(57)【要約】【課題】  給電電圧を供給する供給局からの距離に左右されることなく、安定して適切な駆動電圧を形成して、常時適切に動作する信頼性の高い非常電話装置を提供する。【解決手段】  可変抵抗回路１０１は、自回路からの出力電圧に応じて抵抗値を変化させることにより、目的とする電圧値の駆動電圧を出力し、非常電話装置を動作させる。駆動電圧の電圧値に近い給電電圧から駆動電圧を形成する場合、可変抵抗回路１０１は、大きな抵抗値の抵抗を用いることはないので、大きな変換ロスを生じさせることなく、安定に目的とする電圧値の駆動電圧を形成し、非常電話装置を動作させることができる。【選択図】図１
2020053825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給局より電話回線を通じて給電電圧が印加される両端の一方または両方に設けられ、自回路からの出力電圧に応じて抵抗値を変化させることにより目的とする電圧値の駆動電圧を出力する可変抵抗回路と、
前記電話回線が接続されると共に、受話器と送話器とが接続され、前記可変抵抗回路からの駆動電圧の供給を受けて、前記電話回線を通じた音声通話を可能にする通話回路と
を備えることを特徴とする非常電話装置。
【請求項２】
請求項１に記載の非常電話装置であって、
前記可変抵抗回路からの出力電圧の供給を受けて、当該出力電圧の電圧値に応じた制御信号を生成して出力する電圧検出回路を備え、
前記可変抵抗回路は、前記電圧検出回路からの前記制御信号に応じて抵抗値を変化させるデジタルポテンショメータである
ことを特徴とする非常電話装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の非常電話装置であって、
前記可変抵抗回路の前段に設けられ、前記供給局より電話回線を通じて前記給電電圧の供給を受けて、当該給電電圧の電圧値が所定値より大きい場合には、当該所定値の給電電圧を形成して前記可変抵抗回路に供給し、当該給電電圧の電圧値が所定値以下の場合には、当該給電電圧を前記可変抵抗回路に供給する定電圧回路を
備えることを特徴とする非常電話装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、高速道路、幹線道路、トンネル内などに設置され、故障、事故、救急、火災などの非常の事態を通報するための非常電話装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、後に記す特許文献１にも開示されているように、高速道路、幹線道路、トンネル内などには、事故や車両トラブルなどが発生した場合に非常通報を行えるように、道路脇に決められた距離毎に非常電話装置が設置されている。非常電話装置は、例えば、高速道路の左路肩には、１ｋｍ間隔で設置され、トンネル内には約２００ｍ間隔で設置される。この他にも、高速道路の場合には、インターチェンジ、サービスエリア、パーキングエリア、バスストップ、非常駐車帯にも非常電話装置が設置される。このような非常電話装置は、受話器を外すと（オフフックすると）、例えば道路管理センタとの間に通話回線を接続して通話を可能にし、事故や車両トラブルなどの緊急の事態を迅速に通報できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２５０３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非常電話装置は、電話回線（電話線）を通じて給電電圧の供給を受けて動作するものであり、いわゆる局給電によって動作する電話装置である。給電電圧の供給は、電話回線が接続された電話会社の交換局や中継局などが行うことになる。この明細書では説明を簡単にするため、給電電圧の供給元となる交換局や中継局を供給局と記載する。通常、給電電圧の供給局からは、例えばオンフック時は４８Ｖの直流電圧が供給され、オフフック時は線路抵抗や非常電話装置の直流抵抗により電圧降下が発生する。非常電話装置においては、供給局からの給電電圧をＤＣ／ＤＣコンバータを用いて降圧し、例えば５Ｖの駆動電圧を形成して動作する。
【０００５】
供給局から近距離に設置される非常電話装置は、十分な電圧値の給電電圧の供給を受けることができるので、ＤＣ／ＤＣコンバータを用いて降圧し、安定して５Ｖの駆動電圧を形成できる。しかし、供給局から遠距離に設置される非常電話装置は、供給局から遠ければ遠いほど電話回線の線路長が長くなり、線路抵抗も大きくなるため、十分な電圧値の給電電圧の供給が受けられなくなる。この場合、安定して５Ｖの駆動電圧を形成できなくなる場合があると考えられる。
【０００６】
例えば、供給局から２ｋｍ程度離れた場所に非常電話装置を設置すると、＋（プラス）端側の線路（上り線路）と−（マイナス）端側の線路（下り線路）とのそれぞれで２０００Ω程度の線路抵抗となる。このため、当該非常電話装置には、５Ｖよりやや大きな給電電圧が供給される状態となる。この場合に、ＤＣ／ＤＣコンバータを用いて５Ｖの駆動電圧を形成しようとすると、ＤＣ／ＤＣコンバータの変換効率が９０％であれば、１０％の変換ロスが生じ、５Ｖより小さな駆動電圧しか形成できない場合があると考えられる。
【０００７】
ＤＣ／ＤＣコンバータでは、例えば、ＦＥＴスイッチでのスイッチング損失、ＦＥＴやインダクタやパターン配線の持つ抵抗に流れる電流によるＩ２Ｒ抵抗損など様々な損失が発生し、比較的に変換効率が高いものでも８０％〜９０％程度である。このため、非常電話装置に供給される給電電圧の電圧値が低いと、ＤＣ／ＤＣコンバータでの変換ロスが影響し、目的とする電圧値の駆動電圧を安定して形成できなる場合があると考えられるのである。
【０００８】
以上のことに鑑み、この発明は、給電電圧を供給する供給局からの距離に左右されることなく、安定して適切な駆動電圧を形成して、常時適切に動作する信頼性の高い非常電話装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の非常電話装置は、
供給局より電話回線を通じて給電電圧が印加される両端の一方または両方に設けられ、自回路からの出力電圧に応じて抵抗値を変化させることにより目的とする電圧値の駆動電圧を出力する可変抵抗回路と、
前記電話回線が接続されると共に、受話器と送話器とが接続され、前記可変抵抗回路からの駆動電圧の供給を受けて、前記電話回線を通じた音声通話を可能にする通話回路と
を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載の発明の非常電話装置によれば、供給局より電話回線を通じて給電電圧が印加される両端の一方または両方に、可変抵抗回路が設けられる。当該可変抵抗回路は、自回路からの出力電圧に応じて抵抗値を変化させることにより、所定の電圧値の駆動電圧を出力するものである。通話回路は、当該可変抵抗回路からの駆動電圧により駆動され、給電電圧の供給媒体でもある電話回線と、受話器及び送話器とを通じて音声通話を可能にする。
【００１１】
この場合、可変抵抗回路によって、抵抗値を調整するだけで目的とする電圧値の駆動電圧が得られる。特に、供給される給電電圧の電圧値が低い場合には、駆動電圧を形成する可変抵抗回路の抵抗値は小さくなるように制御される。このように、可変抵抗回路の入力端と出力端との間に接続される抵抗の抵抗値が小さい場合には、大きな変換ロスを生じさせることもなく、供給された給電電圧から目的とする電圧値の駆動電圧を形成できる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の非常電話装置によれば、可変抵抗回路を用いて駆動電圧を形成する構成を備えることにより、供給局からの距離に左右されることなく、安定して所定の電圧値の駆動電圧を形成して、常時適切に動作する非常電話装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態の非常電話装置についての接続経路について説明するための図である。
【図２】実施の形態の非常電話装置の概略構成を説明するためのブロック図である。
【図３】実施の形態の非常電話装置の駆動電圧回路の具体的な構成例を説明するためのブロック図である。
【図４】給電電圧の供給局からの距離に応じた駆動電圧回路の動作を説明するためのブロック図である。
【図５】給電電圧の供給局からの距離に応じた駆動電圧回路の動作を説明するためのブロック図である。
【図６】給電電圧を供給する１つの供給局からの１の電話回線に、複数の非常電話装置が接続される場合の例について説明するためのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図を参照しながら、この発明による非常電話装置の一実施の形態について説明する。この発明による非常電話装置は、高速道路、幹線道路、トンネル内などの道路脇（路肩）、高速道路のインターチェンジやサービスエリアやパーキングエリアやバスストップや非常駐車帯など、種々の場所に広く設置可能なものである。以下の説明においては、説明を簡単にするため、例えば、高速道路、幹線道路、トンネル内などの道路脇に設置する場合として説明する。
【００１５】
［非常電話装置の接続経路］
図１は、実施の形態の非常電話装置１についての接続経路について説明するための図である。図１に示すように、非常電話装置１は、電話回線４を通じて、電話会社の交換局や中継局である給電電圧の供給局２に接続される。供給局２は、電話回線の交換や中継を行う機能を備えると共に、電話回線を通じて例えば４８Ｖの給電電圧の供給を行う機能を備えている。なお、この出願の図１などにおける「地気」との文言は、大地との短絡を意味している。そして、供給局２では、＋（プラス）端側と−（マイナス）端側とで、４８Ｖ（ボルト）の電位差を設けることで、電話回線４などを通じて、４８Ｖの給電電圧を供給できるようにしている。
【００１６】
また、道路管理センタ３が、電話回線５を通じて供給局２に接続されている。図１では省略しているが、道路管理センタ３には、非常電話装置１との間で通信を可能にする電話装置が設置されており、この電話装置と供給局２とが接続されている。電話回線４、５は、電話装置と交換局や中継局とを接続する伝送路であり、上述したように給電電圧の供給路であると共に、通話を可能にする通話路でもある。このように、非常電話装置１と道路管理センタ３とは、交換局や中継局である供給局２を介して電話回線４、５によって接続されている。
【００１７】
非常電話装置１は、給電設備のある屋内に設置されるものではなく、上述もしたように、高速道路、幹線道路、トンネル内などの道路脇といった、主に屋外に設置されるものである。トンネル内も基本的には屋外である。このため、非常電話装置１は、供給局２からの給電電圧の供給を受けて、いつでも動作することができる、いわゆる局給電の電話装置である。従って、非常電話装置１ごとに電源コンセントを設けるなどといった電源の確保については考慮する必要はない。
【００１８】
非常電話装置１は、図１に示すように、受話器（スピーカ）２１０と送話器（マイクロフォン）２２０とを有するハンドセット２３０を備えている。非常電話装置１の本体からハンドセット２３０を取り上げると、非常電話装置１はオフフック状態となり、電話回線４と供給局２と電話回線５とを通じて、道路管理センタ３との間に通話路を接続し、通話を行うことができるようになる。また、道路管理センタ３では、非常電話装置１から送信されて来る信号に基づいて、その非常電話装置１の位置も把握できるようになっている。
【００１９】
また、非常電話装置１は、通話をしなくても（音声によらなくても）、例えば、故障、事故、救急、火災といった４つ状態の内のどの状態が発生しているのかを通知するための状態通知ボタン群ＢＴを備えている。状態通知ボタン群ＢＴの横には、各ボタンがどの状態に対応しているのかを分かり易く表示したメッセージボードＭＢが設けられている。そして、発生している状態に応じたボタンを押下することにより、その状態を通知する信号が道路管理センタ３に通知される。道路管理センタ３においては、発生している状態と当該非常電話装置１の位置を特定し、警察、消防、修理業者などの手配を行うなど、適切な対応を迅速に行える。
【００２０】
そして、この実施の形態の非常電話装置１は、内部に駆動電圧を形成するための可変抵抗回路１０１が設けられている。可変抵抗回路１０１には、図１に示したように、供給局２から電話回線４の＋（プラス）端側と−（マイナス）端側の両端が接続され、給電電圧が供給される。可変抵抗回路１０１は、詳しくは後述するが、入力端子と出力端子との間に接続する抵抗の抵抗値を変化させることにより、出力電圧の電圧値を変化させ、目的とする電圧値である例えば５Ｖの駆動電圧を形成して出力する。
【００２１】
このように可変抵抗回路１０１は、抵抗値を変化されることにより、供給される給電電圧から目的とする電圧値の駆動電圧を形成するものである。従って、可変抵抗回路１０１は、入力端子と出力端子との間にある抵抗の抵抗値が小さくなればなるほど、変換効率は良くなるものである。従って、可変抵抗回路１０１は、入力端子と出力端子との間にある抵抗値が小さい場合には、従来用いられていたＤＣ／ＤＣコンバータに比べ、変換ロスを大幅に低減でき、給電電圧から効率よく駆動電圧を形成することができる。
【００２２】
したがって、供給局２から非常電話装置１までの距離が遠くなると、電話回線４の長さも長くなるため線路抵抗が大きくなって、供給局２から非常電話装置１への給電電圧が低下する。しかし、供給される給電電圧が低い場合、非常電話装置１の可変抵抗回路１０１において、抵抗値を低くすることにより、電圧値が低い当該給電電圧からでも効率よく駆動電圧を形成することができるのである。
【００２３】
なお、非常電話装置１に供給される給電電圧の電圧値が高い場合には、可変抵抗回路１０１の抵抗値も大きなものとなる。この場合、当該抵抗による抵抗損も大きくなる。すなわち、可変抵抗回路１０１での変換ロスも大きくなる。しかし、この場合には、供給された給電電圧の電圧値が大きいので、可変抵抗回路１０１での変換ロスが大きくても、問題なく、所定の電圧値の駆動電圧が形成できる。
【００２４】
また、この明細書では、「給電電圧」との文言は、供給局２から非常電話装置１に供給される電圧を意味するものとして使用している。また、「駆動電圧」との文言は、給電電圧から非常電話装置１において形成され、非常電話装置１が駆動するために用いられる電圧を意味するものとして使用している。
【００２５】
［非常電話装置１の概略構成］
図２は、非常電話装置１の概略構成を説明するためのブロック図である。図２に示すように、非常電話装置１は、駆動電圧回路１００と、通話回路２００と、操作部３００とを備える。駆動電圧回路１００は、可変抵抗回路１０１と制御回路１０２とからなる。また、通話回路２００には、受話器２１０及び送話器２２０と、操作部３００が接続されている。
【００２６】
駆動電圧回路１００の可変抵抗回路１０１は、制御回路１０２からの制御信号に応じて、入力端子と出力端子との間に接続する抵抗の抵抗値を変化させることにより、供給局２からの給電電圧を分圧して、目的とする電圧値の駆動電圧を出力する。抵抗の両端に生じる電位差（電圧降下）は、抵抗値に比例することを利用している。
【００２７】
可変抵抗回路には、回転式ボリュームにより接点の変わる抵抗やスライド式ボリュームにより接点の変わる抵抗を備えたアナログ式のものがある。また、可変抵抗回路には、複数の抵抗からなる抵抗アレイと複数の半導体スイッチとを備え、オンにする半導体スイッチに応じて抵抗値を変化させるデジタル式のものがある。可変抵抗回路１０１は、アナログ式とデジタル式のいずれを用いても構成可能である。
【００２８】
制御回路１０２は、可変抵抗回路１０１からの出力電圧の供給を受けて、供給された電圧の電圧値を検出する。当該検出した電圧値が、目的とする駆動電圧の電圧値より大きかった場合には、制御回路１０２は、可変抵抗回路１０１の入力端子と出力端子との間に接続する抵抗の抵抗値を大きくするように制御する制御信号を形成し、これを可変抵抗回路１０１に提供する。当該検出した電圧値が、目的とする駆動電圧の電圧値に近づいていけば、制御回路１０２は、可変抵抗回路１０１の入力端子と出力端子との間に接続する抵抗の抵抗値を小さくするように制御する制御信号を形成することになる。
【００２９】
このように、制御回路１０２が、可変抵抗回路１０１からの出力電圧の電圧値に応じて形成する抵抗値の制御のための制御信号を、可変抵抗回路１０１に供給することによって、可変抵抗回路１０１の抵抗値を調整する。これにより、可変抵抗回路１０１からは、非常電話装置１を駆動するための所定の電圧値（例えば５Ｖ）の駆動電圧が出力される。なお、供給局２から供給される給電電圧は、図１、図２に示すように、４８Ｖの比較的に大きな電圧である。このため、可変抵抗回路１０１は、抵抗値を変えて降圧処理を行う機能と、抵抗値を０（ゼロ）にして、給電電圧をそのまま駆動電圧として出力する機能とを有するものである。
【００３０】
そして、通話回路２００や操作部３００などの駆動電圧の必要な回路部に対して、駆動電圧回路１００からの駆動電圧が供給されて機能することができるようにされる。すなわち、通話回路２００は、受話器２１０及び送話器２２０を備えたハンドセット２３０が非常電話装置１の本体から取り上げられると、非常電話装置１はオフフック状態となり、道路管理センタ３との間に通話路が接続されて、通話が可能にされる。
【００３１】
また、操作部３００の状態通知ボタン群ＢＴのいずれかのボタンキーが押下操作された場合には、当該押下されたボタンキーに対応する情報が通話回路において形成され、これが道路管理センタ３に通知される。これにより、道路管理センタ３において、どの場所でどのような状態（トラブル）が発生しているのかを知り、道路管理センタ３の担当者は、発生した状態（トラブル）に応じた適切な対応を取ることができる。
【００３２】
［非常電話装置１の駆動電圧回路部分の構成例］
図３は、この実施の形態の非常電話装置１に搭載される駆動電圧回路１００のより具体的な構成例である駆動電圧回路１００Ａについて説明するためのブロック図である。図３に示すように、この例の駆動電圧回路１００Ａは、可変抵抗回路１０１として、インクリメント／デクリメントデジタルポテンショメータ（以下、単にデジタルポテンショメータと記載する。）１０１Ａ、１０１Ｂを用いたものである。
【００３３】
デジタルポテンショメータ（digital potentiometer）１０１Ａ、１０１Ｂは、供給局２からの給電電圧が供給される両端のそれぞれの側に設けられている。すなわち、デジタルポテンショメータ１０１Ａは、給電電圧の＋（プラス）端側に接続され、デジタルポテンショメータ１０１Ｂは、給電電圧の−（マイナス）端側に接続される。デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂからの出力は、駆動電圧として用いられると共に、電圧検出ＩＣ１０２Ａに供給される。すなわち、デジタルポテンショメータ１０１Ａの出力は、非常電話装置１の電源とされると共に、電圧検出ＩＣ１０２Ａに接続される。また、デジタルポテンショメータ１０１Ｂの出力は、接地されると共に、電圧検出ＩＣ１０２Ａに接続される。
【００３４】
電圧検出ＩＣ１０２Ａは、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂからの出力電圧の電圧値を検出する。そして、電圧検出ＩＣ１０２Ａは、検出した電圧値に基づいて、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂからの出力電圧が目的とする電圧値になるように、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂを制御する制御信号を形成する。電圧検出ＩＣ１０２Ａにおいて形成された制御信号は、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂのアップ／ダウン端子Ｔ１に供給される。
【００３５】
また、この例の駆動電圧回路１００Ａには、クロック生成回路１０３が設けられている。クロック生成回路１０３は、例えば水晶発振器や分周回路を備え、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂが動作するタイミングを示す所定の周波数のクロック信号を形成する。クロック生成回路１０３で形成されたクロック信号は、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂのクロック端子Ｔ２に供給される。
【００３６】
これにより、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂは、クロック生成回路１０３からのクロック信号で示されるタイミングごとに、電圧検出ＩＣ１０２Ａからの制御信号に基づいて、抵抗値を変えるように機能する。そして、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂからは、所定の電圧値の駆動電圧が出力するようにされる。なお、この実施の形態において、所定の電圧値は５Ｖである。また、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂからの出力電圧が５Ｖになっている時には、電圧検出ＩＣ１０２Ａからの制御信号は、当該出力電圧の電圧値を維持するものとなる。
【００３７】
そして、供給局２から例えば２ｋｍ程度離れた位置に非常電話装置１が設置された場合には、供給局２と当該非常電話装置１とを接続する電話回線の長さが長くなることにより線路抵抗が大きくなり、供給される給電電圧の電圧値が小さくなる。しかし、この場合、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂにおいて抵抗値を小さくし、目的とする５Ｖの電圧値の駆動電圧を形成する。
【００３８】
このように、供給される給電電圧の電圧値が小さくなると、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂにおける抵抗値も小さくするようにして、目的とする電圧値の駆動電圧を形成する。そして、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂにおける抵抗値が小さくなればなるほど、変換ロスも少なくなり、供給された給電電圧から効率よく所定の電圧値の駆動電圧が形成できる。従って、供給局２から例えば２ｋｍ（キロメートル）程度離れた位置に設置された非常電話装置１であっても、供給局２からの給電電圧に基づいて、適切に目的とする電圧値（この例では５Ｖ）の駆動電圧を形成し、適切に動作することができるようにしている。
【００３９】
＜定電圧回路１０４の利用＞
上述したように、供給局２から遠方に設置される非常電話装置１については、線路抵抗などの影響により給電電圧の電圧値が低くなっても、変換ロスの少ない可変抵抗回路１０１を用いることによって、適切に５Ｖの駆動電圧を形成できることを説明した。逆に、供給局２から近い位置に設置される非常電話装置１の場合には、線路抵抗も小さいため、大きな電圧値の給電電圧がデジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂに供給されることになる。この場合には、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂで制御する抵抗値も大きくなってしまう。
【００４０】
しかし、電気通信事業法に基づく端末設備等規則では、端末である非常電話装置１内においては大きな抵抗を用いることができないことが規定されている。そこで、この例の駆動電圧回路１００Ａにおいては、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂの前段に定電圧回路１０４を設けている。この定電圧回路１０４によって、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂに供給される給電電圧を１７Ｖ以下にすることによって、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂで６００Ωよりも大きな抵抗を用いなくても済むようにしている。
【００４１】
定電圧回路１０４は、図３に示すように、ツェナーダイオード４１と、抵抗４２と、トランジスタ４３とからなる。定電圧回路１０４は、印加される給電電圧が１７Ｖまでは、そのままの電圧値の給電電圧をデジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂに供給する。そして、定電圧回路１０４は、印加される給電電圧が１７Ｖを越えると、点線矢印で示したように、電流を＋（プラス）端側から−（マイナス）端側へ流すように機能する。これにより、定電圧回路１０４は、電圧値が１７Ｖを越える給電電圧が印加されても、電流を−（マイナス）端子側に流すことによって電圧値を下げて、１７Ｖの給電電圧をデジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂに供給するように機能する。
【００４２】
このように、定電圧回路１０４は、これに供給される給電電圧が、１７Ｖより大きいときには、１７Ｖに制限した給電電圧を後段のデジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂに供給する。これにより、供給局２から近い位置に設置される非常電話装置１に対して適切な電圧値の給電電圧を供給できる。また、定電圧回路１０４は、これに供給される給電電圧が、１７Ｖ以下のときには、そのままの給電電圧を後段のデジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂに供給する。従って、定電圧回路１０４が、必要以上に給電電圧を制限してしまうこともない。
【００４３】
そして、この実施の形態の駆動電圧回路１００Ａは、図３にも示したように、内部抵抗が５００Ωであり、５Ｖの駆動電圧で、１０ｍＡの駆動電流を、非常電話装置１の各部に供給できるものである。
【００４４】
［供給局からの距離に応じた駆動電圧回路の動作］
図４、図５は、供給局２からの距離に応じた駆動電圧回路１００Ａの動作を説明するためのブロック図である。図４、図５において、定電圧回路１０４、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂ、電圧検出ＩＣ１０２Ａ、クロック生成回路１０３からなる部分が、図３を用いて説明した駆動電圧回路１００Ａを構成している。また、図４、図５において、左側のブロックが、４８Ｖの給電電圧を供給する供給局２であり、その内部抵抗は、＋（プラス）端側と−（マイナス）端側のそれぞれにおいて、２２０Ω（オーム）であることを示している。
【００４５】
そして、図４（Ａ）は、供給局２のごく近くに非常電話装置１が設置された場合（近端時）の供給局２と駆動電圧回路１００Ａとを示している。「供給局２のごく近く」は、供給局２からの距離が、ほぼ０（ゼロ）ｋｍと見做せる、例えば数百ｍ（メートル）以下の場合である。この場合、図４（Ａ）に示すように、線路抵抗は、＋（プラス）端側も−（マイナス）端側もほぼ０（ゼロ）と見做すことができる。このため、供給局２からの給電電圧は大きく減衰することはなく、供給局２の＋（プラス）端側と−（マイナス）端側のそれぞれの内部抵抗２２０Ωを考慮しても、１７Ｖ以上の給電電圧が駆動電圧回路１００Ａの定電圧回路１０４に供給される。
【００４６】
この場合、定電圧回路１０４は、＋（プラス）端側から−（マイナス）端側に電流を流すことにより、電圧値が１７Ｖ以上の給電電圧を減衰させて、電圧値が１７Ｖの給電電圧を形成し、これをデジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂに供給する。そして、図４（Ａ）に示したように、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂのそれぞれでは、電圧検出ＩＣ１０２Ａからの制御信号に応じて可変抵抗の抵抗値を制御し、当該抵抗値を６００Ωとして入力電圧を６Ｖ減衰させる。これにより、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂに印加された１７Ｖの給電電圧は、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂの双方の機能によって１２Ｖ（６Ｖ＋６Ｖ）減衰させて、５Ｖの駆動電圧を形成して出力できる。
【００４７】
図４（Ｂ）は、供給局２から約１ｋｍ離れた位置に非常電話装置１が設置された場合（中間距離１の場合）の供給局２と駆動電圧回路１００Ａとを示している。従って、供給局２と非常電話装置１とを接続する電話回線の長さは、＋（プラス）端側が１ｋｍ、−（マイナス）端側が１ｋｍとなり、合計で２ｋｍの給電電圧の供給ラインが形成されている。この場合、図４（Ｂ）に示すように、一般的な電話回線の線路抵抗は、＋（プラス）端側も−（マイナス）端側も約１３３０Ωとなる。このため、供給局２からの４８Ｖの給電電圧は供給局２の内部抵抗と線路抵抗とを考慮すると、駆動電圧回路１００Ａの定電圧回路１０４には、ほぼ１７Ｖの給電電圧が供給される。
【００４８】
この場合、定電圧回路１０４における入力電圧の電圧値と出力電圧の電圧値とは釣り合っている（バランスが取れている）ので、＋（プラス）端側から−（マイナス）端側には電流が流れることはない。このため、定電圧回路１０４に供給された１７Ｖの給電電圧が、そのままデジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂに供給される。この後の駆動電圧回路１００Ａの動作は、図４（Ａ）に示した場合と同様である。すなわち、図４（Ｂ）に示すように、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂのそれぞれでは、電圧検出ＩＣ１０２Ａからの制御信号に応じて可変抵抗の抵抗値を６００Ωとして入力電圧を６Ｖ減衰させる。これにより、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂに印加された１７Ｖの給電電圧は、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂの双方の機能によって１２Ｖ（６Ｖ＋６Ｖ）減衰させて、５Ｖの駆動電圧を形成して出力できる。
【００４９】
図５（Ａ）は、供給局２から約１．５ｋｍ離れた位置に非常電話装置１が設置された場合（中間距離２の場合）の供給局２と駆動電圧回路１００Ａとを示している。従って、供給局２と非常電話装置１とを接続する電話回線の長さは、＋（プラス）端側が１．５ｋｍ、−（マイナス）端側が１．５ｋｍとなり、合計で３ｋｍの給電電圧の供給ラインが形成されている。この場合、図５（Ａ）に示すように、一般的な電話回線の線路抵抗は、＋（プラス）端側も−（マイナス）端側も約１４３０Ωとなる。このため、供給局２からの４８Ｖの給電電圧は供給局２の内部抵抗と線路抵抗とを考慮すると、駆動電圧回路１００Ａの定電圧回路１０４には、ほぼ１５Ｖの給電電圧が供給される。
【００５０】
この場合、定電圧回路１０４に印加された給電電圧は、定電圧回路１０４で作るべき１７Ｖより低い１５Ｖであるので、＋（プラス）端側から−（マイナス）端側には電流が流れることはない。このため、定電圧回路１０４に供給された１５Ｖの給電電圧が、そのままデジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂに供給される。そして、図５（Ａ）に示すように、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂのそれぞれでは、電圧検出ＩＣ１０２Ａからの制御信号に応じて可変抵抗の抵抗値を５００Ωとして入力電圧を５Ｖ減衰させる。これにより、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂに印加された１５Ｖの給電電圧は、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂの双方の機能によって１０Ｖ（５Ｖ＋５Ｖ）減衰させて、５Ｖの駆動電圧を形成して出力できる。
【００５１】
図５（Ｂ）は、供給局２から約２ｋｍ離れた位置に非常電話装置１が設置された場合（遠端時）の供給局２と駆動電圧回路１００Ａとを示している。従って、供給局２と非常電話装置１とを接続する電話回線の長さは、＋（プラス）端側が２ｋｍ、−（マイナス）端側が２ｋｍとなり、合計で４ｋｍの給電電圧の供給ラインが形成されている。この場合、図５（Ｂ）に示すように、一般的な電話回線の線路抵抗は、＋（プラス）端側も−（マイナス）端側も約１９３０Ωとなる。このため、供給局２からの４８Ｖの給電電圧は供給局２の内部抵抗と線路抵抗とを考慮すると、駆動電圧回路１００Ａの定電圧回路１０４には、ほぼ５Ｖの給電電圧が供給される。
【００５２】
この場合、定電圧回路１０４に印加された給電電圧は、定電圧回路１０４で作るべき１７Ｖより低い５Ｖであるので、＋（プラス）端側から−（マイナス）端側には電流が流れることはない。このため、定電圧回路１０４に供給された５Ｖの給電電圧が、そのままデジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂに供給（印加）される。しかし、５Ｖの給電電圧は、非常電話装置１における駆動電圧の電圧値と同じであり、降圧する必要はない。
【００５３】
このため、図５（Ｂ）に示すように、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂのそれぞれでは、電圧検出ＩＣ１０２Ａからの制御信号に応じて可変抵抗の抵抗値を０（ゼロ）Ωとして、入力電圧を減衰させることなく（減衰電圧は０（ゼロ）Ｖ）、そのまま出力電圧とする。これにより、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂに印加された５Ｖの給電電圧は、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂの双方からそのまま出力され、５Ｖの駆動電圧を形成できる。
【００５４】
そして、図５（Ｂ）を用いて説明したように、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂを通じて５Ｖの給電電圧から５Ｖの駆動電圧を形成する場合でも、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂは抵抗を０（ゼロ）にして出力するだけである。このため、ＤＣ／ＤＣコンバータを用いる場合のように、供給される給電電圧を不必要に減衰させることがない。従って、目的とする５Ｖの駆動電圧を形成する場合に、供給される供給局２からの給電電圧が５Ｖであっても、これを効率よく用いて、５Ｖの駆動電圧を形成できるようにしている。
【００５５】
このように、図３〜図５を用いて説明した駆動電圧回路１００Ａを備える非常電話装置１では、給電電圧の供給局２から近い位置に設置されても、また、遠い位置に設置されても、無理なく、効率よく、安定に、目的とする５Ｖの駆動電圧を形成することができる。これにより、供給局２からの距離に左右されることなく、安定に動作する信頼性の高い非常電話装置１を、安価に実現することができる。
【００５６】
［複数の非常電話装置の設置］
図６は、供給局２からの１の電話回線に、複数の非常電話装置が接続される場合の例について説明するためのブロック図である。図６に示すように、供給局２を起点として、１の電話回線に対して、非常電話装置１（１）、１（２）、１（３）、…というように、複数の非常電話装置１が接続される場合が考えられる。例えば、高速道路などのトンネル内には、２００ｍ間隔で路肩に非常電話装置を設置するように定められている。そして、高速道路などのトンネルは、数キロメートルに及ぶような長いトンネルも数多く存在する。
【００５７】
例えば、全長が２ｋｍ以上のトンネルの場合、図６に示した態様で、１０台以上の非常電話装置１が供給局２に対して接続される場合もある。このように、供給局２に複数の非常電話装置１を接続する場合であっても、供給局２から設置位置までの距離に影響を受けることなく、各非常電話装置１において、効率良く、かつ、適切に、５Ｖの駆動電圧を形成することができる。従って、図４、図５を用いて説明したように、供給局２の近端に設置されても、また、供給局２から中間距離１、２の位置に設置されても、また、供給局２の遠端に設置されても、供給局２からの給電電圧により適切に機能する非常電話装置が実現できる。
【００５８】
［実施の形態の効果］
上述したように、供給局２から非常電話装置１の設置位置までの距離に応じて、線路抵抗などの影響により、供給局２から非常電話装置１に供給される給電電圧の電圧値は変化する。しかし、上述した実施の形態の非常電話装置１の場合には、設置位置が供給局２から近いか、遠いかにかかわらず、適切に所定の電圧値の駆動電圧を形成して、適切に駆動する（機能する）ことができるようにしている。
【００５９】
すなわち、上述した実施の形態の非常電話装置１においては、従来用いられていたＤＣ／ＤＣコンバータに替えて、可変抵抗回路１０１を用いて、給電電圧から所定の電圧値の駆動電圧を形成する構成とした。可変抵抗回路１０１は、線路抵抗が少ない（距離が近い）ときは抵抗を追加し、線路抵抗が多い（距離が遠い）ときは抵抗をほぼ０（ゼロ）Ωまで減らすことを、ダイナミックに制御することができるものである。
【００６０】
これにより、線路抵抗が多く、電圧値の低い給電電圧しか供給できない場合において、当該給電電圧から駆動電圧を形成する場合の変換効率を大きく改善し、ＤＣ／ＤＣコンバータにおけるロス分も有効に活用することができるようになる。したがって、供給局２から例えば２ｋｍ程度離れた遠方に設置する非常電話装置においても、所定の電圧値の駆動電圧を安定して形成することができる。つまり、給電局を基準にして遠方に設置可能な局給電の非常電話装置が実現できる。
【００６１】
また、可変抵抗回路１０１として、インクリメント／デクリメントデジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂを用いた場合には、構成が簡単で、かつ、簡単な制御で適切に抵抗値を変化させ、目的とする電圧値の駆動電圧を形成できる非常電話装置が実現できる。
【００６２】
また、可変抵抗回路１０１の前段に定電圧回路を設けることにより、必要以上に大きな電圧値の給電電圧の供給（印加）を抑制することができる。これにより、供給局の近端に設置される非常電話装置１の場合にも、可変抵抗回路１０１に大きな電圧値の給電電圧が供給されないようにできるので、大きな抵抗値の抵抗を用いることなく、目的とする電圧値の駆動電圧を適切に形成することができる。また、大きな抵抗値の抵抗を用いる必要がないので、電気的にも安全な非常電話装置が実現できる。
【００６３】
［変形例］
上述した実施の形態の非常電話装置１では、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂの前段に定電圧回路１０４を設けるようにしたが、これに限るものではない。定電圧回路１０４は、供給局２の近端に設置される非常電話装置１において給電電圧を制限する機能を実現するものである。このため、供給局２との距離関係が例えば１ｋｍ以上離れる位置に設置される非常電話装置１の場合には、駆動電圧回路に定電圧回路１０４を設けなくてもよい。
【００６４】
しかし、供給局２の近端に設置される非常電話装置と、それ以外の位置に設置される非常電話装置とを区別して管理することは面倒である。このため、全ての非常電話装置１に図３〜図５を用いて説明したように、定電圧回路１０４を設けおくことにより、どの非常電話装置をどこに設置するようにしても問題がないようにすることができる。
【００６５】
また、上述した実施の形態では、＋（プラス）端側と−（マイナス）端側との双方に、デジタルポテンショメータ１０１Ａ、１０１Ｂなどの可変抵抗回路を設けるものとして説明したが、これに限るものではない。供給される給電電圧の電圧値と、可変抵抗回路で制御可能な抵抗値の範囲に基づき、１つの可変抵抗回路で目的とする電圧値の駆動電圧が形成可能な場合には、＋（プラス）端側と−（マイナス）端側とのいずれか一方に可変抵抗回路を設ければよい。
【００６６】
また、非常電話装置１に供給される給電電圧が５Ｖ未満になってしまう場合には、別途、中継局を設けるようにすればよい。また、無理なく昇圧が可能な場合には、非常電話装置１において、供給された給電電圧を昇圧し、５Ｖ以上の給電電圧を形成して可変抵抗回路１０１、１０１Ａ、１０１Ｂに供給するようにしてもよい。
【００６７】
また、上述した実施の形態では、非常電話装置１の駆動電圧回路１００、１００Ａでは、電圧値が５Ｖの駆動電圧を形成するものとして説明したが、これに限るものではない。可変抵抗回路１０１、１０１Ａ、１０１Ｂで制御可能な抵抗値の範囲を変えることで、５Ｖ以外の電圧値の駆動電圧を形成することももちろん可能である。
【００６８】
また、定電圧回路１０４で形成する給電電圧もまた、用いる回路素子を変えたり、回路の構成を変えたりすることにより、目的とする電圧値の電圧を出力するようにできる。
【符号の説明】
【００６９】
１…非常電話装置、ＢＴ…状態通知ボタン群、ＭＢ…メッセージボード、１００、１００Ａ…駆動電圧回路、１０１…可変抵抗回路、１０１Ａ、１０１Ｂ…デジタルポテンショメータ、Ｔ１…アップ／ダウン端子、Ｔ２…クロック端子、１０２…制御回路、１０２Ａ…電圧検出ＩＣ、１０３…クロック生成回路、１０４…定電圧回路、２００…通話回路、２１０…受話器（スピーカ）、２２０…送話器（マイクロフォン）、２３０…ハンドセット、３００…操作部、２…供給局、３…道路管理センタ、４、５…電話回線
【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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