(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電話機に対し呼出用のリンギング信号を送出するソース抵抗として予め設定された電流値以上の流入電流に対しては自己感知により抵抗値を増加させオープン状態にする過電流保護素子と、一次側端子および二次側端子を有し前記一次側端子の他端を前記過電流保護素子の他端に接続し双方向の電流を検出するフォトカプラと、一端を前記過電流保護素子の一端に接続し他端を前記フォトカプラの一次側端子の一端に接続して電流制限を行う抵抗器と、前記フォトカプラの出力信号を保持する保持回路とを備えることを特徴とするリングトリップ回路。
【請求項２】
請求項１記載のリングトリップ回路を備えることを特徴とする加入者制御回路。
【請求項３】
請求項２記載の加入者制御回路を備えることを特徴とする交換機。
【請求項４】
電話機に対し呼出用のリンギング信号を送出し被呼者の応答を検出するリングトリップ方法において、リンギング用ソース抵抗に予め設定された電流値以上の流入電流に対しては自己感知により抵抗値を増加させオープン状態にする過電流保護素子を用い、被呼者の応答時、この過電流保護素子に接続するフォトカプラの一次側に流入する電流を制御し、前記フォトカプラの二次側電圧をその検出信号に使用することを特徴とするリングトリップ方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電話機に対し呼出用のリンギング信号を送出し被呼者の応答を検出するリングトリップ回路およびリングトリップ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のリングトリップ回路は図４に例示するように、固定抵抗のリンギングソース抵抗１ａと、電流制限用の抵抗２と、高電圧−低電圧変換を行うフォトカプラ３ａ，３ｂと、整形回路５と、ローパスフィルタ回路６と、検出回路７とを備える構成となっている。例えば、フォトカプラを使用したこの種のリングトリップ回路の一例が、特開平５―２１９１９７号公報に開示されている。
【０００３】
以下に図４を参照してその構成を説明する。端子Ａと端子Ｂの間にはリンギングソース抵抗１ａが接続されている。端子Ａには更に電流制限用の抵抗２が接続されており、抵抗２の他端にはフォトカプラ３ａの一次側アノード端子およびフォトカプラ３ｂの一次側カソード端子が接続されている。フォトカプラ３ａの一次側カソード端子およびフォトカプラ３ｂの一次側アノード端子は端子Ｂに接続されている。フォトカプラ３ａおよび３ｂの二次側コレクタ端子は端子Ｃに接続される。フォトカプラ３ａの二次側エミッタ端子は抵抗４ａに接続され、抵抗４ａのもう片方の端子は端子Ｄに接続される。フォトカプラ３ｂの二次側エミッタ端子は抵抗４ｂに接続され、抵抗４ｂのもう片方の端子は端子Ｄに接続される。フォトカプラ３ａおよび３ｂのエミッタ端子は波形整形回路５にも接続される。波形整形回路５の出力信号はローパスフィルタ回路６に入力される。ローパスフィルタ回路６の出力信号は検出回路７に入力される。検出回路７の出力信号は端子Ｅに接続される。
【０００４】
図２はリングトリップ回路の接続例を示す。図２においてリングトリップ回路９の端子Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥは図４のリングトリップ回路の端子Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥにそれぞれ対応する。リングトリップ回路９の端子Ｃには＋５Ｖ電源が接続される。リングトリップ回路９の端子Ｄには地気１２が接続される。リングトリップ回路９の端子Ｅはリンギングリレー制御回路１９のリセット信号に接続される。リングトリップ回路９の端子Ｂにはリンギング用電源１０が接続される。リンギング用電源１０のもう片方の端子には直流電源１１が接続される。直流電源１１のもう片方の端子には地気１２が接続される。リングトリップ回路９の端子Ａにはリンギング用リレー１３ａの端子番号３（図示せず）が接続される。リンギング用リレー１３ａの端子番号１（図示せず）は電話機１４の端子Ｔに接続される。リンギング用リレー１３ａの端子番号２（図示せず）は加入者回路ＬＳＩ１８に接続されている。電話機１４は端子Ｔと端子Ｒに接続される。電話機１４の内部はベル回路１５、フックスイッチ１６および内部の抵抗１７を備える。ベル回路１５は交流インピーダンスが大きく、直流を流さない回路構成となっている。また、端子Ｒにはリンギング用リレー１３ｂの端子番号１（図示せず）が接続される。リンギング用リレー１３ｂの端子番号２（図示せず）は加入者回路ＬＳＩ１８と接続されている。リンギング用リレー１３ｂの端子番号３（図示せず）はリンギング用の抵抗８と接続されている。抵抗８のもう片方の端子は地気１２に接続される。
【０００５】
次に、図４に示したリングトリップ回路を用いた場合の図２の動作について、図５（ａ）〜図５（ｈ）を参照して説明する。図５（ａ）はリンギング電源１０の出力電圧波形を示す図である。交流電圧のため、正電圧と負電圧を繰り返している。図５（ｂ）はリンギング用リレー１３ａおよび１３ｂの動作波形を示す図である。図５（ｃ）は端子Ｒと地気間の電圧波形を示す図である。図５（ｄ）はリンギング時の電圧波形の正電圧側を高電圧−低電圧変換するフォトカプラ３ａのエミッタ端子電圧波形を示す図である。図５（ｅ）はリンギング時の電圧波形の負電圧側を高電圧−低電圧変換するフォトカプラ３ｂのエミッタ端子電圧波形を示す図である。図５（ｆ）は波形整形回路５の出力波形を示す図である。図５（ｇ）はローパスフィルタ回路６の出力波形を示す図である。図５（ｈ）は検出回路の出力波形を示す図である。図５（ｂ）において、時間Ｔ１は着信信号送出開始の時間を表す。時間Ｔ２は加入者が応答した時間を表す。時間Ｔ３はリングトリップ回路が応答検出した時間を表す。時間Ｔ４は加入者回路ＬＳＩが着信応答検出した時間を表す。
【０００６】
次に着信から応答検出までの動作について説明する。リンギング電源１０は図５（ａ）に示す波形を出力している。リンギングリレー制御回路１９が上位装置から制御信号を受信すると、図５（ｂ）の時間Ｔ１の様にＨレベルに変化しリンギング用リレー１３ａおよび１３ｂが動作する。これにより図５（ｃ）に示す様に端子Ａと地気間にはリンギング波形が出力される。フォトカプラ３ａおよび３ｂの二次側には、図５（ｄ）および図５（ｅ）に示す波形が出力され、図５（ｆ）に示す様な波形が波形整形回路５から出力される。図５（ｆ）の様な波形を入力したローパスフィルタ回路６は、図５（ｇ）の様な直流成分だけの電圧値の低い波形となる。
【０００７】
次に加入者が応答した時、すなわち時間Ｔ２の時について説明する。着信を認識して図２のフックスイッチ１６が閉じて抵抗１７に電流が流れることで、図５（ｃ），（ｄ）および（ｅ）に示す様に振幅が大きくなり、また振幅の中心点が地気からずれる。振幅の中心が変化したことでローパスフィルタ回路６の出力波形も図５（ｇ）の時間Ｔ２に示す様に直流電圧値が大きく変化する。図５（ｈ）に示す様に検出回路７は応答検出し、出力信号をＬレベルからＨレベルに変化させる。リンギングリレー制御回路１９はリセット信号がＬレベルからＨレベルに変化し、リンギング用リレー１３ａおよび１３ｂが復旧される。リンギングリレー１３ａおよび１３ｂが復旧したことで加入者回路ＬＳＩ１８は応答検出し、上位装置に通知して通話状態となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のリングトリップ回路には、直流電圧の変動を応答検出手段としているため、以下に記述する二つの問題点がある。第一の問題点は回路構成が複雑なことである。交流信号を取り除くためのローパスフィルタ回路が必要となる。ローパスフィルタ回路がリンギング電源に直接接続されると、ローパスフィルタ回路を構成する抵抗およびコンデンサには高耐圧型が必要となるため、形状が大きい部品を使用することになり、また経済的に回路を構成することが出来なくなる。そのため、電圧波形を低電圧回路に変換してリンギング波形を再現し、低耐圧部品を使用してローパスフィルタ回路を構成する必要があった。更に、ローパスフィルタ回路の出力電圧の変化を判断するために検出回路が必要となる。その結果、より複雑な回路構成となり、実装面積的にも小型化が困難だった。
【０００９】
第二の問題点は過電圧保護機能がないことである。前述した様に従来のリングトリップ回路は、直流電圧の変動を応答検出手段としているため、交流電圧の振幅変動は検出出来ない。そのため、商用線等の交流電源がケーブル接触等でリングトリップ回路に印加された場合、過電圧の印加が検出できず、回路が破壊されてしまう。
【００１０】
本発明の目的は、より経済的で且つ過電圧に対しても確実に検出する機能を兼ね備えたリングトリップ回路および方法ならびに加入者制御回路、交換機を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のリングトリップ回路は、電話機に対し呼出用のリンギング信号を送出するソース抵抗として予め設定された電流値以上の流入電流に対しては自己感知により抵抗値を増加させオープン状態にする過電流保護素子と、一次側端子および二次側端子を有し前記一次側端子の他端を前記過電流保護素子の他端に接続し双方向の電流を検出するフォトカプラと、一端を前記過電流保護素子の一端に接続し他端を前記フォトカプラの一次側端子の一端に接続して電流制限を行う抵抗器と、前記フォトカプラの出力信号を保持する保持回路とを備える。
【００１２】
本発明の加入者制御回路は、電話機に対し呼出用のリンギング信号を送出するソース抵抗として予め設定された電流値以上の流入電流に対しては自己感知により抵抗値を増加させオープン状態にする過電流保護素子と、一次側端子および二次側端子を有し前記一次側端子の他端を前記過電流保護素子の他端に接続し双方向の電流を検出するフォトカプラと、一端を前記過電流保護素子の一端に接続し他端を前記フォトカプラの一次側端子の一端に接続して電流制限を行う抵抗器と、前記フォトカプラの出力信号を保持する保持回路とを備えるリングトリップ回路を有する。
【００１３】
本発明の交換機は、電話機に対し呼出用のリンギング信号を送出するソース抵抗として予め設定された電流値以上の流入電流に対しては自己感知により抵抗値を増加させオープン状態にする過電流保護素子と、一次側端子および二次側端子を有し前記一次側端子の他端を前記過電流保護素子の他端に接続し双方向の電流を検出するフォトカプラと、一端を前記過電流保護素子の一端に接続し他端を前記フォトカプラの一次側端子の一端に接続して電流制限を行う抵抗器と、前記フォトカプラの出力信号を保持する保持回路とを備えるリングトリップ回路を有する加入者制御回路を備える。
【００１４】
本発明のリングトリップ方法は、電話機に対し呼出用のリンギング信号を送出し被呼者の応答を検出するリングトリップ方法において、リンギング用ソース抵抗に予め設定された電流値以上の流入電流に対しては自己感知により抵抗値を増加させオープン状態にする過電流保護素子を用い、被呼者の応答時、この過電流保護素子に接続するフォトカプラの一次側に流入する電流を制御し、前記フォトカプラの二次側電圧をその検出信号に使用する。
【００１５】
本発明によれば、リンギング信号を送出するソース抵抗に過電流保護素子を使用することで、少ない回路構成で従来通りの機能を実現し、低価格で小型化されたリングトリップ回路を実現できる。着信応答するとリンギング電流が増加し、過電流保護素子の抵抗値が増加する。過電流保護素子の抵抗値が大きくなることにより、検出回路側に電流が流れ応答検出することが出来る。過電圧印加時の電流変化でも検出することが出来るため、過電圧から回路を保護することも出来る。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１を参照すると、本発明のリングトリップ回路は、電話機に対し呼出用のリンギング信号を送出するソース抵抗として予め設定された電流値以上の流入電流に対しては自己感知により抵抗値を増加させオープン状態にする過電流保護素子１と、一次側端子および二次側端子を有し一次側端子の他端を過電流保護素子１の他端に接続し双方向の電流を検出するフォトカプラ３と、一端を過電流保護素子１の一端に接続し他端をフォトカプラ３の一次側端子の一端に接続して電流制限を行う抵抗２と、フォトカプラ３の出力信号を保持する保持回路４とを備える。抵抗４はエミッタ抵抗である。過電流保護素子とは、設定された電流値以下では通常の固定抵抗として使用され設定値以上の電流が流れると、自己感知により抵抗値を大きくしてオープン状態になり、過電流の流れ込みを制限する素子である。この種の素子としては、例えばＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ：正温度係数）抵抗器が該当する。上述したリングトリップ回路は、電話機等の加入者端末を収容する交換機の加入者制御回路に用いられる。
【００１８】
以下に、図１を参照してその接続詳細を説明する。端子Ａと端子Ｂの間にはリンギングソース抵抗用として過電流保護素子１が接続されている。端子Ａには電流制限用の抵抗２が接続されており、抵抗２のもう片方の端子には双方向の電流が検出可能なフォトカプラ３が接続される。フォトカプラ３は、アノードとカソードが逆になるように並列接続された一対の発光ダイオードと、この発光ダイオードの受光により駆動されるトランジスタとにより構成される。フォトカプラ３の二次側コレクタ端子は端子Ｃに接続される。フォトカプラ３の二次側エミッタ端子は抵抗４に接続され、この信号は保持回路２０に接続される。抵抗４のもう片方の端子は端子Ｄに接続される。保持回路２０の出力信号は端子Ｅに接続される。このように、リングトリップ回路で、リンギング信号を送出するソース抵抗に過電流保護素子を用いたことで、少ない部品構成で回路を実現できる。また、過電圧の印加時の電流変化も検出することが出来、リングトリップ回路を保護することが出来る。
【００１９】
図２はリングトリップ回路の接続例を示す図である。図２の接続構成については前述しているため、ここでの説明は省略する。以下に図１，図２および図３を参照して図２に示す回路の動作を説明する。
【００２０】
図３（ａ）はリンギング電源１０の出力電圧波形を示す図である。交流電圧のため、正電圧と負電圧を繰り返している。図３（ｂ）はリンギング用リレー１３ａおよび１３ｂの動作波形を示す図である。図３（ｃ）は過電流保護素子１の両端の電圧波形を示す図である。図３（ｄ）はフォトカプラ３のエミッタ電圧波形、すなわち検出信号の波形を示す図である。図３（ｅ）は保持回路２０の出力波形を示す図である。時間Ｔ１は着信信号送出開始の時間を表す。時間Ｔ２は加入者が応答した時間を表す。時間Ｔ３はリングトリップ回路が応答検出した時間を表す。時間Ｔ４はリンギング用リレーが復旧した時間を表す。
【００２１】
次に着信から応答検出までの動作について説明する。リンギング電源１０は図３（ａ）に示す電圧波形を出力している。着信があるとリンギングリレー制御回路１９が上位装置からリンギング用リレー１３ａおよび１３ｂの動作信号を受信する。リンギングリレー制御回路１９はリンギング用リレー１３ａおよび１３ｂを図３（ｂ）に示す様に動作させる。すなわち、時間Ｔ１にてリンギング用リレー１３ａおよび１３ｂが、それぞれの端子番号１（図示せず）と端子番号２（図示せず）が加入者回路ＬＳＩ１８への接続状態から、それぞれの端子番号１，端子番号３がリングトリップ回路９，抵抗８への接続状態に切り替わる。リンギング用リレー１３ａおよび１３ｂの端子接続が切り替わると着信信号の送出、すなわちリンギング動作開始となる。リンギング動作となると端子Ａと端子Ｂ間には図３（ｃ）に示す様な波形となる。リンギング動作が開始されると、リンギング信号が電話機１４に送出され、電話機１４内部のベル回路１５が鳴動することで加入者は着信を認識する。
【００２２】
以下に、具体的な設定例を示しながら説明する。過電流保護素子１は抵抗２より低い抵抗値に設定する。例えば過電流保護素子１は５００Ω、抵抗２は過電流保護素子１の１０倍の値、すなわち５ＫΩに設定する。この場合、端子Ａおよび端子Ｂ間の合成抵抗は（５００Ω×５ＫΩ）÷（５００Ω＋５ＫΩ）より、約４５５Ωになる。リングトリップ回路のリンギング電源１０を１００Ｖｒｍｓ、抵抗８を１５０Ω、ベル回路１５が１０ＫΩとした場合、リンギング中の電流は１００Ｖｒｍｓ÷（４５５Ω＋１５０Ω＋１０ＫΩ）より、９．９ｍＡｒｍｓとなる。
【００２３】
また、過電流保護素子１および抵抗２それぞれに流れる電流を求めると、過電流保護素子１の電流＝（４５５Ω×９．９ｍＡｒｍｓ）／５００Ω＝９．０１ｍＡｒｍｓ、抵抗２の電流＝（４５５Ω×９．９ｍＡｒｍｓ）／５ＫΩ＝０．９ｍＡｒｍｓとなる。フォトカプラ３の電流伝達率が１００％とするとフォトカプラ３の一次側に流れた電流値がそのまま二次側にも流れる。抵抗４を３００Ωとした場合、抵抗４の電圧は９ｍＡ×３００Ω＝０．２７Ｖとなり、ほとんど電圧は立たず、検出信号はＬレベルのままで、変化していないことになる。
【００２４】
次に、加入者が応答した場合を説明する。加入者が応答すると、電話機１４のフックスイッチ１６が閉じる。内部の抵抗１７を２００Ωとした場合、リンギング電流は１００Ｖｒｍｓ÷（４５４Ω＋１５０Ω＋２００Ω）より、１２４．４ｍＡｒｍｓとなる。過電流保護素子１が１００ｍＡｒｍｓ以上で抵抗値が変化する仕様とすると、過電流保護素子１は５００Ωから無限大へと抵抗値が変化する。
【００２５】
過電流保護素子１が無限大になれば抵抗２にリンギング電流が全て流れる。この時、リンギング電源１０の交流電流と直流電源１１の直流電流が流れる。交流電流を求めると１００Ｖｒｍｓ／５ＫΩ＋１５０Ω＋２００Ωより、１８．８ｍＡｒｍｓとなる。フォトカプラ３の電流伝達率が１００％とすると、フォトカプラ３の一次側に流れた１８．８ｍＡｒｍｓがそのまま二次側にも流れることになる。抵抗４を３００Ωとした場合、抵抗４の電圧は１８．８ｍＡｒｍｓ×３００Ω＝５．６４Ｖｒｍｓとなり、＋５Ｖ以上は飽和状態となる。リンギング電源１０の電流が正負を交差する付近にてフォトカプラ３は電流伝達しないため、図３（ｄ）に示す様なパルス波形となる。
【００２６】
図３（ｄ）のパルス波形を保持回路２０に入力し、Ｈレベルを保持し図３（ｅ）に示す様にＨレベルを保持した波形を出力する。従って端子Ｅの電圧レベルはＬレベルからＨレベルに変化する。端子Ｅの検出信号はリンギングリレー制御回路１９のリセット信号として入力される。リンギングリレー制御回路１９は電圧レベルが変化したことで、リセット状態となりリンギング用リレー１３ａおよび１３ｂが復旧する。リンギング用リレー１３ａおよび１３ｂが復旧することで加入者回路ＬＳＩ１８は応答検出し、上位装置に通知し通話状態となる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、リンギング用ソース抵抗に過電流保護素子を用いたことでフォトカプラに流れる電流を制御出来、フォトカプラの二次側電圧をそのまま検出信号に使用できる構成にしたことにより、少ない回路で従来と同じ機能を実現することが出来る。また、従来回路例の様に直流成分の検出方式ではなくフォトカプラの二次側電圧が変化することを検出方式としたことにより、部品構成が簡略化され安価で回路を構成出来る。更に、リンギング用ソース抵抗に過電流保護素子を用いたことで過電圧印加時にも応答検出時と同等の動作により過電圧印加を検出し、リンギングリレーを復旧させることが出来る。従って、リングトリップ回路を保護することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のリングトリップ回路の実施の形態を示す構成図である。
【図２】リングトリップ回路に関連する加入者制御回路の接続例を示す構成図である。
【図３】本発明のリングトリップ回路の動作を説明するための波形図であり、図３（ａ）はリンギング電源１０の出力電圧波形を示す図である。図３（ｂ）はリンギング用リレー１３ａおよび１３ｂの動作波形を示す図である。図３（ｃ）は過電流保護素子１の両端の電圧波形を示す図である。図３（ｄ）はフォトカプラ３のエミッタ電圧波形を示す図である。図３（ｅ）は保持回路２０の出力波形を示す図である。
【図４】従来のリングトリップ回路の一例を示す構成図である。
【図５】従来のリングトリップ回路の動作を説明するための波形図であり、図５（ａ）はリンギング電源１０の出力電圧波形を示す図である。図５（ｂ）はリンギング用リレー１３ａおよび１３ｂの動作波形を示す図である。図５（ｃ）は端子Ｒと地気間の電圧波形を示す図である。図５（ｄ）はリンギング時の電圧波形の正電圧側を高電圧−低電圧変換するフォトカプラ３ａのエミッタ端子電圧波形を示す図である。図５（ｅ）はリンギング時の電圧波形の負電圧側を高電圧−低電圧変換するフォトカプラ３ｂのエミッタ端子電圧波形を示す図である。図５（ｆ）は波形整形回路５の出力波形を示す図である。図５（ｇ）はローパスフィルタ回路６の出力波形を示す図である。図５（ｈ）は検出回路の出力波形を示す図である。
【符号の説明】
１    過電流保護素子
２，４，４ａ，４ｂ，８，１７    抵抗
３，３ａ，３ｂ    フォトカプラ
５    波形整形回路
６    ローパスフィルタ回路
７    検出回路
９    リングトリップ回路
１０    リンギング電源
１１    直流電源
１２    地気
１３ａ，１３ｂ    リンギングリレー
１４    電話機
１５    ベル回路
１６    フックスイッチ
１８    加入者回路ＬＳＩ
１９    リンギングリレー制御回路
２０    保持回路
【図１】
0003716197.tif 000002
【図２】
0003716197.tif 000003
【図３】
0003716197.tif 000004
【図４】
0003716197.tif 000005
【図５】
0003716197.tif 000006