JPH0517759B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の属する技術分野） 本発明は、通信パス設定後にダイヤルされた数
字を判別する、ダイヤル数字識別装置に関するも
のである。

（従来の技術） 既存の電話端末には、大別してダイヤルパルス
式のものと、プツシユボタン式のものとがある。

後者の端末からは、通信パス設定がされた後に
おいても、ダイヤルボタンを押すことにより、網
内装置または相手端末などに、容易に数字情報を
送達させることができ、現在もこの機能を利用し
た各種サービスが実施されている。

ところが前者の端末は、いまなお全電話端末の
大半を占めているにもかかわらず、そのダイヤル
盤は通信相手の選択時にだけしか使用できない。
すなわち、一旦相手番号をダイヤルしてしまつた
後には、ダイヤル盤は数字を送達するために使用
できない網構成になつている。

このため、サービスの場面に応じて端末使用者
の意志選択を求めるような、高度なサービスを実
施しようとした場合、困難が大きい。

また、同一の通信網に加入しながら、端末の種
類によつて受けられるサービスに大きな差が生じ
る、などが問題である。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、発信者と着信者との間に通信
パスが成立した後に行なわれた、ダイヤル操作に
よつて発生した電気的衝撃振動を検出・計測手段
するとにより、端末から直接数字情報を取得し、
その数字情報を利用して通信サービスの利便性を
高めることにある。

（発明の構成） （問題点を解決するための手段） 本発明は、端末から送出される電気的衝撃振動
列の継続時間を、ダイヤルされた数字の関数で表
現できるものとし、その関数の係数を予め決定
し、測定した継続時間と上記関数を用いて、ダイ
ヤルされた数字を判別する装置である。

まず、本発明で扱う電気的衝撃振動列の性質を
説明する。

第１図は、通信パスが設定された後に、ダイヤ
ルパルス式電話端末からダイヤルした場合、その
端末を収容している加入者交換機より網側、また
は相手端末の入口にて観測される電気的衝撃振動
列の波形構成を示したものである。

これら衝撃振動列の発生する理由は、電話端末
には加入者交換機から電力が供給されており、電
話端末と加入者交換機とは電気的な閉ループを形
成している。また、電話端末がダイヤルされると
前記閉ループが電気的に継続される。そのため、
通話パスが設定されている状態で電話端末からダ
イヤルすると、端末〜加入者交換機の間で電気的
な過渡現象が発生し、これが通話路を伝播するた
めである。

その衝撃振動列は通常は大別して、次の３部分
より構成される。

部分Ａ：ダイヤル盤に指をかけ、時計方向に回
転開始せしめたとき、電話機内の音声関連回路を
一旦切断し、ダイヤルパルス発生用の接点を加入
者線路方向に接続するとき発生する。

部分Ｂ：ダイヤルを時計方向に回転終了させ、
指を放したとき、ダイヤルが自発的に反時計方向
に回転し、加入者回線を電気的に継続することに
よつて発生する。

部分Ｃ：ダイヤル盤の回転が終了する直前に、
ダイヤルパルス発生用の接点を加入者線路方向か
ら切断し、再び電話機内の音声関連回路に接続す
るとき発生する。

また、これら３部分の間の時間関係を、処理記
述の都合上第１図のようにT₁〜T₃まで定めるこ
ととする。このうちT₃は、特定区間に相当し、
先頭のダイヤル数字を表す振動の開始時点から、
最後の振動の先頭部分までであつて、ダイヤル機
構の自律精度によつて規定されるため、本発明の
動作に適用可能である。

第２図は、網内装置を通過した衝撃振動列の例
を示す図であり、ａ〜ｆは、それぞれダイヤルパ
数字１〜６をダイヤルしてもらい、その時発生す
る衝撃振動列を反対側の端末の入口にて観測した
ものである。

これらの図では、部分Ａは、部分Ｂ，Ｃと相対
的に先立つ時点に離れて発生しているため、図に
は表示されていない。

次に、これら衝撃振動列の特徴から、ダイヤル
された数字を識別する原理を説明する。

第３図は、第２図の測定例をもとに、ダイヤル
された数字Ｎと、T₃部分の継続時間をプロツト
したものである。

このグラフから明らかなように、例えばT₃は
Ｎの一次関数として記述できる。すなわち、係数
ａ，ｂを予め知つておき、T₃の時間を測定する
ことによつて、ダイヤルされた数字を判別できる
のである。

第４図は、具体的な識別方法例であり、T₃の
測定値p₀またはp₁のとき、図に書かれた関係式に
よりダイヤル数字ｎと判定する。

誤認識を避けるため、p₂のような測定値に対し
ては、識別結果を与えず、棄却し再試行を促すな
どの配慮が必要である。

（実施例） 第５図は、本発明の対象となる装置の構成例を
表し、 〔例１〕は、衝撃振動波形の検出までをアナロ
グハードウエア回路で実施し、それ以後をマイク
ロプロセツサ等のプログラム制御によつて実行す
るもの。

〔例２〕は、衝撃振動波形を一旦デイジタル信
号に変換してから、それ以降をマイクロプロセツ
サ等のプログラム制御によつて実行するもの。

〔例３〕は、衝撃振動波形情報が、デイジタル
符号化された信号で与えられた場合、それを活用
するもの。

〔例４〕は、衝撃振動列の持つ、微小時間区間
毎のエネルギ量に相当する量を測定し、その上昇
によつて衝撃振動列の存在を判別するものをそれ
ぞれ示す。

なお、これら実施例の装置は、電話端末内部、
加入者交換機の加入者回路、中継交換機の回線対
応部、網内センタの入口など、必要な個所に付加
設置することができる。

これら実施例において、 １は、既存装置、すなわち電話端末や、交換機
等の通話路に本装置を交流電気的に接続し、前述
のパルス列を取り込むための、アナログ整合回
路、 ２は、本発明の対象以外の音声情報を減衰さ
せ、衝撃振動波形の検出を容易にする、300Hz〜
1KHz程度の通過帯域を有する、帯域通過フイル
タ、 ３は、衝撃振動部分を、本発明の装置で逢扱い
うる電気的最大振幅程度に調整するなどして、ほ
ぼ一定の振幅に揃え、衝撃振動以外の部分を、衝
撃振動部分と識別できる振幅を有する程度に、入
力波形を増幅または減衰させることによつて、衝
撃振動波形の検出精度を向上させる、自動利得調
整回路、 ４は、衝撃振動波形が到達したとき、それを検
出し、一時定時間保持する、シユミツトトリガ回
路等による、衝撃振動検出回路、 ５および６は、衝撃振動検出情報を、後述の回
路１２に通知したり、回路１２が判別したダイイ
ヤル数字を出力するための、入出力回路、 ７は、前述のT₃の継続時間を計測するための
時間計測回路であり、この機能は、回路１２によ
るソフトウエアタイマで代替される場合もある。

１０は、制御プログラムを収納するとともに、
処理中の中間情報の一時退避等に使用する、メモ
リ回路、 １１は、プログラム制御を実行する、マイクロ
プロセツサ等により構成される、制御回路であ
り、 １２は、制御回路１１を中心として構成され、
ダイヤル数字の判別を実行する、信号処理回路で
ある。

また、１３は、入力波形をPCM符号等のデイ
ジタルに変換する、符号変換回路、 １４は、デイジタル回線部分や通話路等に本装
置を電気的に接続し、前述の衝撃振動列をデイジ
タル符号化された信号のまま取り込むための、デ
イジタル整合回路、 １５は、回路２と同様な機能を、デイジタル符
号演算によつて実施する、デイジタルフイルタ回
路、 １６は、広い振幅範囲の波形を、以降の回路が
回路定数の調整なしに取り扱えるようにするた
め、入力波形振幅を対数圧縮する機能を有する、
対数圧縮増幅回路、 １７は、入力波形を整流して、単極性の脈流電
圧を得る、整流回路、 １８は、数ms〜数十ms程度の時間間隔毎に上
記脈流電圧値を時間積分するなどの方法により、
その時間内の衝撃振動列の持つエネルギ量に対応
した電圧値を発生する、サンプル・ホールド回路
である。

（作用） これらの動作を説明するため、まず〔例１〕〜
〔例４〕にて互いに異なる部分について、それぞ
れ衝撃振動列が到着した場合の動作を説明する。
次に、各実施例に共通する部分の動作を説明す
る。

〔例１〕の場合においては、 衝撃振動列は、回路２により不要な帯域を減衰
させられ、回路３で適当な振幅に調整される。

次に、回路４により、衝撃振動波形の立ち上が
りを検出される。

回路２，３の作用により、回路４が誤動作する
確率を、極めて小さくできる。回路４は、衝撃振
動検出情報を数十ms〜百数十ms程度自己保持
し、また場合によつては、自発的に回路５を通じ
て、回路１２に衝撃振動列の到着を報告する。

〔例２〕の場合においては、 回路３を通過した衝撃振動列は、回路１３によ
り、デイジタル符号化される。ここでは回路４と
同様な作用を期待し、不要な雑音による誤動作を
回避するため、サンプリングレートは、毎秒数百
〜千回程度に設定するとよい。符号化された数値
列は、回路５を通じて、回路１２にて処理され
る。

〔例３〕の場合においては、 回路１４から入力された衝撃振動符号列は、電
話音声の場合、通常8KHzサンプリングのPCM符
号等の場合が多い。ところがこのままでは、本発
明に不必要な音声情報を含むため、回路１５によ
つて、回路２と同様な効果を期待することができ
る。

また回路１５に相当する簡易的な処理方法とし
ては、あるサンプル値の前または後の数サンプル
の数値を平均化して、新たなサンプル値として出
力する方法などでも、実用上充分な効果を得るこ
とができる。

〔例４〕の場合においては、 回路１から回路１６に入力された衝撃振動列
は、対数圧縮され、回路１７にて整流されて脈流
となり、回路１８に入力される。回路１８では、
衝撃振動の有無に対応して、一定時間間隔ごとに
電圧値が変化する直流電圧を出力する。

ここで、回路１６〜１８は、オーデイオ装置な
どに用いられるレベル表示回路の構成技術等を応
用してもよく、こうすれば回路構成の容易性が増
すとともに、回路の経済性向上にも役立つ。

なおここで、本願発明の検出方法について説明
する。

第５図の〔例１〕〜〔例３〕は検出手段が振動
波形によつて検出する場合である。

回路１〜３，１３，１４および１５は、振動波
形そのものの加工を目的としないため、回路５に
は振動波形にほぼ相似の瞬時電圧またはサンプル
が入力される。例えば、いままでも電気的中点付
近に集中していた波形の瞬時電圧またはサンプル
値が、中点を離れて存在する状態になつたとき、
一定時間その状態を継続したならば、回路１２は
立ち上がりと判断すればよい。

逆に、例えばいままで電気的中点を離れて存在
していた波形の瞬時電圧またはサンプル値が、中
点付近に集中する状態になつたとき、一定時間そ
の状態が継続したならば、回路１２は立ち下がり
と判断すればよい。

第５図の〔例４〕は、検出手段が振動波形に伴
う電気的エネルギによつて検出する場合に相当す
る。

回路１６〜１８は、オーデイオ装置のレベル表
示回路等によく見られる構成で、回路５には振動
波形そのものではなく、波形がもつエネルギに相
当する値が入力されることになる。以下は第５図
の〔例１〕〜〔例３〕の場合と同様な方法で、回
路１２はエネルギの立ち上がり、立ち下がりを判
断すればよい。

では次に、回路１２における処理を、第６図に
よつて説明する。

まず、ダイヤル数字を認識する前に、前述した
一次関数の係数ａ，ｂを定めるため、既知で互い
に異なるダイヤル数字を２回入力させ、T₃の値
を測定し、計算により係数を定める必要がある。

この手順を第６図ａに示す。

計算は次の連立方程式を、ａ，ｂについて解く
よう、回路１２に収納するプログラムを作成して
おくか、数値計算を実行する専用回路を回路１２
に付加し、回路１１に制御させることなどにより
実行できる。

T₃₁＝aN₁＋ｂ T₃₂＝aN₂＋ｂ ただし、T₃₁，N₁は、それぞれ１回目のT₃測
定値とダイヤル入力数字を、 T₃₂，N₂は、それぞれ２回目のT₃測定値とダ
イヤル入力数字を表す。

ここで、ａ，ｂが既知になつた後、 次に第６図ｂの手順に従つて、未知数字による
T₃の値としてT₃xを測定し、次の式をプログラ
ムによつて計算することにより、ダイヤル数字
N_Xを求める。

N_X＝（T_3X−ｂ）／ａ これらの手順でキーボードとなるのは、T₃の
測定方法であるので、次にそれを第７図を用いて
説明する。

まず回路１１は、衝撃振動列の部分Ａを読み飛
ばし、部分Ｂの先頭を確実に捕促するように動作
する。部分Ａと部分Ｂとの間には、最低でも数ダ
イヤル数字分に相当する程度の時間間隔があるの
で、識別は容易である。

部分Ｂの先頭が捕促されると、回路１１は回路
７の時間計測を開始させ、次に部分Ｂの終了を捕
促するように動作する。部分Ｂの終了は、例えば
次のようにして判定する。

〔例１〕の回路４や〔例４〕の回路１８、また
は〔例２〕〔例３〕の回路５からの情報によつて、
衝撃振動列が非検出の状態に変化したことを回路
１１が認識すると、回路１１は、１ダイヤル数字
分の衝撃振動列が継続すると予測される時間より
長い時間、衝撃振動の有無を監視し、非検出状態
が継続していたとき、部分Ｂが終結したものと判
断するのである。

部分Ｂが電気的に収束する過程は、同一の計測
条件下では、ダイヤル数字の大小によらず殆ど一
定になるため、上記終結判断時点がばらつく可能
性は極めて少ない。

回路１１は部分Ｂの終了を認識すると、続いて
部分Ｃの到着を確実に捕促するように動作する。

部分Ｃは、部分Ｂのように衝撃振動が持続する
ことはなく、独立しており、部分Ｂと区別して認
識することができる。

部分Ｃの先頭が捕促されると、回路１１は回路
７の時間計測を停止させ、計測した値T₃として
読み出す。たとえ回路７を使用しなくとも、プロ
グラムによるソフトウエアタイマを利用すれば、
本発明の目的に充分適合した精度の時間測定が可
能である。そして前述の計算を行い、各係数の算
出またはダイヤル数字の判別を実施し、最終的に
は、回路６を通じて判別した数字を出力する。

更に、ダイヤルパルス式電話機のパルス発生速
度には、10パルス／秒のものと、20パルス／秒の
ものとがあり、本発明の適用条件によつて、電話
機の仕様がどちらであるか、事前に不明であつた
り、両種電話機からの衝撃振動列を、共に判別す
ることが必要である場合も考えられる。

また電話機がどちらの仕様であるかは、数字判
定のための関数のパラメータ決定に利用でき、こ
の情報を利用すれば、ダイヤル操作者に、既知数
字を１回だけダイヤルしてもらうことによつて、
本発明の目的を達成することもできるので、効果
は大きい。

この場合には、前述のプログラムに次の機能を
付加することによつて、誤認識なくダイヤルされ
た数字を識別することができる。

すなわち、例えば10パルス／秒の電話機と、20
パルス／秒の電話機を識別したい場合は、初めに
充分大きな数値、例えば０をダイヤルしてもらう
約束としておく。

前述のプログラムには、０をダイヤルしたとき
それぞれのダイヤル速度に期待される代表的な
T₃の値すなわち10パルス／秒および20パルス／
秒の値を実測値などをもとにセツトしておく。そ
の状態で、ダイヤル操作によつて生ずる衝撃振動
列が到着したとき、測定されたT₃の値が、上記
セツトしておいたいずれに近いかを判断すること
により、電話機がどの種類かを明確に区別するこ
とができる。

なお、充分大きな数値をダイヤルしてもらう方
が望ましい理由は、T₃には電話機毎にややばら
つきが認められる部分Ｂの終了から部分Ｃまでの
区間が含まれており、数値が小さいと、その区間
の長短が速度の判断に影響するおそれがあるから
である。

また、端末の電気的構成（特に最近の電子式電
話機などによつては、衝撃振動列の部分Ａや部分
Ｃが不明確になるか、消滅する場合も起こり得る
ことを考慮する必要がある。

この場合には、前述のプログラムの機能を一部
改造し、第７図の測定方法例における部分Ａと部
分Ｃの検出判断を削除し、部分Ｂの継続時間だけ
を測定することにより対処できる。そして、以上
の説明におけるT₃に代わつて部分Ｂの継続時間
を適用することにより、ダイヤル数字を誤りなく
判別することができる。

以上説明してきた構成および方法により、相手
端末がダイヤルした数字を判別するとができるの
である。

（発明の効果） 以上説明したように、通信状態にて端末がダイ
ヤルすることによつて生じる、電気的衝撃振動列
の継続時間を、ダイヤルされた数字の関数として
表現し、その関数の係数を予め決定し、その後に
測定した衝撃振動列の継続時間から、上記関数を
用いてダイヤルされた数字を判定する方法を採用
したことにより、 通信パスが成立した後に行なわれるダイヤル操
作によつて、端末から直接数字情報を取得するこ
とが可能となるため、 ダイヤルパルス式の電話端末を使用する、通信
の当事者にとつては、プツシユボタン式の電話端
末とはほぼ同様の機能が実現できるのであるか
ら、サービスの範囲が飛躍的に拡大する利点があ
る。

また通信網の管理者にとつては、本発明を実施
するための、既存設備の更新を一切必要としない
で、必要な個所に必要なだけ、本発明の装置を付
加すればよいので、経済的効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は観測される電気的衝撃振動列の構成
図、第２図は網内装置を通過した衝撃振動列の観
測例、第３図は数字Ｎと、T₃の関係を示す図、
第４図は具体的な識別方法例を示す図、第５図は
本発明の対象となる装置の構成例、第６図は本発
明の動作手順例を示す図、第７図はT₃部分の測
定方法例を示す図である。 １……アナログ整合回路、２……帯域通過フイ
ルタ、３……自動利得調整回路、４……衝撃振動
検出回路、５，６……入出力回路、７……時間計
測回路、１０……メモリ回路、１１……制御回
路、１２……信号処理回路、１３……符号変換回
路、１４……デイジタル整合回路、１５……デイ
ジタルフイルタ回路、１６……対数圧縮増幅回
路、１７……整流回路、１８……サンプル・ホー
ルド回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ダイヤルパルス式の電話端末と交換機間の通
   話チヤンネルが設定された状態で、前記電話端末
   のダイヤル盤の操作により、前記電話端末内の音
   声関連回路を切断しダイヤルパルス発生用の接点
   を加入者線路方向に接続するとき発生する電気的
   衝撃振動または振動列である第一の振動列と、ダ
   イヤルした数字に対応して加入者線が電気的に断
   続されて発生する電気的衝撃振動または振動列で
   ある第二の振動列と、ダイヤルパルスを交換機に
   向けて送出後ダイヤルパルス発生用の接点を加入
   者線路方向から電話端末の音声回路に切り替える
   とき発生する電気的衝撃振動または振動列である
   第三の振動列とを検出する検出手段と、 前記検出手段で検出した前記第二の振動列の先
   頭から前記第三の振動列の先頭までの区間である
   特定区間の継続時間を計測する計測手段と、 前記計測手段にあらかじめ通知されている２つ
   の異なる数字がダイヤルされたときに、各数字の
   ダイヤル操作毎に前記計測手段により計測した前
   記２つの数字のダイヤル各々に対応する前記継続
   時間と前記２つの異なる数字とから、ダイヤルさ
   れた数字と前記継続時間との関係を表す関数を決
   定する関数決定手段と、 通話チヤンネルが設定された状態で電話端末が
   ダイヤルされた時、前記計測手段により計測した
   前記特定区間の継続時間と、前記関数決定手段に
   より決定された関数とに基づき、前記ダイヤルさ
   れた数字を判定する判定手段とを有することを特
   徴とするダイヤル数字識別装置。 ２ 前記検出手段が、前記第一の振動列または前
   記第二の振動列または前記第三の振動列が到着し
   たことを、振動波形の立ち上がりとして、もしく
   は振動波形が一定期間観測されたことをもつて検
   出し、 前記第一の振動列または前記第二の振動列また
   は前記第三の振動列が到着終了したことを、振動
   波形が一定期間観測されなかつたことをもつて検
   出することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のダイヤル数字識別装置。 ３ 前記検出手段が、前記第一の振動列または前
   記第二の振動列または前記第三の振動列が到着し
   たことを、振動波形に伴う電気的エネルギの立ち
   上がりとして、もしくは振動波形に伴う電気的エ
   ネルギが一定期間観測されたことをもつて検出
   し、 前記第一の振動列または前記第二の振動列また
   は前記第三の振動列が到着終了したことを、振動
   波形に伴う電気的エネルギが一定期間観測されな
   かつたことをもつて検出することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のダイヤル数字識別装
   置。