特開 2024-118700 通信回線交換装置、２線式通信線路の異常判定方法、プログラム、及び通信システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024118700

(43)【公開日】2024-09-02

(54)【発明の名称】通信回線交換装置、２線式通信線路の異常判定方法、プログラム、及び通信システム

(51)【国際特許分類】

   H04M 3/22 20060101AFI20240826BHJP

   H04Q 3/58 20060101ALI20240826BHJP

【ＦＩ】

H04M3/22 Z

H04Q3/58 101

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023025129

(22)【出願日】2023-02-21

(71)【出願人】

【識別番号】000000295

【氏名又は名称】沖電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001025

【氏名又は名称】弁理士法人レクスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】花井 孝之

【テーマコード（参考）】

5K049

【Ｆターム（参考）】

5K049AA09

5K049BB04

5K049FF01

5K049FF22

5K049FF51

(57)【要約】

【課題】
低コストでかつ簡単な構成で２線式通信線路に異常があるか否かを判定することができる通信回線交換装置を提供する。
【解決手段】
通信端末と２線式通信線路を介して接続され、通信端末との通信を可能にするインターフェース機能を有する回線収容部と、２線式通信線路間に直流電圧を印加する電源と、回線収容部を制御する制御部と、を備える通信回線交換装置であって、制御部は、通信端末において２線式通信線路間を短絡させるための短絡指令信号の２線式通信線路を介した通信端末への送出を回線収容部に指令する指令手段と、短絡指令信号の送出からの所定の設定時間内に２線式通信線路に流れる電流の絶対値が過電流閾値を越えたか否かを判別し、その判別結果を出力する判別手段と、を含む。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

通信端末と２線式通信線路を介して接続され、前記通信端末との通信を可能にするインターフェース機能を有する回線収容部と、
前記２線式通信線路間に直流電圧を印加する電源と、
前記回線収容部を制御する制御部と、を備える通信回線交換装置であって、
前記制御部は、
前記通信端末において前記２線式通信線路間を短絡させるための短絡指令信号の前記２線式通信線路を介した前記通信端末への送出を前記回線収容部に指令する指令手段と、
前記短絡指令信号の送出からの所定の設定時間内に前記２線式通信線路に流れる電流の絶対値が過電流閾値を越えたか否かを判別し、その判別結果を出力する判別手段と、を含むことを特徴とする通信回線交換装置。

【請求項2】

前記回線収容部は、前記２線式通信線路に流れる電流の大きさを検出し、当該検出電流値の絶対値が前記過電流閾値を越えると過電流発生を前記制御部に通知する過電流保護回路を有することを特徴とする請求項１記載の通信回線交換装置。

【請求項3】

前記制御部は、操作部を有し、前記操作部への入力操作に応答して前記指令手段が前記短絡指令信号の前記２線式通信線路を介した前記通信端末への送出を前記回線収容部に指令することを特徴とする請求項１記載の通信回線交換装置。

【請求項4】

前記通信端末は、前記２線式通信線路によって供給される前記直流電圧を電源電圧として動作し、
両端が前記２線式通信線路間に接続された常開のリレースイッチを有するリレーと、
前記短絡指令信号に応答して前記リレーを励磁駆動して前記リレースイッチをオン状態とせしめ、前記２線式通信線路間を短絡させる端末制御部と、含むことを特徴とする請求項１記載の通信回線交換装置。

【請求項5】

前記通信端末は、前記リレースイッチがオン状態となると、前記２線式通信線路間の短絡によって動作を停止することにより、前記リレースイッチがオフとなることを特徴とする請求項４記載の通信回線交換装置。

【請求項6】

前記通信端末は、アナログ電話機であることを特徴とする請求項１又は５記載の通信回線交換装置。

【請求項7】

通信端末と２線式通信線路を介して接続され、前記通信端末との通信を可能にするインターフェース機能を有する回線収容部と、前記２線式通信線路間に直流電圧を印加する電源と、を備える通信回線交換装置における前記２線式通信線路の異常判定方法であって、
前記通信端末において前記２線式通信線路間を短絡させるための短絡指令信号の前記２線式通信線路を介した前記通信端末への送出を前記回線収容部に指令する指令ステップと、
前記短絡指令信号の送出からの所定の設定時間内に前記２線式通信線路に流れる電流の絶対値が過電流閾値を越えたか否かを判別し、その判別結果を出力する判別ステップと、を含むことを特徴とする２線式通信線路の異常判定方法。

【請求項8】

通信端末と２線式通信線路を介して接続され、前記通信端末との通信を可能にするインターフェース機能を有する回線収容部と、前記２線式通信線路間に直流電圧を印加する電源と、を備える通信回線交換装置に用いられるプログラムであって、
コンピュータを、
前記通信端末において前記２線式通信線路間を短絡させるための短絡指令信号の前記２線式通信線路を介した前記通信端末への送出を前記回線収容部に指令する指令手段と、
前記短絡指令信号の送出からの所定の設定時間内に前記２線式通信線路に流れる電流の絶対値が過電流閾値を越えたか否かを判別し、その判別結果を出力する判別手段として機能させることを特徴とするプログラム。

【請求項9】

通信端末と、前記通信端末に２線式通信線路を介して接続された通信回線交換装置とを備えた通信システムであって、
前記通信回線交換装置は、
前記通信端末との通信を可能にするインターフェース機能を有する回線収容部と、
前記２線式通信線路間に直流電圧を印加する電源と、
前記回線収容部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記通信端末において前記２線式通信線路間を短絡させるための短絡指令信号の前記２線式通信線路を介した前記通信端末への送出を前記回線収容部に指令する指令手段と、
前記短絡指令信号の送出からの所定の設定時間内に前記２線式通信線路に流れる電流の絶対値が過電流閾値を越えたか否かを判別し、その判別結果を出力する判別手段と、を含み、
前記通信端末は、前記２線式通信線路によって供給される前記直流電圧を電源電圧として動作し、
前記短絡指令信号に応答して前記２線式通信線路間を短絡させる手段を含むことを特徴とする通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は通信端末と２線式通信線路を介して接続される通信回線交換装置、２線式通信線路の異常判定方法、プログラム、及び通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

電話機等の通信端末と通信回線交換装置との間の接続に２線式通信線路を用いた通信は従来から行われている。この２線式通信線路を用いた通信では、２線式通信線路には通信回線交換装置から直流電圧（例えば、４８Ｖ）が通常印加され、その直流電圧に音声信号やパルス信号を重畳させることにより双方向通信が可能にされている。

【0003】

通信回線交換装置の保守を行う保守者は通常、２線式通信線路も保守対象としている。例えば、２線式通信線路に接続されている通信端末が正常に動作しなくなった場合に、その原因を探索するために２線式通信線路に異常があるかどうかを確認することが求められる。

【0004】

特許文献１には、２線式通信線路に異常があるかどうかを判定する試験装置が開示されている。特許文献１の試験装置は、遠隔操作により２線式通信線路をループ状の閉回路に形成せしめてそのループ抵抗を測定し得るものである。具体的には、２線式通信線路の一端の側に、直流電圧を通信線路の一方の心線と接地間に印加する第１のリレー機構と、該電圧の印加を解除した直後に、通信線路のループ抵抗を測定する抵抗計とを設けると共に、通信線路の他端側に当該直流電圧の印加された側の心線と接地間の電圧で動作する遅緩復旧形の継電器（リレー）を設け当該継電器の接点により線路を短絡する第２のリレー機構により構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】実開平６－１３２２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１の試験装置では、２線式通信線路の一端が接続される通信回線交換装置側に抵抗計と共に直流電圧を通信線路の一方の心線に印加のための第１のリレー機構を設け、２線式通信線路の他端に通信線路を短絡する第２のリレー機構を設ける必要があった。

【0007】

しかしながら、特許文献１の試験装置では、通信回線交換装置側で必要だった抵抗計と第１のリレー機構は、通信を行う通常運用時には不必要な装備であり、通信回線交換装置側のコストが上がってしまう課題があった。また、ループ抵抗測定が必要な場面は、２線式通信線路が仕様の最長以上かを判定すれば良いことが多く、具体的な抵抗値までが必要な機会は少なった。

【0008】

そこで、本発明の目的は、このような課題に着目し、低コストでかつ簡単な構成で２線式通信線路に異常があるか否かを判定することができる通信回線交換装置、２線式通信線路の異常判定方法、プログラム、及び通信システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の通信回線交換装置は、通信端末と２線式通信線路を介して接続され、前記通信端末との通信を可能にするインターフェース機能を有する回線収容部と、前記２線式通信線路間に直流電圧を印加する電源と、前記回線収容部を制御する制御部と、を備える通信回線交換装置であって、前記制御部は、前記通信端末において前記２線式通信線路間を短絡させるための短絡指令信号の前記２線式通信線路を介した前記通信端末への送出を前記回線収容部に指令する指令手段と、前記短絡指令信号の送出からの所定の設定時間内に前記２線式通信線路に流れる電流の絶対値が過電流閾値を越えたか否かを判別し、その判別結果を出力する判別手段と、を含むことを特徴としている。

【0010】

本発明の２線式通信線路の異常判定方法は、通信端末と２線式通信線路を介して接続され、前記通信端末との通信を可能にするインターフェース機能を有する回線収容部と、前記２線式通信線路間に直流電圧を印加する電源と、を備える通信回線交換装置における前記２線式通信線路の異常判定方法であって、前記通信端末において前記２線式通信線路間を短絡させるための短絡指令信号の前記２線式通信線路を介した前記通信端末への送出を前記回線収容部に指令する指令ステップと、前記短絡指令信号の送出からの所定の設定時間内に前記２線式通信線路に流れる電流の絶対値が過電流閾値を越えたか否かを判別し、その判別結果を出力する判別ステップと、を含むことを特徴としている。

【0011】

本発明のプログラムは、通信端末と２線式通信線路を介して接続され、前記通信端末との通信を可能にするインターフェース機能を有する回線収容部と、前記２線式通信線路間に直流電圧を印加する電源と、を備える通信回線交換装置に用いられるプログラムであって、コンピュータを、前記通信端末において前記２線式通信線路間を短絡させるための短絡指令信号の前記２線式通信線路を介した前記通信端末への送出を前記回線収容部に指令する指令手段と、前記短絡指令信号の送出からの所定の設定時間内に前記２線式通信線路に流れる電流の絶対値が過電流閾値を越えたか否かを判別し、その判別結果を出力する判別手段として機能させることを特徴としている。

【0012】

本発明の通信システムは、通信端末と、前記通信端末に２線式通信線路を介して接続された通信回線交換装置とを備えた通信システムであって、前記通信回線交換装置は、前記通信端末との通信を可能にするインターフェース機能を有する回線収容部と、前記２線式通信線路間に直流電圧を印加する電源と、前記回線収容部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記通信端末において前記２線式通信線路間を短絡させるための短絡指令信号の前記２線式通信線路を介した前記通信端末への送出を前記回線収容部に指令する指令手段と、前記短絡指令信号の送出からの所定の設定時間内に前記２線式通信線路に流れる電流の絶対値が過電流閾値を越えたか否かを判別し、その判別結果を出力する判別手段と、を含み、前記通信端末は、前記２線式通信線路によって供給される前記直流電圧を電源電圧として動作し、前記短絡指令信号に応答して前記２線式通信線路間を短絡させる手段を含むことを特徴としている。

【発明の効果】

【0013】

本発明の通信回線交換装置、２線式通信線路の異常判定方法、プログラム、及び通信システムによれば、通信回線交換装置の通常運用時に必要な構成を利用しているので、低コストでかつ簡単な構成で２線式通信線路に異常があるか否かを判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の通信回線交換装置としてのＰＢＸと、そのＰＢＸに接続された専用端末とを備えた通信システムの概略構成を示すブロック図である。

【図2】ＰＢＸ内の中央制御部によるループ抵抗測定動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。

【0016】

図１は、本発明が適用されたＰＢＸ（構内交換機）１１と、ＰＢＸ１１に接続された専用端末２１とを備えた通信システムの概略構成を示している。ＰＢＸ１１と専用端末２１と間には通信回線として２線式通信線路３が設けられている。すなわち、ＰＢＸ１１と専用端末２１とは２線式通信線路３によって互いに接続された通信システムを構成している。

【0017】

ＰＢＸ１１は、図１に示すように、中央制御部１２と、回線収容部１３と、端末給電用電源部１５とを有している。中央制御部１２はマイクロコンピュータ等の制御回路から構成することができる。回線収容部１３は、アナログ電話回線、ＩＳＤＮ回線等の各種の通信回線をＰＢＸ１１内に収容するためのインターフェースを備えている。

【0018】

回線収容部１３には上述した２線式通信線路３が接続されている。２線式通信線路３はメタルの線路３ａ、３ｂからなるアナログ電話回線である。

【0019】

回線収容部１３は、端末給電用電源部１５の出力を専用端末２１へ供給する機能を有している。

【0020】

線路３ａ、３ｂの各々の一端は、ＰＢＸ１１内では内部線路１６ａ、１６ｂに接続されている。内部線路１６ａ、１６ｂは回線収容部１３を介して端末給電用電源部１５に接続されている。具体的には内部線路１６ａは端末給電用電源部１５の電源端子１５ａに接続され、内部線路１６ｂは端末給電用電源部１５の電源端子１５ｂに接続されている。端末給電用電源部１５は電源端子１５ａ、１５ｂ間に電源電圧として直流電圧－４８Ｖを供給する。電源端子１５ａには０Ｖのグランド電位が与えられ、電源端子１５ｂに－４８Ｖが与えられる。

【0021】

回線収容部１３は過電流保護回路１４を有している。過電流保護回路１４は過電流保護機能を有している。過電流保護回路１４は、内部線路１６ａを流れる電流値Ｉdを２線式通信線路３の線路電流値として検出し、その検出した線路電流値Ｉdが過電流閾値Ｉthを越えたか否かを判断する。過電流閾値Ｉthは、２線式通信線路３がその仕様の最長となる場合の電流値に設定される。具体的には、過電流閾値Ｉthは仕様の最長となる場合の２線式通信線路３の線路長の抵抗値と電源電圧－４８Ｖとから設定される。２線式通信線路３の線路長の抵抗値とはループ抵抗値であり、２つの線路３ａ、３ｂの抵抗値の合計である。ループ抵抗値が仕様の最長の線路長においては１５０Ωであるとすると、過電流閾値Ｉthは４８Ｖ／１５０Ω＝３２０ｍＡに設定される。

【0022】

過電流保護回路１４は、例えば、電流検出用抵抗（図示せず）を内部線路１６ａの一部に有し、その電流検出用抵抗の両端電圧として内部線路１６ａを流れる電流値を検出することができる。電流検出用抵抗は２線式通信線路３の線路長の抵抗値に比べて非常に低い抵抗値である。また、電流検出用抵抗はループ抵抗測定動作時にだけ内部線路１６ａに切替回路（図示せず）により挿入されるようにしても良い。なお、本発明では過電流保護回路１４の電流検出方法はこれに限定されず、ホール素子を用いる等の他の方法を用いても良い。

【0023】

過電流保護回路１４は、線路電流値Ｉdが過電流閾値Ｉthを越えた場合には内部線路１６ａの抵抗を増大させることにより線路電流値Ｉdを低下させる保護動作を行う。内部線路１６ａの抵抗増大は、例えば、上述した電流検出用抵抗の抵抗値の増大により行っても良い。また、線路電流値Ｉdが過電流閾値Ｉthを越えた場合には保護動作として内部線路１６ａを遮断させても良い。

【0024】

中央制御部１２と回線収容部１３とは通信線１７によって互いに接続され、情報交換可能にされている。例えば、回線収容部１３内の過電流保護回路１４による過電流であるか否かの判断結果は通信線１７を介して中央制御部１２に供給される。

【0025】

２線式通信線路３の他端は通信端末である専用端末２１に接続されている。例えば、専用端末２１はアナログ電話機である。２線式通信線路３は専用端末２１内の通信部２４に接続される。通信部２４は、電話機である場合には送受話器を含む。

【0026】

専用端末２１は、図１に示すように、通信部２４の他に、中央制御部２２（端末制御部）と、リレー２３とを有している。中央制御部２２は、マイクロコンピュータ等の制御回路から構成することができ、通信部２４に接続され、ＰＢＸ１１の中央制御部１２と２線式通信線路３を介して通信可能にされている。

【0027】

リレー２３のリレースイッチ２３ａには２線式通信線路３が接続されている。リレースイッチ２３ａはオンオフスイッチであり、常開である。リレースイッチ２３ａの一端には線路３ａが接続され、リレースイッチ２３ａの他端には線路３ｂが接続されている。中央制御部２２とリレー２３とは接続され、リレー２３のリレースイッチ２３ａのオンオフは中央制御部２２によって制御される。リレースイッチ２３ａはリレー２３内部の図示しないリレーコイルが非励磁である時には常開、すなわちオフ状態である。中央制御部２２の制御によってそのリレーコイルへの給電が行われると、リレーコイルが励磁してリレースイッチ２３ａはオン状態となる。リレー２３のリレーコイルへの給電には２線式通信線路３によって専用端末２１に供給される電源電圧が用いられる。

【0028】

次に、上記した構成を有するＰＢＸ１１及び専用端末２１における２線式通信線路３のループ抵抗測定動作について説明する。

【0029】

ＰＢＸ１１の通常運用時、すなわち専用端末２１を含む端末間の交換動作時或いは外線と中継動作時にはリレースイッチ２３ａはオフ状態にある。

【0030】

ＰＢＸ１１の通常運用中にＰＢＸ１１の図示しない操作部への保守者等のユーザの操作によって中央制御部１２は２線式通信線路３のループ抵抗測定動作を開始する。

【0031】

中央制御部１２はループ抵抗測定動作では、先ず専用端末２１に対する通信線路３の短絡指令を生成する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１は指令ステップである。短絡指令は中央制御部１２から回線収容部１３に供給され、回線収容部１３が短絡指令を所定形式の送信信号（短絡指令信号）として通信線路３を介して専用端末２１に向けて送信する。所定形式の送信信号は短絡指令を示す例えば、パルス列信号でも良い。専用端末２１では、通信部２４が短絡指令を示す送信信号を受信し、送信信号が示す短絡指令を中央制御部２２に供給する。中央制御部２２は短絡指令に応答してリレー２３のリレーコイルを励磁させることによりリレースイッチ２３ａをオン状態とする。リレースイッチ２３ａのオン状態は２つの線路３ａ、３ｂを短絡させるので、専用端末２１自身が端末給電用電源部１５からの電源電圧を失うこととなる。よって、リレー２３のリレーコイルへの給電停止となるのでリレーコイルの励磁を維持することができなくなり、リレースイッチ２３ａはオフとなる。この結果、リレースイッチ２３ａのオン状態は瞬間的である。

【0032】

リレースイッチ２３ａのオン時には２線式通信線路３の２つの線路３ａ、３ｂを流れる電流量が上昇する。電流は端末給電用電源部１５の電源端子１５ａから内部線路１６ａ、通信線路３ａ、リレースイッチ２３ａ、通信線路３ｂ、内部線路１６ｂ、そして端末給電用電源部１５の電源端子１５ｂへと流れる。この電流値は内部線路１６ｂの一部が通過する過電流保護回路１４によって検出電流値Ｉd（絶対値）として測定される。

【0033】

過電流保護回路１４は、内部線路１６ａを流れる電流値Ｉdが過電流閾値Ｉthを越えたか否か判断する。過電流閾値Ｉthは上述したように２線式通信線路３が仕様の最長となる場合の電流値に設定される。過電流保護回路１４は、電流値Ｉdが過電流閾値Ｉthを越えた場合には過電流発生を中央制御部１２に通知する。

【0034】

中央制御部１２はステップＳ１１の実行後、過電流保護回路１４から過電流発生通知があったか否かを判別する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２は判別ステップである。ステップＳ１２は、ステップＳ１１の実行後、予め定められた設定時間内において過電流発生通知があったか否かを判別すれば良い。かかる設定時間はリレースイッチ２３ａがオンとなる期間より若干長ければ良い。

【0035】

中央制御部１２は、過電流保護回路１４から過電流発生通知があった場合には２線式通信線路３のループ抵抗値が小さいので、正常を示す出力を生成する（ステップＳ１３）。一方、中央制御部１２は、過電流保護回路１４から過電流発生通知がなかった場合には２線式通信線路３のループ抵抗値が大きいので、異常を示す出力を生成する（ステップＳ１４）。ステップＳ１３、Ｓ１４ではＰＢＸ１１において図示しないディスプレイにループ抵抗測定結果として表示しても良い。

【0036】

ステップＳ１３で正常の出力が生成された場合には、２線式通信線路３の線路長が仕様の最長以下の短い状態であることが判断される。ステップＳ１４で異常の出力が生成された場合には、２線式通信線路３の線路長が仕様の最長より長い状態であることが判断される。よって、保守者はステップＳ１３、Ｓ１４の出力結果から２線式通信線路３に異常があるか否かを確認することができる。

【0037】

このように本発明によるＰＢＸ１１においては、特に新規のハード構成を設けることなく、通常運用時に必要な構成である中央制御部１２と回線収容部１３の過電流保護回路１４とを利用し、中央制御部１２の制御によって２線式通信線路３に異常があるか否かを判定することができるので、２線式通信線路３の異常判定を低コストでかつ簡単な構成で実現することができる。

【0038】

なお、上記した実施例では、過電流保護回路１４が電流値Ｉdと過電流閾値Ｉthとを比較する機能を有し、その比較結果が情報として中央制御部１２に供給されるが、過電流保護回路１４は電流値Ｉdだけを情報として中央制御部１２に供給し、中央制御部１２が短絡指令信号の送出からの所定の設定時間内において電流値Ｉdと過電流閾値Ｉthとを比較しても良い。

【0039】

また、上記した実施例では、ＰＢＸ１１の操作部への入力操作によって中央制御部１２がループ抵抗測定動作を開始するが、ＰＢＸ１１に外部接続されたＰＣ（パーソナルコンピュータ）のキーボード等の操作部への入力操作によって中央制御部１２がループ抵抗測定動作を開始するようにしても良い。また、ＰＢＸ１１に接続された外部の通信端末から中央制御部１２にアクセスして２線式通信線路３のループ抵抗測定動作が開始されるようにしても良い。すなわち、ループ抵抗測定動作の遠隔操作を可能にしても良い。

【0040】

また、上記した実施例では、通信端末として１つの専用端末２１が２線式通信線路３に接続されているが、複数の通信端末が２線式通信線路３に接続されている場合には、その複数の通信端末のうちのいずれか１つの通信端末がＰＢＸ１１からの短絡指令信号に応答して２線式通信線路３間を短絡させれば良い。

【符号の説明】

【0041】

３ ２線式通信線路
３ａ、３ｂ 通信線路
１１ ＰＢＸ
１２、２２ 中央制御部
１３ 回線収容部
１４ 過電流保護回路
１５ 端末給電用電源部
１５ａ、１５ｂ 電源端子
１６ａ、１６ｂ 内部線路
１７ 通信線
２１ 専用端末
２３ リレー
２３ａ リレースイッチ
２４ 通信部

【図1】

【図2】