JPS5944160A - リンギング中のル−プ検出装置 - 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】 本発明はリンギング中（呼出信号中）の加入者ループを
検出する装置に関するものである。

リンギング中に、電話システムは電話器のオフフック（
返答状態）を検出できなければならないが、該検出はで
きるだけ迅速かつ最大の信頼性をもって行なわなければ
ならない。

一般に、ループの検出は、加入者が呼出しているか、呼
出しを受けているかに拘らず、行なわれなければならな
い。加入者が呼出しを行なっている場合には、ループの
検出はあまり問題にｈらないが、呼出されている場合、
すなわち、加入者がオフフックしている場合には問題と
なる。現電話シ、ステムにおいては、直流電圧がリンギ
ング波形に重畳され、ループ検出が可能なのは電話がオ
フフックされた際に生ずる直流電流が流れるためである
。このようなループの検出は、リンギング信号の交流成
分（ＡＣ成分）によって該線中のＡＣ電流が、検出され
るべき直流成分（ＤＣ成分）よシもかなυ大である場合
に非常に困難に々る。更に、線インピーダンスおよびリ
ンギングインピータゝンスの広い変化によって、最悪の
場合を考慮して電話システムの設計をする必要があるが
、このことは大多数の電話システムの性能に負担を与え
ることになる。

加入者はＲＬの抵抗線によって電話交換局に接続されて
おり、電話ベルは該線の端子に接続されている。電気的
な観点からすると、該ベルはコンデンサＣ８と直列の抵
抗Ｒ８で近似させることができる。

同様に前記線の端子の両端、したがって電話ベルと並列
して、加入者電話器があるが、これは電気的な観点から
するとスイッチにと直列に接続された抵抗Ｒｊと等価で
あるが、該スイッチは電話器のフックスイッチとなって
いる。電話線は直流発電機により給電され、例えば大多
数の場合、４８Ｖ（ボルト）の直流電圧を与えている。

軍１話ベルの電源は、有効電圧を与える交流発電機で構
成されているが、これが直流発電機と直列に接続されて
いる。オンフックモード（送受話器をかける）において
は、つまシ被呼出者に対して、交流発電機のみが電流を
発生するが、その値は線抵抗ＲＬと電話ベルのインピー
ダンス、すなわち抵抗Ｒ８およびコンデンサＣ８の直列
回路によって決定される。オフフックモードにおいては
、すなわち加入者が電話器をオフフック（送受話器部を
上げる）した場合には、直流発電機が抵抗ＲＬとＲｔに
よシ決定される直流電流を発生し、交流発電機は電話村
ルのインピーダンスに並列、したがって抵抗ＲＩＩとコ
ンデンサＣ６の直列回路に並列の抵抗Ｒｔによって構成
されるインピーダンスと直列の線抵抗ＲＬで決定される
電流を発生する。したがって、該線中の電流はオフフッ
クの場合、直流成分と交流成分とを含んでいる。これら
の成分の比率は、特別な場合を除いて、一般に前記発電
機からの直流および交流電圧の比率とは異なる。先行技
術による電話システムにおいて、リンギング中のループ
検出は線の電流の直流成分を検出することにある。該型
式の装置は該線の各線と直列の２つの抵抗を有する抵抗
ブリッジを備えてお夛、そのそれぞれが該ブリッジのア
ーム構成している。該ブリッジの他の２つのアームは直
列の２つの抵抗でそれぞれ構成されかつ該２つのアーム
のそれぞれの中点は差動増幅器に接続されておシ、該差
動増幅器はその出力に、線内で瞬時点横波電流に比例し
た電圧を発生する。

検出閾値と比較して該信号から直接にループの検出を行
なうことは容易ではない、というのは該信号の交流成分
の振幅が前記閾値よりも遥かに犬であるからである。し
たがって、オフフック前に、線電流には直流成分だけを
含壕す、交流発電機から発生された交流成分のみを含む
ようにして、前記差動増幅器によって発生される信号が
交流成分のみを含み、かつ該交流成分のうち正の半サイ
クル中に前記閾値より大となるようにする。オフフック
後に、前記線電流は直流成分とリンギングの際に、すな
わち交流発電機が線上にリンギング信号を送る際に交流
成分を含む。したがって、差動増幅器から発生される信
号は直流成分と交流成分とを含み、交流成分の振幅は負
の半サイクル中には閾値よυも小さくなるようにする。

このことによって交流成分を減衰させるように信号がフ
ィルタされるようにし、かつその振幅がオフフック前に
検出閾値よυも常に小にするのに十分であるようにし、
またオフフック後に、その振幅は前記信号が負の半サイ
クル中に閾値よりも小になるのに決して十分でないよう
にしている。

前記増幅器で発生された信号は、比較器の入力へ与えら
れる前に抵抗ＲとコンデンサＣで構成されたフィルタに
よりフィルタされるが、前記比較器の他の入力は検出閾
値レベルを受けるようにたっている。前記フィルタの時
定数Ｒｃは、最悪の場合すガわちリンギング交流電流が
、線抵抗が小さいために最大になる如き短い線の場合に
対して決定されている。この場合、該時定数は８０ミリ
秒（ｍｓ）程度であり、実際上はある安全マージンを確
保するために、１００ミリ秒の値が採られる。このよう
な条件において、リンギング中にループを検出する最悪
の場合は線における直流電流が２０ミリアンペア（ｎｔ
Ａ）程度の小さな値となっているので、線抵抗が高く長
い線となる。線中のリンギング交流電流は、短い線の場
合よシも小さくかつ前記増幅器の出力においてフィルタ
へ印加される信号は、短かい線の場合よυも小さい交流
成分を含む。フィルタの出力において、前記比較器に印
加される信号の交流成分は直流成分と比較して小さく、
それを無視することができる。このような条件下で、１
０ミリアンペアの線電流に対応する検出閾値により、ル
ープの検出時間Ｔｄは７０ミリ秒程度である。

電子的ジャンフタにおいて、電力消費および技術的な理
由のために、電源電圧を出来るだけ低減させることが望
ましい。リンギング交流電圧をあまシ低下させえないよ
うなリンギングを発生する電子的ジャンフタの場合にお
いては、直流電圧値を低下させ、かつある型式の電子的
ジャンフタは、リンギング波形に対して効率６０　Ｖの
交流発電機および加入者の電話器の電源に対しては１２
ボルトの直流発電機と共に作動する。このような条件に
おいて、リンギング中のループ検出は更に困難となる。

フィルタの時定数は、８０〜２５０　ｍＳ程度に増大し
、検出速度はかＩＢ迅速化し仏間郵政局が設定している
基準、約２５０ｍ５に近づいている一般に、検出システ
ムは、線電流の交流成分が最大となっている如き最悪の
場合に対して計算されなければガらない。電子的ジャン
フタが１２Ｖの直流発電機と作動している場合には、直
流成分と交流成分間の比率が低減することから困難さが
増大する。同様に、加入者線はあらゆる種類の外部的な
干渉（外乱）を受けることを考慮しなければならず、こ
のような干渉信号（外乱信号）に対する対策として、ル
ープ検出装置において、フィルタ後に交流成分の振幅と
検出閾値間に安全マージンを備えることである。このこ
とによって必ずや検出時間を増大させることになり、か
つ外乱に対して免疫性が大きくなればなるだけ、検出時
間も大きくなってしまう。

電子的ジャンフタの場合において、特に１２Ｖの直流発
電機と共に該ジャンフタを作動させる場合において、安
全マージンは、性能に負担を与えたくない場合には、最
小にしなければならない。

したがって本発明の目的は、リンギング中のループの検
出の困難さを軽減することであシ、特に電子的ジャンフ
タの場合において、加入者線の外乱が存在していても十
分な安全マージンを肩するループ検出を行なうことが可
能なループ検出装置を提供することである。

本発明の他の目的は、同じ振幅を有しその時間幅が線電
流のジューティ比に依存する正および負の矩形波・ぐル
スで構成されたパルス状信号を処理する前記線電流に比
例する電圧信号の零通過検出手段と、前記パルス状信号
の処理手段と、および該処理手段によシ発生される信号
を記憶する記憶手段とを備え、更に前記処理手段はオフ
フック後に増大する正のピーク値を有する三角形波信号
を発生する飽和可能な積分回路と、前記三角形波を基準
電圧と比較し、被呼出者がオフフックした際に前記記憶
手段へ信号を与える比較器と、から々るリンギング中の
ループ検出装置を提供することである。

次に本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。

本発明によるリンギング中のループ検出装置は、被呼出
者が電話器をオフフックした際に線電流のジューティ比
が変化することを基礎にしているが従来技術による周知
のこの種のリンギング中のループ検出装置はオフフック
時の線電流の直流成分のレベルに基づいている点におい
て両者は異なる。

したがって、オフフック前および後の線電流のジューテ
ィ比を計算し、ループ検出は良好な安全性を与えるため
に、特に電子的なジャンフタの場合において、行なわれ
なければ々らない条件を決定するために最悪の場合を考
慮する。

オフフック前であって線上にリンギング変流信号が存在
している場合には、この場合の電流は実際上に正弦波と
なっておシ、直流成分を含ま力い。

リンギング信号の周期幅をＴとし、その正および負の半
サイクルを時間幅Ｔ／２とすると、ジューティ比は信号
周期幅Ｔの正の半サイクルのＴ／２の比に等しい。との
ジューティサイクルは、したがって、棒に等しい。オフ
フック前に、線抵抗ＲＬは電話ベルと直列、したがって
該ベルのコンデンサＣ８と直列の該ベルの抵抗Ｒ８と直
列に表っている。

オフフック時において、被呼出者が電話器をオフフック
すると、一方では線抵抗ＲＬがベルのコンデンサＣ８と
直列のベル抵抗Ｒ，によって構成された回路と直列にな
っておシ、かつ他方では電話器の抵抗Ｒｉによって前記
ベルと並列になっている。したがって、合成インピーダ
ンスは、電流のうち直流成分に対しては２゜−ＲＬ＋Ｒ
ｔとなり、電流のうち交流成分に対しては、 となる。但し、Ｆはリンギング信号の周波数である。

ループを検出するための良好な場合は、交流におけるイ
ンピーダンスｌｚａ　ｌと直流におけるインピーダンス
１ｚｃ１の比が１になっている場合であシ、最悪の場合
は前記の比が、実際の場合によくあるようにＲ８がＯに
なる際に起るような、１よりも大となる場合である。最
悪の場合では、交流インピーダンスｔｚａ＋に対しては
できるだけ小さな値にし、直流インピーダンスｌｚｅ　
ｌは大きな値にする。

もしも線抵抗ＲＬを０に近づけて、Ｒｔ＝２０００オー
ム、リンギング抵抗Ｒ８＝２０００オーム、リンギング
コンデンサＣ５＝２マイクロフアラツドとすると、ダ流
源に対する等価抵抗ｌｚａ　ｌは、５０　Ｈｚの周波数
で１１０７オームとなる。線の電源の直流電圧ｖｃとし
、ベルの電源の有効電圧をｖｌＬとすると、線中の電流
■は、オフフック後次式で与えられる。

（但しω＝２πＦ） 上記の値により 電流ｌを打消すｔの値は、下記のようになる。：および 時間間隔１２−１．は、値１０，５・１０−３秒である
。

周波数５０Ｈｚの信号に対する最悪の場合におけるジュ
ーティ比は、 ｄ　＝　１０．５／２０ま・たは５２．５チである。

ここで、良好な場合におけるジューティ比、すなわち直
流インピーダンスｚｃでかつ交流インピーダンス１ｚａ
ｌであり、Ｒｔ−ｏに対応する場合のデユーティ比を計
算してみる。この場合には、電流の直流および交流成分
が電圧源に比例するが該電圧が１２Ｖ〜６０Ｖに比例す
るどし、上記の数値の例で考えてみる。このようガ条件
においては、周波数５０Ｈｚで常に、ジューティ比は５
４．５％になる。

周知のループ検出装置は、線電流ｌに比例する電圧信号
を利用し、Ｕ＝ＫＩと々る。該電圧信号は、オフフック
前には交流成分のみを含んでおり、被呼出者が受話器を
オフフックし々い限り直流電流は存在し々いので、直流
成分はない。

本発明によるリンギング中のループ検出装置は、線電流
に比例した電圧信号Ｕ＝ＫＩの零通過を検出し同じ振幅
の正および負の矩形パルスによって形成されるパルス状
信号を得るようにしているが、その幅は前記電圧信号の
ジューティサイクルに依存しオフフック後に増大する正
のピーク値を有する三角形波信号を得るために前記パル
ス状信号を積分し、該三角形波信号が正の基準電圧に等
しいときに比較信号を得るために該正の基準電圧と比較
し、該比較信号を記憶し、かつ記憶された比較信号から
ループ検出信号を発生するものである。

オフフック前に、線電流のジューティ比が５０％になυ
、かつ正負の矩形パルスがＴ／２に等しい（但しＴはリ
ンギング信号の周期）同じ幅となる。

オフフック後、線中の循環直流電流およびジューティ比
は５０％よシも大となる。したがって、正の矩形パルス
は負のパルスよシも幅が犬となる。積分後、三角形波信
号はその上シ傾斜の時間幅が下シ傾斜の時間幅よシも大
となシ各上シ傾斜によって達成される正のピーク値は、
上シ傾斜を互に増大させる。上シ傾斜時に三角形波信号
は基準電圧に達すると、それによって加入者ループが閉
成されたことを示す。

本発明の具体的な実施例を第１図で説明する。

第１図は本発明によるリンギング中のループ検出装置を
示す。同図において、加入者線の“２本の線ＡとＢは、
線電流の測定回路（１）へ接続されている。

該測定回路（１）は、その出力が零通過検出器（２）の
正入力に接続されており、該検出器（２）は例えばその
負入力がアースされているシュミットトリガ−回路でよ
い。零通過検出器（２）は＋Ｖ、−Ｖの直流電圧源によ
り給電され、その出力はアナログ反転器（３）を介して
飽和可能な積分回路（４）に接続されている。

該積分回路は直流電圧源＋Ｖ　、−Ｖで給電されかつ飽
和電圧＋”ｓａｔ　、−Ｖｌｌ、Ｌｔを有する増幅器、
該増幅器の負入力とその出力との間に接続されたコンデ
ンサＣｌ、前記アナログ反転器を前記増幅器の負入力に
接続している抵抗Ｒｉ　、それに前記増幅器の負入力を
正の電圧＋Ｖへ接続しているバイアス抵抗Ｒｐで構成さ
れている。増幅器（５）の出力は第１の比較器（６）の
正入力と、第２の比較器（７）の負入力に接続されてい
る。第１の比較器（６）の負入力は、飽和電圧＋■ｓａ
ｔに等しいか犬なる値の基準電圧＋ｖｒに接続され、そ
の出力はＲ８型フリツゾフロツプ（８）の信号人力Ｓに
接続されている。第２の比較器（７）の正入力は負の基
準電圧−ｖｒに接続されている。電圧＋Ｖ。

−■および電圧＋Ｖ、−Ｖｒはアースに対して対称とな
っている。第２の比較器（７）の出力は、オアゲート（
９）の入力に接続されており、その出力はフリップフロ
ップ（８）のリセット人力ＲＫ接続されている。

論理信号Ｓ。Ｎは、論理反転器α１を介してオアゲート
の低入力に印加される。フリップフロップ（８）は、例
えばその出力Ｑ上にループ検出信号りを発生する。

第１図の測定回路は、加入者線中の電流に比例する電圧
Ｕ＝ＫＩを発生するものであるが、これは種々の型式の
ものが周知となっている。この回路は、同じ値の２つの
抵抗Ｒ４，Ｒ２で構成され、線ＡとＢとにそれぞれ直列
となっている。抵抗Ｒ１とＲ２が接続されている処の電
位ｖ１とｖ２は、加入者線を給電するように働く直流電
源の電位となっている。

線Ａは、直列の２つの抵抗Ｒ５とＲ６を介して電位ｖ２
に接続されている。線Ｂは直列の２つの抵抗Ｒ３゜Ｒ４
を介して電位ｖ１に接続されている。抵抗Ｒ３，Ｒ４゜
Ｒ５，Ｒ６は同じ値となっている。抵抗Ｒ５とＲ６の共
通点は増幅器（１１）の負入力に接続され、抵抗Ｒ３，
Ｒ４の共通点は直流電圧源＋■え、−Ｖ、により給電さ
れる増幅器０１）の正入力に接続されている。抵抗Ｒ４
，Ｒ２２には線電流工が流れ、増幅器０ηは出力に電圧
Ｕ＝　ＲＩを発生する。抵抗Ｒ１，Ｒ，は同じ値である
。電子的ジャンフタの場合には、加入者線は１２Ｖの直
流電圧源から給電される。電位■、および、＋■えは６
Ｖ紛っており、電位ｖ２および一■８は一６Ｖとなって
いる。

次に、第１図に示すループ、検出装置の動作を説明する
。まず、増幅器（５）の負入力に接続されたバイアス抵
抗Ｒｐの働きを眺めてみる。

リンギング中に加入者線内にリーケージ電流ｉｆがある
とすると、ジューティ比はオフフック前には５０チと僅
かしか違わないはづである。リンギング前の線の交流イ
ンピーダンスのモジュロをｚとすると、該純の電流工は
下記の式で与えられる。

ａ １　＝　ｉｆ＋−４ｎωｔ（４） ｚ１１ 先の値を用いてＲＬ　＝　Ｏ、Ｒ８＝１０００　、ｄ−
−ム。

Ｃ３＝２７’ｌりｔｆｆ７７：５’ツ１’ｌと−Ｊ−レ
ば１２．　ｌ＝　１８８０オームとなる。

線が４８Ｖで給電されると、リーケージ電流ｉｆは２５
　ｍＡに達する。線に１２Ｖを給電している電子的ジャ
ンフタの場合においては、リーケージ電流は０．６２５
　ｍＡに達しうる。

これらの値を式（４）に代入することによって、次式が
得られる。

電流工を打消す１の値は下記のように々る。

および これによって周波数５０Ｈｚに対してジューティ比はｄ
１＝５０．４５％ となる。

零通過検出器（２）は、オフフック前に同じ時間幅Ｖ２
の正および負の矩形波パルスの振幅＋Ｖ、　−Ｖによっ
て形成されるパルス状信号を発生するが、この場合はり
一ケージ電流がない場合、すなわち、線電流のジューテ
ィ比は５０％となる。リーケージ電流が存在する場合に
は、該ジューティ比は５０％以上になり、したがって前
記パルス状信号はこの場合はバイアス、すなわち時間的
に平均された非対称形となシ、このことによって抵抗Ｒ
ｉ中に平均電流ｉ８を与える。すなわち、 となる。但しＴ１．Ｔ２は正負の矩形波パルスの時間幅
、ジューティ比ｄ、はＴ１／Ｔによって定められ、Ｔ　
＝　Ｔ、＋Ｔ２においてはＴ２＝Ｔ−Ｔ１＝Ｔ　（１−
ｄ、）となるので、式（５）は下記のようになる。

先に計算したジューティ比によりｄ、＝５０．４５％と
なるので平均電流は次式に等しくなる。

■・９・１０−３ １ これがバイアス抵抗Ｒ１の平均電流ｉｅを補償する働き
である。第１図の実施例において、バイアス抵抗Ｒ１が
電位十Ｖに接続されていることによって、次式が成立す
る。

バイアス抵抗Ｒｐの働きは上述の如くなυ、第１図の装
置の動作は下記のようになる。

すなわち、オフフック前に、測定回路（１）によシ発生
された電圧信号Ｕ＝ＫＩは零通過検出器（２）へ印加さ
れ、該検出器は、リーケージ電流がない場合とは振幅が
＋Ｖ　、−Ｖで時間幅がＴ／２の矩形波パルスを発生し
、リーケージ電流が線上に存在する場合にはＴ１および
Ｔ２の時間幅の矩形波パルスを発生する。アナログ反転
器（３）による反転後に、該パルスは積分回路（４）へ
与えられ、該回路（４）は三角形波信号を発生する。ア
ナログ反転器があることによって、積分回路は印加され
た信号を反転する。アナログ反転器（３）によシ、三角
形波信号の上り傾斜は零通過検出器によって発生された
正のパルスに対応し、下シ傾斜は負のパルスに対応する
。これらの正負ノヤルスはリンギング信号、したがって
線内の電流の正負の半サイクルにそれぞれ対応する。

積分回路（４）の増幅器（５）は、実際上は、２つの制
限電圧＋Ｖｓａｔおよび−”ｓａｔ間で作動するが、そ
の理由は一定信号が入力に与えられた場合、出力信号が
無限に増大できないからである。これらの２つの制限電
圧は、電圧＋■および一■に等しいか大きい増幅器の飽
和電圧となっている。バイアス抵抗Ｒｐ中に流れる直流
電流によって、他の信号がない場合に該増幅器を負電圧
−Ｖｓａｔにしている。零通過検出器が第４図に示すよ
うな矩形波信号を発生する。同図の左側の三角形波信号
は、オフフック前に線上のリンギング信号に対応する。

同図で同様に、上シ傾斜の振幅は、増幅器（５）の飽和
電圧＋■８ａｔよりも犬である。

第４図において、増幅器（５）の飽和電圧→−Ｖｓａｔ
および−Ｖａａｔは電源電圧＋Ｖおよび一■とは異って
いるＯ 積分回路（４）で発生される三角形波信号は、第１の比
較器（６）の正入力へ与えられるが、これは該三角形波
信号が正の基準電圧＋Ｖｒ以下に留る限シ、フリップフ
ロップ（８）の入力Ｓ、への信号を発生しない。フリッ
プフロップ（８）は、２つのノアゲートによって構成さ
れ、下記の真理表の値をとる。すなわち、Ｓ＝１．Ｒ＝
Ｏで、Ｑ＝１となυ、Ｑは入力としてＲを有するノアゲ
ートの出力に対応する。Ｓ−０゜Ｒ＝１で、Ｑ＝Ｏであ
る。また、Ｒ＝Ｓ＝Ｏで、Ｑは変化せず、Ｒ＝Ｓ＝１で
、Ｑは不定となる。

したがって、オフフック前に、フリップフロップ（８）
の出力Ｑ上の検出信号りは、Ｓ＝ＯでＲ＝Ｏのとき０値
となる。リンギング信号が線上に送られるとき１”とな
シ、かつリンギング信号がないときに“０”となる信号
Ｓ。ｎによって、条件Ｒ＝０が得られる。信号Ｓ。ｎは
、オアゲート（９）に印加される前に反転器０１によっ
て反転されその結果、該オアゲートは、値“１″のとき
にプリップフロップのＲ人カへ値″′０″の信号を発生
する。

オフフック後、線内の電流Ｉは直流成分および交流成分
を含み、交流成分のジューティ比は５０チとは異なる。

該ジューティ比は最悪の場合、５２．５％であることが
判る。測定回路（１）で発生される電圧信号Ｕ＝ＫＩは
、したがって、直流成分および交流成分を含み、その結
果、零通過検出器（２）で発生される矩形波パルスの時
間幅は、Ｔ／２とならず、正の矩形波の時間幅Ｔ３はＴ
／２よシも犬となυ、負の矩形波の時間幅Ｔ４はＴ／２
よりも小１となる。したがって、積分器（４）の出力に
おいて、三角形波信号の上り傾斜は時間幅Ｔ３となり、
下り傾斜は時間幅Ｔ４と外るが、これを第４図に示す。

積分器に印加される矩形波・ヤルスは一定の振幅Ｖとな
っているので勾配が決定されるが、三角形波信号のこの
勾配をｄＶ／ｄｔとすると、上シ傾斜および下シ傾斜の
振幅ΔＶは、オフフック前に、それぞれＴ／２および−
Ｔ／２となる。すなわち、 上シ傾斜に対してはΔｖ１−ａＴ３ 下り傾斜に対してはΔｖ２＝−ａＴ４−ｒａ（Ｔ−Ｔ３
）と力る。但し、Ｔはリンギング信号の周期である。

したがって、ΔＶ、＋ΔＶ２＝　２　ａＴ、−ａＴとな
る。ジューティ比Ｔ３／ｌｒをｄとすると、Δ■１＋Δ
Ｖ２＝　ａＴ（２ｄ−１）となる。

値が得られる。すなわち、 該比は各周期の三角形波信号の増分量を表わす。

前記最悪の場合においては、ｄ＝５２．５％であるが、
該増分は２　（１，０５−１）＝０．１　、す々わち周
期当シ１０％と力る。

第４図の右側で、上シ傾斜は飽和電圧＋’Ｐａｔに達し
、上シ傾斜と下シ傾斜との間で平坦な部分がある。同様
に、下り傾斜は電圧−ｖ８１に達しないことに注意され
たい。積分回路（４）で発生される三角形波信号は、比
較器（６）の正入力に与えられ、該三角形波信号の正の
振幅が正の基準電圧→−ｖｒＩ／Ｃ達すると、第１の比
較器が７リツプフロツゾ（８）の入力Ｓ上に値゛１”の
比較信号を発生する。その結果、フリップフロップの出
力Ｑは′１＃となシルーゾの検出信号りが得られる。次
いで、引続く下シ傾斜において正の基準電圧＋ｖｒよシ
も小さい値を該三角形波信号はとシ、第１の比較器（６
）は値゛０″の比較信号を発生するが、これによっては
、フリップフロップ（８）の出力Ｑ上に何らの変化を生
じさせない。したがって、該フリップフロップｔま三角
形波信号が正の基準電圧子ｖｒに達した時にとっている
状態を保持する。すなわち、該フリップフロップは正の
基準電圧子Ｖｒと同じ三角形波信号を記憶しているとい
うことができる、その理由は出力Ｑは、入力Ｓが゛０″
状態にない限シその人力Ｒの状態が′１”になる、すな
わち、信号Ｓ。ｎが１”の値をとる場合に状態を変化し
ないためで６Ｄ、このことは線上にリンギング信号が与
えられないときに生ずる。

本発明によるループ検出装置において、三角形波信号は
オフフック後に、正方向に増大する値となるが、この値
は、いつまでも増大するものでなく、増幅器（５）の性
能によって制限される。第４図において、該制限は飽和
電圧＋ｖ８ａｔ≦＋Ｖであったことを想起されたい。但
し、十ｖは増幅器の電源電圧でお一υ、飽和に達すると
直ちに三角形波信号の上り傾斜および下シ傾斜との間で
平坦（フラット）になることがわかる。実際上、正およ
び負の飽和’ＩＥ圧＋■Ｂｐ１（＋−■ｓａｔは、＋■
および−Ｖに等しくなり、かつ基準電圧＋ｖｒおよび一
■、は、ｖ８ａｔおよび−ｖｓａｔに等しくなる。注意
されたいことは、本発明のループ検出装置は、同様に増
幅器の飽和電圧よりも小さい基準電圧と共に動作するこ
とである。

しかしながら、該基準電圧は小さすぎてはならない。そ
の理由は基準電圧が小さいと時定数Ｒ１Ｃ１がち一！シ
に犬になってしまうためである。実際に、上シ勾配と下
シ勾配は、＋Ｖ／ＲＩＣ１および−ＶＡｉＣ１の値とな
っており、十Ｖは零通過検出器の電源の正電圧となって
おυ、便宜のために増幅器の電源電圧に等しくしている
。したがって、オフフック前号の周期である。

したがって、基準電圧ｖｒおよび−ｖｒは、時定数が太
きければ大きいだけ小さくなる値よシも大となっている
。

リンギング中のループ検出は、三角形波信号が上り傾斜
中に正の基準電圧＋Ｖｓａｔに等しい値となった時に行
なわれる。したがって、オフフック時とおよび電圧の一
致が生ずる時点との間におる時間の遅れがある。一般に
、仏間郵政局の基準によれば、リンギング中のループ検
出は、リンギング信号の３つの周期に等しいか小さい時
間で行なわれるように定められている。

式（９）は、それぞれの周期で三角形波信号の増大を与
え、該増大はループ検出に対する最悪の場合において１
０％であったが、これはジューティ比５２．５％に対応
するものである。検出が３つの周期で行なわれ、かつ最
悪の場合においては、下記の条件が必要でおる。

または 該上り傾斜の振幅Δ■は、オフフック前に次式のように
なることが判る。すなわち、 したがって 但し、Ｒ１Ｃ１は積分回路（４）の積分時定数である。

ここで＋ｖ＝１０ボルト、　−Ｖ＝−Ｉ　Ｑ　ｓ？　ル
ト、　−１−ＶＢａｌ　＝　１０？ルト、および−■ｓ
ａｔ？−１０ボルトとするとＲ１Ｃ１＝６．５ミリ秒が
得られる。但し、Ｒｉ　＝１０００オーム。

Ｃｉ　＝　６．５マイクロフアラツド、Ｒ１の値を式（
７）に代入し、Ｖ＝＋Ｖ　ｓａ　ｔとするとＲ，＝１１
０．０００オームとなる。

線電流のジューティ比が５２．５　％よシも犬のとき、
より急速に飽和電圧＋■３ａｔに達する。その理由は、
式（８）で与えられる増分量がジューディ比ｄの関数と
なっているためである。したがって、リンギング中のル
ープ検出は、３周期以下で行なわれる。

第１図における第２の比較器（７）の働きを眺めてみる
。オフフック前に、加入者線は、線電流を一時的に打消
すのに十分な振幅を有する外乱を受けた場合に、ジュー
ティ比は５０チと相違し、ある限られた場合においては
、基準電圧＋■、の値に達する上シ傾斜を得ることが可
能となる。このことによって、第１の比較器（６）はフ
リップフロップ（８）の入力Ｓ上で値゛１ｎの比較信号
を一時的に発生することに々るが、前記フリップフロッ
プの出力Ｑは値”１”をとる。つまり、フリップフロッ
プは状態を変えない、というのはその人力Ｒはオアゲー
ト（９）を介してＳ。ｎ信号から値“０″の信号を受け
るからである。オフフック前に値＋ｖｒに達しているの
で、第２の比較器（７）は、−ｖｒ＞−ｖｓａｔである
ので第４図の三角形波信号が値−■ｓ＋ａｔをとると直
ちに、オアゲート（９）上に１”の比較信号を発生する
。したがって、フリップフロップの入力Ｒは値“１″′
をとシ、出力Ｑは値°゛０”をとる。というのはその人
力Ｓは値゛０”の信号を受けるためである。

したがって、第２の比較器（７）は、オンフック前に三
角形波信号が周期的に値−■８８ｔをとるので値″′１
″の信号を周期的に発生する。このようにして、フリッ
プフロップの入力Ｒは“１”信号を周期的に受け、オフ
フック前に、もしそれが１″に外っている場合には、そ
の出力Ｑを”０″にし、次いで線上に外乱が続く。第２
の比較器（７）は、したがつ°Ｃ外乱に対し免疫性（保
全）機能をもっている。言うまでも々いが、第４図に示
すように、該比較器（７）はオフフック後には１″の比
較信号を発生しない、その理由は三角形波信号は下シ傾
斜後に負の基準電圧−ｖｒの値にもはや達しがいためで
ある。実際には、下シ傾斜の振幅Δｖ２は上シ傾斜の振
幅Δｖ１よりも小さい。

第３図において、電圧信号Ｕ＝ＫＩが、零通過検出器（
２）の負入力に与えられる。その結果、該検出器から発
生された三角形波信号は電圧信号に関して反転されるこ
とになる。したがって、第１図に示すアナログ反転器（
３）が省略されている。該変更実施例は、動作モードを
変えずに熱論、第１図中に採シ入れることができるが、
実際上はループ検出装置は上記の変更例と異なるもので
ない。第３図において、第１のヒステリシス抵抗Ｒ，Ｈ
は零通過検出器の出力と正入力との間に接続されておシ
、第２のヒステリシス抵抗Ｒ２ＩＩは前記零検出器の正
入力とアースとの間に接続されている。第３図のものは
、第１図とはその他の点で異なるものではない。言うま
でもガいことであるが、ヒステリシス抵抗は、他の変更
なしに第１図の回路内に採シ入れるととができる。

次に第３図の装置の動作を説明する。

発生機から発生されたリンギング波は、正弦波となって
いるが、電子的電話器への電源電圧から生ずる線電流は
正確には正弦波でなく、正および負の半サイクル間で零
値電流の無視できない平坦な部分がある。

第５ａ図において、曲線Ｕ＝ＫＩは零通過検出器の入力
電圧を表わし、第５ｂ図では第５ａ図に示す電圧信号の
場合、すなわち正確には非正弦波線電流の場合における
零通過検出器によって発生される矩形波信号を表わして
いる。

第１図の零通過検出器で第５ａ図の電圧信号Ｕ＝に工が
与えられた場合、零電流の平坦な部分があるため満足に
動作しない。したがって、第３図に示すように第１およ
び第２のヒステリシス抵抗のためにヒステリシス現象が
入υ込んでくる。このように、零通過検出器は、正の半
サイクルに対しては電圧＋εおよび負の半サイクルに対
しては電圧−εの２つの閾値電圧を有する比較器として
動作する。

オフフック前に、零通過検出器によって発生された正お
よび負の矩形ＪＰルスけ、同じ時間幅を有する。その理
由は、正の半サイクルに対しては、前記検出器は閾値＋
ε〃・ら閾値−εまで動作し、負の半サイクルに対して
は閾値−εから＋εまで動作するためである。したがっ
て、ジューティ比は５０％となる。

オフフック時に、零通過検出器の入力ヘカえもれた電圧
信号Ｕ＝ＫＩは波形Ｕ＝Ａ＋Ｂ　ｓｉｎωｔとなる。

電流を与えている式（２）から Ｋ　Ｖ、　　　　　　　　Ｋ　Ｖａ Ａ＝□および　Ｂ＝−□ ｚｃ　　’　　　　　　　ｌｚａｌ が導びき出せる。

該信号は下記の時間で零通過検出器の閾値＋εおよび−
ε　と交差する。すなわち、 ｔ５　＝　−−・Ａｒｃ　Ｆ：Ｉｎ（Ａ−８）／Ｂ　、
およびω π　　　１ ｔ６＝　−−−・Ａｒｃ　　５ｉｎ（Ａ＋ε）／Ｂ２　
　　ω Δ１＝１６−１５ π　　１ またはΔｔ＝　−＋　−ＩＡｒｃ　ｓｌｎ　Ｍ　％ω　
　　　ω 坦し、Ｍは括弧の式を表わす。したがってジューティ比
は となる。

実際上は、閾値としての値１日を、最も長い線に対して
決定される直流成分を与える電圧の５０％に選んでおる
。例えば、線抵抗ＲＬ＝２０００オームで、線の電源を
１２ボルトの直流電圧とすれば、線電流は６ミリアンペ
アとなり、これによってＡ＝Ｋ・６・１（Ｉ’−’とな
る。但し、ｌｉ　＝　Ｋ−３−１０−３−ｃある。Ｋ＝
１００．ｔ−ムで１６！＝０．３ボルトとなる。

したがって、閾値はε−＋０．３ボルトとなシ、−ε＝
−０，３ボルトとなる。零通過検出器が電圧十Ｖ＝１０
ボルトおよび−ｖ＝−ＩＱｙｌ？ルトで給電されると、
それが振幅＋１０および一１０ボルトの矩形波パルスを
発生する。閾値を＋０．３ボルトおよび−０，３，ｆル
トとすると、ＲｌＨ＝　９７００オーム、　Ｒ２Ｈ＝３
００オームとカシ、したがってＲ１Ｈ＋Ｒ２Ｈ＝　１０
０００オームとなる。

この値によって、最悪ケースおよび最良ケースどちらも
のジューティ比が改善される。

第３図のリンギング中のループ検出装置は、熱論、正弦
電流と共に利用されうる。第６ａ図および第６ｂ図は、
正弦波線電流の場合における第３図に示す零通過検出器
の入力および出力の電圧信号および矩形波パルスをそれ
ぞれ示す〇 先述したように、零通過検出器は２つの閾値＋εと−ε
を有する比較器のように動作する。第３図に示すリンギ
ング中のループ検出装置は、あらゆる場合の良好な検出
が可能であるが、特に、線電流が正弦波でなく、零電流
の平坦部分によって分離された正および負の半サイクル
がちるときに、良好な検出が行なえる。

本発明によるループ検出装置によって、同様に線上のノ
イズが存在する場合のループ検出が可能である。という
のは、与えられた特性の線に対応するジューティ比は実
際には、その振幅が線電流の振幅よシも小さい限シ、ノ
イズによって変化しないためである。他方、本発明の装
置は、同様に、大きな振幅で短い時間幅の外乱に対して
非常に優れた免疫性（保護）を与えるものである。

第３図に示すリンギング中のループ検出装置は、アナロ
グ反転器（３）を含まないので、よシ簡単なものとなっ
ている。したがって、第１図のものよシも第３図のもの
は更に良好に利用されうる。前述したように、ヒステリ
シス抵抗Ｒ，ＨおよびＲ２Ｈは、リンギング電流が正と
負の半サイクル間に無視しえない平坦部分が存在してい
るときのみ必要である。と帆うのは零電流の該平坦部分
は電流の零通過に対して不確定領域を形成し、それによ
って零通過検出器の不適当な動作の恐れを生じ、かつ結
果的にループ検出装置の不適当な動作を生じさせること
になる。

以上、本発明によるリンギング中のループ検出装置の実
施例について第１図および第３図を参照して説明してき
たが、該装置は、零通過検出器、積分回路、比較器、Ｒ
８型フリップフロップ等の従来の電子的装置を利用して
構成しうる。

これらの装置はすべて、集積回路の型式で実現すること
ができるのでループ検出装置は電子的ジャンフタ内に容
易に組入れることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の電気的回路図、第２図は第１
図の実施例において利用される線電流の測定回路口笛３
図は本発明の変更実施例の電気的回路図、第４図は第１
図および第３図の積分回路によって発生される三角形波
信号ｆｇＪ　−ｇ　Ｓａ図および第５ｂ図は正確には正
弦波でない線電流の場合における、第３図の零通過検出
器の入力および出方での電圧および矩形波信号をそれぞ
れ示す図、第６ａ図及び第６ｂ図は正弦線電流に対する
場合における第３図の零通過検出器の入力及び出力での
電圧および矩形波信号をそれぞれ示す図である。 図中、（１）は測定回路、（２）は零通過検出器、（３
）はアナログ反転器、（４）は積分回路、（５）は増幅
器、（６）は第１の比較器、（７目ま第２の比較器、（
８）はフリップフロップ、（９）はオアゲー）　、　（
Ｉｌｌは論理反転器を夫々示す。 １・ｖ）ＩＩ′ ＦＩＧ、２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）同じ振幅を有しその時間幅が線電流のジューティ比
   に依存する正および負の矩形波パルスで構成されたパル
   ス状信号を処理する前記線電流に比例する電圧信号の零
   通過検出手段（２）と、前記ノ！ルス状信号の処理手段
   （４，６）と、および該処理手段によシ発生される信号
   を記憶する記憶手段（８）と、を備え、更に前記処理手
   段はオフフック後に増大する正のピーク値を有する三角
   形波信号を発生する飽和可能な積分回路（４）と、前記
   三角形波を基準電圧（＋Ｖｒ）と比較し、被呼出者がオ
   フフックした際に前記記憶手段へ信号を与える比較器（
   ６）と、からなることを特徴とするリンギング中のルー
   プ検出装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記零
   通過検出手段（２）は、その正入力がアースに接続され
   、その負入力が線電流に比例する電圧信号（Ｕ＝ＫＩ）
   を受け、かつその出力が前記積分回路に接続されたシュ
   ミットトリガ−回路で構成され、前記飽和可能な積分回
   路は抵抗（Ｒｓ）、バイアス抵抗（Ｒ９）、コンデンサ
   （ＣＩ）および増幅器（５）とを備え、該増幅器はその
   正入力がアースへ接続され、その負入力が一方では抵抗
   （Ｒｓ）を介して検出器（２）の出力に接続され、他方
   ではバイアス抵抗（Ｒ９）を介して正電圧（＋Ｖ）に接
   続され、かつその出力が一方ではコンデンサ（Ｃｘ）を
   介して負入力に、他方では前記比較器（６）の正入力に
   接続されておシ、前記記憶手段（８）はフリップフロッ
   プで構成され、前記比較器（６）はその負入力が正の基
   準電圧（＋Ｖｒ）に接続され、その出力が前記フリップ
   フロップの信号入力（Ｓ）に接続され、前記フリップフ
   ロップのリセット入力（Ｒ）はリンギング信号が前記線
   上に存在する際に″０″信号を受け、そして前記フリッ
   プフロップの出力（Ｑｌはループ検出信号（Ｄ）を発生
   することを特徴トスるリンギング中のループ検出装置。 ３）特許請求の範囲第２項記載の装置において、前記零
   通過検出器（２）は、その正入力が一方では第１のヒス
   テリシス抵抗（Ｒ１）ｔ）を介してその出力に、他方で
   は第２のヒステリシス抵抗（Ｒ２Ｈ）を介シてアースに
   接続され、前記正入力上に正の閾値（＋ε）および負の
   閾値（−ε）を交互につくり出していることを特徴とす
   るリンギング中のループ検出装置。 ４）特許請求の範囲第２項および第３項のうちいずれか
   １項記載の装置において、前記処理手段はその負入力が
   前記積分回路（４）の増幅器（５）の出力に接続され、
   その正入力が負の基準電圧（−”ｒ）に接続され、かつ
   その出力がオアゲート（９）を介して前記フリップフロ
   ップのリセット入力（Ｒ）に接続されておシ、そして前
   記オアゲートは前記リンギング信号が前記線上に存在し
   ている際に“０”信号を受けることを特徴とするリンギ
   ング中のループ検出装置。