数の心線対につき、前記の制
御を実施し、通信線路の複数の心線対の切替を自
動的に行い、かつ当該複数の心線対の抵抗値の変
化は、第６図に示される、フオトカプラを用いた
抵抗変化回路で実現される。

次に、更に詳細に前述の従来実施例を説明して
ゆく。

第４図はこの発明の通信線路の多対連続切替シ
ステムの一実施例のブロツク図。

図において、第５図と同一符号は同一部品、同
一部分、対応部品を示す。

図において、Hgj（ｊ＝１〜６）は導通用プロ
ーブであり、既設線路POもしくは新設線路PNの
複数の心線対と切替装置Mc₁，Mc₂との間で電気
的導通が得られる機能を持ち、電気的導通が得ら
れるコードHcによつて、心線切替部RT₁，
RT₁′及びRT₂，RT₂′の端子群T₁〜T₆，T₁′〜
T₆′に接続されている。

この発明では、特に通信線路との電気的導通を
外部から取り出すことが可能な構造を有するコネ
クタを用い、当該コネクタを通信線路に装着し、
前記導通用プローブを当該コネクタと接続するこ
とで、当該通信線からコネクタを介して電気的導
通を得る方法を用いる。

導通用プローブは、針もしくは刃の部分を有す
る構成とし、当該針もしくは刃に通信線路被覆を
貫通して当該通信線路から直接電気的導通を得る
方法を用いることも可能である。

ここで端子群T₁〜T₆及びT₁′〜T₆′は、複数の
心線との電気的導通を図ることが可能であり、
TjとTj′（ｊ＝１〜６）で対を構成する。

本実施例においては、前記導通用プローブHgj
（ｊ＝１〜６）はｎ対の心線と電気的導通を得る
ことが可能で、端子群Tj（ｊ＝１〜６）は、それ
ぞれｎ個の端子から構成されている。

心線切替部RT₁，RT₁′及びRT₂，RT₂′は機械
的接点と抵抗値を制御する抵抗変換部より構成さ
れ、それぞれの心線切替部の前記端子群間におけ
る抵抗値は時間的に変化する。

切替を行うには、まず既設線路Poの切替点ｘ
をはさんで２箇所において導通用プローブHgj
（ｊ＝１〜４）により既設線路Poと電気的導通を
図り、かつ導通用プローブHgj（ｊ＝５〜６）に
より新設線路PNと電気的導通を図る。

切替装置MC₂において、信号送信部Ocは一般
の発振器であり、交流信号Acと同期検波用の参
照信号RFを平衡出力する。交流信号Acのレベ
ル、既設線路Poの通信に影響を及ぼさないため
にできる限り小さいことが望ましいが、実行上は
−50dbm程度とすれば充分である。

切替に先立ち、切替点間で当該交流信号Acの
送受信を行い、線番対照、すなわち通信線路の電
気的導通及び極性を確認することが望ましい。一
例として交流信号Acの送受信の経路が心線切替
部RT₂，RT₂′→端子群T₆，T₆′→導通用プローブ
Hg₄→導通用プローブTg₁→端子群T₁，T₁′→心
線切替部RT₁，RT₁′→信号受信部Rvとなる場合
につき説明する。

前記交流信号Acは、既設線路Poの１心線対を
選定して送受信され、当該送受信を複数の心線対
につき繰返す。交流信号Acを送受信する心線対
の選定及び繰返しは、心線切替部RT₁，RT₂′及
びRT₂，RT₂′にて行われ、当該心線切替部は、
制御部CT₁，CT₂が出力した駆動信号Scによつて
制御される。ここで、切替装置Mc₁の制御部CT₁
は、駆動信号Scを出力する際に、制御信号CRも
出力し、制御信号CRは送信器Ｓを介して空線路
Pvに送出され、切替装置Mc₂では送信器Ｓより
の制御信号CR′を受信器Ｒで受信し、制御部CT₂
に制御信号CRが入力される。ここで空線路Pvで
は当該制御信号CR′とともに前記参照信号RFも
送受信されるため、受信器Ｒは制御信号CR′のみ
を受信する機能を持つ。

前記交流信号Acは端子群T₅，T₅′→導通用プロ
ーブHg₃→導通用プローブHg₂→端子群T₂，
T₂′及び端子群T₄，T₄′→導通用プローブHg₆→導
通用プローブHg₅→端子群T₃，T₃′という経路に
つき、前記と同様に切替装置Mc₁とMc₂間で送受
信される。

交流信号Acが信号受信部Rvに入力されると、
信号受信部Rvでは、空線路Poを介して入力され
た参照信号RFをもとに交流信号Acを後述の第７
図の同期検波器SDで同期検波し、検波出力信号
Otを出力する。例えば、交流信号Acを複数の心
線対につき自動的に送受信させる制御は、検波出
力信号Otを制御部CT₁に入力することで可能と
なる。

ここで交流信号Acの送受信の経路は任意に設
定することが可能である。

次に、心線切替に移行する。前記端子群T₁〜
T₂，T₁′〜T₂′，T₅〜T₆，T₅′〜T₆′間は短絡
（ON）、T₁〜T₃，T₁′〜T₃′，T₄〜T₆，T₄′〜
T₆′間は開放（OFF）状態になるよう、心線切替
部RT₁，RT₁′，RT₂，RT₂′を制御する。その後、
前記切替点ｘにおいて、既設線路Poの電気的導
通を遮断する。

ここで既設線路Po上を伝送信号がＡからＢに
流れているとすると、当該伝送信号の流れは、Ａ
→導通用プローブHg₁→端子群T₁，T₁′→心線切
替部RT₁，RT₁′→端子群T₂，T₂′→導通用プロー
ブHg₂→導通用プローブHg₃→端子群T₅，T₅′→
心線切替部RT₂，RT₂′→端子群T₆，T₆′→導通用
プローブHg₄→Ｂとなる。

しかる後、心線切替部RT₁，RT₁′，RT₂，
RT₂′を動作させる。各心線切替部RT₁，RT₁′，
RT₂，RT₂′の動作は既設線路Poの平衡度を悪化
させないように同一とする必要がある。当該各心
線切替部RT₁，RT₁′，RT₂，RT₂′の動作終了後
における前記伝送信号の流れは、Ａ→導通用プロ
ーブHg₁→端子群T₁，T₁′→心線切替部RT₁，
RT₁′→端子群T₃，T₃′→導通用プローブHg₅→導
通用プローブHg₆→端子群T₄，T₄′→心線切替部
RT₂，RT₂′→端子群T₆，T₆′→導通用プローブ
Hg₄→Ｂとなる。

当該心線切替は、１心線対ずつ実施され、前記
対象信号Acの送受信と同様の制御により、切替
を行う心線対の選定と複数の心線対についての繰
返しが自動的に順次実用される。

また、前記心線切替部の動作中及び動作終了後
においても、前記交流信号Acは伝送信号と同一
の経路で送受信されるため、前記信号受信部Rv
の検波出力信号Otにより当該伝送信号の経路を
監視することが可能である。

第５図は、心線切替部RT₁の一実施例である。
但し、心線切替部RT₁，RT₁′，RT₂，RT₂′の構
成及び動作はすべて同一であるため、以下心線切
替部RT₁を例にとり説明する。

第５図においてSRは端子であり、切替装置
Mc₁においては、信号受信部Rvに切替装置Mc₂
においては信号送信部Ocに接続される。

切替を行う前において、前記対照信号Acの送
受信を行う場合は、スイツチSW₄，SW₅の各接点
を開放する。例えば、端子群T₁の端子t₁i（１≦ｉ
≦ｎ）により交流信号Acの受信を行う場合は、
端子T₁i→スイツチSW₁（ｉ）→スイツチSW₇(1)
→端子SRの経路が選定される。ここでスイツチ
SW₁の接点を１からｎまで変化させることによ
り、ｎ通りの経路が選択できる。同様に端子群
T₂の端子t₂iの場合には、端子t₂i→スイツチSW₂
（ｉ）→スイツチSW₆(1)→スイツチSW₇(2)→端子
SRまた端子群T₃の端子t₃iの場合には、端子t₃i→
スイツチSW₃（ｉ）→スイツチSW₆(2)→SW₇(2)の
経路が選択される。ここで、スイツチSWj（ｊ＝
１〜５）は、一般のリレーで構成することが可能
である。

以上の経路を選定することにより、前記通信線
路、導通クリツプ及び切替装置内において伝送信
号が流れる経路につき、電気的導通及び極性を確
認することが可能である。但し、本確認動作は、
心線切替の信頼性を高めるための動作であり、省
略することは可能である。

当該確認動作が終了した後、端子群T₁と端子
群T₂間における既設線路の電気的導通を遮断す
る。この際、スイツチSW₄の接点はすべて短絡
（ON）され、またスイツチSW₅の接点はすべて
開放（OFF）されており、かつ抵抗変換部RCに
おけるａ〜ｂ間は第３図のように開放状態である
ため、既設線路上を流れる伝送信号の経路は、端
子群T₁→スイツチSW₄→端子群T₂である。次に
当該端子群のｉ番目の端子に接続された通信線路
の切替につき具体的に説明してゆく。当該切替の
開始以前におけるスイツチの接点の状態につき述
べる。スイツチSW₄は接点＃１〜＃ｉ−１が開放
（OFF）、接点＃１〜＃ｎが短絡（ON）であり、
スイツチSW₅は接点＃１〜＃ｉ−１が短絡
（ON）、接点＃ｉ〜＃ｎが開放（OFF）である。
また、スイツチSW₁，SW₂及びSW₃の接点は、ｉ
に設定され、スイツチSW₆の接点は２に設定され
る。抵抗変換部RCのａ〜ｂ間は現時点では開放
状態であるため、伝送信号の経路は端子t₁i→ス
イツチSW₄（＃ｉ）→端子t₂iとなる。

その後、後述のように抵抗変換部Rcのａ〜ｂ
間の抵抗値が無限大から０Ω近傍まで減少し、当
該抵抗値の変化後、スイツチSW₅の接点＃ｉが短
絡（ON）する。その後スイツチSW₆の接点は１
に設定され、しかる後、スイツチSW₄の接点＃ｉ
が開放される。この時、抵抗変換部Rcのａ〜ｂ
間の抵抗値は０Ω近傍であり、スイツチSW₄の動
作終了後、無限大まで増加する。ここで当該ａ〜
ｂ間の抵抗値の減少及び増加は、伝送信号に及ぼ
す影響を少なくするため、連続的に変化すること
が望ましい。

この結果、前記心線切替部RT₁の動作前に既設
線路Po→端子t₁i→スイツチSW₄（＃ｉ）→端子t₂i
の経路をとつていた伝送信号は、既設線路Po→
端子t₁i→スイツチSW₅（＃ｉ）→端子t₃i→新設線
路PNの経路に切替られる。

さらに、抵抗変換部Rcの動作中、SW₇の接点
を１に設定しておけば、常時前記対照信号Acの
受信が可能であるため、切替の対照とする通信線
路に対し、電気的導通及び極性の監視を行うこと
が可能である。

第６図は、抵抗変換部Rcの一実施例である。

第６図においてPCはフオトカプラであり、入
力側の発光ダイオードLEDに電流を流して発光
させ、当該光線が出力側のCdsに当たることによ
り、Cdsの抵抗値が変化する。PSは定電圧源であ
り、常時、定電圧VBを供給する。またVSは電
圧発生器であり、抵抗器Rsに電圧Esを与える。
当該電圧発生器VSはカウンタ回路もしくはROM
回路で構成することが可能である。

フオトカプラは発光ダイオードLEDに流れる
電流値とCdsの抵抗値との関係が素子毎に異なる
ため制御が必要とされる。

まず、制御を行うためには、スイツチSW₈及び
スイツチSW₉の接点を１とする。ｘ点は演算増幅
器OPの仮想接地点でｘ≒OVであるため、Cdsに
流れる電流値をIsとし、Cds及び抵抗Rsの抵抗値
をそれぞれROM，rsとすると、ROMは、 ROM＝VB／｜IS｜＝VB／（｜ES｜／rs） ＝VB・rB／｜Es｜ で表わされる。よつて前記フオトカプラPCの出
力側の抵抗ROMは電圧Esによつて完全に制御で
きる。

第６図で示した回路において、Es＜OVとなる
と、オペアンプOPの出力が正電圧となる。トラ
ンジスタTrは電流増強用であり、オペアンプOP
の出力が正になると、エミツタ電圧Voが正方向
に増加する。ここで当該電圧Voは抵抗器Rfの移
行値をrf、発光ダイオードLEDに流れる電流をIf
及び発光ダイオードLEDの順方向電圧をvoとす
ると、Vo＝If・rf＋voで示され、電圧値Voはメ
モリ回路MRに書込まれる。メモリ回路MRは
RAM回路で構成することが可能である。

以上示したように、電圧値Esによりフオトカ
プラPCの出力側の抵抗値ROM及びフオトカプラ
PCの出力側に流れる電流値Ifが一通りに定まる。

当該制御終了後スイツチSW₈及びSW₉の接点を
２とし、メモリ回路MRから電圧値Voを読み出
す。この結果、フオトカプラPCの入力側に電流
Ifが流れ、出力側の抵抗値は前記制御時に設定し
たとおり変化する。当該抵抗値ROMの変化は、
前記電圧値Esの与え方により任意に設定するこ
とが可能である。

第７図は、信号受信部RVの一実施例を示す。
第７図においてDAは差動増幅器であり。Ｏから
は前記参照信号RFが入力され、Ｐからは前記交
流信号Acが入力される。BFは帯域ろ波器であ
る。参照信号RFが入力される帯域ろ波器BFは前
記制御信号CRを分離するためのものである。ま
た、Fsは移相器である。当該移相器Fsは同期検
波器SDの検波出力が最大となるように調整する
ことが望ましい。LFは低域ろ波器であり、MT
は表示器であり、表示器MTは同期検波器SDの
検波出力を表示する。ここで当該検波出力を表示
する必要がない場合は、表示器MTを省略するこ
とが可能である。

本実施例において、交流信号Ac及び参照信号
RFの周波数を3300Hzから3500Hzの間に設定し、
交流信号Ac及び参照信号RFの送出レベルをそれ
ぞれ−60dbm、−50dbmとして当該交流信号Acを
通信線路上の信号速度が200kb／ｓであるデイジ
タル信号が流れている既設線路Po上に送出した
ところ、心線切替部RT₁，RT₁′，RT₂，RT₂′の
動作前後及びその間でデイジタル信号の経路を監
視できることを確認した。

〔発明が解決しようとする問題点〕

(1) 制御電圧VoとフオトカプラPCの抵抗値と
は、１対１の対応があり、従来技術による方法
ではメモリに格納された制御電圧voそのもの
を使つてフオトカプラPCを制御するため、微
細（滑らか）かつ精度の高い抵抗変化を実現し
て通信に対する影響を可及的に押さえるために
は、分解能及び精度の高いＡ／Ｄ変換技術と測
定ポイントの増加に起因する膨大なメモリ容量
が必要とされる。

(2) フオトカプラPCの制御は、オペアンプOPの
特性そのものに依存し、フオトカプラPCの抵
抗値をチエツクする機能を持たないため、オペ
アンプOPが不良になつた場合、抵抗値の制御
が不可能となる危険性がある。またフオトカプ
ラ型可変抵抗の実際の切替時における特性は、
あらかじめ測定しておいた値と比較し、過渡特
性などの影響によつて異なることがあり、しば
しば回線平衡度等の伝送特性が崩れることがあ
るので、実際の切替時における切替状態を模し
て可変抵抗の電流−抵抗測定の必要性がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、第１，第２のフオトカプラ型可変抵
抗素子を送り側、受け側にそれぞれ有していて、
これらフオトカプラ型可変抵抗素子を通信線路心
線の切替部に接続、介挿し、該可変抵抗素子の抵
抗値をできるだけ微細かつ滑らかに、しかも両方
とも同じ値を保ちつつ変化（増減）させることに
よつて、通信線路の伝送特性を緩やかに変化さ
せ、これによつてデータ通信等の非電話系伝送に
与える影響を可及的に軽減する通信線路の切替装
置であつて、C.P.Uの制御下において、前記第
１，第２のフオトカプラ型可変抵抗素子の各電流
−抵抗特性を適当なポイントで、すなわち、適当
な測定間隔をあけスポツト的に離散的に測定し、
比較的粗なデータを採取し、所定のメモリー内に
格納する簡単な回路構成の静特性測定手段と、該
静特性測定手段によつて得られるところの前記メ
モリー内に格納されたスポツト的な電流−抵抗特
性のデータをもとにして、これよりもさらに密な
る所望の電流−抵抗特性をうるために各ポイント
間を補間する制御関数（より連続的な、滑らかな
電流−抵抗特性）をC.P.Uにより計算しつつ、し
かも、第１，第２のフオトカプラ型可変抵抗素子
の実現抵抗値が同じ値をとるように、実際の心線
切替時にて要求される抵抗変化速度において、該
フオトカプラ型可変抵抗素子がそれぞれ有してい
る計算された制御関数に従い抵抗値を実現する駆
動手段と、而して、この時実現された第１，第２
のフオトカプラ型可変抵抗素子の抵抗値のバラツ
キ等が通信線路に悪影響を与えない許容範囲内に
収まつてるかどうかを検証し、これによつて、前
記静特性測定の結果によつて得られる各可変抵抗
素子固有の制御関数が実際の心線切替に使用し得
るものであるか否かをチエツクする測定手段と、
やはりC.P.Uの制御下において、前記駆動手段に
よる前記可変抵抗素子の抵抗変化を行いつつ、該
可変抵抗素子の抵抗値が最大になつたところで、
該可変抵抗素子を前記多対回線の中の切替え対象
となる既設心線と新設心線の一端との間に介挿
し、該可変抵抗素子の抵抗値が最小となつたとこ
ろで、前記既設心線と前記新設心線の一端とを短
絡するとともに、該可変抵抗素子を前記既設心線
に直列に介挿し、該可変抵抗素子の抵抗値が再び
大になつたところで、該可変抵抗素子を前記既設
心線から切り離す切替手段とを具備することを特
徴としている。

〔作用〕

この発明によれば、メモリー内に格納されたス
ポツト的な電流−抵抗特性データをもとにして、
C.P.Uにより各スポツト間の予想される抵抗値を
微細かつなめらかに計算しつつ実現していくた
め、実現しようとする抵抗値に対応する電流デー
タを総てメモリーする方法に比して、メモリー量
を大幅に削減でき、しかも、実際の切替に先立
ち、あらかじめ測定しておいた離散的な各可変抵
抗素子の電流．抵抗特性によつて求めるところ
の、より滑らかな特性すなわち制御関数が実現す
る各可変抵抗素子の抵抗値のバラツキなどを許容
範囲か否かをチエツクできる。

〔実施例〕

以下、図面を参照してこの発明の一実施例につ
いて説明してゆく。

第１図は、この発明の実施例の概略構成を示す
ブロツク図。

第２図は、同実施例の概略接続図。

第３図は心線切替時における各リレー接点の開
閉状態を示すタイムチヤートである。

まず、本切替装置の全体構成を概略的に説明し
てゆく。第１図では、通信線路のうち、特に切替
えようとする既設心線１０内の対線L₁，L₂の途
中に予定された切替点１４の両側に、心線切替用
アダプタAa，Abが接続されており、外部へ電気
的導通をとつている。新設線２０の対線L₁，L₂
に対しても、心線切替用アダプタAcが切替予定
位置に接続されている。これらアダプタAa，
Ab，Acの機構及びこれらを用いた接続切替方法
については、特願昭59−145087号に詳述されてい
るので特に詳しい説明は省略する。

上記、各アダプタからは切替装置３０に接続線
が出線している。

本切替装置の構成は、リレー回路部３１、切替
部３２、線番確認部３３、伝送部３４、CPU部
３５よりなるものである。

リレー回路部３１は、複数の有接点リレーを有
し、切替部３２は従来例と同様フオトカプラ型の
可変抵抗素子（但し回路構成は比較的簡単になつ
ている）、該可変抵抗素子の電流−抵抗特性を測
定するための静特性測定ユニツト、該静特性測定
ユニツトから得られた離散的な電流−抵抗特性を
基にして、C.P.Uの演算下のもとに微細かつ滑ら
かに、しかも実際の切替時と同速度で抵抗変化を
実現したとき、対となつている可変抵抗素子の再
現抵抗値のバラツキが許容範囲に収まつているか
どうかチエツクするためのアンバランス測定ユニ
ツトよりなる。線番確認部３３は、既設線１０に
接続され、他端の局との間で、通信に影響のない
程度の微小信号を送受信し、線番対照を行なう。
伝送部３４は、空回路３７を経て線番対照のため
の他端の局間で交信をするものである。

CPU部は、上記の切替動作を統括制御するも
のであつて、静特性測定、アンバランス測定、こ
れら測定に必要なデータ処理を行ない、さらにリ
レー接点切替による心線切替接続をシーケンシヤ
ルに遂行する機能を有する。

次に、第２図にもとづき更に詳細に本実施例を
説明してゆく。本図において、符号１はCPU（中
央処理装置）、２は制御関数演算、及び一連のシ
ーケンシヤルな動作のためのプログラムが記憶さ
れたROMおよび主として静特性データ記憶用の
RAMからなるメモリである。３はフオトカプラ
ユニツトであり、可変抵抗素子の抵抗値に対応し
た電圧データを取り込むためのＤ／Ａ（デイジタ
ル／アナログ）変換器４と、このＤ／Ａ変換器４
の出力電圧に対応する電流Ｉを出力するＶ／Ｉ
（電圧／電流）変換回路５と、このＶ／Ｉ変換回
路５によつて駆動されるフオトカプラ６（可変抵
抗素子）とから構成されている。またフオトカプ
ラ６は、上述した電流Ｉが流されるLED・６ａ
と、このLED・６ａの光を受けるとcds・６ｂと
から構成されている。７はフオトカプラユニツト
３と同一構成、同一機能のフオトカプラユニツト
であり、Ｄ／Ａ変換器８、Ｖ／Ｉ変換回路９、フ
オトカプラ１０から構成されている。

SW₁〜SW₇，L₁，SL₂，Sai，Sbi，Sei，SNi，
Sci（但しｉは切替心線対数）は、CPU１によつ
てシーケンシヤルにオン／オフ駆動されるスイツ
チであり、実線で示される接続状態は非励磁の場
合を示す。

１２は静特性測定ユニツトであり、抵抗１２ａ
と、この抵抗１２ａの両端電圧をデイジタルデー
タに変換するＡ／Ｄ（アナログ／デイジタル）変
換器１２ｂとから構成されている。また、このユ
ニツト１２において、端子T₁₁，T₁₂は各々、電
圧＋Ｖ，−Ｖが印加される端子である。１３はア
ンバランス測定ユニツトであり、増幅器１３ａ
と、比較器１３ｂとから構成されている。この場
合、比較器１３ｂは、増幅器１３ａの出力と一定
電圧VKとを比較し、増幅器１３ａの出力の絶対
値が電圧VKより小の場合に“０”信号を、大の
場合に“１”信号を各々出力する。この比較器１
３ｂの出力は、インターフエイス回路１４を介し
てCPU１のバスライン１ａへ出力される。なお、
VKは実験的に決定する値である。また、ユニツ
ト１３は＋Ｖ，−Ｖの電源を有していて、端子
T₁₃，T₁₄から、接続線に各々、電圧＋Ｖ，−Ｖが
印加される。

次に、上記構成による切替装置の動作を説明す
るが、ケーブル切替に先立つて線番対照を行な
う。これは、SW₈，SW₁，Sai（１≦ｉ≦10）を
ONとし、線番対照ユニツトをアダプタAaを介
して既設心線に接続し、他端の局間で微小信号を
送受信し線番対照を行なうものである。

線番対照が終了したならば、前記SW₈，SW₁，
SaiをOFFとし、フオトカプラ型可変抵抗素子の
特性測定を行う。

すなわち、この切替装置は実際の切替に先立
ち、 静特性測定モード 動特性測定モード の２つのモードを経たのち、ケーブル切替モード
に移行するものである。

以下、各モードについて順次説明する。

静特性測定モード このモードはフオトカプラ６，１０の各静特性
を測定するモードである。

このモードの場合、CPU１は、まずスイツチ
SW_2-1，SW_2-2を各々オン（破線状態）とする。
これにより、CdS・６ｂの一端がスイツチ
SW_2-1，SW_5-1，SW_7-1を介して静特性ユニツト
１２の端子T₁₁に、CdS・６ｂの他端がスイツチ
SW_2-2，SW_6-1，SW_7-2を介して静特性ユニツト
１２内の抵抗１２ａの一端に接続される。すなわ
ち、CdS・６ｂと抵抗１２ａとがシリーズ接続さ
れ、その両端に電圧＋Ｖ，−Ｖが各々印加される。
次にCPU１は、Ｄ／Ａ変換器４へ順次特定の離
散的データを出力することにより、LED・６ａ
に、例えば0.05A，0.1A，0.15A…なる電流を流
し、このときのＡ／Ｄ変換器１２ｂの出力データ
をメモリ２内に取り込む。ここで、メモリ２に取
り込まれた各データは、LED・６ａに上記の各
電流を流した場合におけるCdS・６ｂの抵抗値を
示している。

以上が、フオトカプラ６の静特性測定の過程で
ある。

次にCPU１はスイツチSW_2-1，SW_2-2を各々オ
フとした後、スイツチSW_3-1，SW_3-2，SW_7-1，
SW_7-2を各々オン（破線状態）とする。これによ
りCdS・１０ｂが静特性ユニツト１２に接続され
る。次いでCPU１は、上記と同様にしてフオト
カプラ１０の静特性を測定する。

動特性測定モード このモードの場合、CPU１は、まずスイツチ
SW_2-1，_2-2，SW_3-1，_3-2，SW５−１，_5-2，
SW_6-1，_6-2を各々オン、他のスイツチをオフとす
る。これにより、CdS・６ｂ，１０ｂがシリーズ
接続され、また、CdS６ｂの一端がアンバランス
測定ユニツト１３の端子T₁₃に、CdS・６ｂ，１
０ｂの接続点が同ユニツト１３内の増幅器１３ａ
の入力端に、CdS・１０ｂの他端が同ユニツト１
３の端子T₁₄に各々接続される。この接続によ
り、CdS・６ｂ，１０ｂのシリーズ回路の両端に
電圧＋Ｖ，−Ｖが印加され、また、CdS・６ｂ，
１０ｂの接続点の電圧が増幅器１３ａを介して比
較器１３ｂに印加される。

次にCPU１は、ケーブル切替時に必要とされ
るスピード、滑らかさでCdS・６ｂ，１０ｂの抵
抗値を変化させる。この抵抗値変化は、静特性デ
ータを元にして、制御関数を演算しながら行う。
すなわち、まず、CdS・６ｂ，１０ｂの抵抗値を
最大値に設定する。具体的にはCdS・６ｂ，１０
ｂの抵抗値が最大値となるようなデータをＤ／Ａ
変換器４，８へ各々出力する。次にCdS・６ｂ，
１０ｂの抵抗値が最大値より僅かに低くなるよう
な駆動電流の値を演算し、これによる抵抗値を設
定する。以下同様に、CdS・６ｂ，１０ｂの抵抗
値を順次減少させる。次にCdS・６ｂ，１０ｂの
抵抗値を順次増加させてゆく。

以上の過程において、CdS・６ｂ，１０ｂの各
抵抗値は、同じ値を取りつつ順次減少／増加しな
ければならない。そして、同じ値を取りつつ順次
減少／増加した場合は、バランスが取れているか
ら増幅器１３ａの出力が常に０となり、したがつ
て、比較器１３ｂの出力が常に“０”信号とな
る。しかし、実際にはフオトカプラの電流−抵抗
特性は非線形であるのに直線補間法を用いて静特
性を求めている点、フオトカプラ６，１０の応答
速度に相違がある点等の原因で、CdS・６ｂ，１
０ｂの抵抗値に相違（アンバランス）が生じる。
そして、このアンバランスがある程度以上大きく
なると、ケーブル切替時に心線の伝送特性を乱す
ためビツトエラーなどの悪影響が生じる。

そこで、第１図の切替装置においては、比較器
１３ｂにおいて、増幅器１３ａの出力の絶対値と
一定電圧VKとを、常時、比較し、増幅器１３ａ
の絶対値が電圧VKより大となつた場合、すなわ
ち、比較器１３ｂの出力が“１”信号となつた場
合は、CPU１がその旨を表示部（図示略）に表
示させると同時に測定を停止するか、あるいは再
び静特性の測定に戻る。

以上の測定の結果、抵抗アンバランス量が所定
値内に収まらない場合には最終的にフオトカプラ
６，１０の交換等の処置が採られる。なお、抵抗
アンバランス量は、通信線路のデータによつて決
定される量であつて、実験的に決定される面が強
い。

以上が動特性測定の過程である。なお、特に詳
しい説明は省略するが、このモード中に制御関数
によつて実現された抵抗値の大きさ自体を検証す
る機能を付加してもよい。

ケーブル切替モード このモードは、実際のケーブル切替を行う場合
の動作モードであり、上述した静特性測定および
動特性測定が終了した後に行なわれる。

第３図のタイムチヤートを参照して、実際の切
替動作を説明してゆく。

まず、スイツチSW₁，SW₂がOFF、Sai，Sbi，
Sci，SNiがOFFなる状態で、第３図の時刻t₁に
スイツチSeiを一斉にONとする。これによつて
切替点の各既設心線に対してスイツチSeiが並列
に挿入された状態となる。この状態で時刻t₂に、
すべての心線の切替点１４を一斉に切断する。そ
して、No.１からNo.ｉまでの対線を順次新設心線に
切替えてゆく。

なお、通常は10対毎に切替接続するため、ｉ＝
10とする。

なお、これらの動作は、CPU部３５の制御の
下に、第１図のＡ側、Ｂ側で同期を取りながら行
なわれる。すなわち、Ｂ側でもＡ側と同様なる切
替装置を準備しておき、同様の抵抗変化を行なう
ようにするわけである。

(1) 時刻t₃に、対線No.１のスイツチSa₁およびス
イツチSc₁，SL₁，SL₂をONとする。これによ
つて対線No.１の各心線L₁，L₂の、アダプタAa
とAcとの間、すなわち、既設心線１０の残置
側と新設心線２０の一端との間に可変抵抗素子
であるCdS・６ａ，６ｂが直列挿入された形と
なる。この可変抵抗値の値は、あらかじめ共に
最大限に設定しておく。

(2) 時刻t₃からt₄にかけて、各可変抵抗素子の抵
抗値を減少させる。この実現抵抗値は常に等し
くなければ線路平衡を乱すことになる。

(3) 各可変抵抗素子の抵抗値が低抵抗になつた時
刻t₄にスイツチSN₁をONにし、アダプタAaと
Acとの間を短絡する。この結果、既設心線１
０と新設心線２０とが接続される。

(4) 時刻t₅にスイツチSc₁をOFFする一方、時刻
t₆にスイツチSb₁，ON，SL₁，SL₂をOFFとす
る。この結果、スイツチSL₁が新設側から既設
側に切替えられることにより、アダプタAaと
Abとの間にCdS・６ｂ，６ｂが挿入された形
になる。

(5) この状態で、時刻t₇にスイツチSe₁をOFFに
すると、可変抵抗素子は、既設心線１０の残置
側と廃棄側との間に直列に挿入された形とな
る。

(6) 時刻t₇からt₈にかけて、可変抵抗素子の抵抗
値を増加させる。

(7) 可変抵抗素子の抵抗値が高くなつた時刻t₈
に、スイツチSa₁およびSb₁をOFFにする。こ
の結果、可変抵抗素子は既設心線１０および新
設心線２０から切り離され、既設心線１０の残
置側と廃棄側とが分離される。一方、アダプタ
AaとAc、すなわち既設心線１０の残置側と新
設心線２０の一端とは、スイツチSN₁によつて
接続状態を保持する。

こうして、対線No.１の切替えが一段落すると、
以下、同様の動作により、対線No.２以降の切替え
が行なわれる。そして、第３図の時刻t₁₀に、既
設側および新設側各心線の接続を行い（この接続
は、図示せぬコネクタハーフを一括接続して行な
われる）、時刻t₁₁に上記心線を接続していたスイ
ツチSN₁〜SN₁₀をOFFとする。こうして切替が
完了すると時刻t₁₂にCPU部３５等が初期状態に
復帰し、動作を終了する。

以上が本発明の実施例の詳細である。なお、ケ
ーブル切替処理において、CdS・６ｂ，６ｂの抵
抗値はできる限り微細（滑らかに）変化させるこ
とが望ましいことはいうまでもない。

〔発明の効果〕

(1) 静特性データを元にして、CPUによる制御
関数を演算する方式であるため、実現する抵抗
値に対応した電流値を総てメモリ内に格納する
ものと比して、微細な抵抗値変化実現のための
データ格納に必要なメモリ量が大幅に削減でき
る。

(2) 演算増幅器を用いた抵抗変換部に比して簡単
な回路構成であるからシステムの信頼性が向上
する。

(3) 実際の心線切替前に、動特性測定モードによ
つて、電流−抵抗測定を行ない、アンバランス
量をチエツクするため、心線切替時の信頼性が
向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の概略構成図、第２図は本発
明における実施例の概略接続図、第３図は心線切
替時における各リレー接点の開閉状態を示すタイ
ムチヤート、第４図は従来例における多対連続切
替システムの構成図、第５図は従来例における心
線切替部の構成図、第６図は抵抗変換部、第７図
は信号受信部である。 L₁，L₂……切替えようとする対線、１……C.P.
U、３，７……フオトカプラユニツト、１２……
静特性測定ユニツト、１３……アンバランス測定
ユニツト、６ａ，１０ａ……LED（発光ダイオー
ド）、６ｂ，１０ｂ……CdS（可変抵抗素子）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 第１，第２のフオトカプラ型可変抵抗素子を
   有し、これらの可変抵抗素子を通信線路の切替部
   に介挿して既設心線と新設心線とを切替える通信
   線路の切替装置において、前記第１，第２の可変
   抵抗素子の電流−抵抗特性を適当な測定間隔で離
   散的に測定する静特性測定手段と、前記静特性測
   定手段の測定データに基づいて、該離散的な静特
   性データを補間し、該補間データに従つて、前記
   第１，第２の可変抵抗素子の抵抗値を比較しなが
   ら、同じ値を保ちつつ、心線切替時にて要求され
   る抵抗変化速度で増減させる駆動手段と、前記駆
   動手段によつて駆動された第１，第２の可変抵抗
   素子の各抵抗値のばらつきを測定する測定手段
   と、前記駆動手段による前記可変抵抗素子の抵抗
   変化を行いつつ、該可変抵抗素子の抵抗値が最大
   になつたところで、該可変抵抗素子を前記多対回
   線の中の切替え対象となる既設心線と新設心線の
   一端との間に介挿し、該可変抵抗素子の抵抗値が
   最小となつたところで、前記既設心線と前記新設
   心線の一端とを短絡するとともに、該可変抵抗素
   子を前記既設心線に直列に介挿し、該可変抵抗素
   子の抵抗値が再び大になつたところで、該可変抵
   抗素子を前記既設心線から切り離す切替手段とを
   具備してなる通信線路の切替装置。