JPS6328550B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、加入電話回線に接続してデータ伝送
を行なう端末装置に係わり、特に交換機側からの
絶縁試験等に対し確実に絶縁状態を保持し得るよ
うにしたアナログスイツチ回路を備えた端末装置
に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年、加入電話回線（以後電話回線と称する）
に電話機と並列的に端末装置を接続し、この端末
装置を交換機の電源出力により駆動して中央装置
とデータ伝送を行うデータ収集システムが計画さ
れている。このシステムを構成する上で第１義と
しなければならないことは、電話通話に影響を与
えてはならないこと、絶縁試験に際して高抵抗を
呈さなければならないこと、交換機の電源を無駄
に消費してはならないこと等である。このため、
端末装置の動作期間は、実質的にデータを収集す
る時間（個々の端末装置でみれば極めて短かい時
間）に限らなければならない。そして、これを実
現するには、端末装置に交流呼出信号を供給して
呼出す必要があり、そのためには交流呼出信号の
供給に先立ち、端末装置を直流的に起動させなけ
ればならない。この直流起動の手法として、従来
より例えば電話回線に印加する電圧の極性を平常
状態と異なるものにする手法すなわち、極性反転
による方法が提唱されている。

ところが、上記極性反転は、電話機が発信側と
して通話中のときや、電話回線の絶縁試験に際し
ても行なわれるものである。したがつて、このよ
うなシステムを構成する場合には、データ収集時
以外の各極性反転に対して通話や絶縁試験に影響
を与えないように、端末装置を構成する必要があ
る。なお、電話機が発信側として通話中の場合の
極性反転を区別する手法には、例えば電話機のオ
フフツク状態を検出する手段を設けて、検出出力
が得られたとき端末装置を電話回線から切り離す
ものが提唱されているが、絶縁試験に対する対策
はまだ確立されておらず、特にこの面での対策の
確立が急がれていた。

〔発明の目的〕

本発明は、主として絶縁試験に影響が生じない
ようにし、接続安定性に優れかつ挿入損失の少な
いアナログスイツチ回路を備えた端末装置を提供
するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、上記目的を達成するために、端末装
置本体と電話回線との間に高電圧用および低電圧
用の各アナログスイツチをそれぞれ接続して高電
圧および低電圧による絶縁試験に対し確実に絶縁
状態を保持し得るようにし、かつ端末装置本体の
動作電圧と同電圧による絶縁試験に対処すべく、
高電圧用アナログスイツチを通して交換機から動
作電力が供給されたとき動作する時限回路を設
け、絶縁試験の条件変化によつて仮に動作電力が
低下しこれにより端末装置本体が起動できない場
合でも、上記時限回路から一定時間経過後に発生
される解除信号により、高電圧用アナログスイツ
チを遮断状態にするようにしたものである。

〔発明の実施例〕

先ず電話回線の絶縁試験の態様について述べ
る。即ち、現行の絶縁試験として、200V程度
の高電圧で試験する自動絶縁試験装置によるも
の、35V以下の低電圧で試験する自動絶縁試験
装置によるもの、端末装置の動作開始電圧であ
る48Vにより試験する手動絶縁試験装置によるも
の等に大別される。これらのうちおよびの絶
縁試験の場合、極性が反転されてもその試験電圧
と動作開始電圧とが明らかに異なるので、その両
電圧差から絶縁試験状態であることを検知して端
末装置を電話回線から電気的に切り離したままに
保つことが可能である。

これに対し、の手動絶縁試験装置の場合、極
性が反転されるとその試験電圧と動作開始電圧と
が等しいため、絶縁試験時の電圧によつて端末装
置が起動され、電話回線は低インピーダンスで終
端されることになる。つまり、端末装置は手動絶
縁試験装置の絶縁試験時、端末装置に印加される
電圧による判断が不能である。従つて、この場合
端末装置側で端末装置に印加される電圧以外の検
知手段にて絶縁試験であるか自己の呼出しである
かを検知し、非呼出し時にはすみやかに電話回線
から電気的に切り離す（例えば高抵抗状態に設
定）必要がある。

以下、第１図および第２図にて上記何れの絶縁
試験装置にも適合可能なアナログスイツチ回路を
備えた端末装置について説明する。先ず、第１図
は上記端末装置の全体構成を示すブロツク図であ
り、電話回線接続端子１ａ，１ｂのうちその一方
の端子１ａは高電圧検出回路を含む高電圧用アナ
ログスイツチ２の直流入力端側に、他方の端子１
ｂは逆電流阻止用ダイオード３を介して高電圧用
アナログスイツチ２の共通帰線端側にそれぞれ接
続される。この高電圧用アナログスイツチ２は、
所定電圧V₁以上の直流電圧が入力された時遮断
状態を維持し、逆に所定電圧V₁未満の時にその
直流および交流電圧を低損失で通過せしめる機能
をもつている。この高電圧用アナログスイツチ２
を通して現われた直流電圧は後続の低電圧用アナ
ログスイツチ４に入力される。この低電圧用アナ
ログスイツチ４は、入力直流電圧が所定電圧V₂
（V₂＜V₁）未満の時に遮断状態を維持し、所定電
圧V₂以上となつた時に導通して、以後入力直流
電圧がV₂未満に低下しても前記高電圧用アナロ
グスイツチ２が遮断状態にならない限り上記導通
状態を保持するものである。また低電圧用アナロ
グスイツチ４は、入力直流電圧が所定電圧V₂に
達した時点で、後述する時限回路に対し起動信号
９を発する機能を有している。

この低電圧用アナログスイツチ４の直流出力側
には、例えばデータ収集用の端末装置本体５が接
続してある。この端末装置本体５は、中央装置と
データ伝送を行う以外に、次の各種機能を有して
いる。

(i) 前記高電圧用アナログスイツチ２および低電
圧用アナログスイツチ４を介して交換機（図示
せず）から所定の駆動電力が供給されたとき起
動し、この起動後図示しない中央装置から送出
されるべき電話端末呼出用の16Hz信号とは異な
る端末装置呼出用の交流呼出信号を監視する。
そして、交流呼出信号を受信し検出したとき中
央装置からの呼出しであると判断してデータ信
号の送出等を行ない、一方起動後一定時間経過
しても交流呼出信号を受信できない場合は、呼
出しではないものと見做して高電圧用アナログ
スイツチ２へ解除信号７を発する。

(ii) 交換機から所定の駆動電力が供給されて動作
状態となつたとき、後述する時限回路６に対し
その計時動作を停止させるための停止信号８を
発する。

さて、前記高電圧用アナログスイツチ２の出力
端側には時限回路６が設けてある。この時限回路
６は、前記低電圧用アナログスイツチ４から起動
信号９が供給されたとき計時動作を開始し、予め
定められた一定時間だけ計時した時点で解除信号
１０を発生して前記高電圧用アナログスイツチ２
を導通状態から遮断状態に移行せしめる。また時
限回路６は、計時動作中に前記端末装置本体５か
ら停止信号８が供給された場合には、上記計時動
作を停止する。なお、前記解除信号１０を発する
までの計時時間は、前記端末装置本体５において
解除信号７が発生されるまでの時間と略等しい
か、もしくは若干長く定められる。

第２図は、第１図の端末装置を具体化したブロ
ツク図である。先ず個々のブロツクの構成および
動作を説明する。

高電圧用アナログスイツチ２は、トランジスタ
Q₂₁からなる主開閉部２１と、トランジスタQ₂₂
からなる開閉制御部２２と、トランジスタQ₂₃と
定電圧ダイオードZD₂₁からなる電圧検出部２３
と、抵抗R₂₁，R₂₂，R₂₃，R₂₄と、図示する如く
接続したものである。しかして、端子１ａ，１ｂ
間に所定電圧V₁（端末装置本体５の動作開始電圧
と前述のの試験時の電圧との間の任意の値）以
上の電圧が印加されている状態では、電圧検出部
２３の定電圧ダイオードZD₂₃、抵抗R₂₁を介して
開閉制御部２２のトランジスタQ₂₂のベースにツ
エナ電流が供給されるためトランジスタQ₂₂はオ
ン状態となり、さらに主開閉部２１のトランジス
タQ₂₁にベース電流が流れなくなるのでトランジ
スタQ₂₁はオフ状態に移行する。したがつて、こ
の状態では、端子１ａ，１ｂ間の直流抵抗値は抵
抗R₂₁および抵抗R₂₂の並列抵抗値以上となり、
アナログスイツチ２は遮断状態となる。また、開
閉制御部２２のトランジスタQ₂₂がオン状態にな
ると電圧検出部２３のトランジスタQ₂₃にベース
電流が供給されて同トランジスタQ₂₃がオンとな
る。これにより開閉制御部２２のトランジスタ
Q₂₂のベース電流が供給されて、トランジスタ
Q₂₂のオン状態が保持されるから、たとえ端子１
ａ，１ｂ間の電圧がその後、低下しても、開閉制
御部２２のオン状態および主開閉部２１のオフ状
態はそのまま保持される。なお、端子１ａ，１ｂ
間の電圧が所定電圧V₁以下の場合には、電圧検
出部２３の定電圧ダイオードZD₂₃に電流が流れ
ず、開閉制御部２２のトランジスタQ₂₂がオフ状
態となるため、主開閉部２１のトランジスタQ₂₁
はオンとなつて、アナログスイツチ２は導通状態
となる。

一方開閉制御部２２トランジスタQ₂₂がオフの
状態、つまり主開閉部２１のトランジスタQ₂₁が
オンの状態で、端末装置５からＣ点の電位よりも
十分に高い解除信号７が供給されると、抵抗R₂₃
を介して開閉制御部２２のトランジスタQ₂₂にベ
ース電流が流れ、トランジスタQ₂₂はオン状態に
移行する。このトランジスタQ₂₂がオン状態にな
ると、前述したように電圧検出部２３のトランジ
スタQ₂₃もオンとなり、一方主開閉部２１のトラ
ンジスタQ₂₁はオフとなる。そして、以後解除信
号７が断たれても、またＡ点およびＣ点間の電圧
が低下しても、上記電圧検出部２３のトランジス
タQ₂₃により開閉制御部２２のトランジスタQ₂₂
はオン状態を保持する。

つぎに低電圧用アナログスイツチ４は、トラン
ジスタQ₄₁からなる主開閉部４１と、トランジス
タQ₄₂と、定電圧ダイオードZD₄₁からなる電圧検
出部４２と、抵抗R₄₁とを図示する如く接続した
ものからなつている。しかして、点Ｂおよび点Ｃ
間に印加される電圧が所定値V₂（端末装置本体５
の動作開始電圧と前記の試験時の電圧との間の
任意の値）以上になると、電圧検出部４２の定電
圧ダイオードZD₄₂等にツエナ電流が流れて主開
閉部４１のトランジスタQ₄₁がオンとなり、この
結果アナログスイツチ４は導通状態となる。また
このとき、上記ツエナ電流は、起動信号９となつ
て時限回路６に供給される。上記主開閉部４１の
トランジスタQ₄₁がオン状態になると抵抗R₄₁を
通して電圧検出部４２のトランジスタQ₄₂がオン
状態となるので、主開閉部４１のトランジスタ
Q₄₁のベース電流が電圧検出部４２のトランジス
タQ₄₂を通して流れるため、たとえ点Ｂ，Ｃ間の
電圧が以後低下してもそのまま保持される。

時限回路６は、スイツチング素子６１，６２と
コンパレータIC６３と、抵抗Ｒ６３と、コンデ
ンサC₆₃とを図示した通り接続してなるものであ
る。しかして、前記定電圧用アナログスイツチ４
から起動信号９が供給されると、スイツチング素
子６１がオン状態になり、コンパレータIC６３
に微少な動作電力が供給され、またそれとともに
コンデンサC₆₃に抵抗R₆₃を介して充電電流が流れ
る。そして、このコンデンサC₆₃の充電電圧が所
定のしきい値に達したとき、スイツチング素子６
２、抵抗R₂₄を介して高電圧用アナログスイツチ
２に解除信号１０が供給される。ここで、上記し
きい値は前述した計時時間が得られるべく適宜定
める。一方、上記コンデンサC₆₃の充電電圧がし
きい値に達する以前、つまり計時動作中に端末装
置本体５から停止信号８が供給されたときは、ス
イツチング素子６２がオフ状態となるため、解除
信号１０の発生は行なわれない。

以上個々のブロツクの構成およびその動作につ
いて説明したが、次に全体の動作について説明す
る。

(1) 電話回線端子１ａ，１ｂ間に１ｂ側を正とす
る電圧が印加されている場合は、逆電流阻止用
ダイオード３のために端子１ａ，１ｂからみた
直流抵抗値は極めて高い。

(2) 端末装置本体５を起動してデータ収集を行な
うべく交換機により電話回線への印加電圧48V
の転性が反転されたのち、これに重畳して特定
の交流呼出信号が送出されてきた場合は、高電
圧用アナログスイツチ２および低電圧用アナロ
グスイツチ４がそれぞれ導通し、これらの各ア
ナログスイツチ２，４を介して端末装置本体５
に駆動電力が供給されて端末装置本体５は起動
する。そして、端末装置本体５は、特定の呼出
信号の到来を監視し、この呼出信号の検出を行
なうと自己への呼出しがなされたものと認識し
て、以後中央装置に対しデータの伝送を開始す
る。

なお、以上の場合、印加電圧48Vの極性反転
時に低電圧用アナログスイツチ４から起動信号
９が発生されて時限回路６が計時動作を開始す
るが、この計時動作中に端末装置本体５が起動
して停止信号８が発せられるため、時限回路６
は計時動作を停止し、この結果解除信号１０は
発生されず高電圧用アナログスイツチ２は導通
状態を維持する。したがつて、前記データの伝
送に何ら支障は生じない。

(3) 前述のの絶縁試験が端子１ａ側を正とする
高電圧（例えば200V）で行なわれた場合は、
高電圧用アナログスイツチ２が遮断状態を維持
し、このときの端子１ａ，１ｂ間の直流抵抗は
前述したように抵抗R₂₁と抵抗R₂₃の並列抵抗
値以上となる。したがつて、何ら支障なく高電
圧絶縁試験を行ない得る。

(4) 前述のの絶縁試験が端子１ａ側を正とする
電圧（例えば35V）で行なわれた場合には、高
電圧用アナログスイツチ２が導通状態となるが
低電圧用アナログスイツチ４は導通しない。し
たがつて端子１ａ，１ｂ間の直流抵抗値は高抵
抗値に保持され、何ら支障なく絶縁試験を行な
い得る。

(5) 前述のの絶縁試験が端子１ａ側を正とする
電圧（48V）で行なわれた場合は、前記(2)の場
合と同様、高電圧用および低電圧用の各アナロ
グスイツチ２，４が導通して端末装置本体５に
駆動電力が供給され起動する。しかしながら、
この場合交流呼出信号は到来しないので、端末
装置本体５からは一定時間経過後に解除信号７
が出力され、この結果高電圧用アナログスイツ
チ２が遮断状態に移行し、また続いて低電圧用
アナログスイツチ４も遮断状態に移行する。し
たがつて、以後端子１ａ，１ｂ間の直流抵抗値
は高抵抗値に保持され、絶縁試験が行なえる。
なお、上記各アナログスイツチ２，４が遮断状
態に移行するまでの期間、端子１ａ，１ｂ間の
直流抵抗値は低くなるが、この期間は絶縁試験
の時間に比べて極めて短時間なので試験には何
ら支障を生じない。

(6) ところで、上記(5)で述べた手動絶縁試験の場
合、交換機側で電流計等の測定器を電話回線に
挿入することによつて試験を行なうが、測定器
のレンジによつては電話回線の直流抵抗値が非
常に大きくなることがある。このように抵抗が
増大すると、線路電流が減少して端末装置本体
５が起動するために必要な駆動電力が供給され
ないことになり、このような場合には端末装置
本体５から解除信号７は発生されないため各ア
ナログスイツチ２，４が遮断状態に移行せず、
絶縁試験を正常に行なうことができない。

しかしながら本実施例の装置では、次のように
してそれに対処している。すなわち、極性反転時
に低電圧用アナログスイツチ２から起動信号９が
発せられて微少な消費電力で動作する時限回路６
が計時動作を開始する。そして、一定時間計時動
作を行なうと、時限回路６からは解除信号１０が
発生され、この信号により高電圧用アナログスイ
ツチ２が遮断状態に移行し、以後端子１ａ，１ｂ
間の直流抵抗値は高抵抗に保持される。したがつ
て、たとえ端末装置本体５が起動できなくても、
端子１ａ，１ｂ間の直流抵抗値は確実に高抵抗と
なり、絶縁試験に何ら支障を生じない。

このように、本実施例の端末装置であれば、高
電圧および低電圧の自動絶縁試験への適合化はも
とより、端末装置の動作開始電圧と等しい電圧で
行なわれる手動絶縁試験に際しても、中央装置か
らの呼出信号の到来の有無を時間的に監視して呼
出しであるか否かを判断し、絶縁試験であると判
断した時に加入者線から端末装置本体を電気的に
切離すようにしているので、すべての絶縁試験に
確実に対応し適合させることができる。しかも、
時限回路６を設けて、たとえ端末装置本体５から
解除信号７が発生されなくても一定時間後には各
アナログスイツチ２，４を遮断状態とするように
しているので、より一層動作信頼性を向上させる
ことができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるもので
はない。例えば、前記実施例では、端末装置本体
５が起動したとき時限回路６への停止信号８が発
生されるとしたが、端末呼出信号の検出結果の有
無を積極的に見定めたのち停止信号を発生するよ
うにしてもよく、このようにすれば、端末装置本
体５が瞬時動作せしめられ、その後電圧が低下せ
しめられて不動作状態に移行せしめられるような
場合にも、不用意に時限回路の動作を停止せしめ
ることがなくなる。さらに、また、第３図ａ，ｂ
に示す如くトランジスタQ₂₁₁，Q₂₁₂をダーリント
ン接続してQ₂₁とし、さらにトランジスタQ₄₁₁，
Q₄₁₂をダーリントン接続してQ₄₁とすれば、挿入
損失をより低いものにすることができ、特にトラ
ンジスタQ₂₁側はこれに加えて抵抗R₂₂の値をよ
り高いものに選定できる利点がある。また前記実
施例では低電圧用アナログスイツチ４の電圧検出
手段を利用して時限回路６に起動信号を供給する
ようにしたが、時限回路６の内部に独立した電圧
検出手段を持たせることもできる。その他、各ア
ナログスイツチ回路および時限回路の回路構成、
端末装置本体の構成等についても、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

〔発明の効果〕

本発明は、端末装置本体と電話回線との間に高
電圧用および低電圧用の各アナログスイツチをそ
れぞれ接続して高電圧および低電圧による絶縁試
験に対し確実に絶縁状態を保持するようにし、か
つ端末装置本体の動作電圧と等しい電圧による絶
縁試験に対処すべく、交換機からの電圧印加によ
り微少な消費電力で計時動作を開始する時限回路
を設け、絶縁試験の条件変化によつて仮に動作電
力が低下しこれにより端末装置本体が起動できな
い場合でも、上記時限回路から一定時間経過後に
発生される信号により、高電圧用アナログスイツ
チを遮断状態にするようにしたものである。

したがつて本発明によれば、如何なる絶縁試験
に対しても影響が生じないようにし、接続安定性
に優れた信号変換損失の少ないアナログスイツチ
回路を備えた端末装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例におけ
る端末装置を示すもので、第１図はそのブロツク
構成図、第２図は具体化した回路構成図、第３図
ａ，ｂは第２図のトランジスタQ₂₁，Q₄₁の他の
例を示す図である。 １ａ，１ｂ…加入者線端子、２…高電圧用アナ
ログスイツチ、３…逆電流阻止用ダイオード、４
…低電圧用アナログスイツチ、５…端末装置本
体、６…時限回路、７，１０…解除信号、８…停
止信号、９…起動信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 加入電話回線側に配設され極性反転された直
   流電圧が第１の所定電圧V₁未満のとき導通する
   とともにそれ以外のとき遮断状態を維持する高電
   圧用アナログスイツチと、この高電圧用アナログ
   スイツチの導通時にこのスイツチを通して現われ
   る直流電圧が第２の所定電圧V₂（V₂＜V₁）以上
   のとき遮断状態から導通状態となり以後高電圧用
   アナログスイツチが導通状態である限り導通状態
   を保持する低電圧用アナログスイツチと、これら
   の高電圧用アナログスイツチおよび低電圧用アナ
   ログスイツチを通して交換機から動作電力が供給
   されたとき動作状態になり、この動作状態になつ
   てから第１の所定時間だけ自己に対する端末装置
   用呼出信号の到来監視を行なつてこの到来監視中
   に上記自己に対する端末装置用呼出信号が検出さ
   れなかつたとき解除信号を発生して前記高電圧用
   アナログスイツチを遮断状態に移行させ、かつ上
   記動作状態になつたときまたは動作状態になつた
   のち上記自己に対する端末装置用呼出信号が検出
   されたときに停止信号を発生する端末装置本体
   と、前記高電圧用アナログスイツチを通して交換
   機から動作電力が供給されたとき計時を開始し少
   なくとも前記第１の所定時間以上に設定された第
   ２の所定時間計時したのち補助解除信号を発生し
   て前記高電圧用アナログスイツチを遮断状態に移
   行させ、かつ上記計時期間中に前記端末装置本体
   から停止信号が供給されたとき計時動作を停止す
   る時限回路とを具備したことを特徴とするアナロ
   グスイツチ回路を備えた端末装置。