(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電話機を基本周波数の周期で鳴動させるための鳴動信号を生成する鳴動信号生成回路において、直流電流によりエネルギーを蓄積するインダクタと、上記基本周波数の信号を生成する基本発振回路と、高周波信号を生成する発振回路と、該発振回路からの高周波信号に基づき上記インダクタに流れる電流をスイッチング制御するスイッチング回路と、該スイッチング回路のスイッチング制御により発生する上記インダクタの逆起電力を平滑化する平滑回路と、該平滑回路の出力を上記基本発振回路からの基本周波数信号に基づき該基本周波数の周期で接地する接地制御回路とを設けることを特徴とする鳴動信号生成回路。
【請求項２】
請求項１に記載の鳴動信号生成回路において、上記基本周波数信号の反転信号と上記高周波信号との論理積演算を行なう変調回路を設け、該変調回路による論理積演算結果に基づき、上記スイッチング回路のスイッチング制御を行ない、該スイッチング回路のスイッチング動作と上記接地制御回路の接地動作とを、上記基本周波数に対して半周期ずらすことを特徴とする鳴動信号生成回路。
【請求項３】
請求項１、もしくは、請求項２のいずれかに記載の鳴動信号生成回路において、上記平滑回路の出力側に負荷を設け、上記接地制御回路の非接地動作時に、上記負荷を介して上記平滑回路の出力を接地することを特徴とする鳴動信号生成回路。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の鳴動信号生成回路において、上記発振回路の動作を停止させた後、上記接地制御回路による上記平滑回路の出力の接地で、該平滑回路内の平滑コンデンサを放電させた後に、上記基本発振回路の動作を停止させる発振停止手段を設けることを特徴とする鳴動信号生成回路。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の鳴動信号生成回路において、上記電話機のオフフック状態を検出するオフフック検出手段と、該オフフック検出手段による上記電話機のオフフック状態の検出結果に基づき、上記鳴動信号の生成を停止する鳴動信号停止手段とを設けることを特徴とする鳴動信号生成回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般電話機やファクシミリに併設された電話機の鳴動技術に係り、特に、電話機の小型化、低コスト化、および低電力化に好適な鳴動信号生成回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電話機の小型化、低消費電力化を目的とした鳴動信号生成回路に係る技術には、例えば、特開昭６１−１０３５２号公報、特開昭６１−２４７１５３号公報、および、特開昭６２−１１４３６２号公報に記載のものがある。これらの技術においては、直流電圧変換用のトランスに、ある程度小型化が可能な高周波トランスを用い、この高周波トランスの一次側に供給される電流を高周波で断続させて昇圧し、トランスの二次側に得られる出力を整流し、整流出力を基本周波数でスイッチングして鳴動信号を形成している。
【０００３】
しかし、これらの従来の鳴動信号生成回路においては、トランスを用いており、比較的大型でコスト高となり、さらなる回路の小型化、低コスト化が図れない。また、トランスはトランス内でのエネルギーの損失が大きく、効率が悪い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
解決しようとする問題点は、従来の技術では、比較的大型でコスト高なトランスを用いている点である。
本発明の目的は、これら従来技術の課題を解決し、回路の小型化、低コスト化、および、低消費電力化を可能とする鳴動信号生成回路を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の鳴動信号生成回路は、（１）電話機９を基本周波数で鳴動させるための鳴動信号を生成する鳴動信号生成回路において、直流電流によりエネルギーを蓄積するインダクタ１と、基本周波数の信号を生成する基本発振回路６と、高周波信号を生成する発振回路３と、この発振回路３からの高周波信号に基づきインダクタ１に流れる電流をスイッチング制御するスイッチング回路２と、このスイッチング回路２のスイッチング制御により発生するインダクタ１の逆起電力を平滑化する平滑回路４と、この平滑回路４の出力を基本発振回路６からの基本周波数信号に基づき基本周波数の周期で接地する接地制御回路５とを設けることを特徴とする。
また、（２）上記（１）に記載の鳴動信号生成回路において、基本周波数信号の反転信号と高周波信号との論理積演算を行なう変調回路（ＡＧ、ＩＧ）を設け、この変調回路による論理積演算結果に基づき、スイッチング回路２のスイッチング制御を行ない、このスイッチング回路２のスイッチング動作と接地制御回路５の接地動作とを、基本周波数に対して半周期ずらすことを特徴とする。
また、（３）上記（１）もしくは（２）のいずれかに記載の鳴動信号生成回路において、平滑回路４の出力側に負荷（高抵抗７）を設け、接地制御回路５の非接地動作時に、この高抵抗７を介して平滑回路４の出力を接地することを特徴とする。
また、（４）上記（１）から（３）のいずれかに記載の鳴動信号生成回路において、発振回路３の動作を停止させた後、接地制御回路５による平滑回路４の出力の接地で平滑回路４内の平滑コンデンサ（Ｃ１）を放電させた後に、基本発振回路６の動作を停止させる発振停止回路１１を設けることを特徴とする。
また、（５）上記（１）から（４）のいずれかに記載の鳴動信号生成回路において、電話機９のオフフック状態を検出するオフフック検出回路１０と、このオフフック検出回路１０による電話機のオフフック状態の検出結果に基づき、鳴動信号の生成を停止する鳴動停止回路１２とを設けることを特徴とする。
【０００６】
【作用】
本発明においては、（ｉ）高周波信号のスイッチング周波数で、インダクタに流れる直流電流をスイッチング制御して、インダクタの逆起電力を生成し、この逆起電力を平滑化し、そして、その出力を、基本周波数の周期で接地することにより、鳴動信号を生成している。このように、トランスの代わりにインダクタを用いており、回路を小型で低コストに構成することができると共に、回路内の損失に関しても、素子の損失だけとなり低く抑えることができる。
また、（ii）スイッチング周波数を基本周波数で変調した間欠パルスを、基本周波数に対して半周期ずらし、このパルスでインダクタに流れる電流を制御する。このことにより、鳴動信号のオフの間、すなわち、平滑回路出力の接地状態時に、インダクタから平滑回路への電流を流すことを防ぐことができ、無駄な電力の消費を回避することができる。
また、（iii）平滑回路の出力側に高抵抗（負荷）を設け、接地制御回路の非接地動作時にも、この高抵抗を介して平滑回路の出力を接地する。このことにより、鳴動信号生成回路が停止した場合に平滑回路内の平滑コンデンサや電話機内の鳴動コンデンサが高電圧に充電されたままとなることの安全性の問題に対処することができ、さらに、鳴動信号生成回路が動作する場合においても、鳴動信号が異常な高電圧に上昇することを防ぐことができる。
また、（iv）発振回路の動作を停止させた後、例えば数十秒後に、基本発振回路を停止する。すなわち、平滑回路内の平滑コンデンサや電話機内の鳴動コンデンサを、接地制御回路を介して放電した後に、この接地制御回路の接地動作を制御する基本発振回路を停止する。このことにより、上記（iii）と同様の安全性の問題に対処することができる。
また、（v）電話機のオフフック状態を検出し、電話機のオフフック状態時には、鳴動信号の生成を停止する。このことにより、オフフック状態での無駄な電力消費を回避することができる。
【０００７】
【実施例】
以下、本発明の実施例を、図面により詳細に説明する。
図１は、本発明の鳴動信号生成回路の本発明に係る構成の一実施例を示すブロック図である。
本図において、１は直流電流（＋２４ｖ）によりエネルギーを蓄積するインダクタ、２はインダクタ１に流れる電流のスイッチング制御を行なうスイッチング回路、３はスイッチング回路２のスイッチング動作の制御に用いる高周波信号を出力する発振回路、４はインダクタ１の逆起電力を平滑化する平滑回路、５は平滑回路４の出力を接地する接地制御回路（図中、放電回路と記載）、６は接地制御回路５の動作制御に用いる鳴動周期である基本周波数を出力する基本発振回路、７は平滑回路４の出力を接地する負荷としての高抵抗、８は通話線、９は電話機（図中、併設電話機と記載）、１０は電話機９のオフフック状態を検出するオフフック検出回路、１１は発振回路３および基本発振回路６を停止させる発振停止回路、１２はオフフック検出回路１０による電話機９のオフフック状態の検出結果に基づき鳴動信号の生成を停止させる鳴動停止回路である。
【０００８】
図２は、図１の各回路における信号のオンオフ動作のタイミングを示す説明図である。
図２（ａ）は、図１の（ａ）、すなわち、接地制御回路５の放電トランジスタＤＴＲの入力端における信号で、図１の基本発振回路６から送出されてくる。
図２（ｂ）は、図１の（ｂ）、すなわち、スイッチング回路２のスイッチングトランジスタＳＴＲの入力端における信号で、図１の発振回路３の信号が基本発振回路６の信号で変調されて送出されてくる。
図２（ｃ）は、図１の（ｃ）における信号で、本実施例の鳴動信号生成回路からの出力、すなわち、電話機９の鳴動に用いられる鳴動信号である。
【０００９】
以下、図１に基づき、本実施例の鳴動信号生成回路の動作説明を行なう。
電話機９のオンフック時の等価回路は、図中の実線で示すに簡単にＣＲ（コンデンサ＋抵抗）で表すことができる。そして、１６Ｈｚの交流信号で鳴動コンデンサＣ２を充放電してリンガーを鳴動する。従って、充電と放電が適切に行なわなければならない。そのために、本例においては、発振回路３および基本発振回路６からの信号を基に、図２（ｂ）のように、２０ｋＨｚのスイッチングを１６Ｈｚで間欠的に行なわせる信号を用いる。すなわち、発振回路３は、スイッチング回路２に接続され、２０ｋＨｚでスイッチング回路２のスイッチングトランジスタＳＴＲをオン／オフする。スイッチングトランジスタＳＴＲがオンすると、インダクタ１に、直流電源（＋２４Ｖ）から、電流が直線的に上昇しながら流れる。この時、スイッチングトランジスタＳＴＲによって両ライン間が短絡されているので、出力側には電流は流れずにインダクタ１にエネルギーが蓄積する。
【００１０】
次に、スイッチングトランジスタＳＴＲがオフになると、インダクタ１に逆起電力が発生し、平滑回路４のダイオードＤＩを通して出力側に電流が流れ、平滑コンデンサＣ１および電話機９内の鳴動コンデンサＣ２を充電する。２０ｋＨｚでのスイッチングを何回か繰り返すと、平滑コンデンサＣ１および鳴動コンデンサＣ２は、最終的に逆起電力で発生した電圧まで充電され、図２（ｃ）で示すように一定の電圧（ここでは１８０ｖ）になる。電話機９を鳴動させるためには、鳴動コンデンサＣ１を放電させなければならない。そのために、２０ｋＨｚのスイッチングの停止と同時に、接地制御回路５の放電トランジスタＤＴＲをオンして放電ループを作る。この放電トランジスタＤＴＲのオンにより、平滑コンデンサＣ１と鳴動コンデンサＣ２の電荷は、図２（ｃ）で示すように、１８０ｖから２４Ｖまで徐々に放電し、１サイクルが終了する。この動作を繰り返すことにより、図２（ｃ）に示す鳴動信号を生成することができる。
【００１１】
ここで、接地制御回路５の放電トランジスタＤＴＲがオンの間、つまり、接地制御回路５による平滑コンデンサＣ１と鳴動コンデンサＣ２の放電の状態でスイッチング回路２のスイッチングトランジスタＳＴＲがスイッチング動作をすると、インダクタ１の出力側が放電の状態であるにも係らず、出力側に電流が流れることになり、無駄な電力を消費してしまう。そこで、スイッチング回路２内にＡＮＤ回路ＡＧとインバータ回路ＩＧを設け、このインバータ回路ＩＧで基本発振回路６の出力信号を反転し、この反転した基本周波数信号（１６Ｈｚ）と発振回路３からの高周波信号（２０ｋＨｚ）をＡＮＤ回路ＡＧで論理積演算し、その結果で、スイッチングトランジスタＳＴＲの動作を制御する。すなわち、図２（ａ）に示す信号（１６Ｈｚ）で接地制御回路５の放電トランジスタＤＴＲをオン／オフすると共に、図２（ｂ）に示す信号（２０ｋＨｚ＋１６Ｈｚ）でスイッチング回路２のスイッチング動作を制御する。この結果、接地制御回路５の放電トランジスタＤＴＲがオンになると同時に、スイッチング回路２のスイッチング動作が停止する。このようにすることにより、接地制御回路５により平滑コンデンサＣ１と鳴動コンデンサＣ２が放電されている状態の時に、インダクタ１の出力側に電流を流すことを防ぐことができ、無駄な電力の消費を回避することができる。
【００１２】
次に、接地制御回路５がオフの間に、つまり、平滑コンデンサＣ１および鳴動コンデンサＣ２が充電中のときに、本実施例の鳴動信号生成回路が停止する場合と動作する場合についてそれぞれ考える。
まず、鳴動信号生成回路が停止する時、平滑コンデンサＣ１と鳴動コンデンサＣ２は充電されたままなので、出力側は、何時までも高電圧のかかった状態となり、危険である。そこで、本実施例においては、インダクタ１の出力側に高抵抗７（数ｋ〜数百ｋオーム）を接続し、放電ループを作る。このように、高抵抗７を設けることにより、上述のように接地制御回路５がオフの間に鳴動信号生成回路が停止する場合にも、平滑コンデンサＣ１と鳴動コンデンサＣ２に充電された電荷を放電することができ、高電圧のままにならずに済む。
逆に、鳴動信号生成回路が動作する時においても、高抵抗７を設けることにより、平滑コンデンサＣ１と鳴動コンデンサＣ２が充電された後に、インダクタ１の出力側に電流を流すループが存在するので、鳴動信号が異常な高電圧に上昇することを防ぐことができる。
【００１３】
また、平滑コンデンサＣ１と鳴動コンデンサＣ２が充電中に鳴動信号生成回路が停止する場合は、次のように、発振停止回路１１を設け、発振回路３と基本発振回路６の動作を制御することによっても、このような問題を解決することができる。すなわち、鳴動信号生成回路を途中で停止する場合、発振停止回路１１は、まず発振回路３を停止させ、次に発振回路３を停止してから数十ｍｓ後に基本発振回路６を停止させる。このようにすれば、数十ｍｓの間に、接地制御回路５により、平滑コンデンサＣ１と鳴動コンデンサＣ２に充電された電荷を放電することができる。
【００１４】
また、電話機９がオフフック状態であるにもかかわらず鳴動信号を生成してしまわないように、本実施例においては、オフフック検出回路１０および鳴動停止回路１２を設けている。すなわち、電話機９がオフフックされると、図中の破線で示されるように、電話機９は簡単に抵抗で接続された状態となり、この抵抗を通して鳴動信号生成回路から電流が流れる。そして、オフフック検出回路１０のオフフック検出トランジスタＯＴＲのベースに電流が流れ、オフフック検出トランジスタＯＴＲがオンする。その結果、オフフック検出トランジスタＯＴＲのコレクタに接続された直流電源（＋５ｖ）からオフフック検出トランジスタＯＴＲのエミッタ側のグランドに向かって電流が流れ、検出信号がＬｏｗに下がる。鳴動停止回路１２は、この検出信号（Ｌｏｗ）を検出すると、発振停止回路１１を介して、発振回路３と基本発振回路６の発振動作を停止させ、鳴動信号の生成を停止させる。
以下、図３を用いて、このような鳴動信号の生成を終了するときの動作説明を行なう。
【００１５】
図３は、図１における鳴動信号生成回路の鳴動信号生成終了時の一動作例を示すフローチャートである。
図１の電話機９のオフフック時の等価回路は簡単に図１のように抵抗で表せるので、図１の平滑コンデンサＣ１と鳴動コンデンサＣ２に充電された電荷は、この抵抗を通して放電される。従って、図１の電話機９のオフフックが検出された場合には（ステップ３０１）、本実施例の鳴動信号生成回路の動作を停止させて（ステップ３０２）、処理を終了する。一方、オフフックが検出されない場合は、鳴動信号の生成を途中で停止するか否かを判断する（ステップ３０３）。
停止する場合は、まず、図１の発振回路３を停止させ（ステップ３０４）、次に、発振回路３を停止してから数十ｍｓ後に、図１の基本発振回路６を停止させる（ステップ３０５）。このようにすれば、数十ｍｓの間に、図１の接地制御回路５により、図１の平滑コンデンサＣ１と鳴動コンデンサＣ２に充電された電荷を放電することができる。
【００１６】
以上、図１〜図３を用いて説明したように、本実施例の鳴動信号生成回路では、従来使用していたトランスの代わりにインダクタを用いており、回路を小型で低コストに構成することができると共に、無駄な電力消費を低く抑えることができる。また、高抵抗を設けたり、平滑コンデンサと鳴動コンデンサの充電動作と放電動作を適宜制御することにより、平滑コンデンサおよび鳴動コンデンサを必ず放電させることができ、鳴動信号生成回路が停止した場合に平滑回路内の平滑コンデンサや電話機内の鳴動コンデンサが高電圧に充電されたままとなることの安全性の問題を解決できる。また、電話機のオフフック状態時には鳴動信号の生成を必ず停止させ、オフフック状態での無駄な電力消費を回避することができる。
【００１７】
尚、本発明は、図１〜図３を用いて説明した実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、上述の実施例においては、電話機のオフフック状態時に鳴動信号の生成を停止させるために、鳴動停止回路１２から発振停止回路１１を介して、発振回路３と基本発振回路６の発振動作を停止させているが、鳴動停止回路１２から、直接、発振回路３と基本発振回路６の発振動作を停止させる構成でも良い。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、トランスが不要であり、鳴動信号生成回路および電話機の小型化、低コスト化、電力損失の低減が可能となり、また、鳴動信号のオフの間の無駄な電力を消費せずに済み、消費電力の低減が可能となり、また、鳴動信号の生成停止時に平滑回路の平滑コンデンサと電話機内の鳴動コンデンサを放電することができ、安全性を確保することが可能となり、さらに、電話機のオフフックを検知することができ、オフフック時における鳴動信号の送出を容易に停止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の鳴動信号生成回路の本発明に係る構成の一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１の各回路における信号のオンオフ動作のタイミングを示す説明図である。
【図３】図１における鳴動信号生成回路の鳴動信号生成終了時の一動作例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１：インダクタ、２：スイッチング回路、３：発振回路、４：平滑回路、５：接地制御回路、６：基本発振回路、７：高抵抗、８：通話線、９：電話機、１０：オフフック検出回路、１１：発振停止回路、１２：鳴動停止回路、ＡＧ：ＡＮＤ回路、Ｃ１：平滑コンデンサ、Ｃ２：鳴動コンデンサ、ＤＩ：ダイオード、ＤＴＲ：放電トランジスタ、ＩＧ：インバータ回路、ＯＴＲ：オフフック検出トランジスタ、ＳＴＲ：スイッチングトランジスタ
【図１】
0003661217.tif 000002
【図２】
0003661217.tif 000003
【図３】
0003661217.tif 000004