(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信端末装置を複数接続・集線して外部の通信回線に対して各通信端末装置を適切に接続する集線交換装置であって、
通信端末装置を接続するための複数の装置接続端子と、
各装置接続端子に対して、複数の異なる周波数を含むトーンを送出するトーン生成回路と、
前記複数の周波数の各々に対する前記通信端末装置からの反射トーンを検出するトーン検出回路と、
前記複数の周波数の各々に対する前記反射トーンの検出結果に基づいて、個々の装置接続端子に通信端末装置が接続されているか否かおよび当該通信端末装置の種別を設定・記憶する設定記憶回路と、
を含み構成されたことを特徴とする集線交換装置。
【請求項２】
前記複数の通信端末装置はアナログ通信端末装置を含むことを特徴とする請求項１に記載の集線交換装置。
【請求項３】
前記複数の周波数の各々に対する前記反射トーンの検出結果によりアナログ通信端末装置が接続されていると判定された装置接続端子に対して、前記トーン生成回路は、更にファクシミリ装置用試験疑似信号並びにモデム装置用試験疑似信号を順に送出し、接続されているアナログ通信端末装置からの所定の応答信号に基づいて当該アナログ通信端末装置が、一般電話機、ファクシミリ装置、モデム装置或いはファクスモデム装置のいずれであるかを種別判定してその種別を前記設定記憶回路に設定・記憶することを特徴とする請求項２に記載の集線交換装置。
【請求項４】
前記トーンはダイヤルトーンである請求項１−３のいずれか１項に記載の集線交換装置。
【請求項５】
前記トーンはビジートーンである請求項１−３のいずれか１項に記載の集線交換装置。
【請求項６】
前記トーンは複数の所定周波数信号で構成され、各周波数信号が順次送出されることを特徴とする請求項１−３のいずれか１項に記載の集線交換装置。
【請求項７】
前記トーンは複数の所定周波数信号を含んでなり、各周波数信号が重畳されて送出されることを特徴とする請求項１−３のいずれか１項に記載の集線交換装置。
【請求項８】
前記トーンはホワイトノイズである請求項１−３のいずれか１項に記載の集線交換装置。
【請求項９】
前記トーン検出回路が前記複数の周波数の各々の反射トーンのレベルに基づき前記通信端末装置の接続状態およびその種別を検出することを特徴とする請求項１−８のいずれか１項に記載の集線交換装置。
【請求項１０】
前記トーン検出回路がスペクトラム検出器を含み構成された請求項９に記載の集線交換装置。
【請求項１１】
前記トーン検出回路が前記トーンとその反射トーンの位相差に基づき前記通信端末装置の接続状態およびその種別を検出する請求項１−１０のいずれか１項に記載の集線交換装置。
【請求項１２】
前記トーン生成回路は、所定周期で間欠的に継続的に前記トーンを送出する請求項１−３および請求項５−１１のいずれか１項に記載の集線交換装置。
【請求項１３】
前記トーン生成回路は、一連のレベルの異なる前記トーンを送出し、前記トーン検出回路は夫々のトーンを検出して通信端末装置の接続状態と種別を判定する請求項１−３および請求項５−１２のいずれか１項に記載の集線交換装置。
【請求項１４】
実稼働時において現用トーンを監視して動作中の通信端末装置の種別を判定して、設定・記憶されている検出端末種別の記憶テーブルを保守するようにしたことを特徴とする請求項１−１１のいずれか１項に記載の集線交換装置。
【請求項１５】
通信端末装置の接続状態および種別を自動的に検出する装置において、
複数の異なる周波数成分からなるトーンを生成して前記通信端末装置へ送出するトーン生成手段と、
前記複数の周波数成分の各々に対する前記通信端末装置からの反射トーンを検出するトーン検出手段と、
前記複数の周波数信号の各々に対する前記反射トーンの検出結果に基づいて前記通信端末装置の接続状態および種別を検出する検出手段と、
を有することを特徴とする自動検出装置。
【請求項１６】
通信端末装置の接続状態および種別を自動的に検出する方法において、
複数の異なる周波数成分からなるトーンを生成して前記通信端末装置へ送出し、
前記複数の周波数成分の各々に対する前記通信端末装置からの反射トーンを検出し、
前記複数の周波数信号の各々に対する前記反射トーンの検出結果に基づいて前記通信端末装置の接続状態および種別を検出する、
ことを特徴とする自動検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の通信端末装置が接続・集線され外部の通信回線に対して各端末を適切に接続（交換）する集線交換装置、例えば内線電話端末を収容するボタン電話主装置、ＰＢＸ、セットトップボックス、ＴＡ、インターネットアクセスデバイス等の集線交換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複数の通信端末装置（例えば、ボタン電話機）を接続・集線して、外部の通信回線と各通信端末装置間を必要に応じて接続（交換）する集線交換装置（例えば、ボタン電話主装置）が用いられてきた。特開平２−４６０９７号公報にはボタン電話装置が開示されている。図１４は、同公報に開示されているボタン電話装置の概略ブロック図である（符号は、同公報に準じている）。
【０００３】
ところで、上述した如き集線交換装置では、どの接続端子にどのような端末が接続されているかを把握して運用を行う必要がある。そして、このようなシステムの実使用に当たって個々の出力端子に端末装置が接続されているか否か、また接続されている場合はどのような種類の端末装置が接続されているか（接続状態）の初期設定が必要となる。
【０００４】
また、稼働中には端末装置の移動や入れ換えが必要となる場合が多々生じる。この場合、端末の移動や変更に対応して集線交換装置も接続状態に応じて再度設定し直す必要がある。例えば、ボタン電話装置であれば、移設先の内線回路に対応した制御部のメモリを移設したボタン電話装置に対応した内容に変更する必要がある。この作業は一般には専門の保守者が設定し直している。
【０００５】
こうしたボタン電話装置での煩雑さを回避するための技術のひとつが、例えば上に挙げた特開平２−４６０９７号公報に開示されている。すなわち、同公報に開示されたボタン電話主装置は、図１４の構成ブロック図に示されているように、局線回路と、リンクスイッチ、伝送回路及び通信回路からなる内線回路を有し、更にはトーン回路、内線メモリを内蔵したコントローラを具備している。
【０００６】
そして、ユーザがボタン電話機の内線回路に対する接続換えを行った場合には、この接続替えをボタン電話主装置のコントローラの接続検出手段が検出して設定督促音を送出し、ボタン電話機より設定督促音が鳴動するので、ユーザが受話器を取り上げ、従前使用していた内線番号をダイヤルすることにより、コントローラが自動的に新しい内線回路に対応したメモリに従前の内線回路に対応したメモリの内容を設定し直すようにする。従って、専門の保守者を要することなしに接続替え処理を誰でもが簡単に行える。
【０００７】
付言すると、本願発明においては、後で詳述するように端末装置の接続を検出するためにトーン生成回路を用いており、上記公報にはトーン回路を含んだ構成が開示されている。しかし上記公報に開示のボタン電話主装置において設けられているトーン回路は、ユーザーに対して以前の内線番号を入力する（ダイヤルする）ことを促す鳴動音を発生・送出するためのもので設定にはユーザーの操作が必要であり、本発明のトーン生成回路とは機能その他が異なる。なお、本願発明ではトーン検出回路が重要な意味を持つが、上記公報には接続検出手段の具体的な構成については開示はされていない。
【０００８】
集線交換装置は、ボタン電話機用のみでなくこの他にも音声通信用途以外の通信端末（ＦＡＸその他）や、更にはＬＡＮ(Local Aria Network)端末等を併せて接続し、異なる種類の端末を外部の回線と接続・交換可能なものも利用されている。例えば、特開平９−１１６６３３号公報には本発明者による「集線装置」が提案されており、従来よりも安価にＬＡＮの情報と電話情報とをインタフェースするための技術が開示されている。同公報の開示する集線（交換）装置を含んだ模式図（同公報：図２に対応）を、図１５に示す（符号は同公報に準じている）。
【０００９】
図１５の模式図（構成ブロック図）に示されている集線交換装置としてのボタン電話主装置２３０は、電話端末間の通信を回線交換インタフェースする音声スイッチ部２３１と、ＬＡＮ端末間の通信を結び付けるＬＡＮ集線部２３２と、少なくとも１つの公衆回線インタフェース部２３３、そして音声スイッチ部２３１とＬＡＮ集線部２３２とをインタフェースする音声ファイル部２４０を含み構成されている。図示システムでは特に、従来のＬＡＮ情報と音声情報とを、特別な構成を用いずに従来どおりの設備を関連付けて使い分けることが可能になっている。
【００１０】
図１５に示されているように、集線交換装置としてのボタン電話主装置２３０は、第１電話端末２１２と第２電話端末２１４とＬＡＮの端末である第１データ端末２１１と第２データ端末２１３と第３データ端末２２１を接続しており、電話回線上の音声情報とＬＡＮ上の音声情報をインタフェース、又は蓄積インタフェースしている。更に、公衆回線インタフェース部２３３から音声スイッチ部２３１を介して、音声ファイル部２４０間をインタフェースしている。なお、第３データ端末２２１にはスピーカ２２２とマイク２２３が接続されている。
【００１１】
本発明に直接関係しないが、上記音声ファイル部２４０の構成を補足説明すると、この音声ファイル部２４０は、ＬＡＮ２５７をインタフェースするＬＡＮインタフェース２４１と、ＬＡＮインタフェース２４１とやり取りする音声データを蓄積する蓄積部２４４と、蓄積音声データをアナログ信号にデコードしたりアナログ信号をサンプリングして音声データ蓄積部用データにするサンプリング／デコード部２４３と、サンプリング／デコード部２４３と、アナログ信号を電話回線インタフェースする電話インタフェース２４２で構成されている。
【００１２】
図１５のシステムでは例えば、第２電話端末１１４が第１電話端末１１２に電話する場合、電話回線１５４と電話回線１５２が接続される。また、第２電話端末１１４が電話回線１５４を介して音声メッセージを第３データ端末１２１に届ける場合、電話回線１５４と通信路１５５と通信路１５６と通信路１５７が結ばれる。
【００１３】
公衆回線２５５上の第３電話端末２１５は、公衆回線インタフェース２３３と音声スイッチ部２３１を介して、通信路２５６により音声ファイル部２４０内に自分の音声をＬＡＮデータとして蓄積を蓄積部２４４にしたり、逆に蓄積部２４４の情報を第３電話端末２１５にインタフェースする。なお、第３電話端末２１５は、音声ファイル部２４０を介して第１データ端末２１１や第２データ端末２１３や第３データ端末２２１や第１電話端末２１２等をアクセスできる。
【００１４】
そして、上述集線交換装置もまた、先述したようにどの接続端子にどのような端末が接続されているかを把握して運用を行う必要がある。従ってシステム実使用に当たっては初期設定が欠かせず、また以降も端末装置の移動や入れ換えに対応して集線交換装置を再度設定し直す必要がある。音声通信用途以外の通信端末も併せて接続されることから設定作業は更に煩雑でありやはり専門の装置管理要員が欠かせないのが実状である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述したような各種の集線交換装置における、端末装置の接続に伴う設定の煩雑さを無くすためになされたものであって、その目的は、稼働開始時に各接続端子に現在どのような端末が接続されているかの把握を自動的に行ってシステム運用のための設定をするようにした集線交換装置、従って、一般の使用者が通信端末装置の種類の違いを意識することなく各種通信端末装置を接続して煩雑な設定をする必要なしで利用開始でき接続される通信端末装置の移動や入れ換えに際して人手による再設定は必要がなく、従来のようにシステムを熟知した要員を必要としない使い勝手の良い集線交換装置を提案することである。
【００１６】
なお、本願発明でいう集線交換装置には、内線電話端末を収容する集線交換装置としてのボタン電話主装置、そして音声通信用途以外の通信端末装置（ＦＡＸその他）や、ＬＡＮ(Local Aria Network)端末等を併せて接続し、異なる種類の端末を外部の回線と接続・交換する集線交換装置、すなわち、ＴＡ、ＰＢＸ、セットトップボックス、インターネットアクセスデバイス等が含まれる。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
課題解決のため本発明では集線交換装置を、通信端末装置を接続するための複数の装置接続端子と、各装置接続端子に対して、複数の異なる周波数を含むトーン（変動信号）を送出するトーン生成回路と、前記複数の周波数の各々に対する前記通信端末装置からの反射トーンを検出するトーン検出回路と、前記複数の周波数の各々に対する前記反射トーンの検出結果に基づいて、個々の装置接続端子に通信端末装置が接続されているか否かおよび当該通信端末装置の種別を設定・記憶する設定記憶回路と、を含み構成する。
本発明による通信端末装置の接続状態および種別を自動的に検出する装置は、複数の異なる周波数成分からなるトーンを生成して前記通信端末装置へ送出するトーン生成手段と、前記複数の周波数成分の各々に対する前記通信端末装置からの反射トーンを検出するトーン検出手段と、前記複数の周波数信号の各々に対する前記反射トーンの検出結果に基づいて前記通信端末装置の接続状態および種別を検出する検出手段と、を有することを特徴とする。
また、本発明による自動検出方法では、複数の異なる周波数成分からなるトーンを生成して前記通信端末装置へ送出し、前記複数の周波数成分の各々に対する前記通信端末装置からの反射トーンを検出し、前記複数の周波数信号の各々に対する前記反射トーンの検出結果に基づいて前記通信端末装置の接続状態および種別を検出する、ことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明では集線交換装置を、少なくともボタン電話機等のアナログ通信端末装置を接続するためのアナログ装置接続端子群と、このアナログ装置接続端子群に所定の変動信号を送出するトーン生成回路と、各ボタン電話機接続端子で得られる前記送出した変動信号ダイヤルトーンの反射信号を検出するためのトーン検出回路と、前記トーン検出回路に依る前記反射信号の検出結果に応じて個々のアナログ装置接続端子にアナログ通信端末装置が接続されているか否かを設定・記憶する設定記憶回路とを含み構成する。
【００１９】
更に、ファクシミリ装置用試験疑似信号並びにモデム装置用試験疑似信号を順に送出して接続されているアナログ通信端末装置からの応答信号の有無を判定することで、当該アナログ通信端末装置が、一般電話機、ファクシミリ装置、モデム装置或いはファクスモデム装置のいずれであるかを種別判定してその種別を前記設定記憶回路に設定・記憶するようにしても良い。
【００２０】
上記変動信号はダイヤルトーン、或いは複数の所定周波数を含んでなる信号とし、複数周波数の場合には各周波数を順次送出する、或いは各周波数を重畳して送出するようにしても良い。
【００２１】
上記変動信号の複数の周波数毎の反射信号のレベルを前記トーン検出回路により測定して、当該接続端子に接続された通信端末装置の有無及びその種別を判定し、判定結果を前記設定記憶回路に設定・記憶することで、自動的に集線交換装置の各接続端子の設定を端末種別毎に適したものに設定することができる。
【００２２】
トーン検出回路はスペクトラム検出器を含み構成しても良い。トーン検出回路は前記変動信号のレベルおよび／または変動信号とその反射信号の位相差に基づき反射信号を検出するようにしても良い。
【００２３】
トーン生成回路は、前記変動信号を所定周期で間欠的に継続的に送出するようにしても良い。また、一連のレベルの異なる前記変動信号を送出するようにしてもよくトーン検出回路側では夫々の変動信号を検出して通信端末装置の接続状態と種別を判定する構成としても良い。
【００２４】
その他、システム実稼働時において現用変動信号を監視して動作中の通信端末装置の種別を判定して、設定・記憶されている検出端末種別の記憶テーブルを保守するようにしても良い。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明は、内線電話端末を収容するボタン電話主装置、更にはＰＢＸ、セットトップボックス、ＴＡ、インターネットアクセスデバイス等の、各種の端末装置が接続・集線され外部の回線に対して各端末を適切に接続する集線交換装置に適用できる。
【００２６】
包括的に記述すれば、本発明においては集線交換装置を、個々の接続端子より送出したトーン（変動信号）の反射信号に基づき、および／または通信端末装置からの応答信号に基づいて、接続端子毎に端末装置の接続の有無を判別し、更にはその種別まで自動認識して、通信端末装置の接続状態を知り集線交換装置のシステム設定（ポートアサインや内線電話番号設定）を自動で行うように構成する。これによりユーザは電話交換装置の電源を入れるだけで、内線電話接続がシステム反映されてすぐ使えるシステムを構成することができ、システムの変更等にも柔軟に対応することができる。
【００２７】
本発明を最も簡易に実現するには、従来同等の集線交換装置の構成に接続端子で得られる回線末端での反射波を検出するトーン検出回路を付加し、既存のビジートーンやリンガートーン等の変動信号に対する反射波を前記トーン検出回路で検出・評価して回線末端に装置が接続されているか否かを判別する構成とする。ある程度までは装置の種別や機種別まで特定することも可能である。
【００２８】
或いは、従来同等の集線交換装置の構成に加えて、接続端子に所定の変動信号（複合正弦波、ソーイングトーン、ホワイトノイズ等）を送出するためのトーン生成回路と、この送出信号で得られる回線末端での反射波を検出するのに適したトーン検出回路とを付加し、反射波をトーン検出回路で検出・評価して回線末端に装置が接続されているか否か等を判別する構成とする。前述構成よりも多種類の装置判別がより精度よく行える。また、前記変動信号の送出タイミングを適切に制御することによって、主体的な検出が可能でより好適な装置が得られる。
【００２９】
例えば、検出用の変動信号として広帯域にわたる成分を含む信号を送出するようにして多様な接続端末について種別特定を行ったり、信号を所定間隔で継続的に送出するようにして接続状態を常時監視（正確には間欠的）して変更を直ちにシステムに反映可能にするとともに省電力化を図る等ができる。
【００３０】
更には、反射波による端末認識処理とは別な端末種別特定を行う構成とすることができる。すなわち、特定の信号に対して一定の応答信号を返送する通信端末装置（FAX その他）の接続を確実に検出するために、前記特定の信号をも接続端子から送出可能に前記トーン生成回路を構成しても良い。この場合には当然ながらトーン検出回路も対応させ通信端末装置からの応答信号をも認知可能に構成する。なお、このトーン検出回路では応答信号をデジタル的に解析する構成でもよいが、返送される応答信号毎の特徴（返送タイミング、継続時間等）を抽出して判別して機種を特定するようにしても良い。
【００３１】
〔実施例〕以下、実施例を挙げ図面を用いて本発明につき詳細に説明する。なお、以下では、実施例の集線交換装置について内線電話機等の接続のための機能部分を主体に説明する。
【００３２】
〔第１実施例〕先ず、トーン発生源（トーン生成回路）として既存の機能を利用しトーン検出回路のみ新たに付加した構成の実施例について説明する。図１の(a),(b) の両図は、実施例装置の概略構成を示すためのブロック図である。
【００３３】
図１(a) は、実施例の集線交換装置を内線電話機その他の通信端末装置接続のための機能部分を主体に示した概略構成ブロック図であり、先の図４の装置と類似した構成となっている。また、図１(b) は、通信端末装置が接続端子に接続された状態で示す同じ集線交換装置２３０及び通信端末装置としてのアナログ電話機１１０の概略構成ブロック図である。
【００３４】
図１において、集線交換装置２３０は、内線電話機を接続するインタフェースである内線電話接続インタフェース１０１を複数有して構成されており（図では１回線分のみ示している）、それぞれの内線インタフェース１０１は給電回路１０４とトーン生成回路１０３とトーン検出回路１０２を有している。
【００３５】
その他の部分については本発明とは直接関係しておらず、また、集線交換装置自体の構成は、当業者にとってよく知られており、例えば前述したような例示公報に開示の構成と同等構成で良いので、図１では図示を省略してあるが、ボタン電話主装置２３０の音声スイッチ部２３１は、図４の構成ブロック図におけると略同様な構成を有している。すなわち、局線回路と、リンクスイッチ、伝送回路及び通信回路からなる内線回路と、トーン回路、内線メモリを内蔵するコントローラを有している。
【００３６】
一方、図１(b) における通信端末装置としての内線電話機１１０（アナログ電話機）は、図示されている通話回路１１１及びリンガー回路１１２を有しており、両回路は絶縁トランスを介して端末接続回線(**)に接続されている。絶縁トランス（マッチングトランス）は、端末接続回線(**)とリンガー回路１１２とをインピーダンス整合させている。なお、アナログ電話機１１０（以下、単に電話機とも記載する）のその他の部分については周知であり、説明を明瞭にするため図示を省略してある。
【００３７】
続いて、ボタン電話主装置２３０の前記トーン生成回路１０３及びトーン検出回路１０２について更に詳しく説明する。トーン生成回路１０３は一般的にボタン電話主装置が備えている既存機能を利用して、ダイヤルトーン１０５を生成し接続端子より接続線に送信する。検出用のダイヤルトーンは、適宜制御部の制御により一定周期で送出される。
【００３８】
図２は、トーン検出回路部の構成例を示すブロック図である。このトーン検出回路１０２は、絶縁トランス１０６の一次側に接続された分配回路１３１とこの分配回路の出力に接続された受信回路１３２（増幅器とレベル化回路）で構成される。なお、既存の送話回路１０７は前記分配回路１３１の別な出力に接続する。
【００３９】
上記受信回路１３２は増幅器とフィルタ要素を含み構成されている。このフィルタ要素は、一般のアナログ電話ではマッチングトランスのインピーダンスは約６００オームであるから、リンガー回路とで定まる反射レベルが減る通話帯域周波数例えば50hz近辺の周波数での反射波に着目して調整されている。そして、ダイヤルトーンの送出に同期させて送出信号の送出完了（後端）後の反射波対応部分の上記着目周波数でのレベルを評価する。
【００４０】
図１(b) に示したように、集線交換装置２３０の接続端子に電話機１１０が接続された状態においては、電話機１１０が持つリンガー回路１１２と通話回路が持つインピーダンス不整合により前記トーン生成回路１０３から送出されたダイヤルトーン１０５に対応した反射信号が生じる。このダイヤルトーン１０５の反射音（信号）は前記トーン検出回路１０２に依りレベル部評価され、顕著な減衰があればアナログ電話の接続有りと判定する（端末を検出する）。
【００４１】
前述した如きトーン検出手順に依り端末の検出について説明したが、同様に接続検出だけでなく、端末の接続がはずされたことを検出できることは言うまでもない。従って、実施例装置では常にそれぞれの接続端子に通信端末装置が接続されているか否かを監視し、接続状態に適合したシステム設定を維持することができる。なお、ダイヤルトーンに替えてビジートーンを用いるようにしても同様な機能を達成することができる。もちろん、両者を併用する構成としても良い。
【００４２】
具体的なシステム設定の応用事例を示す。図３は多機能電話機の一例を示す正面外観図である。図示多機能電話機は、交換機に接続する多機能電話１２０の操作パネルをしめしていてボタン電話では外線のどれをつかむかがラインキーとよばれる外線ラインボタン１２１に設定される。符号１２２はファンクションボタン、１２３は数字キー部、１２４は表示部、そして１２５はハンドセットである。
【００４３】
実施例では集線交換装置２３０側にて自動で、個々の接続端子への電話機の接続の有無を検出するため、集線交換装置に対していちいち電話機接続の有無登録操作をしなくても、電話機を接続して電源をＯＮにするだけでシステムを正しく運用でき、維持できる。
【００４４】
上記説明では、反射信号検出（インピーダンス応答検出）としてもっぱらレベル（減衰量）を検出・評価する例を説明したが、インピーダンス応答検出には着目周波数信号の送出波と反射波の位相差を検出するようにしてもよく、やはり通信端末装置の接続有無に対応して明瞭な位相差の違いが判別でき、通信端末装置が接続されているか否かを判定してシステム設定に反映させることができる。この反射波の位相差による検出方式は、より簡単な構成の受信部でよく、また検出精度が上がる利点がある。ちなみに、受信回路として図４にブロック図で示すトーン検出回路１０２Ａのように周波数スペクトラム検出器１３３を採用すれば容易に位相差に対応した信号が得られる。こうした受信回路はＤＳＰを利用することで、安価に実現することができる。
【００４５】
以上の説明では、トーン生成回路が送出する変動信号が１つ（例えば、ダイヤルトーン）のみであり、また、接続の有無が監視される通信端末装置は同じ若しくは同等の仕様で、その接続部におけるインピーダンス特性が略同一の場合を説明したが、複数種類の通信端末装置が接続されるような場合で通信端末装置の種類毎に充分に差のある接続部インピーダンス特性である場合には、トーン生成回路が送出する変動信号が１つのみであっても、トーン検出回路側で対応することで接続されている種類まで判別することが可能である。
【００４６】
図５は、このような場合に対応したトーン検出回路部の構成例を示すブロック図である。このトーン検出回路１０２は、分配回路１３１Ａおよび複数（図では３つ）の受信回路１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｃで構成されている。各受信回路１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｃは、増幅器ならびにそれぞれ異なる選択周波数に調整されたフィルタを含み構成されている。そして、ダイヤルトーンの送出に同期させて送出信号の送出完了（後端）後の反射波対応部分の上記各着目周波数でのレベルを夫々の受信回路にて評価する。なお、同等機能のトーン検出回路が、切り換えにより各周波数成分を順に検出するように構成された単一の受信回路を用いて構成できる。
【００４７】
夫々の着目周波数は適切に設定されリンガー回路の典型的なインピーダンス（例えば50hz近辺）での反射以外にも別の特定のインピーダンスでの反射信号を検出可能になっている。なお、反射トーンの評価には反射レベルが減る（インピーダンス整合時）の確認だけでなく、反射レベルが増える（インピーダンス不整合を見る）の確認でも、両方の組み合わせでもよい。
【００４８】
こうして上記受信回路によれば、一般電話機と異なる専用電話機、たとえばシステム専用の多機能電話機が接続された場合等を区別して検出し、前例同様に多機能電話ファンクションボタン１２２に自動検出した内線電話を自動割り当てするようにして、ワンタッチダイヤル呼びが、人手によるシステム登録をすること無しに利用できる。
【００４９】
例えばＴＡのアナログポートに対しては上記実施例と全く同様に本発明を適用することができる。類推容易であり図示及び説明は省略するが、ＴＡに上記例と全く同様な付加回路を具備させれば、アナログポートに接続された端末種別を一般電話、ＦＡＸ、モデムと自動識別し、システムデータ登録なく運用するシステムを比較的簡易に構築することができる。
【００５０】
また、以上の説明では、トーン生成回路が送出する変動信号としてダイヤルトーンという装置既存の信号源を利用した例を挙げたが、同様に装置既存の信号としてビジートーンを用いることもできる。他方、受信回路として周波数スペクトラム検出器を用いると好適で、必要な各周波数でのレベル（或いは位相差）に対応した信号が得られ端末の識別が容易にできる。前述した各信号源と任意の受信回路の組み合わせが可能である。
【００５１】
〔第２実施例〕ところで、以上の実施例ではトーン生成回路として既存のダイヤルトーン発生部を利用しているが、より精度高い検出のために改良したトーン生成回路を、或いは専用のトーン生成回路を備えた構成が考えられる。続いてこのような構成の実施例について説明する。
【００５２】
使用条件（接続可能な通信端末の種類）によっては、レベルや周波数等がより適切な変動信号を送出するトーン生成回路を別途設けてその出力を適宜の加算手段を介して接続回線に重畳させて当該信号に対する反射応答を判別して接続端子毎に通信端末の接続の有無を判別すると好適である。これにより、検出精度を向上させることができる。また、トーン生成回路を別途設けるとともに検出用トーンの送出タイミングを適宜制御することで、より主体的・積極的な検出が可能になる。
【００５３】
トーン生成回路を別途設ける形態を採る場合、トーン生成回路を周波数の異なった複数種類の単周波数信号を重畳して送出するように構成することができる。これに合わせてトーン検出回路側を対応させることにより、より広い周波数範囲にわたってインピーダンス応答を調べることができ、接続検出・種類判別が可能となる。すなわち、電話機検出・判別のため、ダイヤルトーン以外に複数のトーンを組み合わせて端末接続時に、反射の度合いで端末種別をも検出する構成とすることができる。
【００５４】
このような構成の実施例を図６、図７及び図８を用いて説明する。この第２実施例は、集線交換装置としての全体構成は先の図１のブロック図で示したものと同等であるから図示は省略する。この実施例では図１におけるトーン生成回路及びトーン検出回路に特徴があり、調査点（複数）の周波数の信号だけを送信して、反射波の反射を見る。調査に係る時間が短いとの特徴がある。
【００５５】
図６は、この実施例におけるトーン生成回路（送信回路部）１０３Ａのブロック図である。また図７は生成・送出される変動信号（トーン）の説明図、図８はトーン検出回路（受信回路部）１０３のブロック図である。
【００５６】
図６に示すように、トーン生成回路１０３Ａは、３つの単一周波数発振器１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃと加算回路１５２により構成されている。各単一周波数発振器の異なる周波数出力は個々に加算回路１５２に入力されている。同じ加算回路には送話回路１０７も接続されている。各入力信号が加算されて得られる加算回路の出力は（回線との）絶縁トランス１０６を介して端末接続回路１０１に接続されていて制御に応じて加算回路の出力（変動信号）が端末接続回線１０８に送出される。
【００５７】
本実施例での通信端末接続の有無を調べるための変動信号は、図７のトーン信号の周波数成分分布図に示すようにリンガー回路の持つインピーダンス近辺でインピーダンス整合が取れやすいトーンの例として50HZトーン１４０を入れてある。また、同じ図７に示された10ｋHzのトーン１４２のように、アナログ電話の通話帯以上のトーンを送出している。これに対応した反射波を評価することでたとえば、xDSLモデムの主通信周波数とそのインピーダンス近辺、HNA 通信の主通信周波数とそのインピーダンス近辺の反射波を計測し、反射反応を評価して、HNPA端末、ｘDSL 端末等の判別（検出）が可能になっている。
【００５８】
図８は、本実施例装置のトーン検出回路（受信回路部）のブロック図で先の図５のものと同等である。トーン検出回路１０２Ｃは、絶縁トランス１０６に接続された分配回路１３１Ａとこの分配回路の３つの分配出力端に入力端が接続された３つの受信回路１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｃにより構成されている。各受信回路はトーン生成回路の生成する各周波数成分に対応して適宜フィルタ要素を含み各周波数成分毎の反射波レベルを計測する。各受信部の出力は、図示されていない制御部に送られ、制御部では前記50HZトーン１４０の反射信号を基準に本当のリンガー周波数では反射が少なく近辺では反射が多いことを検出することで、アナログ電話の接続有りと判断する。
【００５９】
〔第３実施例〕同等のトーン検出回路は、切り換えにより各周波数成分を順に検出するように構成された単一の周波数可変受信部を用いて構成することもできる。一方、トーン生成回路側についても、１つの周波数可変発振器で構成し、適宜制御により各周波数成分を時分割して順に送出するようにしても良い。なお、このような単一の周波数可変受信部（トーン生成側）と単一の周波数可変発振器（トーン検出側）とで集線交換装置を構成した場合には両者を同期させて必要な調査点周波数信号夫々を一定継続時間で順次送出し、その評価を順次行うよう制御する。
【００６０】
〔第４実施例〕上述実施例のトーン生成回路以外の構成も可能であり、図９のブロック図に示すように一定範囲の周波数帯域を連続的にスイープする周波数可変の変動信号を生成・送出する周波数可変発信器１５３を用いた構成とすることもできる。トーン検出回路側を対応させることにより、同様により広い周波数範囲にわたってインピーダンス応答を調べることができ、通信端末装置の接続検出・種類判別が可能となる。この場合のトーン検出回路には、先の図４のもの或いは図５に示したものを組み合わせる。或いは周波数可変発信器と同期させるようにすれば周波数可変受信器を用いたトーン検出回路と組み合わせることもできる。
【００６１】
〔第５実施例〕この他、トーン生成回路が所定範囲の周波数帯域にわたる周波数成分を含む信号（例えば、ホワイトノイズ）を生成・送出するように構成することもできる。ホワイトノイズ発信器１５４をもちいたトーン生成回路１０３Ｄの構成例を図１０にブロック図で示す。トーン検出回路側を対応させることにより、同様により広い周波数範囲のインピーダンス応答を調べることができ、これらを比較して通信端末装置の接続検出・種類判別が可能となる。
【００６２】
図１０のトーン生成回路に対応したトーン検出回路として先の図４のものがあげられる。図４のトーン検出回路１０２Ａでは分配回路の出力に周波数スペクトラム検出器１３３が接続されていて任意の周波数成分についてそのレベルを知ることができ、ホワイトノイズに対する反射波を前実施例と同様に各調査点周波数に対応したレベル或いは位相差を検出し、検出結果を比較して通信端末装置の接続検出・種類判別が可能である。
【００６３】
〔第６実施例〕その他、変動信号として適宜パルス波を用いるようにして、その反射波を周波数スペクトラム検出器１３３を用いた受信回路を含み構成したトーン検出回路１０２Ａ（図４）を組み合わせて各調査点周波数について評価し接続状態の判定を行っても良い。
【００６４】
これまで説明したように、多様な接続端末の機種判別を目的とする場合、トーン生成回路が送出するトーンについては、次のようなものが適する。すなわち、各収容端末方式に対応する周波数のトーンを（たとえば一般のアナログ電話でトランスのインピーダンス６００オームで反射が減る通話帯域信号と、HPNAで反射が減る4Mから10M トーン生成回路帯の信号と、35k トーン生成回路から1.1Mまでの帯域の反射がすくないADSL系のそれぞれを調べる信号）を順次出しても良く、あるいは各周波数を含む（加算した）複合信号に変換して出しても良い。或いは50Hzから10MHz トーン生成回路までの成分を含むホワイトノイズでも、周波数を順次上げていって反射を確認するソーイングトーンでも良い。
【００６５】
なお、上記ホワイトノイズ（或いはパルス波）を送出し、対応してスペクトラム検出器を具備した装置は、認定時間が早いという特徴があるが、コスト的には一般的に高コストとなる。先の出力周波数をソーイングして、（スペクトラム検出器以外の手段で）広域周波数の反射吸収を見る構成は、調査に時間がかかるがコストは一般に安い。また、前出の調査点の周波数だけを送信して、の反射を見る構成は、調査時間が短く、コスト的には前２者の中間となる。
【００６６】
送出信号のレベルについて触れる。通信路の減衰があって（例えばADSL等は通信距離がKmのオーダに達する）トーンの反射検出が出来ない場合には、段階的に、音圧を上げることで検出できるように制御しても良い。この場合には、一定値まで音圧が上がったら、初期値にもどして再度検出動作を繰り返すようにする。このようにすれば、端末が接続されていない場合に、音圧が高いままとなり電力を多く消費すること、また回線ノイズの提供者側になってしまうのことを回避できる。
【００６７】
また送信信号レベルを図１１の波形図に示すように変えて変動信号を送出し、同じに変化する反射成分に着目して反射量を計測してもよい。これにより、検出動作のノイズ耐力が増す。
【００６８】
〔第７実施例〕これまで説明した実施例では、全て反射信号を検出することのみで通信端末装置の接続状態、また接続されている装置の種類を特定する技術について説明したが、接続される通信端末装置として電話機以外のもので特定のトーンに反応する端末を含む場合には、既述した変動信号と異なる、定まった規格（プロトコル）の反応信号（デジタル信号であるが、本明細書では変動信号に含める）を送出し、所定の応答信号が返送されることを確認する機能を付加することで、接続されている通信端末装置の種類特定をより正確に行うことができる。
例えば、faxfモデム信号やデータモデム信号等を反応信号として送信するようにし、faxfモデム信号に応答があるか、またデータモデム信号に応答するか否か等の検査を順次遂行して、得られた結果から端末種別を特定してもよい。
以下では、こうした構成の実施例について説明する。
【００６９】
電話回線を介してデジタル信号を扱う通信端末装置の最も簡単で早期から実用化されている装置としてファクシミリ（FAX ）とモデムがある。これらの装置も接続可能な集線交換装置に本発明を適用した一実施例を図１２に示す。
【００７０】
図１２は、アナログ電話機１１０およびFAX 装置１６０接続端子に接続された状態で示す集線交換装置２３０Ａの概略構成ブロック図である。なお、図１２のブロック図は、先の図１に示し構成と類似しており、デジタル信号送受信機能とこれと関連した制御部のみが異なり、それ以外の部分は図１のものと同等構成になっている。
【００７１】
図１２において、集線交換装置２３０Ａは、内線電話機その他を接続するインタフェースである内線電話接続インタフェース１０１Ａを複数有する（２回線分のみ図示）。各内線電話接続インタフェース１０１Ａには、前述した内線電話機１１０の他、FAX やモデムも接続される。個々の内線インタフェース１０１Ａは給電回路１０４とトーン生成回路１０３Ｄとトーン検出回路１０２Ｄを有している。
【００７２】
トーン生成回路１０３Ｄは、前述したような所定の広帯域周波数信号および所定規格のデジタル信号（FAX 信号やモデムトーンその他）を生成可能に構成されており、各信号を接続端子より接続線に送信する。一方、トーン検出回路１０２Ｄは、既述したようなインピーダンス応答を判別する手段とFAX 等が返送するデジタル応答信号を識別可能なデジタル信号受信手段を備えている。その他の既知部分については先の実施例と同様でよい。
【００７３】
次にこの第７実施例装置の動作過程を説明する。この実施例装置では、通信端末装置の検出・判別のためには、先ず、これまで説明した各実施例と同様の送出信号のインピーダンス応答を検出する過程を行う。すなわち、トーン生成回路１０３Ｄで生成される、リンガー回路の持つインピーダンス近辺でインピーダンス整合が取れやすい検出用信号（トーン信号例えば50HZトーン）を送出し、この検出用信号の反射信号を基に、アナログ電話機の接続の有無を判断する。
【００７４】
そして、上記過程に加えて、少なくとも接続有りと確認された接続端子に対して、更にFAX 信号トーンを送出して反応確認する（もちろん全接続端子に順次、FAX 信号トーンを送出しても差し支えはない）。もし、接続されたアナログ電話機がFAX 機能をもつものであれば応答信号を返送する。従って、接続先より応答があるか否かで、接続されている装置がアナログ電話として一般的な黒電話か、ＦＡＸか、モデムかを判別する。
【００７５】
すなわち、所定の応答（返送信号）があれば、ＦＡＸ若しくはAFX モデムと認知し、該当接続端子に更にモデムトーンを送出して反応を確認する。モデムトーンにも応答があればこの接続端子に接続されている装置はFAX モデムであると確定する。これら一連の過程中でモデムトーンのみに応答があることを確認した接続端子には、モデムが接続されていると認知する。応答信号は、デジタル処理して所定応答信号であることを確認しても良いが、各種応答信号毎の特徴（継続時間、包絡線形状、返送タイミング）を適宜回路で検出することで、より簡易に構成することもできる。
【００７６】
このようにして各接続端子毎の接続の有無と接続端末装置の種類が検出・特定され、得られた結果に基づきボタン電話主装置に所定の設定が自動的に行われる。集線交換装置には、トーン検出後の設定動作のために、例えば“300Hz トーン生成回路近辺までの反射が少ないばあいデジタル多機能電話と見なす”等の初期テーブルを端末種別毎に比較機として事前に登録しておく（AD変換値の場合は数値対応、アナログのままの比較のときは、音圧のアナログ比較回路のデフォルト値として登録）。
【００７７】
以上、トーン生成回路及びトーン検出回路による変動信号を用いての接続端子への端末装置の接続の有無とその種類特定過程について説明した。このトーン（変動信号）に依る通信端末装置接続状態の自動検出は、システムの稼働開始時と、比較的長く設定した周期（例えば１時間間隔）で行うようにし、得られた結果に基づき接続端子毎の接続状態を記憶テーブル（学習テーブル）に記憶・保守するようにすると、省電力の観点で好適である。なお、稼働時は通話中トーンを監視することで接続端末をFAX かPB電話かDP電話かFAX モデムかを判別して、前記記憶テーブル（学習テーブル）を保守するようにしてもよい。
【００７８】
図１３に、この実施例装置の動作の一例を示すフローチャートを示す。先ず、音をだし、反射を確認する。そして反射があった場合には、規定の端末パターンに合致するかを調べ機種を特定する。
【００７９】
機種が特定できたら、検出端末にたいして、回線種別と仮想スロット番号を割り当て（通常の電話は回線毎に１台であるがLAN トーン生成回路ベースやHPNAのばあい、ブランチやバス配線するので、回線のスロット番号と端末を一致できないため仮想スロット番号を用意している）、回線へのI/F トーン生成回路方式を検出方式にする（デジタル多機能やADSLやHPNA等）。以降、実通信へ移行する。
前述端末種別毎の初期テーブルのデータの登録には、予め実際の端末を接続して初期値を学習登録させてもよい。その学習データはHPNA-NECPBX 、HPNA-USPhone  等の個別のニックネームで管理できるようにしてもよい。集線交換装置の管理データテーブルを他の集線交換装置や通信端末へ転送可能にする手段を設けてもよい。例えば、FDやICカードなどの記憶手段へ記憶させ、他機種でつかえるようにすることも考えられる。
【００８０】
本発明における、トーン送出回路からの変動信号の送信タイミングについて包括的に触れる。端末接続状態の確認のための変動信号は、装置の稼働開始時の初期設定時には、上に挙げた全てのものを用いることができる。装置実稼働中には、有意な信号とは明瞭に区別できる監視用の変動信号（微弱レベルのホワイトノイズ等）については常時送信とすることができる。
【００８１】
端末種別の検出まで常時送信とし、検出・設定後間欠動作に移行すると省エネルギー化が図れる。HPNA、VDSL、ADSL、デジタル多機能電話、ISDN２ワイヤU トーン生成回路点端末等の各方式端末では、信号送出停止として、通話中ノイズの減少と省エネルギー化が図れる。この場合、端末応答がなくなれば、再度常時送信で検出をするようにする。更に、定期ポーリングでの送信とする（例えば１０秒おきに送信して反応を見る）とさらに、省エネになる。
【００８２】
以上説明した各実施例において、周波数発信機は、共振型でも、デジタルデータのDA変換でもよい。またトーン検出回路は、狭帯域増幅器（共振型）とレベル化回路であっても、入力をAD変換器でデジタル変換し演算処理して評価するものでもよい。夫々に櫛形フィルタ或いはデジタルフィルタを含み構成して耐ノイズ性を向上させることもできる。受信側には、同相成分ノイズ除去、近端漏話防止のため、或いは例えばVDSLのHDLC通信フレーム信号等特定方式の同期信号をキャンセルするためのノイズキャンセラーを搭載してもよい。
【００８３】
また、各実施例では、接続回路毎にトーン検出回路を設けた例を示したが、同様なトーン検出回路を集線交換装置に一つだけ（必要に応じては２以上）設けて適宜の切り換え手段に依り各接続回路と順次切り換えて接続し、全接続回路での端末接続状態を検出するように装置を構成しても良い。トーン発生回路についても新たに設ける場合には全く同様で、１つ或いは少数のトーン発生回路を複数の接続回路に切り換え接続するように構成することができる。このようにすれば装置の規模増加・コスト増加を少なくできる。
【００８４】
上述したような、本実施例のデジタル通信端末装置をも含み自動設定して動作開始できる集線交換装置を用いることで、次のような効果を奏する。
【００８５】
すなわち、初心者で工事知識が無い者でも、複雑なPBX やボタン電話システムを運用開始できるという効果が得られる。例えば、一般には有線電話システムに慣れていないLAN 系の技術者や販売従事者（チャネル）でも、高度な交換装置をVOIPと関連付けて顧客に提供できる。これは、電話になれていないLAN 系販路でも、高度な交換装置を簡単にIPテレフォニーやCTI で販売したいとするニーズに答え得る。
【００８６】
また、VOIPでDSP の利用と搭載が当たり前となり、その回路資産を使い、端末自動検出をし自動設定することは、コストアップ無く提供するサービスの充実に繋がり、V0IP時代の現在におおきなベネフィットとなる。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に依れば、既に詳述したように集線交換装置が内線接続端末を自動検出する手段を有しているため、自動で電話その他の各種端末装置の接続状態を、また幾つかの発明では更には接続されている端末の種別をも検出することができる。従って、従来のように集線交換装置（交換機）にたいして、電話機等の内線端末接続の有無登録や端末種別に合わせた設定をユーザがいちいちする必要が無くなって、端末の電源投入だけで正しく運用でき、稼働中の保守の手間が少ない使い勝手の良いシステムを構築できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１(a) は本発明の集線交換装置の一実施例であるボタン電話主装置の要部を示す構成ブロック図であり、図１(b) は、同集線交換装置に通信端末装置としてのアナログ電話機が接続された状態を示す概略構成ブロック図である。
【図２】トーン検出回路部の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る多機能電話機の一例を示す正面外観図である。
【図４】トーン検出回路の構成例を示すブロック図である。
【図５】トーン検出回路部の構成例を示すブロック図である。
【図６】実施例におけるトーン生成回路のブロック図である。
【図７】本発明に係る変動信号（トーン）の説明図である。
【図８】トーン検出回路の構成例を示すブロック図である。
【図９】トーン生成回路の構成例を示すブロック図である。
【図１０】トーン生成回路の構成例を示すブロック図である。
【図１１】本発明に係る送出変動信号の波形を示す波形図である。
【図１２】実施例の集線交換装置の概略構成ブロック図である。
【図１３】実施例装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１４】公知のボタン電話装置を示す概略ブロック図である
【図１５】公知のボタン電話主装置を示す概略ブロック図である
【符号の説明】
１０１，１０１Ａ…接続回路
１０２，１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄ…トーン検出回路
１０３，１０３Ａ，１０３Ｂ，１０３Ｃ，１０３Ｄ…トーン生成回路
１０４…給電回路
１０５…変動信号（トーン）
１０６…絶縁トランス
１０７…送話回路
１０８…端末接続回線
１１０…内線電話機（通信端末装置）
１１１，１１１Ａ…通話回路
１１２…リンガー回路
１１３…FAX 送受信部
１２０…多機能電話機
１２１…外線ラインボタン
１２２…多機能電話機ファンクションボタン
１３１，１３１Ａ…分配回路
１３２…受信回路
１３３…スペクトラム検出器（受信回路）
１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｃ…受信回路
１４０，１４２，１４２…変動信号
１５０…変動信号（トーン）
１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃ…（単一）周波数発信器
１５２…加算回路
１５３…周波数可変発信器
１５４…ホワイトノイズ発信器
２３０…ボタン電話主装置（集線交換装置）
２４１…ＬＡＮインタフェース
２５１，２５３…ＬＡＮ回線
２５２，２５４…電話回線
２５５…公衆回線
２５６…電話インタフェース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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