(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の電話機を構内交換機を経由させて電話局からの電話回線に接続するものにおいて、前記構内交換機と電話局からの電話回線との間に、電話局の交換機を介して相手側電話機との回線が成立したときに作動するトーン信号発生回路を接続し、前記構内交換機と前記複数個の電話機との間に、前記トーン信号発生回路が発生したトーン信号を検出して、検出されたときに前記構内交換機と電話機との間の回線の極性を切換える極性反転回路を設けたことを特徴とする電話回線の内線極性反転装置。
【請求項２】
前記トーン信号発生回路が、接続された回線の極性を検出する極性反転検出回路と、受話器が取り上げられたことを検出するオフフック検出回路と、一定周波数のトーン信号を発生するトーンエンコーダと、前記極性反転検出回路ならびにオフフック検出回路の両方の出力信号を受けたときに一定時間だけ前記トーンエンコーダの出力信号を通過させるタイマースイッチと、該タイマースイッチの出力信号を受けている間、前記トーンエンコーダの出力信号を接続された回線に重畳するトーン重畳回路とで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電話回線の内線極性反転装置。
【請求項３】
前記極性反転回路が、回線にトーン信号があるか否かを検出するトーンデコーダと、受話器が取り上げられたことを検出するオフフック検出回路と、前記トーンデコーダならびにオンフック検出回路の両方の出力信号を受けたときに出力信号を発する反転スイッチ駆動回路と、該反転スイッチ駆動回路の出力信号を受けている間、前記回線の切換を行う反転スイッチとで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電話回線の内線極性反転装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえばホテルや短期賃貸マンション（備品を完備した宿泊室を週単位で貸すマンション）および病院、寮などの施設に適用する、電話回線の内線極性反転装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ホテルや短期賃貸マンション、病院、寮（以下、施設という）には電話機が設置されており、また、これらの施設では、仕事や趣味で使うことができるように、ファクシミリやパソコンを接続してある場合がある。これら電話機や他の通信情報機器を外線に接続した場合には、当然に電話料金が徴収される。この場合、施設には構内交換機が備えられており、各室からの通信は、一般に、まず、“０”ダイヤルをして構内交換機を呼び出し、続けて行うダイヤルで通話をする相手を呼び出すことになる。そして電話料金の精算は、チェックアウト時にフロントで行うのが普通である。
【０００３】
上記のように電話料金の精算を人為的に行うと、その作業が煩雑であり、とくに施設が混雑する時間帯などには、その作業を回避したいところである。そこで最近注目をされてきたものに、施設の電話機やファクシミリを使用するとき、その料金をプリペイドカードで支払うシステムがある。これは、利用者がフロント等で販売されているプリペイドカード（テレホンカードとは異なる）をあらかじめ購入しておき、電話機等を使用するとき、このプリペイドカードでカード式公衆電話機のように通話料金を随時精算するのである。
【０００４】
従来から、公衆電話を始めとする電話機の課金システムは、電話局の交換機と電話をかける側の電話機との間の回線に流れる直流電流の極性が変わることを利用して作動開始するようにしてある。すなわち、電話回線は、受話器を取ってダイヤルをし、相手が出て受話器を取ると、交換機と電話をかけた側の間の回線の極性が反転するのである。公衆電話などにおける課金システムは、この極性反転時と、通話が終了して極性が元に戻るまでの時間と、かけた先の距離に対応する基本料金とで料金が算出されるのである。
【０００５】
ところで、上記プリペイドカードを使用して施設で自動的に精算しようとすると、なんらかの方法により課金システムを作動させなければならない。公衆電話等における課金システムは、先に説明したように、電話回線に印加されている直流電圧の極性が転じた事点を基準にして行われるので、この場合の課金システムも同様に作動するようにすれば容易に実現できることになる。
【０００６】
ここで、電話機と電話局の交換機の接続状況を説明する。図４において１は加入電話の電話機でり、２は電話局の交換機である。電話機１と交換機２とは２本の電線３，４で接続されており、交換機２側から２本の電線３，４間に、電線３側がマイナス、電線４側がプラスで４８ボルト程度の直流電圧が印加されている。交換機２は他の電話機５も、電線６，７で接続され、電線６側がマイナス、電線７側がプラスで、やはり同電圧の直流電圧が印加されている。交換機２には、図示しないが、このほか多数の電話機が接続されていることは言うまでもない。
【０００７】
いま、電話機１から電話機５に通話を行う場合には、電話機１の受話器を取り（これをオフフックという）、発信音を確認して相手の電話機５の登録番号（電話番号）をダイヤルする。すると交換機２は多数の電話機のなかから電話機５を選択し、回線をつなげる。これを便宜上、回線成立という。回線が成立すると、電話機５は呼出音を発するから、電話機５の所有者は受話器を持ち上げる（これをオフフックという）。これで電話機１から電話機５への通話が可能になる。
【０００８】
この場合において、回線が成立し、電話機５の呼出ベルが鳴動し、使用者が受話器を取り通話可能の状態になると、交換機２は、電話機１との間を接続する電線３，４の極性を、それまでの電線３側のマイナスをプラスに、電線４側のプラスをマイナスに反転させる。
【０００９】
この切換え状態は、通話が終了して電話機５の使用者が受話器を置く（オンフック）まで継続する。電話機５の受話器が置かれると、極性は自動的に元の状態に戻る。電話における課金システムは、この極性変換がされている間の時間に、電話機が設置されている地域とかける先の地域との間の基本料金（たとえば東京２３区内から大阪市内までは１０円で何秒間、あるいは１秒間何円）を乗じて課金する。
【００１０】
図５は電話機１が複数台に増えたときに設ける構内交換機８を電話機１と電話局の交換機２との間に接続した場合を示す。この場合、交換機２に接続された電線３，４は構内交換機８までの間に接続され、構内交換機８と電話機１との間は、新たな電線９，１０で接続される。このように接続して電話機１の受話器を取り、電話機５の登録番号をダイヤルする。ダイヤル後、相手が受話器を取れば回線が成立し、通話できることになる。なおこのときにも、交換機２と構内交換機８との間の電線３，４における極性は変換される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
このように作動するときに、一つの問題がある。それは、構内交換機には、回線がつながっても、極性が変換されない機種が多いことである。すなわち、図５において電線３，４の極性は反転するが、電線９，１０の極性は反転しないものが多いことである。これは、従来、構内交換機において内線側、すなわち電話機１側には極性反転情報の必要性が無いことと投資コスト削減の目的からその機能は付加されていない。その必要性がある機器を接続する場合のみ個別に機能を追加できる構内交換機２もある。
【００１２】
このため、各室で使用した電話料金をプリペイドカードで引落しできるようにするためには、プリペイドカード引落装置（以下、課金装置という）に加えて構内交換機までも交換するか、高額な機能を追装しなければならない。しかし殆どの構内電話交換機は能力的に機能を追装することは不可能であるのが実態である。もちろん、施設を新築するときにはそのような構内交換機を最初から設置するが、コスト的にも不都合が生ずる。
【００１３】
本発明はこの点に鑑みてなされたものであり、既存の構内交換機はそのまま使用して課金装置を使用することができる、電話回線の内線極性反転装置を提供しようとするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載された発明では、複数個の電話機を構内交換機を経由させて電話局からの電話回線に接続するものにおいて、前記構内交換機と電話局からの電話回線との間に、電話局の交換機を介して相手側電話機との回線が成立したときに作動するトーン信号発生回路を接続し、前記構内交換機と前記複数個の電話機との間に、前記トーン信号発生回路が発生したトーン信号を検出して、検出されたときに前記構内交換機と電話機との間の回線の極性を切換える極性反転回路を設けたことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項２に記載された発明は、請求項１に記載したものにおいて、前記トーン信号発生回路が、接続された回線の極性を検出する極性反転検出回路と、受話器が取り上げられたことを検出するオフフック検出回路と、一定周波数のトーン信号を発生するトーンエンコーダと、前記極性反転検出回路ならびにオフフック検出回路の両方の出力信号を受けたときに一定時間だけ前記トーンエンコーダの出力信号を通過させるタイマースイッチと、該タイマースイッチの出力信号を受けている間、前記トーンエンコーダの出力信号を接続された回線に重畳するトーン重畳回路とで構成されていることを特徴とする。
【００１６】
さらに、請求項３に記載された発明は、請求項１に記載したものにおいて、前記極性反転回路が、回線にトーン信号があるか否かを検出するトーンデコーダと、受話器が取り上げられたことを検出するオフフック検出回路と、前記トーンデコーダならびにオフフック検出回路の両方の出力信号を受けたときに出力信号を発する反転スイッチ駆動回路と、該反転スイッチ駆動回路の出力信号を受けている間、前記回線の切換を行う反転スイッチとで構成されていることを特徴とする。
【００１７】
このような構成とすれば、電話をかけて相手とつながることにより電話局の交換機と構内交換機の間の回線が極性反転したとき、トーン信号発生回路がトーン信号を発生させる。反転スイッチ回路側ではこのトーン信号を受けたことを基準として極性を変え、課金システムの作動を開始させる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の概要を図１について説明する。これはホテル等における実施の形態であり、電話機１は複数台設けられ各室に設置されている場合である。図示するように、構内交換機８と電話局の交換機２からの電線３，４との間にはトーン信号発生回路１１が接続されると共に、構内交換機８と複数個の電話機１との間の電線９，１０には反転スイッチ回路１２が接続されている。
【００１９】
トーン信号発生回路１１は、電話局の交換機２と相手側電話機５（図５参照）の回線が成立したときにトーン信号を発生させるものであり、反転スイッチ回路１２は、トーン信号発生回路１１が発生したトーン信号を検出して、検出されたときに構内交換機８と電話機１との間の回線の極性を切換えるものである。
【００２０】
この回路においては、電話機１から電話機５（図５参照）に接続するために相手側の電話機５の登録番号をダイヤルし、相手側の電話機５の受話器が取り上げられると、電線３，４の極性が反転するから、トーン信号発生回路１１はこれを捉えてトーン信号を発することになる。極性反転スイッチ回路１２は、このトーン信号を捉えて構内交換機８と電話機１との間を接続する電線３，４に印加される直流電圧の極性を反転させる。この反転により、課金装置を作動させることができる。
【００２１】
図２について、トーン信号発生回路１１の構成を説明する。トーン信号発生回路１１は、接続された電線３，４間に印加された電圧の極性を検出する極性反転検出回路１３と、受話器５が取り上げられたことを検出するオフフック検出回路１４と、一定周波数のトーン信号を発生するトーンエンコーダ１５と、極性反転検出回路１３ならびにオフフック検出回路１４の両方の出力信号を受けたときに一定時間だけトーンエンコーダ１５の出力信号を通過させるタイマースイッチ１６と、タイマースイッチ１６の出力信号を受けている間、トーンエンコーダ１５の出力信号を、接続された回線（電線３，４）に重畳するトーン重畳回路１７とで構成されている。
【００２２】
このトーン信号発生回路１１におけるトーンエンコーダ１５は、常時２５０ヘルツ程度（必要に応じて変更してもよい）の周波数の信号を発生しており、この信号が、電線３，４間の極性が通常時（回線を使用していない時または着信以外のとき）と異なる極性となった瞬間にきわめて短時間トーン重畳回路１７を通じて電線３，４に供給される。
【００２３】
図３に示す反転スイッチ回路２１は、電線９，１０にトーン信号があるか否かを検出するトーンデコーダ１８と、受話器５が取り上げられたことを検出するオフフック検出回路１９と、トーンデコーダ１８ならびにオフフック検出回路１９の両方の出力信号を受けたときに出力信号を発する反転スイッチ駆動回路２０と、この反転スイッチ駆動回路２０の出力信号を受けている間、電線９，１０間の極性切換を行う反転スイッチ２１とで構成されている。電線９，１０の反転スイッチ２１を通ったところには、図示しない課金装置が接続される。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成された電話回線の内線極性反転装置であるから、請求項１ないし３に記載した発明によれば、構内交換機には何らの変更も加えずに、各室に設置された電話機あるいは他の通信情報機器の通話料金を課金装置に課金することができることから、以下のような効果が得られる。
【００２５】
電話交換機のメーカーや機種に関係なく既存の施設等への設置が容易となる。
【００２６】
既設の電話交換機に追装機材を必要としないのでコスト的にも有利となる。
【００２７】
ＩＳＤＮ電話回線にも接続が可能であることから、通信費のコスト削減にも貢献できる。
【００２８】
ＮＴＴのピンク電話回線に接続した場合のように、通話中にノイズが発生しないので高品質の通話ができる。
【００２９】
回線成立後に当装置からは一切の信号および情報信号も発生しないので、パソコンを接続して使用した場合でも誤動作する心配がない。
【００３０】
ＮＴＴ技術基準に適合しているので、ＮＴＴ側への回線障害等の心配は全くない。
【００３１】
課金装置から通話料金を引き落す目的外に、極性反転情報を必要とする機器にも応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の概略を示す回路図である。
【図２】図１のうちのトーン信号発生回路を示すブロック図である。
【図３】図１のうちの反転スイッチ回路を示すブロック図である。
【図４】従来の電話回線の概略を示す回路図である。
【図５】図４の回路に構内交換機を接続した状態を示す回路図である。
【符号の説明】
１      電話機
２      交換機（電話局）
３      電線
４      電線
５      電話機
６      電線
７      電線
８      構内交換機
９      電線
１０    電線
１１    トーン信号発生回路
１２    極性反転回路
１３    極性反転検出回路
１４    オフフック検出回路
１５    トーンエンコーダ
１６    タイマースイッチ
１７    トーン重畳回路
１８    トーンデコーダ
１９    オフフック検出回路
２０    反転スイッチ駆動回路
２１    反転スイッチ
【図１】
0004110349.tif 000002
【図２】
0004110349.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004110349.tif 000005
【図５】
0004110349.tif 000006