(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加入者線を介して宅内装置と接続され、前記加入者線を介して前記宅内装置に給電を行う直流電源を有する局内装置において、
前記加入者線を介して前記宅内装置に直流電流を供給し、前記加入者線の直流ループ電流が一定値以上になると直流電源検出信号を送出する直流電源と、
前記直流電源検出信号を検出すると装置内回路のパワーダウン制御を行うパワーダウン制御手段と、
前記直流電源検出信号が送出されている間、前記パワーダウン制御手段の制御にしたがって前記直流電源をオフし、前記宅内装置の起動を検出すると前記直流電源をオンする直流電源制御手段とを備え、
前記直流電源制御手段は、前記直流電源検出信号が送出されている間、前記パワーダウン制御手段の制御にしたがって前記加入者線に微弱電流を流し、前記微弱電流が流れると前記直流電源をオフし、前記宅内装置が起動すると前記微弱電流が停止となって前記直流電源をオンすることを特徴とする局内装置。
【請求項２】
前記直流電源制御手段は、微弱電源と、パワーダウン制御手段の制御で前記加入者線との接続をオンオフする切替手段と、前記微弱電源から前記加入者線及び前記宅内装置を介して流れる微弱電流の導通を検出する微弱電流検出手段とを有し、前記微弱電流検出手段は微弱電流の導通を検出した時に前記直流電源をオフにし、前記微弱電流の停止を検出したときに前記直流電源をオンにすることを特徴とする請求項１記載の局内装置。
【請求項３】
前記微弱電流検出手段がフォトカプラで構成されることを特徴とする請求項２記載の局内装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピンポン伝送方式を用いた２線式ディジタル加入者線局内終端装置（以下、局内装置）に関し、特に消費電力の改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の局内装置は、局舎側に設置され、加入者線を介して加入者宅の宅内装置と接続されている。この局内装置は、加入者線の終端、宅内装置への給電、直流ループ電流の監視などを行う機能を備えている。
【０００３】
また、この種の局内装置では、一般的に、通話状態によって給電極性を反転する呼毎給電方式を採用することによって、無通話時における−４８Ｖ系消費電力の低減を図っている。近年のＩＳＤＮサービスの増加と共に局内装置の収容数が増加し、装置内の個々の回路における消費電力低減対策等、更なる電力コスト面での改善を早急に実施することが要求されており、様々な技術が提案されている。
【０００４】
例えば、特開平１０−３１３２９８号公報では、ピンポン伝送装置において、１受信期間分の全受信データを一旦バッファメモリに記憶して信号受信用のＤＳＰクロック周波数を１／２に低減することによって、消費電力を低減することが開示されている。
【０００５】
また、特開平１１−１４５９３９号公報では、ピンポン伝送装置の性質を利用して、１バースト期間の内、受信期間のみ電源供給を行うことによって、線路終端部の消費電力を１／２に低減することが開示されている。
【０００６】
また、特開平１１−５５６９８号公報では、加入者線終端装置において、直流ループ電流がオフの時に加入者線インタフェースのＣＰＵ回路へのクロック供給を停止することによって、消費電力を低減することが開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の局内装置には次のような問題点があった。特開平１０−３１３２９８号公報及び特開平１１−１４５９３９号公報に開示された発明は、ピンポン伝送の送受信バースト期間を利用して送受信回路の一部をスリープ状態とすることにより局内装置全体の消費電力を低減させるものであり、送受信回路全体から見ると一部の消費電力のみの低減でしかない。更に局全体の消費電力という観点から考えると、消費電力の低減が不十分であるという問題があった。
【０００８】
例えば、特開平１０−３１３２９８号公報の発明においては、信号受信用のＤＳＰのクロック周波数は１／２となっているが、回路動作自体は継続動作しており、完全な停止状態ではない。待機時における電力低減に関しても何も対策が施されていない。また、特開平１１−１４５９３９号公報の発明も、バースト通信時には線路終端部回路の電源供給が停止されるが、上記の発明同様に、待機状態に関する対策は施されていない。
【０００９】
また、特開平１１−５５６９８号公報の発明は、加入者線インタフェースのＣＰＵ回路へのクロック供給を停止するのみで、外部に設置する発振器や終端回路の周辺回路は依然、動作状態であり、−４８Ｖ系の消費電力に関しては何もなされていない。
【００１０】
ＩＳＤＮは呼毎給電方式を採用しており、待機時の給電極性と発・着呼時の給電を反転させることで通信を行う方式を採用しているため、その方式上、待機時においてもー４８Ｖ直流電源を停止させることができず、上述の従来技術は＋５Ｖのみの効果か、回線が遊休時のみの思索に留まっていた。
【００１１】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであって、本発明は、２線式ディジタル加入者線伝送方式を採用した局内装置において、通話時のみならず、非通話時（待機時）においても安価かつ簡素な構成で消費電力を大幅に低減することができる局内装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、加入者線を介して宅内装置と接続され、前記加入者線を介して前記宅内装置に給電を行う直流電源を有する局内装置において、前記加入者線を介して前記宅内装置に直流電流を供給し、前記加入者線の直流ループ電流が一定値以上になると直流電源検出信号を送出する直流電源と、前記直流電源検出信号を検出すると装置内回路のパワーダウン制御を行うパワーダウン制御手段と、前記直流電源検出信号が送出されている間、前記パワーダウン制御手段の制御にしたがって前記直流電源をオフし、前記宅内装置の起動を検出すると前記直流電源をオンする直流電源制御手段とを備え、前記直流電源制御手段は、前記直流電源検出信号が送出されている間、前記パワーダウン制御手段の制御にしたがって前記加入者線に微弱電流を流し、前記微弱電流が流れると前記直流電源をオフし、前記宅内装置が起動すると前記微弱電流が停止となって前記直流電源をオンすることを特徴とする。
【００１５】
請求項２記載の発明は、直流電源制御手段は、微弱電源と、パワーダウン制御手段の制御で前記加入者線との接続をオンオフする切替手段と、前記微弱電源から前記加入者線及び前記宅内装置を介して流れる微弱電流の導通を検出する微弱電流検出手段とを有し、前記微弱電流検出手段は微弱電流の導通を検出した時に前記直流電源をオフにし、前記微弱電流の停止を検出したときに前記直流電源をオンにすることを特徴とする。
【００１６】
請求項３記載の発明は、微弱電流検出手段がフォトカプラで構成されることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本実施形態の構成を示すブロック図である。局内装置１は、加入者線３を介して宅内装置２と接続され、各種回線の状況に応じて制御を実施する回線終端部（ＣＴ部）４と、加入者線３を介して宅内装置２へ直流電流を供給し、加入者線３の直流ループ電流が一定値以上になると直流電流検出信号を送出する直流電源５と、回線の受信処理を行う伝送路終端部（ＬＴ部）１１と、加入者パルスの送受信を行うためのパルストランス１９と、加入者線３に重畳された直流電流をカットするためのコンデンサ１８と、ＣＴ部４においてクロック断検出やピンポン伝送の速度変換等に使用する発振器（ＸＴ部）１４と、ＸＴ部１４をオンオフするＳＷ３部１７と、加入者線３と直流電源５の接続をオンオフするためのスイッチ２０と、加入者線３へ微弱電流を流し、その導通の有無から宅内装置２の状態を検出して直流電源５をオンオフ制御する直流電源制御部２１を備える。
【００１８】
また、直流電源制御部２１は、パワーダウン制御回路９の制御によって加入者線３との接続のオンオフを行うＳＷ４部２１１と、ＳＷ４部２１１がオンの時、加入者線３へ微弱電流を流す電源２１２と、微弱電流の導通によってオンするフォトカプラ２１３と、フォトカプラ２１３の電流制限用抵抗の抵抗２１４，２１５とを有する。
【００１９】
そして直流電源制御部２１は、パワーダウン制御回路９の制御によってＳＷ４部２１１がオンすると、電源２１２から加入者線３、宅内装置２を介して、フォトカプラ２１３に微弱電流を流す。微弱電流の導通によりフォトカプラ２１３がオンすると、直流電源制御部２１はフォトカップラ２１３のオープンコレクタ端子２１６，２１７から地気信号Ｓ１，Ｓ２を送出する。
【００２０】
また、ＣＴ部４は、上りＦＨＷ及び下りＢＨＷのデータ通信を行い、コントロール信号およびステータス信号の処理を行うＣＯ／ＳＴ処理部６と、直流電源５から送出される直流電流検出信号の検出により、加入者線３の直流ループ電流を検出する直流ループ電流（ＤＬ）検出回路８と、ＤＬ検出回路８からの直流ループ電流検出通知にしたがって、装置内回路のパワー制御信号を送出するパワーダウン制御回路９と、ピンポン伝送（バースト通信）を行うための速度変換を行うピンポン伝送速度変換メモリ７と、３２０／０．４ｋクロックの断検出を行うためのクロック断検出部１３と、ＬＴ部１１に対してパワー制御を行うＬＴパワー制御部１０と、ＬＴパワー制御部１０とピンポン伝送速度変換メモリ７へクロックを供給するＰＬＬ１２と、パワーダウン制御回路９によってオンオフ動作するＳＷ１部１５、ＳＷ２部１６、ＳＷ３部１７を有する。
【００２１】
なお、図の宅内装置２は、当業者にとってよく知られており、また本発明とは直接関係しないので、その詳細な説明は省略する。
【００２２】
次に、本実施形態の動作について、図面を参照して詳細に説明する。図２は本実施形態の動作を示すブロック図である。ＣＴ部４はＢＨＷデータをＣＯ／ＳＴ部６によって受信し、コントロール信号によって各種回線処理を実行する。また主信号データは、ピンポン伝送速度変換メモリ７によって０．４ｋＨｚ周期のバースト信号に変換され、送信データはパルストランス１９、スイッチ２０を経由して加入者線３へ交流データとして送信される。
【００２３】
受信データは、宅内装置２よりパルストランス１９を経由し、ＬＴ部１１によって利得調整等の補正が行われ、速度変換後、ステータス信号を付加してＦＨＷへ出力される。直流電源５は加入者線３の直流ループ電流が一定値以上になるとＣＴ部４へ直流ループ電流（ＤＬ）検出信号を送出する。ＤＬ検出回路８は一定の保護時間の後にパワーダウン制御回路９へＤＬ検出を通知し、通知を受けたパワーダウン制御回路９は各ＳＷ１部１５、ＳＷ２部１６、ＳＷ３部１７に対し、各回線状態に適したオンオフ制御を行う。
【００２４】
まず、通信を行わない状態（待機状態）について説明する。まず加入者線３は通信状態（リバース給電）から通信終了となると同時にノーマル給電（レイヤ１待機状態）になる。直流電源５は加入者線３の電流値が検出閾値以下になるとＤＬ信号をオフ状態へ変化させ、直流ループ電流検出信号の送出を停止する。この信号の送出が停止されるとＤＬ検出回路８は、一定の保護時間経過後、パワーダウン制御回路９へ直流ループ電流検出信号のオフを通知する。これによりパワーダウン制御回路９はレイヤ１停止状態と判断し、ＳＷ１部１５、ＳＷ２部１６、ＳＷ３部１７の各スイッチを一斉にＯＮさせて「パワーダウン」制御を実施する。
【００２５】
ここでＳＷ１部１５はＬＴ部１１の動作停止用ＳＷである。待機状態では受信部は動作する必要がないため動作停止させる。ＳＷ２部１６はピンポン伝送速度変換メモリ７への３２０／０．４ｋクロック供給停止用である。ＬＴ部１１同様に待機時はピンポン伝送速度変換メモリ７は動作不要な回路となる。ＳＷ３部１７はＸＴ部１４（１５．３６ＭＨｚ発振器）の電源切断用である。
【００２６】
ＳＷ３部１７を動作させるとＰＬＬ１２およびクロック断検出部１３に対してのクロック供給が停止する。続いてＰＬＬ１２からのクロックも全て停止、ピンポン伝送速度変換メモリ７及びＬＴ部１１に対してクロック供給は停止する。従来はＸＴ部１４のクロック供給が停止すると、クロック断検出部１３がクロックの断検出をし、ＣＯ／ＳＴ処理部６はＣＯ／ＳＴをロスト処理（all"0"）してしまう。このためＣＴ部では、直流ループ電流検出信号の有無によって送受信を判断し、待機についてはクロック断検出をＣＯ／ＳＴ処理部６の処理にてマスク処理する。ＦＨＷ及びＢＨＷはＭＣＫとＳＣＫによって動作するため、ＣＯ／ＳＴの制御動作に関しては影響を受けず動作することが可能であり、ＸＴ部１４のクロックが停止しても問題はない。
【００２７】
ＳＷ１部１５、ＳＷ２部１６、ＳＷ３部１７がパワーダウン状態になると、続いてスイッチ２０がオフとなると同時にＳＷ４部２１１がオン状態となる。すると、加入者線３と宅内装置２を経由したループ回路が構成され、電源２１２は線路抵抗と電流制限抵抗２１４に応じた電流を流す。一例として、電源２１２に＋５Ｖ電源を利用すると、加入者線抵抗が最小値および最大値（８１０オーム）として考えると４〜５ｋオーム程度となる。
【００２８】
電流が流れるとフォトカプラ２１３がオンとなり、プルアップ抵抗２１５が接続されたオープンコレクタ端子２１６，２１７は地気信号Ｓ１，Ｓ２を送出する。地気信号Ｓ１は直流電源５に対してスリープ制御を行う。地気信号Ｓ１を受けた直流電源５は一次側回路をカットし、発振を停止する。これにより直流電源５は完全にスリープモードへと遷移する。また地気信号Ｓ２がパワーダウン制御回路９へ入力されると、パワーダウン制御回路９は回線が完全に待機状態になったことを識別する。
【００２９】
次に、通信時の動作について説明する。まず発呼時については、宅内装置２の起動によって加入者線極性が反転し、フォトカプラ２１３のダイオードに流れる電流が停止する。するとフォトカプラ２１３の出力であるオープンコレクタ端子２１６，２１７から送出される地気信号Ｓ１，Ｓ２は、ｈｉｇｈレベル出力に変わる。
【００３０】
これによって直流電源５がスリープから復帰すると共に、パワーダウン制御回路９はＳＷ４部２１１をオフさせ、直流電源制御部２１を加入者線３から分離する。そして次にスイッチ２０をオンさせ、直流電源５が電流を供給し始める。これにより直流電源５は一定値以上の電流を検出した段階でＤＬ検出回路８へ検出信号を送出、パワーダウン制御回路９は起動状態へと遷移することになる。
【００３１】
また、着呼時は、ＢＨＷからの着呼要請があると、ＣＯ／ＳＴ処理部６からパワーダウン制御回路９へ制御停止情報を送出する。パワーダウン制御回路９はＳＷ４部２１１をオフ、スイッチ２０をオン状態へ変化させる。そして加入者線３に直流ループ直流が流れ始めるとＤＬ検出回路８は直流電源５からの直流ループ電流検出信号により直流ループ電流を検出し、パワーダウン制御回路９に対しパワーダウン解除の信号を送信する。この時点でパワーダウン制御回路９は即時にＳＷ１部１５、ＳＷ２部１６、ＳＷ３部１７の制御を停止するため、各回路および発振器は電源オンとなり、再び動作開始となる。その後は通常のレイヤ１起動動作を行い、通信も問題なく開始される。
【００３２】
なおＳＷ１部１５はオフ制御となるが、直流ループ電流が流れていてかつＣＯ／ＳＴ処理部６が動作しているときはＬＴパワー制御１０が独自にＳＷ１部１５のパワー制御を行い、受信時はオン、送信時はオフという制御を行う。これにより、送受信時においても従来の１／２の消費電力で動作可能となる。
【００３３】
次に、宅内装置２が待機状態の時の直流電源制御部２１の動作について、図３を参照して詳細に説明する。なお、電源２１２は装置内の適当な電源を使用することで実現可能であるが、ここでは一例として＋５Ｖを使用しているものとする。
【００３４】
宅内装置２が待機状態の時、ＳＷ４部２１１はオンとなり、宅内装置２の内部ダイオードＤ１、電流制限抵抗２１４およびフォトカプラ２１３によってループ回路が構成され、電流制限抵抗２１４と加入者線線路抵抗に準じた電流が流れる。フォトカプラのオン電流が１ｍＡ程度とすると、抵抗２１４は数ｋオームとなり、加入者線３の抵抗値が変動しても電流値に大きな変動はない。
【００３５】
フォトカプラ２１３がオンするとオ−プンコレクタ端子２１６，２１７の出力はＶＣＣの電位から地気へ変化する。この地気信号Ｓ１，Ｓ２は直流電源５のスリープ端子およびパワーダウン制御回路９へ入力され、直流電源５の発振は停止し、−４８Ｖ系の消費電力は大幅に低減される（実測で約１／１０程度）。
【００３６】
次に、宅内装置２が待機状態から通信状態に遷移したときの直流電源制御部２１の動作について、図４を参照して詳細に説明する。宅内装置２が起動すると宅内装置内部のダイオードＤ１がオフし、フォトカプラ２１３がオフする。すると、オープンコレクタ端子２１６，２１７の出力はＶＣＣの電位となって直流電源５はスリープ解除され、それと同時にパワーダウン制御回路９は宅内装置２の起動を認識する。続いて宅内装置２内部のダイオードＤ２がオンとなり（実際はＤＣ−ＤＣコンバータが接続されている）ＳＷ４部２１１がオフとなって直流電源制御部２１は加入者線３から完全に切り離され、直流電源５とスイッチ２０経由のループ回路が構成され、宅内装置２に対して給電が開始され、通信状態へ遷移する。
【００３７】
次に、各スイッチと発着呼の動作タイミングについて、図５のタイムチャートを参照して詳細に説明する。まず待機時（図５のｔ0−ｔ1区間）の動作について説明する。待機時は、図４で示したように、宅内装置２の内部のダイオードＤ１側に電流が流れる。この時、スイッチ２０はオフで加入者線３には直流ループ電流が流れないので、直流電流検出回路８はオフ状態となる。そして、ＳＷ１部１５、ＳＷ２部１６、ＳＷ３部１７はパワーダウンモードとなるためオン状態、またＳＷ３部１７のオンに伴ってＸＴ部１４が発振停止するため、ＣＯ／ＳＴ処理部６はマスク処理オンによって不要なクロック断検出をマスクする。
【００３８】
また直流電源制御部２１は、ＳＷ４部２１１のオンによってフォトカプラ２１３がオンとなり、オープンコレクタ端子２１６，２１７から地気信号Ｓ１，Ｓ２を送出する。
【００３９】
次に、通信状態へ遷移（図５のｔ1−ｔ2区間）したときの動作について説明する。宅内装置２の発呼動作が生じると（図５のｔ1）、図４で示したようにダイオードＤ１がオフ、ダイオードＤ２がオンする。するとフォトカプラ２１３は動作停止し、オープンコレクタ端子２１６，２１７の出力はHigh出力となる。これに伴って直流電源５のスリープは解除され、同時に地気信号Ｓ２のオフによってパワーダウン制御回路９へ宅内装置２の起動が通知される。
【００４０】
宅内装置２が発呼起動すると、ＳＷ４部２１１がオフして直流電源制御部２１は加入者線３から解放されると同時にスイッチ２０がオンし、加入者線３へ直流電源５から給電が開始される。するとＤＬ検出回路８がオンとなり、ＳＷ２部１６、ＳＷ３部１７がパワーオフ制御をオフして、通常の通信が開始される。また、ＸＴ部１４からのクロック供給再開に伴って、ＣＯ／ＳＴ処理部６のマスク処理もオフとなる。
【００４１】
その後、ＳＷ１部１５は受信時にはオフ、送信時にはオンすることによって、ＬＴ部１０の回路動作を間欠起動させ、消費電力を半減させる。通信が終了し、加入者線極性が反転することによって直流ループ電流検出検出回路８が直流ループ電流検出信号の送出をオフすると、パワーダウン制御回路９はＳＷ１部１５、ＳＷ２部１６、ＳＷ３部１７、およびＣＯ／ＳＴ処理部６のマスク処理をパワーダウンモードへ遷移させる。
【００４２】
完全に直流ループ電流がオフになったところでスイッチ２０は解放され（図５のｔ2）、ＳＷ４部２１１がオンすることにより、再びフォトカプラ２１３に電流が流れると、オープンコレクタ端子２１６，２１７からは地気信号Ｓ１，Ｓ２が送出される。
【００４３】
また、着呼時（図５のｔ3）においては、ＢＨＷからのコントロール信号により着呼起動命令を受信すると、ＣＯ／ＳＴ処理部６はパワーダウン制御回路９を通信状態へ遷移させる。そして、ＳＷ４部２１１をオフさせてフォトカプラ２１３の動作を停止させると同時に、スイッチ２０がオン状態になると加入者線３に直流ループ電流が流れ始めて一定値以上になると直流ループ電流検出回路８がオンとなる。その後の動作は発呼時と同様である。
【００４４】
このように、本実施形態によれば、送受信の状態によらず、また＋５Ｖおよび−４８Ｖ系の回路を運用回線に影響を与えず、もっとも効率よく消費電力を低減可能となる。なお、本発明が上記実施形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、適宜変更され得ることは明らかである。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明によれば、安価かつ簡素な構成で効率的な消費電力低減を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】  本実施形態の動作を示すブロック図である。
【図３】  宅内装置２が待機状態の時の直流電源制御部２１の動作を示すブロック図である。
【図４】  宅内装置２が通信状態の時の直流電源制御部２１の動作を示すブロック図である。
【図５】  本実施形態の動作を示すタイムチャート図である。
【符号の説明】
１    局内装置
２    宅内装置
３    加入者線
４    回線終端（ＣＴ）部
５    直流電源
６    ＣＯ／ＳＴ処理部
７    ピンポン伝送速度変換メモリ
８    直流ループ電流（ＤＬ）検出回路
９    パワーダウン制御回路
１０  伝送路終端（ＬＴ）部パワー制御部
１１  伝送路終端（ＬＴ）部
１２  ＰＬＬ
１３  クロック断検出部
１４  発振器（ＸＴ部）
１５〜１７  ＳＷ１〜３
１８  コンデンサ
１９  パルストランス
２０  スイッチ
２１  直流電源制御部
２１１  ＳＷ４
２１２  電源
２１３  フォトカプラ
２１４，２１５  抵抗
２１６，２１７  オープンコレクタ端子
【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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