KR20040010676A

KR20040010676A - 전화선 점유를 검출하기 위한 디바이스

Info

Publication number: KR20040010676A
Application number: KR10-2003-7015728A
Authority: KR
Inventors: 토마 르가렉
Original assignee: 톰슨 라이센싱 소시에떼 아노님
Priority date: 2001-06-14
Filing date: 2002-06-05
Publication date: 2004-01-31
Also published as: JP4280628B2; FR2826217A1; KR100912556B1; ES2290295T3; MXPA03011374A; JP2004531158A; EP1397902A1; WO2002103989A1; US6876741B2; CN1513254A; DE60221831D1; DE60221831T2; EP1397902B1; FR2826217B1; US20040151301A1; CN1276639C

Abstract

전화선 점유를 검출하기 위한 디바이스는 전화선에 직렬로 연결되고 수미식으로 배치된 제 1 및 제 2 광 결합기(OC₁, OC₂)에 걸쳐서 전화선의 전압(U_L)의 측정을 수행한다. 제 1 광 결합기(OC₁)는 전화선에 연결된 커패시터(C)를 방전시킬 수 있고, 제 2 광 결합기(OC₂)는 방전 전류(I_D)를 측정 회로(S)에서 이미지 전류(I_D')로 변환한다. 이 디바이스는 제 2 광 결합기(OC₂)로부터 제 1 광 결합기(OC₁)로의 네거티브 피드백을 보장하는 수단을 포함한다. 이 배치를 통해, 전압 측정에 대한 광 결합기의 전달 계수 영향은, 측정의 정확도를 높이기 위해 줄어든다.

Description

전화선 점유를 검출하기 위한 디바이스{DEVICE FOR DETECTING TELEPHONE LINE SEIZURE}

좀더 상세하게는, 본 발명은 독자적으로 전화 호출을 할 수 있는 전화 장치 또는 단자를 위한 것이다. 본 발명은 예컨대 텔레비전 수신기, 케이블 또는 위성 네트워크 및 전화선에 링크되기 위해 가입자의 구내에 설치되어 있는 모듈과 같은 케이블-텔레비전 또는 위성-텔레비전 네트워크 가입 모듈에 통합될 수 있다. 그러한 모듈을 통해, 가입자는 특히 케이블 네트워크의 특정한 채널에 의해 이용 가능하게 될 수 있는 메뉴로부터 영화를 선택함으로써 가입자가 선택한 영화를 주문할 수 있다. 모듈은 전화선을 통해 대응하는 요청을 발송하여, 케이블 네트워크가 선택된 영화를 가입자 모듈에 전송하게 하는 모뎀을 포함한다. 전화선이 이 전화선에 병렬로 연결된 장치를 통해 통신하고 있는 또 다른 사용자에 의해 사용되는 경우,모듈은 진행중인 통신을 방해하지 않기 위해 그 요청의 발송을 연기하기 위해 전화선이 사용되고 있음을 반드시 검출할 수 있어야 한다. 유사하게, 이러한 장치가 호출을 할 때, 만약 이러한 장치가 또 다른 장치가 호출을 시도하고 있음을 검출한다면, 이러한 장치는 또한 전화선을 해제할 수 있어야 한다. 종래에, 전화선 점유의 검출은 전화선 전압을 측정하는 것이며, 이러한 전압은 만약 전화선이 사용중이 아니라면 대략 50V이며, 만약 이것이 사용되고 있다면 더 낮은 값이다. 전화선이 사용될 때, 만약 또 다른 장치가 호출을 시도한다면, 이것은 또한 전화선 전압의 강하를 야기할 것이다.

특히, 수미식으로 배치되고 전화선의 단자와 직렬로 배치된 두 개의 광 결합기를 통해 이러한 측정을 수행하는 것이 알려져 있다. 이 디바이스에서, 제 1 광 결합기는 또한 광 결합기와 병렬로 전화선에 연결되는 커패시터의 방전을 트리거하기 위해 펄스 생성기에 의해 구동된다. 커패시터의 각 방전은 제 2 광 결합기에 의해 측정 회로에서 방전 전류를 반영하는 이미지 전류로 변환되는 방전 전류를 생성한다. 커패시터의 방전이 일정 전류에서 수행되고 있기 때문에, 방전 시간은 전화선 전압을 방전 전류 값으로 나눈 값에 비례하며, 이 방전 시간은 전화선 전압을 확인하기 위해 측정 회로에서 평가된다. 광 결합기를 사용함으로써, 전화선을 통해 송신될 수 있는 과전압으로부터 측정 회로를 보호하기 위해 측정 회로로부터 전화선을 격리시킬 수 있다. 이러한 디바이스에서, 제 1 광 결합기는 커패시터의 방전 전류 값을 제어하며, 이러한 방전 전류는 제 1 광 결합기의 전달 계수에 비례한다.

이러한 배치의 문제점은 제 1 광 결합기의 전달 계수의 분산이 측정의 분산을 생성한다는 점이다. 이러한 결함을 해결하는 한 가지 방식으로 명확히 한정된 전달 계수를 갖는 광 결합기를 선택하는 것이며, 이점은 상당한 추가적인 제조 비용을 생성한다.

본 발명은 전화선에 직렬로 연결되고 수미식으로(head-to-tail) 배치된 제 1 및 제 2 광 결합기(optocoupler)에 걸쳐서 상기 전화선의 전압 측정을 수행함으로써 전화선 점유(seizure)를 탐지하기 위한 디바이스에 관한 것이며, 제 1 광 결합기는 전화선에 연결된 커패시터를 방전시킬 수 있고, 제 2 광 결합기는 측정 회로에서 방전 전류를 이미지 전류로 변환한다.

도 1은 본 발명에 따른 디바이스의 개략도.

도 2는 측정 정확도에 대한 전달 계수의 영향을 보여주는 곡선을 도시한 도면.

도 3은 일정한 전류에서의 커패시터 방전을 도시한 그래프.

본 발명의 목적은 광 결합기의 전달 계수의 분산으로 인해 겪을 수 있는 단점을 해결하는 것이다.

따라서, 본 발명의 요지는, 전화선에 직렬로 연결되며, 수미식으로 배치된 제 1 및 제 2 광 결합기에 걸쳐서 상기 전화선의 전압을 측정함으로써 전화선 점유를 검출하기 위한 디바이스로서, 상기 제 1 광 결합기는 상기 전화선에 연결된 커패시터를 방전시킬 수 있고, 상기 제 2 광 결합기는 상기 방전 전류를 측정 회로에서 이미지 전류로 변환하는, 디바이스이며, 이 디바이스는 상기 제 2 광 결합기로부터 상기 제 1 광 결합기로의 네거티브 피드백을 보장하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 구조를 통해, 디바이스의 측정 정확도를 높이기 위해, 전압 측정에 대한 광 결합기의 전달 계수 영향이 줄어든다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 제 1 광 결합기는 저항을 걸쳐서 이 디바이스의 접지에 링크된 다이오드를 가지며, 제 2 광 결합기는 네거티브 피드백을 보장하기 위해 상기 저항을 걸쳐서 이 디바이스의 접지에 또한 링크되는 트랜지스터를 갖는다. 이러한 배치를 통해, 네거티브 피드백이 더 낮은 비용으로 얻어진다.

이제, 본 발명은 비-제한적 예에 의해 그 실시예를 예시하는 첨부된 도면을참조하여 더 상세하게 기술될 것이다.

도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 디바이스는 전압(U_L)을 갖는 전화선 단자에 연결된 커패시터(C)와, 전화선 단자에 직렬로 연결되고 수미식으로 배치된 두 개의 광 결합기(OC₁, OC₂)를 포함한다. 이들 광 결합기는 전화선과 전화선 전압을 측정하기 위한 회로 사이의 전기 보호 인터페이스를 형성한다. 이 도면에서, 전화선은 부하 저항인 저항(R₁)과, 커패시터(C)의 방전 전류(I_D)에 의해 횡단되기 위해 전화선과 커패시터에 링크된 방전 저항(R_D)을 포함한다. 저항(R₁)은, 저항(R₁)을 걸쳐서 커패시터(C)를 충전하기 위한 전류가 전화선을 방해하지 않기 위해 매우 낮게 되도록 높은 임피던스이다. 방전 저항(R_D)은 필요하다면 제 1 광 결합기(OC₁)의 트랜지스터의 컬렉터 전압을 줄이는데 기여하는 낮은 값의 임피던스이다. 저항(R_D)은 특정한 경우에는 없을 수 도 있다.

제 1 광 결합기(OC₁)는 전화선의 컨덕터와 제 2 광 결합기(OC₂)의 다이오드의 양극에 연결된 트랜지스터를 가지며, 이러한 다이오드는 소위 수미식 배치를 형성하기 위해 저항(R₁및 R_D)을 걸쳐서 전화선에 연결되는 그 음극을 갖는다. 제 1 광 결합기의 다이오드는 저항(Rg)을 걸쳐서 펄스 생성기(GC)에 의해 제공된 전류(Ig)가 공급되는 양극을 갖는다. 생성기(GC)는 저항(Rg)과 디바이스의 접지(M) 사이에 연결된다. 제 1 광 결합기(OC₁)의 다이오드는 저항(R₂)을 걸쳐서 디바이스의 접지(M)에 연결되는 음극을 가져서, 펄스 생성기(GC)는 커패시터(C)의 일정 전류(I_D)에서 방전을 트리거하기 위해 제 1 광 결합기의 트랜지스터를 턴 온시킬 수 있다. 제 2 광 결합기(OC₂)는 전원(AL)에 의해 제공된 전류를 수신하는 트랜지스터를 갖는다. 이것은 저항(R₃)에 의해 이러한 전원의 포지티브 단자에 연결되고, 저항(R₂)을 걸쳐서 접지(M)에 연결된다. 커패시터(C)가 방전할 때, 이것은 전류(I_D)를 생성하며, 이 전류(I_D)는 측정 회로에서 이미지 전류(I_D')로 변환되기 위해 두 개의 광 결합기를 통과하며, 측정 회로는 특히 제 2 광 결합기의 트랜지스터와 저항(R₃)을 포함한다.

방전은 전화선 전압 측정을 수행하기 원할 때마다 생성기(GC)에 의해 트리거된다. 펄스는 각각 50V 전압에서 커패시터(C)의 방전 시간 보다더 큰 지속기간을 가지며, 펄스 지속기간은 예컨대 10ms이다. 방전의 지속기간(T)은 이미지 전류(I_D')레벨에서 측정되며, 이 이미지 전류(I_D')는 저항(R₃)을 통과하며, 이 지속기간은 C.U_L=I*T이므로 전화선의 전압에 정비례한다. 제안된 예시적인 실시예에서, 저항(R₃)은 트랜지스터(TR)의 컬렉터와 게이트에 각각 연결되는 두 개의 단자를 가지며, 트랜지스터(TR)의 이미터는 저항(R₄)에 의해 접지(M)에 링크된다. 따라서, 커패시터(C)가 방전할 때 저항(R₄)을 통해 0이 아닌 전류가 흐르며, 이 전류는 방전의 끝에서 사라진다. 방전 시간 측정은 보조 회로(미도시)에 의해 TR의 이미터와 저항(R₄) 사이에 놓인 지점(S)에서 수행된다.

디바이스는, 경우에 따라 전화선 점유를 수행할 수 있는 장치 또는 장비에 관련, 즉 통합된다.

종래 기술에서, 제 2 광 결합기는, 도 1에서 점선으로 도시된 바와 같이 회로의 접지(M)에 직접 링크되는 다이오드의 음극을 갖는다. 그러면, 방전 전류(I_D)는 제 1 광 결합기의 전달 계수(K₁)에 정비례한다, 즉 I_D=((V_C-V_D)/R₂)*K₁이며, 여기서 V_D및 V_C는 각각 제 1 광 결합기(OC₁)의 다이오드의 단자에서의 전압 강하와, 펄스 생성기(GC)의 전압을 나타낸다. 이러한 배치를 통해, 측정 분산은 K₁의 분산에 비례한다. 달리 말하면, 0.5와 1.5 사이에서 변하는 전달 계수에 대해 언급하면, 측정은 또한 종래 기술 회로에서 0.5와 1.5 사이에서 변한다.

본 발명에 따른 디바이스에서, 회로는 이러한 결점을 해결하기 위해 제 2 광결합기(OC₂)로부터 제 1 광 결합기(OC₁)로 네거티브 피드백시키기 위한 루프를 포함한다. 좀더 상세하게, 제 2 광 결합기(OC₂)는 네거티브 피드백을 형성하기 위해 저항(R₂)의 레벨에서 제 1 광 결합기의 다이오드에 연결되는 트랜지스터의 이미터를 갖는다. 그러므로, 저항(R₂)에는 이미지 전류(I_D')와 펄스 생성기(GC)에 의해 제공된 전류(Ig)가 횡단된다. 방전 전류는 다음과 같이 기록될 수 있다: I_D=((V_C-V_D)/R₂)*(K₁/(1+K₁.K₂))이며, 여기서 V_D및 V_C는 각각 제 1 광 결합기(OC₁)의 다이오드의 전압 강하와 생성기(GC)의 전압을 각각 나타낸다.

도 2는, 주어진 전압(U_L)에 대해 측정값을 본 발명에 따른 디바이스에서 K₁=K₂인 경우에 대해 전달 계수 함수로 제공하는 곡선을 도시한다. 본 발명에 따른 디바이스에서 방전 전류에 대한 표현에 비춰보면, 이 곡선은 함수, y=x/(1+x²)의 곡선이다. 따라서, 0.5와 1.5 사이에서 변하는 전달 계수에 대해, 측정은 만약 K₁=K₂라면 본 발명에 따른 디바이스를 통해서는 0.4와 0.5 사이에서 변한다. 좀더 일반적으로, 전달 계수의 값에 상관없이, 측정 인자는 반드시 0과 0.5 사이에 놓이는 반면, 종래 기술에서, 측정 인자는 대응하는 곡선이 직선 y=x의 곡선이므로 앞의 수치로 제한되지 않는다.

좀더 상세하게, 만약 하나의 동일한 디바이스인 두 개의 광 결합기가 한 쌍으로써 매칭하지 않다면, 이들 각각의 전달 계수는 반드시 동일하지 않다. 대량 생산 체제 내에서, 전달 계수에 대한 매우 다양한 값을 얻을 가능성은 디바이스가 그 유리한 성능(its interest)을 유지할 만큼 충분히 낮다.

도 3에는 50V와 10V 사이에서 변하는 전화선 초기 전압에 대해 여러 방전 동안에 커패시터(C) 단자에 걸친 전압이 도시되어 있다. 이 그래프는 본 발명에 따른 디바이스에 대한 방전 시간을 예시하며, 여기서 소자의 특징은 다음과 같다:

R₁=2200k, R₂=2k, R₃=2k, R₄=47k, Rg=10k, C=100nf, AL=5V 및 K₁=K₂=100%이며, 이것은 대략 1mA의 전류(I_D, I_D' 및 Ig)를 야기한다.

이 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 얻어진 방전 시간(T)은 50V에 대한 5ms와 10V에서의 1.25ms 사이에서 선형적으로 변한다. 그러므로, 디바이스는 예컨대 매 초마다 측정을 수행하는데 적합하며, 이것은 전화선 모니터링을 하는데 충분하다. 좀더 상세하게, 커패시터(C)의 방전은 선형적이며, 전화선의 모든 초기 전압에 대해 동일한 기울기를 따른다. 그러므로, 만약 두 개의 광 결합기가 한 쌍으로서 매칭된다면, 본 발명에 따른 디바이스는 전달 계수와 독립적이며, 이러한 디바이스는, 이들 광 결합기가 하나의 동일한 실리콘웨이퍼로부터 유래되므로 그러한 경우이다.

상술한 바와 같이, 본 발명은, 상기 전화선에 직렬로 연결되고 수미식으로 배치된 제 1 및 제 2 광 결합기에 걸쳐서 상기 전화선의 전압 측정을 수행함으로써 전화선 점유를 탐지하기 위한 디바이스에서 광 결합기의 전달 계수의 분산으로 인해 겪을 수 있는 단점을 해결하는데 이용된다.

Claims

전화선에 직렬로 연결되고, 수미식으로(head-to-tail) 배치된 제 1 및 제 2 광 결합기(OC₁, OC₂)에 걸쳐서 상기 전화선의 전압(U_L)을 측정함으로써, 전화선 점유(seizure)를 검출하기 위한 디바이스로서, 상기 제 1 광 결합기(OC₁)는 상기 전화선에 연결된 커패시터(C)를 방전시킬 수 있고, 상기 제 2 광 결합기(OC₂)는 방전 전류(I_D)를 측정 회로(S)에서의 이미지 전류(I_D')로 변환하는, 전화선 점유 검출 디바이스에 있어서,

상기 제 2 광 결합기(OC₂)로부터 상기 제 1 광 결합기(OC₁)로의 네거티브 피드백을 보장하는 수단을 포함하는 것을,

특징으로 하는 전화선 점유 검출 디바이스.
제 1항에 있어서, 상기 측정 회로에서, 상기 제 1 광 결합기(OC₁)는 저항(R₂)을 걸쳐서 상기 디바이스의 접지(M)에 그 음극에 의해 링크되는 다이오드를 가지며, 상기 제 2 광 결합기(OC₂)는 상기 저항(R₂)을 걸쳐서 접지(M)에 그 이미터에 의해 링크되는 트랜지스터를 갖는, 전화선 점유 검출 디바이스.
전화선 점유를 수행하기 위한 수단을 포함하는 장치에 있어서,

제 1항 또는 제 2항에 기재된 검출 디바이스를 포함하는 것을,

특징으로 하는 장치.