(57)【要約】【課題】  ケーブル数を抑え、設置場所の自由度が高い、外部装置が電源のオンオフ制御が可能なターミナルアダプタ装置を提供する。【解決手段】  本発明は、アナログ電話機を直接収容してＩＰ電話網側に接続させるターミナルアダプタ装置に関する。このターミナルアダプタ装置は、ＩＰ電話網側の上位装置からＰｏＥ規格に従う給電を受けて、当該装置の各部及びアナログ電話機に電源を供給する電源回路を有している。電源回路は、上位装置からＰｏＥ給電されたＤＣ電圧を所定のＤＣ電圧に変換するＰｏＥ受電用ＤＣ／ＤＣ回路と、このＰｏＥ受電用ＤＣ／ＤＣ回路の出力電圧を、アナログ電話機の動作、状態に合わせたＤＣ電圧に変換する加入者回路用ＤＣ／ＤＣ回路とを有する。【選択図】      図１
2007104203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アナログ電話機を直接収容してＩＰ電話網側に接続させるターミナルアダプタ装置において、
上記ＩＰ電話網側の上位装置からＰｏＥ規格に従う給電を受けて、当該ターミナルアダプタ装置の各部及び上記アナログ電話機に電源を供給する電源回路を有し、
この電源回路が、
上記上位装置から給電されたＤＣ電圧を所定のＤＣ電圧に変換するＰｏＥ受電用ＤＣ／ＤＣ回路と、
このＰｏＥ受電用ＤＣ／ＤＣ回路の出力電圧を、上記アナログ電話機の動作、状態に合わせたＤＣ電圧に変換する加入者回路用ＤＣ／ＤＣ回路とを有する
ことを特徴とするターミナルアダプタ装置。
【請求項２】
上記加入者回路用ＤＣ／ＤＣ回路は、加入者回路機能を実行すると共に上記アナログ電話機への出力電圧や過電流を監視する加入者回路用の半導体デバイスと、ＤＣ／ＤＣ変換を行うスイッチングレギュレータ部とを有し、上記スイッチングレギュレータ部が、昇圧変化時での最大消費電流を抑えるように、上記半導体デバイスとの関係で提供可能な性能より落とした性能を発揮するように特性が選定されていることを特徴とする請求項１に記載のターミナルアダプタ装置。
【請求項３】
上記スイッチングレギュレータ部における、ＰｏＥ受電用ＤＣ／ＤＣ回路から内部へ引き込む電流を規定する抵抗の値が、上記半導体デバイスとの関係で定まる最適抵抗値より大きくしていることを特徴とする請求項２に記載のターミナルアダプタ装置。
【請求項４】
上記スイッチングレギュレータ部におけるスイッチング周波数が、上記半導体デバイスとの関係で定まる最適スイッチング周波数より速くしていることを特徴とする請求項２又は３に記載のターミナルアダプタ装置。
【請求項５】
上記スイッチングレギュレータ部における、変換後のＤＣ電圧を形成させる逆起電力を生じるコイルの値が、上記半導体デバイスとの関係で定まる最適値より大きくしていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のターミナルアダプタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アナログ電話機を直接収容してＩＰ電話網側に接続させるターミナルアダプタ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＰ電話機の普及などに合わせて複数台のＩＰ電話機などを収容する、ルータや小型ＰＢＸなど（以下、マルチＩＰ機器収容装置と呼ぶ）の設計、開発も行われてきている。このようなマルチＩＰ機器収容装置に対して、アナログ電話機を収容可能とするためには、アナログ電話機を直収してＩＰ電話網側に接続させるターミナルアダプタ装置が利用される。
【０００３】
このようなターミナルアダプタ装置への給電は、ＡＣアダプタなどの専用の電源から行っていた。
【０００４】
なお、ＶｏＩＰターミナルアダプタについては、特許文献１〜特許文献３などに記載されている。
【特許文献１】特開２００５−１４２９５８号公報
【特許文献２】特開２００４−２３５７６１号公報
【特許文献３】特開２００４−０８８３７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＡＣアダプタなどの専用電源を用いたターミナルアダプタ装置への給電では、ターミナルアダプタ装置に、マルチＩＰ機器収容装置とのデータ線、専用電源との電源供給線、アナログ電話機との接続線などの複数のケーブルが必要となり、美観を損なったり、ターミナルアダプタ装置等の設置場所の自由度を狭めたり、マルチＩＰ機器収容装置がターミナルアダプタ装置の電源のオンオフなどを制御し得なかったりするなどの課題が生じる。
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑みなされたものであり、ケーブル数を抑えることができる、設置場所の自由度が高い、外部装置が電源のオンオフ制御が可能なターミナルアダプタ装置を提供しようとしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するため、本発明は、アナログ電話機を直接収容してＩＰ電話網側に接続させるターミナルアダプタ装置において、上記ＩＰ電話網側の上位装置からＰｏＥ規格に従う給電を受けて、当該ターミナルアダプタ装置の各部及び上記アナログ電話機に電源を供給する電源回路を有し、この電源回路が、上記上位装置から給電されたＤＣ電圧を所定のＤＣ電圧に変換するＰｏＥ受電用ＤＣ／ＤＣ回路と、このＰｏＥ受電用ＤＣ／ＤＣ回路の出力電圧を、上記アナログ電話機の動作、状態に合わせたＤＣ電圧に変換する加入者回路用ＤＣ／ＤＣ回路とを有することを特徴とする。
【０００８】
ここで、上記加入者回路用ＤＣ／ＤＣ回路が、加入者回路機能を実行すると共に上記アナログ電話機への出力電圧や過電流を監視する加入者回路用の半導体デバイスと、ＤＣ／ＤＣ変換を行うスイッチングレギュレータ部とを有し、上記スイッチングレギュレータ部が、昇圧変化時での最大消費電流を抑えるように、上記半導体デバイスとの関係で提供可能な性能より落とした性能を発揮するように特性が選定されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のターミナルアダプタ装置によれば、上位装置からのＰｏＥ給電によって、ひつような動作電源を得ているので、ケーブル数を抑えることができ、設置場所の自由度を高くでき、上位装置による電源のオンオフ制御を可能にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明によるターミナルアダプタ装置の第１の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。図１は、第１の実施形態のターミナルアダプタ装置の電話通信システムでの位置の説明図である。
【００１１】
図１において、第１の実施形態のターミナルアダプタ装置１は、アナログ電話機２を直接収容すると共に、マルチＩＰ機器収容装置３に接続されている。ターミナルアダプタ装置１は、そのインタフェースにＦＸＳ（ｆｏｒｅｉｇｎ  ｅｘｃｈａｎｇｅ  ｓｔａｔｉｏｎ）を採用している、１台のアナログ電話機２だけを収容可能なものであるので、１ｃｈ  ＶｏＩＰ  ＦＸＳ装置と呼ぶことが可能なものである。
【００１２】
アナログ電話機２は、既存のＰＴＳＮ網用の電話機であり、網側の装置からＤＣ９Ｖ〜９６Ｖの給電が必要なものである。
【００１３】
マルチＩＰ機器収容装置３は、例えば、４台のＩＰ電話機器を接続可能なものであって、ルータ又は小型ＰＢＸとして、ＩＰネットワークに接続されるものである。この第１の実施形態は、接続可能なＩＰ電話機器の１台として、ターミナルアダプタ装置１が接続されている。
【００１４】
この実施形態のターミナルアダプタ装置１は、図２に示すような電源回路１０を有し、マルチＩＰ機器収容装置３からＰｏＥ（Ｐｏｗｅｒ  ｏｖｅｒ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））給電されるものである。言い換えると、ターミナルアダプタ装置１には商用電源をＤＣに変換するＡＣアダプタなどからの電源供給はなされない。なお、ＰｏＥ給電についてはＩＥＥＥ８０２．ａｆで規格が定められており、ターミナルアダプタ装置１の電源回路１０は、この規格に従って動作する必要がある。
【００１５】
マルチＩＰ機器収容装置３は、例えば、ケーブルＣ１を介して図示しないＡＣアダプタと接続され、ケーブルＣ２を介してターミナルアダプタ装置１と接続されている、給電面から言えば、ハブ（ＨＵＢ）構成になっているものである。ケーブルＣ２には、データ線と電源線とが含まれているＬＡＮケーブルである。
【００１６】
図２は、第１の実施形態のターミナルアダプタ装置１の電源回路１０の構成を示すブロック図である。
【００１７】
図２において、電源回路１０は、ＰｏＥ受電端１１と、ＰｏＥ受電用ＤＣ／ＤＣ回路１２と、ロジック用ＤＣ／ＤＣ回路１３と、ＳＬＩＣ用ＤＣ／ＤＣ回路１４とを有する。
【００１８】
ＰｏＥ受電端１１は、上述したケーブルＣ２における電源線が接続される端子である。ＰｏＥ給電についての上述した規格では、このＰｏＥ受電端１１に−４８Ｖが印加され、負荷（受電装置）での消費最大電力は１２．９５Ｗに定められている。
【００１９】
ＰｏＥ受電用ＤＣ／ＤＣ回路１２は、給電電圧（−４８Ｖ）をＰｏＥで定まるＤＣ電圧（１２Ｖ）に変換するものである。
【００２０】
ロジック用ＤＣ／ＤＣ回路１３は、ＰｏＥ受電用ＤＣ／ＤＣ回路１２の出力ＤＣ電圧（１２Ｖ）を、当該ターミナルアダプタ装置１内のロジック回路用のＤＣ電圧（例えば３．３Ｖ）に変換するものである。
【００２１】
ＳＬＩＣ用ＤＣ／ＤＣ回路１４は、アナログ電話機２を終端する加入者回路（ＳＬＩＣ）におけるＤＣ／ＤＣ回路部分を表しており、ＰｏＥ受電用ＤＣ／ＤＣ回路１２の出力ＤＣ電圧（１２Ｖ）を、アナログ電話機２での動作や状態に応じたＤＣ電圧（９〜９６Ｖ）に変換するものである。例えば、アナログ電話機２がオンフック状態であれば、ＰｏＥ受電用ＤＣ／ＤＣ回路１２の出力ＤＣ電圧（１２Ｖ）を４８Ｖに変換する。また例えば、アナログ電話機２のリンガを鳴動させる場合であれば、ＰｏＥ受電用ＤＣ／ＤＣ回路１２の出力ＤＣ電圧（１２Ｖ）を９６Ｖに変換する。
【００２２】
ＳＬＩＣ用ＤＣ／ＤＣ回路１４は、変換後のＤＣ電圧が可変であるため、スイッチングレギュレータと、その制御構成とでなる。制御構成は、加入者回路（ＳＬＩＣ）用のＩＣチップに組み込まれており、スイッチングレギュレータは、その外付け回路として設けられる。加入者回路（ＳＬＩＣ）用のＩＣチップは種々市販されているが、この第１の実施形態は、Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社製のＳＬＩＣデバイス（ＳＩ３２１０、ＳＩ３２１５又はＳＩ３２１６）を適用しているとする。
【００２３】
図３は、ＳＬＩＣ用ＤＣ／ＤＣ回路１４の詳細構成を示すブロック図である。図３において、ＳＬＩＣ用ＤＣ／ＤＣ回路１４は、ＳＬＩＣデバイス２０と、スイッチングレギュレータ部３０とでなる。
【００２４】
ＳＬＩＣデバイス２０は、上述した会社製のものであり、ＰｏＥ受電用ＤＣ／ＤＣ回路１２からの引き込み電流の過電流の監視に機能する電流センス部２１と、変換後のＤＣ電圧の過電圧の監視に機能する電圧センス部２２と、電流センス部２１又は電圧センス部２２の監視結果が、保護動作が必要であることを表しているときに、保護動作を起動させる保護回路部（例えばＯＲ素子でなる）２３と、スイッチングレギュレータ部３０の設定スイッチング周波数を記憶し、その設定スイッチング周波数のクロックを出力させるスイッチング周波数レジスタ部２４とを有する。
【００２５】
スイッチングレギュレータ部３０は、ＰｏＥ受電用ＤＣ／ＤＣ回路１２の出力電圧（１２Ｖ）ライン及びアース間に直列に接続された抵抗Ｒ１、ＰＮＰトランジスタＱ１及びコイルＬ１でなる直列回路ＳＣを有する。このスイッチングレギュレータ部３０は、コイルＬ１の逆起電力を利用して昇圧するものであり、抵抗Ｒ１は、コイルＬ１への電流量を規定するものであり、ＰＮＰトランジスタＱ１は、スイッチングレギュレータ部３０からのクロックによってオンオフのスイッチング動作し、コイルＬ１への電流を断続するものである。コイルＬ１の非アース端側に得られたＤＣ電圧（昇圧されたＤＣ電圧）は、逆流阻止用のダイオードＤ１を介してアナログ電話機２側に出力される。
【００２６】
抵抗Ｒ１の両端電圧は上述した電流センス部２１による監視対象となる。また、逆流阻止用のダイオードＤ１を介した後の出力電圧は、上述した電圧センス部２２の監視対象となる。
【００２７】
ＰｏＥ受電用ＤＣ／ＤＣ回路１２の出力電圧（１２Ｖ）ライン及びＰＮＰトランジスタＱ１のベース間に接続された抵抗Ｒ２は、ＰＮＰトランジスタＱ１の動作点を規定するベース抵抗である。
【００２８】
ＰＮＰトランジスタＱ１のベース及びアース間に直列に接続されたＮＰＮトランジスタＱ２及び抵抗Ｒ３は、保護回路部２３の保護を指示する論理レベル「Ｈ」によってＮＰＮトランジスタＱ２をオン動作させることで、ＰＮＰトランジスタＱ１をオフ動作させてＤＣ／ＤＣ変換を停止させるためのものである。
【００２９】
ＳＬＩＣデバイス２０のメーカは、スイッチングレギュレータ部３０を構成する抵抗Ｒ１〜Ｒ３やコイルＬ１の推奨特性値や推奨スイッチング周波数等を定めている。
【００３０】
しかしながら、この第１の実施形態では、ＳＬＩＣデバイス２０のメーカが推奨している推奨値ではなく、以下の（ア）〜（ウ）のように、ＳＬＩＣ用ＤＣ／ＤＣ回路１４としての機能を多少低下させる値を適用している。
【００３１】
（ア）抵抗Ｒ１の抵抗値を推奨値より大きくする。これはリミット電流値を低くするためである。
【００３２】
（イ）スイッチング周波数を推奨値より速くしている。これは、直列回路ＳＣでの電流を流れ難くするためである。
【００３３】
（ウ）コイルＬ１のインダクタンスを推奨値より大きくしている。これは、直列回路ＳＣでの電流を流れ難くするためである。
【００３４】
図４は、ＳＬＩＣ用ＤＣ／ＤＣ回路１４として、ＳＬＩＣデバイス２０のメーカの推奨値を適用した場合と、上述したような（ア）〜（ウ）の変更を加えて適用した場合との相違の説明図である。
【００３５】
図４（Ａ）に示すように、ＳＬＩＣ用ＤＣ／ＤＣ回路１４への入力電流（引き込み電流）をＩBAT（但し、入力電圧はＰｏＥ受電用ＤＣ／ＤＣ回路１２の出力電圧である１２Ｖ）とし、ＳＬＩＣ用ＤＣ／ＤＣ回路１４からの出力電圧をＶBATとする。
【００３６】
ＳＬＩＣ用ＤＣ／ＤＣ回路１４からの出力電圧ＶBATを、オンフック時の電圧である４８Ｖからリンギング時の電圧である９６Ｖに変化（昇圧）させる場合を考える。ＳＬＩＣ用ＤＣ／ＤＣ回路１４の特性値としてメーカの推奨値を適用した場合においては、図４（Ｂ）に破線で示すように、入力電流ＩBATが一瞬大きな電流値をとり、出力電圧ＶBATは速やかに変更後に意図している電圧９６Ｖに移行する。これに対して、上述した（ア）〜（ウ）の方法を採用すると、（ア）〜（ウ）の方法がリミット電流を抑えたり電流を流れ難くする手法であるため、図４（Ｂ）に実線で示すように、入力電流ＩBATは昇圧時でもさほど大きな電流値にはならず、出力電圧ＶBATは時間をかけて電圧９６Ｖに移行する。
【００３７】
以上のように、ＳＬＩＣ用ＤＣ／ＤＣ回路１４から見れば、機能を低下させる手法（ア）〜（ウ）を採用しているのは、以下の理由による。
【００３８】
上述したように、ＰｏＥ給電についてはＩＥＥＥ８０２．ａｆで規格が定められており、負荷（受電装置）での消費最大電力は１２．９５Ｗに定められている。ＰｏＥ受電用ＤＣ／ＤＣ回路１２での変換効率を８０％程度と見なすと、負荷に認められる最大電力は１１Ｗ程度である。この最大電力を超えた場合には、ＰｏＥ給電側（マルチＩＰ機器収容装置３）は過電流として給電を停止する。
【００３９】
ＳＬＩＣ用ＤＣ／ＤＣ回路１４が負荷側での消費電力の大半を費やしている。特に、（ａ）ＳＬＩＣ用ＤＣ／ＤＣ回路１４の出力電力を４８Ｖから９６Ｖに切り換える、オンフック状態からリンギング状態の変化（（ア）〜（ウ）を適用しない場合には最大消費電力は１４．４Ｗ）や、（ｂ）ＳＬＩＣ用ＤＣ／ＤＣ回路１４の出力電力を９Ｖから４８Ｖに切り換える、オフフック状態からオンフック状態の変化（（ア）〜（ウ）を適用しない場合には最大消費電力は１２．０Ｗ）の場合には、ＰｏＥ給電についての規格から逸脱してしまう。
【００４０】
そのため、ＳＬＩＣ用ＤＣ／ＤＣ回路１４の出力電力を昇圧する際の電流増大による最大消費電力の増大を極力抑えるため、上記（ア）〜（ウ）の手法を採用することにした。
【００４１】
上述したように、（ア）〜（ウ）の手法を採用した場合には、昇圧に要する時間が長くなる。オンフック状態からリンギング状態への変化の場合であれば、リンギングの最初の１周期程度が昇圧不足によって小さな音となるが、実際上、この期間は問題とならない程度の期間である。また、オフフック状態からオンフック状態への変化は、通話終了時の変化であるので、昇圧に要する時間が長くなっても、通話者にはなんら影響しない変化である。
【００４２】
上記第１の実施形態のターミナルアダプタ装置によれば、マルチＩＰ機器収容装置からＰｏＥ給電されるので、ＡＣアダプタなどの専用電源が不要であり、専用電源とのケーブル接続が不要である。すなわち、ケーブル数を抑えることができ、美観の向上を期待でき、専用電源が不要であるため、設置場所の自由度が高くなる。また、マルチＩＰ機器収容装置（外部装置）が当該ターミナルアダプタ装置の電源のオンオフ制御を行うことも可能である。
【００４３】
上記第１の実施形態のターミナルアダプタ装置（の加入者回路）は、アナログ電話機の状態変化に応じて、アナログ電話機へのＤＣ電圧を切り換えるが、ＳＬＩＣ用ＤＣ／ＤＣ回路が昇圧時でも最大消費電流を抑えるようにしたので、ＰｏＥ給電が規格を逸脱し、停止するようなことを未然に防止することができる。このように、ＳＬＩＣ用ＤＣ／ＤＣ回路における昇圧時の最大消費電流を抑える手法を適用しても、アナログ電話機の必要動作を保証している。
【００４４】
（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明によるターミナルアダプタ装置の第２の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００４５】
第２の実施形態のターミナルアダプタ装置は、第１の実施形態に比較すると、ＳＬＩＣ用ＤＣ／ＤＣ回路１４におけるＳＬＩＣデバイス２０の種類が異なっている。
【００４６】
第２の実施形態は、ＳＬＩＣデバイス２０として、ＳＴ  Ｍｉｃｒｏｎ社製ＳＴＬＣ３０５５、ＳＴＬＣ３０６５や、Ｌｅｇｅｒｉｔｙ社製Ｌｅ９５０２などを適用したものである。このようなＳＬＩＣデバイス２０とスイッチングレギュレータ部３０との接続構成は、図５に示すようなものであり、第１の実施形態に係る図３との同一、対応部分には同一符号を付して示している。
【００４７】
第２の実施形態の場合、出力電圧ＶBATを、抵抗Ｒ４及びＲ５が分圧し、その分圧電圧でＳＬＩＣデバイス２０が出力電圧ＶBATをモニタするようになされている。また、第２の実施形態のＳＬＩＣデバイス２０（例えば、上述した３種類のいずれか）は、スイッチング周波数を規定するクロックの内部発生構成を備えず、外部より、クロックを取り込むものとなっている。
【００４８】
この第２の実施形態においても、スイッチングレギュレータ部３０の素子の特性値などを、ＳＬＩＣデバイス２０のメーカが推奨している推奨値ではないものを適用し、ＳＬＩＣ用ＤＣ／ＤＣ回路１４としての機能を多少低下させるようにする。すなわち、（ア）抵抗Ｒ１の抵抗値を推奨値より大きくし、（イ）スイッチング周波数を推奨値より速くし、（ウ）コイルＬ１のインダクタンスを推奨値より大きくする。なお、ＳＬＩＣデバイス２０の外部でクロックを発生するので、（イ）については、クロック発生回路（図示せず）によって設定する。
【００４９】
第２の実施形態のターミナルアダプタ装置によっても、第１の実施形態と同様な効果を奏することができる。
【００５０】
（Ｃ）他の実施形態
上記各実施形態では、ＳＬＩＣ用ＤＣ／ＤＣ回路１４での最大消費電流を抑えるため、上述した（ア）〜（ウ）の手法を適用したものを示したが、その一部の手法を適用して、ＳＬＩＣ用ＤＣ／ＤＣ回路１４での最大消費電流を抑えるようにしても良い。例えば、（イ）だけを適用しても良く、（ア）及び（イ）を適用しても良く、（イ）及び（ウ）を適用するようにしても良い。
【００５１】
また、上記各実施形態においては、ターミナルアダプタ装置の上位装置がマルチＩＰ機器収容装置であるものを示したが、上位装置はこれに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】第１の実施形態のターミナルアダプタ装置の電話通信システムでの位置の説明図である。
【図２】第１の実施形態のターミナルアダプタ装置の電源回路の構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態における図２のＳＬＩＣ用ＤＣ／ＤＣ回路の詳細構成を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態におけるＳＬＩＣ用ＤＣ／ＤＣ回路の特性値などを決定した考え方の説明図である。
【図５】第２の実施形態におけるＳＬＩＣ用ＤＣ／ＤＣ回路の詳細構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５３】
１…ターミナルアダプタ装置、２…アナログ電話機、３…マルチＩＰ機器収容装置、１０…電源回路、１１…ＰｏＥ受電端、１２…ＰｏＥ受電用ＤＣ／ＤＣ回路、１３…ロジック用ＤＣ／ＤＣ回路、１４…ＳＬＩＣ用ＤＣ／ＤＣ回路、２０…ＳＬＩＣデバイス、２１…電流センス部、２２…電圧センス部、２３…保護回路部、２４…スイッチング周波数レジスタ部、３０…スイッチングレギュレータ部、Ｒ１〜Ｒ５…抵抗、Ｑ１、Ｑ２…トランジスタ、Ｌ１…コイル、Ｄ１…ダイオード。
【図１】
2007104203.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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