(57)【要約】電話回線の占有を検出するための装置が、電話回線に直列に接続され且つまた逆向きに配置された第１及び第２のオプトカプラ（ＯＣ１，ＯＣ２）の間の電話回線の電圧（ＵＬ）の測定を行う。第１のオプトカプラ（ＯＣ１）は電話回線に接続されたキャパシタ（Ｃ）を放電させることができ、第２のオプトカプラ（ＯＣ２）は測定回路（Ｓ）において影像放電電流（ＩＤ）を電流（ＩＤ’）に変換する。この装置は第２のオプトカプラ（ＯＣ２）を第１のオプトカプラ（ＯＣ１）に負帰還させる手段を有している。この構成により、オプトカプラの伝達係数の電圧測定に対する影響は減少し、装置の測定精度が上がる。
2004531158.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電話回線に直列に接続され且つまた逆向きに配置された第１及び第２のオプトカプラ（ＯＣ１，ＯＣ２）の間の前記電話回線の電圧（ＵＬ）を測定することにより電話回線の占有を検出するための装置であって、前記第１のオプトカプラ（ＯＣ１）は前記電話回線に接続されたキャパシタ（Ｃ）を放電させることができ、前記第２のオプトカプラ（ＯＣ２）は測定回路（Ｓ）において放電電流（ＩＤ）を影像電流（ＩＤ’）に変換する形式の装置において、
前記第２のオプトカプラ（ＯＣ２）を前記第１のオプトカプラ（ＯＣ１）に負帰還させる手段を有していることを特徴とする電話回線の占有を検出するための装置。
【請求項２】
前記第１のオプトカプラ（ＯＣ１）のダイオードのカソードは、抵抗（Ｒ２）を介して前記装置のアース（Ｍ）に結合されており、前記第２のオプトカプラ（ＯＣ２）のトランジスタのエミッタは、前記抵抗（Ｒ２）を介して前記アース（Ｍ）に結合されている、請求項１記載の装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の検出装置を備えていることを特徴とする、電話回線の占有を行う手段を備えた装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電話回線に直列に接続され且つまた逆向きに配置された第１及び第２のオプトカプラの間の電話回線の電圧を測定することにより電話回線の占有を検出するための装置であって、第１のオプトカプラは電話回線に接続されたキャパシタを放電させることができ、第２のオプトカプラは測定回路（Ｓ）において放電電流を影像電流に変換する形式の装置に関する。
【０００２】
より特定的には、本発明は自律的に電話をかけることのできる電話機又は端末向けを意図している。本発明は、例えば、ケーブルテレビ又は衛星テレビネットワークの加入モジュールに組み込むことができる。この種の加入モジュールは、加入者の敷地内に設置され、テレビ受像機、ケーブル又は衛星ネットワーク及び電話回線にリンクされる。この種のモジュールを使用すると、加入者は特にケーブルネットワークの特定のチャンネルにより提供されるメニューから選ぶことにより気に入った映画を指定することができる。このモジュールは相応するリクエストを電話回線を介して発信するモデムを有しているので、ケーブルネットワークは選択された映画を加入者のモジュールに送る。回線に並列に接続された機器により通信している他のユーザによって電話回線が塞がっている場合には、モジュールは、継続中の通信を邪魔しないようリクエストの発信を遅らせるために、回線が塞がっていることを必ず検出できなければならない。同様に、このような機器は、呼を発するときに、他の機器が呼を発していることを検出した場合、回線を解放することもできなければならない。従来、電話回線の占有の検出は回線の電圧を測定することから成っている。この電圧は、回線が空いていれば約５０Ｖに等しく、回線が塞がっていればより低い値である。回線が塞がっているときに他の機器が呼を発すると、回線の電圧の低下が生じる。
【０００３】
特に、電話回線の端末に逆向きに直列に配置された２つのオプトカプラを用いてこのような測定を行うことは公知である。この装置では、第１のオプトカプラが、パルス発生器によりドライブされることにより、オプトカプラと並列に回線に接続されたキャパシタの放電をトリガする。キャパシタのそれぞれの放電は放電電流を発生させ、この放電電流は、測定回路において、第２のオプトカプラにより放電電流を反映した影像電流に変換される。キャパシタの放電は定電流で行われるので、放電時間は回線の電圧を放電電流の値で除したものに比例し、放電時間は回線の電圧を正確に把握するため測定回路において評価される。オプトカプラの使用によって、回線を測定回路から切り離し、回線により伝わる可能性のある過電圧から測定回路を保護することが可能となる。この種の装置では、第１のオプトカプラはキャパシタの放電電流の値をコントロールする。この放電電流は第１のオプトカプラの伝達係数に比例する。
【０００４】
このような構成の問題は、第１のオプトカプラの伝達係数のばらつきが測定のばらつきを生じさせることである。この欠点を解決する１つの方法は、明確に定義された伝達係数を有するオプトカプラを選択することであるが、これは多大な追加製造コストを生じさせる。
【０００５】
本発明の目的は、オプトカプラの伝達係数のばらつきに起因する欠点を矯正することである。
【０００６】
したがって、本発明の対象は、電話回線に直列に接続され且つまた逆向きに配置された第１及び第２のオプトカプラの間の前記電話回線の電圧を測定することにより電話回線の占有を検出するための装置であって、前記第１のオプトカプラは前記電話回線に接続されたキャパシタを放電させることができ、前記第２のオプトカプラは測定回路において放電電流を影像電流に変換する形式の装置において、前記第２のオプトカプラを前記第１のオプトカプラに負帰還させる手段を有していることを特徴とする電話回線の占有を検出するための装置である。
【０００７】
この構成により、オプトカプラの伝達係数の電圧測定に対する影響は減少し、装置の測定精度が上がる。
【０００８】
本発明の有利な実施形態によれば、第１のオプトカプラのダイオードのカソードは、抵抗を介して装置のアースに結合されており、第２のオプトカプラのトランジスタのエミッタは、前記抵抗を介して同様に前記アースに結合されており、これにより負帰還が保証される。この構成によれば、負帰還は低コストで達成される。
【０００９】
以下では、非限定的な例により本発明の実施形態を図解した添付図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。
【００１０】
図１は本発明による装置の図式的表示であり、
図２は測定精度に対する伝達係数の影響を示す曲線であり、
図３は定電流でのキャパシタの放電のグラフ表示である。
【００１１】
図１に示されているように、本発明による装置は、電圧ＵＬを有する電話回線の端末に接続されたキャパシタＣと、電話回線の端末に直列に接続され逆向きに配置された２つのオプトカプラＯＣ１，ＯＣ２を有している。これらのオプトカプラは、電話回線と回線電圧を測定する回路との間の電気的保護インタフェースを形成している。この図では、電話回線は負荷抵抗である抵抗Ｒ１と放電抵抗ＲＤを有している。放電抵抗ＲＤは、キャパシタＣの放電電流ＩＤを通すように回線とキャパシタに接続されている。抵抗Ｒ１は高インピーダンスなので、抵抗Ｒ１を通ってキャパシタＣを充電する電流は非常に少なく、回線が妨害されない。放電抵抗ＲＤは、必要があれば第１のオプトカプラＯＣ１のトランジスタのコレクタ電圧を低下させる作用を果たす低インピーダンスである。幾つかのケースでは、抵抗ＲＤは省いてもよい。
【００１２】
第１のオプトカプラＯＣ１のトランジスタは、電話回線の導体及び第２のオプトカプラＯＣ２のダイオードのアノードと接続されており、このダイオードのカソードは抵抗Ｒ１及びＲＤを介して回線と接続されており、いわゆる逆向き（head-to-tail）構成が形成されている。第１のオプトカプラのダイオードのアノードには、パルス発生器ＧＣにより供給される電流Ｉｇが抵抗Ｒｇを通って印加される。パルス発生器ＧＣは抵抗Ｒｇと装置のアースＭとの間に接続されている。第１のオプトカプラＯＣ１のダイオードのカソードは抵抗Ｒ２を介して装置のアースＭに接続されているので、パルス発生器ＧＣは、キャパシタＣの低電流ＩＤでの放電をトリガするように第１のオプトカプラのトランジスタをターンオンさせる。第２のオプトカプラＯＣ２のトランジスタは電源ＡＬにより供給される電流を受け取る。このトランジスタは抵抗Ｒ３を介してこの電源の正の端子に、また抵抗Ｒ２を介してアースＭに接続されている。キャパシタＣは放電するとき電流ＩＤを生じ、この電流は２つのオプトカプラを通り、特に抵抗Ｒ３と第２のオプトカプラのトランジスタとを含んだ測定回路において影像電流ＩＤに変換される。
【００１３】
放電は、回線電圧の測定を実行したいときにはいつでもパルス発生器ＧＣによりトリガされる。各パルスは５０Ｖの電圧でのキャパシタＣの放電時間よりも長い持続時間を有しており、このパルス持続時間は例えば１０ｍｓに等しい。放電の持続時間Ｔは、抵抗Ｒ３を通る影像電流ＩＤ’のレベルで測定される。Ｃ．ＵＬ＝Ｉ＊Ｔより、この持続時間は直接的に回線の電圧に比例する。提案されている実施例では、抵抗Ｒ３の２つの端子はそれぞれトランジスタＴＲのコレクタとゲートに接続されており、トランジスタＴＲのエミッタは抵抗Ｒ４を介してアースに接続されている。したがって、キャパシタＣが放電すると、非零の電流が抵抗Ｒ４を通り、この電流は放電の終了時に消える。放電時間の測定は、ＴＲのエミッタと抵抗Ｒ４の間に位置する点Ｓにおいて補助回路（図示せず）により行われる。
【００１４】
装置は、場合によって、電話回線の占有を行うことのできる機器又は装備の一部に付属するか又は組み込まれる。
【００１５】
従来技術では、第２のオプトカプラのダイオードのカソードは、図１の鎖線により示されているように、回路のアースＭに直接接続されている。したがって、放電電流ＩＤは第１のオプトカプラの伝達係数Ｋ１に直接比例する：ＩＤ＝（（ＶＣ−ＶＤ）／Ｒ２）＊Ｋ１。ここで、ＶＤ及びＶＣはそれぞれ第１のオプトカプラＯＣ１のダイオードの端子における電圧降下ならびにパルス発生器ＧＣの電圧を表す。この構成では、測定のばらつきはＫ１のばらつきに比例する。換言すれば、０．５と１．５の間を変動する伝達係数に対しては、従来の回路では測定も０．５と１．５の間で変動する。
【００１６】
本発明による装置では、回路はこの欠点を矯正するために、第２のオプトカプラＯＣ２から第１のオプトカプラＯＣ１への負帰還のループを有している。より詳細には、第２のオプトカプラＯＣ２のトランジスタのエミッタが、負帰還を形成するために、抵抗Ｒ２のレベルで第１のオプトカプラのダイオードに接続されている。したがって、影像電流ＩＤ’とパルス発生器ＧＣにより供給される電流ＩＧが抵抗Ｒ２を通る。このことから、放電電流は、ＩＤ＝（（ＶＣ−ＶＤ）／Ｒ２）＊（Ｋ１／（１＋Ｋ１．Ｋ２））と書ける。ここで、ＶＤ及びＶＣはそれぞれ第１のオプトカプラＯＣ１のダイオードにおける電圧降下ならびにパルス発生器ＧＣの電圧を表す。
【００１７】
図２には、所与の電圧ＵＬに対して、測定値を本発明による装置においてＫ１＝Ｋ２である場合の伝達係数の関数として与える曲線が示されている。本発明による装置における放電電流の式を考慮すると、この曲線は関数ｙ＝ｘ／（１＋ｘ２）の曲線である。したがって、０．５と１．５の間で変動する伝達係数に対して、Ｋ１＝Ｋ２であるならば、本発明による装置を使用すると、測定は０．４と０．５の間で変動する。より一般的には、伝達係数の値に関係なく、測定係数は必ず０と０．５の間にある。一方、従来技術では、測定係数は上記のように限定されない。というのも、対応する曲線が直線ｙ＝ｘの曲線だからである。
【００１８】
より詳細には、同じ１つの装置の２つのオプトカプラが対として組み合わせられていない場合、各々の伝達係数は必ずしも同一ではない。大量生産の枠組みにおいては、伝達係数が非常に異なった値をとる確率は、装置がその利点を保つに十分なほど低い。
【００１９】
図３には、回線の初期電圧が５０Ｖと１０Ｖの間で変動するとした場合の各放電の間のキャパシタＣの端子間の電圧が示されている。このグラフは、本発明による装置に関する放電時間を示しており、各成分の特性はつぎの通りである：
Ｒ１＝２２００ｋ、Ｒ２＝２ｋ、Ｒ３＝２ｋ、Ｒ４＝４７ｋ、Ｒｇ＝１０ｋ、Ｃ＝１００ｎｆ、ＡＬ＝５Ｖ、Ｋ１＝Ｋ２＝１００％。これにより、電流ＩＤ，ＩＤ’及びＩｇはほぼ１ｍＡとなる。
【００２０】
この図に示されているように、得られる放電時間Ｔは５０Ｖに対する５ｍｓと１０Ｖでの１．２５ｍｓの間で直線的に変動する。したがって、装置は例えば毎秒測定を行うのに適している。これは回線のモニタリングには十分である。より詳細には、キャパシタＣの放電は直線的であり、回線のすべての初期電圧に対して同じ傾斜に従う。したがって、本発明による装置は、２つのオプトカプラが対として組み合わされている場合には、伝達係数には無関係である。というのも、２つのオプトカプラは一般に同じシリコンウェーハからできているからである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による装置の図式的表示である。
【００２２】
【図２】測定精度に対する伝達係数の影響を示す曲線である。
【００２３】
【図３】定電流でのキャパシタの放電のグラフ表示である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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