JPH0414354A - 電話線架橋センサ - Google Patents

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、電話線において、受話器を外した状態を検知
するセンサに関する。特に、１本の電話線に接続された
１個以上の電話機の受話器が外れた状態になったとき、
これを電子的に検知する機器および方法に関するもので
ある。

【従来の技術】

従来までは、電話機が何時ブリッジされたか、即ち何時
電話線に接続されたかを決定する目的で、成る電話線に
亘るインピーダンス、又は電流を、アナログ手法で測定
するのが、普通の方法であった。他の電話機が既に電話
線を使用しているのと同時に、追加電話機が電話線で送
話したかどうか、即ち受話器を外したかどうかを判定す
るのを、この方法で試行する計画はあった。この状態が
発生する原因は、他の受話中又は送話中の電話機が同じ
電話線につながっているとき、即ち電話線は既に使用中
の場合に内線電話で電話線に割り込もうとするときの盗
聴条件といった形の状況である。 この外にも同じ形式の検知回路を使用している電話機が
あって、呼び出した電話線に相手の電話機が応答するか
どうかを決定し、又、若し受話器を外した様子のないこ
とが判明すれば、応答機械又はこれに類似した装置が応
答するものと想定して電話線をつなぐ。このようにして
、応答機械および同類の装置は応答続けることが可能で
あり、所望の返答や結線を行う機能を備えている。 近年になって電話線に返信し応答する形式の機械である
マイクロプロセッサを使用する風潮が普及してきた。場
合によっては、呼出しベル電圧が発生すると、電話線に
か＼る実電圧を直接に判定するようにマイクロプロセッ
サを仕組むことがある。電話機、その他の電話応答装置
が電話線に返答すると、呼出しベル信号が遮断され、電
話線に返答があることを示す。電話線にか−る線電圧の
変化を感知して測定し、電話線に返答があったかどうか
、あったとすれば何時であるかを決定するために、これ
以外に種々の装置が提案されている。 最近に明らかになっていることであるが、電話機の受話
器が何時外されたか、特に、電話線が別の電話機に返答
されてしまったのは何時であるかを検知する目的で、も
っと感度が良好で信頼性があり、しかも安価な回路が必
要になっている。同一電話線に種々の装置が結線されて
いるのを制御し、順序づける必要のある場合には、上記
の要求は当然のことである。同じ１本の電話線を多目的
に使用するために、この電話線の逐次制御を達成させ、
適切な運用を可能にすることは、架橋センサ回路を使用
すれば実施可能である。このようにして、１本の電話線
を使用して、電話機、ファクシミリ装置、計算器モデム
、販売用記録装置のペン先、又はこれに類似した装置の
何れかで音声やデータの逐次送信を行うことができる。 若し１本の電話線が以上の機能のすべてに使用できるも
のとすれば、このような仕組により、電話専用線に対す
る必要条件がなくなり、相当な経費節約が可能である。 殆んどの従来技術のやり方では、分岐スイッチを電話線
に直接に接続し、必要に応じて各種の装置を選択的に切
換える必要がある。この仕組では、分岐スイッチの接続
と位置決めのために電話系統の再配線を行う必要がある
。分岐スイッチで個々の電話線を制御出来るようにする
のは非常に望ましいことであるが再配線し且つ現存する
全下部線装置の前方で現存電話線にこのスイッチを設置
する必要性を除去することも、又望ましいことである。 １台の電話機、又は同一電話線に接続された任意数個の
他の電話機が同時、又は勝手に受話器を外した場合、こ
れを正確且つ迅速に感知するのが、本発明の１つの目的
である。この状態を感知すれば、種々の電話機の接続を
順序よく制御して、１台の電話機が他の電話機と干渉し
ないようにし、接続した電話線を最大に活用することを
、１個の分岐スイッチで行うことが可能である。 現存するアナログ又はデジタルセンサよりも正確で故障
率の小さい架橋センサを提供することも、本発明のもう
１つの目的である。 本発明の更にもう１つの目的は、感度と精度が改良され
、且つセンサスは構造品の公差又は環境変化の結果であ
る長期ドリフトを起さぬような、電話機外しセンサを提
供することである。 本発明の更に更にもう１つの目的は、架橋電話機が何時
受話器掛は状態に戻ったかを検知するセンサを提供する
ことである。 情報開示の説明を行うのは、発明者の了解事項であるそ
の義務に準拠して、発明者に判っており、洛中請書の審
査に些かでも直接関連する情報は内容を問わずすべて特
許庁に知らせるのが目的である。 パンガータ特許（Ｕ、Ｓ　４，６６７．０６５）では、
電話線に今か−っている可聴信号は、電話線が応答され
たことを示す音声信号であるか、それ以外の雑音、或い
は系統円発生信号の何れであるかを電子的に決定する方
法と機器を開示している。入来可聴信号は可聴周波数検
知器とデジタイザに接続される。 これ等の装置の両方から出る出力信号は中央処理装置に
送られ、こ−でデータを解析し、そのデータを周期的に
基本基準データと比較して可聴信号が音声応答であるか
どうかを決定する。アナログ／デジタル変換機を使用し
て可聴信号を中央処理装置に入力する高低電圧に変換す
る。音声信号を感知することにより、処理装置からの出
力が発生して電話線が実際に応答されたことを示す。 ハンスカム特許（Ｕ、Ｓ　４，４５Ｌ７０７）で開示し
ているのは、呼び出しベル検知器と、電話線電圧を監視
する電話線監視系統である。本系統は実際の線差電圧に
も応答して、返答機をリセットさせる。 電話線に発生する種々の電圧変化を監視するため、一連
のトランジスタと操作用増幅器を使用する。 ハンスカム氏が提供しているのは簡単な回路であるが、
この申請者の発明に対し新しい成果を得るために必要で
ある整流装置と電圧被制御型振動器配置を提供すること
を怠っている。本申請者の発明では、はるかに感度が高
く、正確な感知機能を提供している。

【課題を解決するための手段】

本発明は、電話線が１台又は多数の電話機により架橋さ
れたのを感知出来る電話架橋センサに関するものである
。このセンサはチップリング極性に対して保護されたダ
イオードブリッジで構成されている。ダイオードブリッ
ジに亘ってチップからリングまでの電圧は濾過調整され
て、公称直流２ボルトとなり、電圧被制御型振動器用の
操作用で且つ基準の電圧を提供する。電圧被制御型振動
器は無安定振動器の形態になっている。振動器に接続し
たキャパシタンスと抵抗の値は、所定値として、線上の
公称電圧の所望基準周波数を指示する。本発明の開示で
は成分の値を選択して、約３０ミリアンペアの接続電話
線中のループ電流による、周波数約ＩＫＨｚの周波数を
得るようにする。 電話線中のこのループ電流は変動するので、充電用抵抗
器を介して振動器の入力に加えられる電圧は、電話線に
流れるループ電流の実際の変動に正比例して振動器の出
力周波数を変化させる。 本発明による回路を電話線に亘って接すると、電話回路
中のループ電流は振動器の基本周波数を設定し、これが
関連装置中に存在する中央処理装置により記録される。 その後、所定時間間隔をおいて、周波数カウンタは周期
的に引金をひかれて振動器の周波数をカウントして、そ
の記録された周波数を、基本周波数、即ち基準周波数と
比較する。同一の電話線に接続された第１の、或いは追
加した電話機の受話器を外すと、線中のインピーダンス
にその結果発生する変化によって、ループ電流中に変化
が発生し、延いては振動器へ入力する電圧により振動器
の周波数は減少し、これが中央処理装置に感知される。 周波数内の偏差が一旦所定値を超過すると、処理装置に
より出力信号が発生し、第１の、或いは追加した電話機
の受話器が外され、電話線に架橋中であることを示す。 本発明で提供される架橋センサが出し得る精度は１％の
１／１０　を以上である。同時にこのセンサは周期的に
、又は電話中央事務所からの呼び出しを受信するごとに
再校正して新しい基本基準周波数が設定され、これによ
り、センサ内にある構成品のドリフト又は現存環境条件
の任意の変化に起因する問題点は、何事によらず解決す
る。このように、このセンサは周期的な計測と条件変化
が発生するごとの自己再校圧を行う。更に、本発明の提
供するセンサは逆方向にも作動して、追加の架橋装置で
何時受話器が戻されて機能上電話線から遮断されたかを
検出する筈である。 本発明の使用方法は以前に討議されたが、本発明のもと
に提供される回路は、現用の電話線上にある架橋装置の
感知が必要な各種の電話装置に使用可能であることが予
期されている。この形式の感知は電話線分岐装置、電話
返答機械、緊急ダイアル装置および盗聴検知装置には重
要である。 こ＼でもうすこし詳細に図面を吟味すると、第１図は本
発明による斬新な特性を具体化させるのに使用できる典
型的な装置を示す。この図に示され、こ＼で解説されて
いる架橋センサ回路１０は、電話線に亘って恒久設置す
ることが可能で、電話線自体を流れる電流の偏差を連続
して感知する。 一方、この架橋センサ回路は、電話線に接続されている
が、電話機が受話器を掛けた状態、即ち電活線に作動状
態接続によっていないときは、無機能状態である電話機
内に設定可能である。この種の装置であり得るのは、返
答機械、電話機又は電話線分岐スイッチである。電話線
を接続する形式の装置は、通常はマイクロプロセッサ回
路を有し、周波数カウンティングや出力信号の機能を示
す。 図示の便宜上、こ−で開示された本発明からなる回路は
、これ等の形式の装置の１つに接続されているものと想
定する。 電話線の先端５のリードは、電話応答装置と連繋して装
備される場合は、制御リレー１２の常閉接点に接続され
るものとする。常閉接点は接続されることはないので、
従って電話線は開のま＼で、受話器を掛けた状態になっ
ている。これが殆んどの電話機で行われる典型的な作動
で、−旦手持受話器を取り上げると、機械的リレー接点
が移動するが、この特殊回路中のこのリレー接点中にリ
レー接点１２が含まれる。電話線の呼び出しり一ド７は
、電流制限抵抗器１８を介して、可聴周波隔離変圧器１
４の１次回線に接続される。変圧器の１次回線の他の側
は電流制限抵抗器１６を介してリレー１２の常閉接点に
接続される。この常閉接点もリード２０により、ダイオ
ード３４．３６３８および４０よりなる全波ダイオード
ブリッジ型整流器の入力端子に接続される。ブリッジ型
整流器への入力端子の他端は入来電話線の呼び出しベル
側に接続される。 可聴周波隔離変圧器１４の２次回線はリード２゜および
３２に接続され、本発明による架橋センサ回路を内部に
設置した電話機へ可聴入力を供給する。 対チップ−リング極性保護物を設けて回路が逆極性状態
でも機能できるようにダイオード構成部品を選定する。 ダイオード整流器用の出力端子４１．４３は全波整流電
圧を発生させるが、この電圧は濾過されて公称直流２Ｖ
に調節され、無安定電圧制御型（ＶＣＯ）の可変周波数
発振器６２に直接供給される。キバシタ５２，５４．５
６と抵抗器４８．５０が濾過機能を発揮する。抵抗器４
４．４６は、電圧被制御型発振器の周波数を変化させる
制御電圧を発生させる。 キパシタ６６は、所望の基準電圧直流２ｖが存在すると
きに、発振器からの出力の周波数が約１０００Ｈｚにな
るように選定される。 容量、０１　ｍｆｄのキャパシタ６８は、可変周波数発
振器６２上の入力端子１と５を分岐させる。 感知回路を隔離する光学的カプラー６４は発振器出力端
子６２に接続され、この端子は次にマイクロプロセッサ
（図示せず）に直接周波数データを供給し、このマイク
ロプロセッサは、可変周波数発振器の周波数を読みこむ
と共に、この周波数計測結果を記憶する。出力制限抵抗
器７２は、電圧制御発振器から光学カプラーに至る線中
に接続される。 作動中において、受話器外し状態にする制御装置により
リレー１２が係合されると、電話線のチップリング結合
部がダイオードブリッヂ整流器の入力側に直結される。 接続電話線から来た整流直流である整流器からの出力は
濾過されて約直流２Ｖ（線７０）に調節される。この電
圧は無定の電圧制御発振器６２に動力を供給する。この
発振器の出力周波数は光学的カプラーを経て適当なマイ
クロプロセッサに直接に結合されて電子回路を適切に隔
離する。希望に応じてマイクロプロセッサを現用の電話
機の１部とすることが可能で、電話機内に回路を設置す
るか、或いは別個に設けることも可能である。マイクロ
プロセッサは、電圧被制御発振器から受信する周波数を
決定するために適用され、この周波数は、あとで解読す
るための参考データとして記録される。 同一の電話線上で、第２の電話機が付勢されて受話器外
し状態になると、この第２の電話機は、現用電話線に計
測可能なインピーダンスを追加する筈である。このイン
ピーダンスは電話線中の計測可能なループ電流を増加さ
せるだろうし、この増加は、ブリッジ感知回１１０内の
電圧変化として感知される。感知回路中で電圧が低下す
ると、電圧被制御発振器６２の周波数は感知回路の出力
中で低下するという結果になる。この周波数の低下はマ
イクロプロセッサで計測され、もとの基準周波数と比較
された場合に、若し所定範囲を上進る偏差があれば、第
２の即ち追加の電話機が現用電話線に架橋したことを示
す。 感知回路からの出力周波数を周期的に読みとることはマ
イクロプロセッサが行い、この読みが基準周波数と比較
される。この基準周波数は、所定期間ごとに最新の周波
数読み値に更新され、あとに続く読み値を新しい基準周
波数と比較して、電話線に架橋する電話機の数で定まる
状態が変化したかどうかを決定することが可能になる。 このようにして、架橋センサ回路の出力は、同時に同一
の電話線に実際に架橋する電話機の数の変化を識別する
ために使用される。 このようにして、上述した架橋センサ回路は、電話線の
変化状態を瞬間的に指示し、これによって１個又はそれ
以上の電話機の有無が判明する。 感知回路からの出力信号を利用することによって、同じ
電話線に接続された電話機が線使用中に何時受話器を外
したか掛けたかを、容易に決定することができる。 電話線の変化状態を感知するための架橋回路を今まで詳
細に示して解説してきたが、この発明は開示された形式
や回路に厳密に限定されるべきものでなく、詳細点は変
更可能であり、この発明の構成は、その精神から逸脱す
ることなく行い得ることを理解せねばならない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を組み入れた回路を示す概略図である。 特許出願人　　コマンド・コミュニケーションズ・イン
コーポレイテッド

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）１個又は複数個の電話機が１本の電話線に接続さ
   れた場合これを感知する電話線架橋回路であって、 ａ）感知すべき電話線に亘って接続される整流器手段を
   有し、 ｂ）上記整流器手段は、電話線内にループ電流が存在す
   ることを示す出力電圧を有するものであり、 ｃ）上記整流器手段に接続された電圧被制御発振器手段
   を有し、上記整流器の出力電圧は上記電圧被制御発振器
   手段に動力を供給するよう仕組まれ、上記発振器手段は
   、上記電話線中の整流器出力電圧並びにループ電流に比
   例する周波数をもつ出力信号を有し、そして、 ｄ）上記発振器手段の電圧出力の周波数を周期的に計測
   し記憶する手段を有し、上記の計測記憶手段はあとに続
   く計測値同志の周波数の読みを比較し、発振器手段の周
   波数が所定範囲を超過して、当該電話線との電話機の接
   断による電話線内のループ電流の変化を示したならば出
   力信号を発生するように仕組まれている、 架橋回路。 （２）隔離変圧器が上記整流器手段に平行に接続され、
   電話線よりの可聴信号を可聴周波数応答装置に供給する
   ことの可能な、請求項１記載の電話線架橋回路。 （３）上記整流器手段が全波ダイオード回路である請求
   項１記載の電話線架橋回路。 （４）上記整流器よりの出力電圧は、電圧安定化するた
   め、適切なフィルタと調節手段を介して上記電圧被制御
   発振器に接続する、請求項１記載の電話線架橋回路。 （５）上記発振器手段からの出力信号の周波数を計測し
   て記憶する上記手段は、周波数の計測とこれによる読み
   値を記憶する能力のあるマイクロプロセッサである、請
   求項１記載の電話線架橋回路。 （６）基準周波数の読みを設定して、引続く周波数の読
   み同志を周期的に比較し、周波数の読みが所定範囲を超
   過して偏位すると出力信号を発生させる手段をマイクロ
   プロセッサが更に有する、請求項５記載の電話線架橋回
   路。 （７）上記発振手段よりの出力信号の周波数を計測記憶
   するための手段が所定時間間隔で周波数同志の読みを比
   較し、周波数読みが基準周波数より所定量偏位すると出
   力信号を発生させる、請求項５記載の電話線架橋回路。 （８）電話線架橋回路が電話機に接続され、当電話機は
   上記電話線に接続された、入力制御リレー手段を有し、
   且つ上記電話機を付勢する上記リレー手段ＩＳＰ６７５
   Ｘは活動化され、その際、架橋回路は上記リレー手段に
   より活動化される、請求項１記載の電話線架橋回路。 （９）上記整流器手段の出力電圧は約直流２Ｖである、
   請求項１記載の電話線架橋回路。（１０）整流器出力電
   圧は、上記電圧被制御発振器手段よりの出力信号中に約
   １０００Ｈｚの周波数を発生させる、請求項９記載の電
   話線架橋回路。 （１１）光学的カプラーを、電圧被制御発振器手段とこ
   の発振器手段の出力の周波数を計測記憶する上記手段と
   の間に接続すると、上記光学的カプラーは発振器手段は
   上記計測記憶手段より隔離される仕組みの、請求項１記
   載の電話線架橋回路。 （１２）１台又は複数台の電話機か電話線と接続又は、
   切断される場合、これを感知する電話線架橋回路であっ
   て、上記架橋回路は電話機内に設置され、回路の構成品
   は、 ａ）電話線に接続され、電話線上に呼び出しベル電圧が
   掛った場合、上記電話機により活動化されるリレー手段
   と、 ｂ）上記リレー手段に接続され、上記リレー手段が活動
   化されると、電話線は上記整流器手段に亘って接続され
   るような整流器手段であって、この整流器手段は全波型
   であるものと、 ｃ）上記整流器手段は８７５Ｘ接続電話線中にループ電
   流が存在することを示す出力電圧を有するものと、 ｄ）上記整流器手段の出力に亘って接続された電圧被制
   御発振器手段であって、上記発振器手段よりの出力の周
   波数は、上記整流器手段よりの出力電圧に比例するもの
   、 および ｅ）上記発振器手段よりの出力信号を受信するよう仕組
   まれたマイクロプロセッサ手段であって、当該マイクロ
   プロセッサは周期的に出力信号の周波数を計測し、該周
   波数の読み値を基準読み値として記憶し、引続く読みを
   上記基準読み値と比較し、その読み値が所定値を超過し
   て電話機が上記電話線と接続されたか、切接されたかを
   示すと、出力信号を発生させるように仕組まれたそのマ
   イクロプロセッサとからなる。 （１３）上記整流器手段はダイオードブリッジ型整流器
   であって、架橋回路は電話線極性の反転より保護される
   、請求項１２記載の電話線架橋回路。 （１４）上記整流器手段よりの出力電圧は、フィルタお
   よび調節手段を介して上記発振器手段に接続され、電圧
   被制御発振器手段に供給される電圧は安定した基準電圧
   入力を有する、請求項１２記載の電話線架橋回路。