JP2006019986A - ネットワーク電話システムの電話端末及びこの電話端末で使用される給電方法 - Google Patents

ネットワーク電話システムの電話端末及びこの電話端末で使用される給電方法 Download PDF

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Abstract

【課題】複数のオプションユニットを接続している場合にも、電源投入時の突入電流を規定値内に抑えることができ、しかも安価な電話端末を提供する。
【解決手段】IP電話端末本体2及び各オプションユニット3〜5にスイッチ23,32,42,52及びそれぞれ時定数の異なるタイミング発生回路24,33,43,53を設けるようにし、電源投入時に、IP電話端末本体2と各オプションユニット3〜5との間で各ユニット内負荷回路21,31,41,51に対する駆動電力の供給タイミングをずらすようにしている。
【選択図】 図2

Description

この発明は、例えばIP(Internet Protocol)電話システム等のように、IP網を介して電話端末間で音声通信を行なうネットワーク電話システムの電話端末及びこの電話端末で使用される給電方法に関する。
近年、パケット網を介して、双方向に画像や音声をパケットデータとして、リアルタイムに送受信するネットワーク電話システム(IP電話システム)が普及し始めている。このIP電話システムでは、パケット網に接続される各主装置ごとに内線間通信や外線発着信を行えることは勿論のこと、パケット網を経由した主装置間での内線通信や外線発着信を行うことができる。この場合、POE(Power Over Ether)等の給電手法に従って、次のように電源(駆動電力)がIP電話端末に供給されることにより実現できる。
主装置からパケット網を介して給電を受ける。
LANを構成するルータやスイッチングハブなどのネットワーク構成機器から給電を受ける。
midspan装置から給電を受ける。なお、midspan装置は、給電機能のないネットワーク構成機器」と「給電させたい端末」の中間に設置し、LAN信号はそのまま通し、給電電力だけを追加する給電専用装置である。
ところで、IP電話システムでは、IP電話端末を購入して使用する場合、ユーザは一般にその時点で必要な機能を備えたIP電話端末を選択するようにしている。しかし、使用開始後において、使用状況の変化等に応じて機能を追加する必要が生じる。このような場合、IP電話端末のユーザが任意の機能を実行するためのオプションユニットをIP電話端末本体に接続する手法が提案されている(例えば、特許文献1及び特許文献2)。
特開平4−192698号公報 特開平4−239898号公報。
ところが、上記POE手法では、電源投入時の突入電流に制限がある。このため、突入電流が大きすぎる場合には、主装置からの給電を受けられない可能性がある。特に、IP電話端末にオプションユニットを接続すると、電源投入時の突入電流は、IP電話端末本体だけでなく、オプションユニットの分も加わることになる。このため、突入電流の合計が大きすぎてPOEの規格からはずれると、給電を受けられなくなる。
上記問題を解決するために、IP電話端末本体のコントローラにより、オプションユニットの起動を制御する手法があるが、この手法ではコントローラとオプションユニットとの間を接続し、制御信号を伝送するためのコネクタのpinが別途必要であり、コスト増大を招くことになる。特に、多数のオプションユニットを接続するほど顕著となり非常に好ましくない。
そこで、この発明の目的は、複数のオプションユニットを接続している場合にも、電源投入時の突入電流を規定値内に抑えることができ、しかも安価なネットワーク電話システムの電話端末及びこの電話端末で使用される給電方法を提供することにある。
この発明は、上記目的を達成するために、以下のように構成される。
通信パケットを伝送する通信ネットワークに接続される電話端末と、通信ネットワークを介して複数の電話端末を接続可能で、これら複数の電話端末に対し通信動作に必要な駆動電力を前記通信ネットワークを介して供給する主装置と、電話端末にセット可能で、追加すべく任意の通信機能を実行するためのオプションユニットとを備えたネットワーク電話システムで使用される電話端末であって、電源投入時に通信ネットワークを介して供給される駆動電力を2系統に分配する分配手段と、分配された一方の駆動電力を電話端末本体に供給する第1の電力供給手段と、分配された他方の駆動電力を電話端末本体への駆動電力の供給タイミングからずれたタイミングでオプションユニットに供給する第2の電力供給手段とを備えるようにしたものである。
この構成によれば、電源投入時に、電話端末本体とオプションユニットとの間で駆動電力の供給タイミングをずらすようにしているので、突入電流の合計がPOEで規定された値を超えずに済む。したがって、オプションユニットの起動を制御するために必要な制御信号の信号ラインを新たに設ける必要がなく、これによりオプションユニットを接続するためのpin数を減らすことができ、安価に実現できる。
第1の電力供給手段は、入力される駆動電力を予め決められた遅延量で遅延して電話端末本体に供給する第1の遅延回路を備え、第2の電力供給手段は、入力される駆動電力を第1の遅延回路とは異なる遅延量で遅延してオプションユニットに供給する第2の遅延回路を備えることを特徴とする。なお、第1の遅延回路は、電話端末本体に供給すべく直流電圧を発生する第1の抵抗素子と、この直流電圧を電話端末本体に対し選択的に供給する第1のスイッチ素子と、電話端末本体に供給すべく信号電流を蓄積し、第1のスイッチ素子に蓄積電流を供給して第1のスイッチ素子をオン状態に設定する第1のスイッチ制御回路とを備え、第2の遅延回路は、オプションユニットに供給すべく直流電圧を発生する第2の抵抗素子と、この直流電圧をオプションユニットに対し選択的に供給する第2のスイッチ素子と、第1のスイッチ制御回路とは異なる蓄積容量を有し、オプションユニットに供給すべく信号電流を蓄積し、第2のスイッチ素子に蓄積電流を供給して第2のスイッチ素子をオン状態に設定する第2のスイッチ制御回路とを備える。
この構成によれば、第1及び第2の遅延回路をトランジスタ及びRC回路を用いるだけで構成することができ、これにより遅延回路の構成を簡単かつ小型化することができる。
第1の遅延回路に供給すべく電圧の変動を補正する第1の電圧補正手段と、第2の遅延回路に供給すべく電圧の変動を補正する第2の電圧補正手段とをさらに備えたことを特徴とする。
この構成によれば、第1及び第2の遅延回路に供給される電圧の変動が自動的に補正されることになるので、これにより電源電圧が変動しても起動時間を安定化できる。
電話端末本体に対する駆動電力の供給をオフする時間を短縮する第1の制御手段と、オプションユニットに対する駆動電力の供給をオフする時間を短縮する第2の制御手段とをさらに備えたことを特徴とする。
この構成によれば、電話端末本体及びオプションユニットに供給すべく駆動電力が瞬間的に落ちた場合に、電源復帰時に迅速に駆動電力の供給を行なうことができる。
第1の電力供給手段は、電話端末本体を複数のユニットに分割し、分割されたユニットごとに異なる供給タイミングで複数のユニットに対し駆動電力を供給することを特徴とする。
この構成によれば、電話端末本体に与える突入電流が規定値以上となる場合に、電話端末本体を複数のユニットに分割し、分割されたユニットごとに異なる供給タイミングで複数のユニットに対し駆動電力を供給するようにしているので、突入電流を減らすことができる。
以上詳述したようにこの発明によれば、複数のオプションユニットを接続している場合にも、電源投入時の突入電流を規定値内に抑えることができ、しかも安価なネットワーク電話システムの電話端末及びこの電話端末で使用される給電方法を提供することができる。
以下、この発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1は、この発明に係わるネットワーク電話システムの第1の実施形態を示す概略構成図である。
このシステムは、LAN1を有する。このLAN1には、複数のIP電話端末2−1〜2−n(nは自然数)が接続されている。また、LAN1には、主装置BTが接続されている。主装置BTは、LAN1上に接続された複数のIP電話端末2−1〜2−n相互間の接続や、LAN1と公衆網NWとの間を接続するもので、LAN1と公衆網NWとの間における通信プロトコル及び信号フォーマットの変換機能を備えている。さらに、主装置BTは、起動時に複数のIP電話端末2−1〜2−nに対し駆動電力を供給する。なお、LAN1に設けられるスイッチングハブ6及びルータ7から複数のIP電話端末2−1〜2−nに対し駆動電力を供給するようにしてもよい。
IP電話端末2−1には、任意の追加機能を実行するためのオプションユニット3〜5が接続されている。
図2は、IP電話端末2−1とオプションユニット3〜5との接続関係を示すブロック図である。図中符号21はユニット内負荷回路で、IP電話端末2の各部の制御やLAN1を介して主装置BTとの間での通信処理を行なう。
また、図中符号31,41,51は、各オプションユニット3,4,5のユニット内負荷回路で、主装置BTからの駆動電力が与えられることにより各オプションユニット3,4,5の各部の制御やLAN1を介して主装置BTとの間での通信処理を行なう。
電源投入時に、主装置BTからLAN1を介して与えられる駆動電力は、電力分配器22によりIP電話端末本体2及び各オプションユニット3〜5にそれぞれ分配される。IP電話端末本体2において、分配された駆動電力はスイッチ23により選択的にユニット内負荷回路21に供給される。スイッチ23は、タイミング発生回路24によりオン/オフ制御される。
一方、オプションユニット3において、分配された駆動電力はスイッチ32により選択的にユニット内負荷回路31に供給される。スイッチ32は、タイミング発生回路33により上記タイミング発生回路24とは異なる切替タイミングでオン/オフ制御される。
また、オプションユニット4において、分配された駆動電力はスイッチ42により選択的にユニット内負荷回路41に供給される。スイッチ42は、タイミング発生回路43により上記タイミング発生回路24とは異なる切替タイミングでオン/オフ制御される。
さらに、オプションユニット5において、分配された駆動電力はスイッチ52により選択的にユニット内負荷回路51に供給される。スイッチ52は、タイミング発生回路53により上記タイミング発生回路24とは異なる切替タイミングでオン/オフ制御される。
ところで、オプションユニット3におけるスイッチ32及びタイミング発生回路33は、図3に示すような回路を構成する。
スイッチ32及びタイミング発生回路33は、抵抗素子R1,R2と、コンデンサC1と、トランジスタTR1とにより構成される。電力分配器22の出力電流は、抵抗素子R2を介してコンデンサC1に供給され、当該コンデンサC1に蓄積される。このコンデンサC1は、トランジスタTR1に対して蓄積していた電流を供給する。すると、トランジスタTR1は、抵抗素子R1とユニット内負荷回路31との間の経路を接続し、これにより電力分配器22の出力電流がユニット内負荷回路31に供給されることになる。以後、ユニット内負荷回路31が起動することになる。
次に、上記構成における動作について説明する。
以前、図4に示すように、IP電話端末本体2と、オプションユニット3〜5とが同時に起動するとする。すると、突入電流は、IP電話端末本体2と、オプションユニット3〜5の合計となり、規定されるピーク値の制限にかかってしまうことになる。
そこで、本実施形態では、IP電話端末本体2及びオプションユニット3〜5それぞれのタイミング発生回路24,33,43,53において、電源のオン/オフのタイミングを互いにずらすことにより、突入電流の発生するタイミングをずらすようにしている。
この場合、IP電話端末本体2では、タイミング発生回路24の時定数(R×C)小さくして早く起動させ、オプションユニット3〜5では、タイミング発生回路33,43,53の時定数(R×C)大きくして遅く起動させる。
すると、突入電流は、図5に示すように、IP電話端末本体2及びオプションユニット3〜5でずれたタイミングで発生することになり、規定のピーク値を超えなくなる。
以上のように上記第1の実施形態では、IP電話端末本体2及び各オプションユニット3〜5にスイッチ23,32,42,52及びそれぞれ時定数の異なるタイミング発生回路24,33,43,53を設けるようにし、電源投入時に、IP電話端末本体2と各オプションユニット3〜5との間で各ユニット内負荷回路21,31,41,51に対する駆動電力の供給タイミングをずらすようにしているので、突入電流の合計がPOEで規定された値を超えずに済む。
したがって、各オプションユニット3〜5の起動を制御するために必要な制御信号の信号ラインを新たに設ける必要がなく、これによりオプションユニット3〜5を接続するためのpin数を減らすことができ、安価に実現できる。
また、上記第1の実施形態では、スイッチ23,32,42,52及びタイミング発生回路24,33,43,53をトランジスタ及びRC回路を用いるだけで構成することができるので、IP電話端末本体2及び各オプションユニット3〜5の構成を簡単かつ小型化することができる。
(第2の実施形態)
図6は、この発明の第2の実施形態に係わるIP電話端末2−1とオプションユニット3〜5との接続関係を示すブロック図である。なお、図6において、上記図2と同一部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
すなわち、IP電話端末本体2には、各オプションユニット3〜5と共用されるタイミング発生回路25が設けられている。タイミング発生回路25は、各ユニット内負荷回路21〜51にそれぞれ供給する出力電流をそれぞれ異なるタイミングで出力する。
オプションユニット3には、トランジスタ34及び抵抗素子35が設けられる。トランジスタ34は、タイミング発生回路25からの出力電流が供給されると、抵抗素子35によりユニット内負荷回路31に対し駆動電力を供給する。
オプションユニット4には、トランジスタ44及び抵抗素子45が設けられる。トランジスタ44は、タイミング発生回路25からの出力電流が供給されると、抵抗素子45によりユニット内負荷回路41に対し駆動電力を供給する。
オプションユニット5には、トランジスタ54及び抵抗素子55が設けられる。トランジスタ54は、タイミング発生回路25からの出力電流が供給されると、抵抗素子55によりユニット内負荷回路31に対し駆動電力を供給する。
以上のように上記第2の実施形態であれば、IP電話端末本体2に設けられるタイミング発生回路25をIP電話端末本体2及び各オプションユニット3〜5で共用するようにし、タイミング発生回路25により各オプションユニット3〜5に対し駆動電力を一括して供給するようにしている。
従って、各オプションユニット3〜5では、タイミング発生回路を設けない分、構成が簡単になり、さらに部品点数の削減を可能にして、ユニットの小型化とコストダウンを図ることができる。
また、上記第2の実施形態では、例えばオプションユニット4の故障時に、新たなオプションユニットに交換するだけでよい。さらに上記第2の実施形態では、タイミング発生回路25の接続コネクタに空きがあれば、新たなオプションユニットを簡単に追加接続できる。
(第3の実施形態)
図7は、この発明の第3の実施形態に係わるIP電話端末本体2の回路図である。なお、図7において、上記図2と同一部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
タイミング発生回路24の前段側には、電圧補正回路26が設けられる。電圧補正回路26は、ツェナーダイオード261と、トランジスタ262とにより構成される。電源投入時に、ツェナーダイオード261は、トランジスタ262をオンさせる。これにより、電源電圧が変動しても、タイミング発生回路24への給電開始電圧を安定させることができる。
また、タイミング発生回路24には、タイミング発生制御回路27が設けられている。タイミング発生制御回路27は、ダイオード271と、抵抗素子272とにより構成される。ダイオード271は、電源瞬断時にタイミング発生回路24に設けられるコンデンサ241の電荷をぬくようにしている。これにより、電源電圧が正常に戻ったときに、通常起動と同じ起動時間を確保できる。
さらに、ユニット内負荷回路21には、電解コンデンサ28が接続され、これにより電源が安定化される。
図8は、この発明の第3の実施形態に係わるオプションユニット3〜5の回路図である。なお、図8において、上記図2と同一部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略する。ここでは、オプションユニット3を代表して説明する。
タイミング発生回路33の前段側には、電圧補正回路36が設けられる。電圧補正回路36は、ツェナーダイオード361と、トランジスタ362とにより構成される。電源投入時に、ツェナーダイオード361は、トランジスタ362をオンさせる。これにより、電源電圧が変動しても、タイミング発生回路33への給電開始電圧を安定させることができる。
また、タイミング発生回路33には、タイミング発生制御回路37が設けられている。タイミング発生制御回路37は、ダイオード371と、容量素子372とにより構成される。ダイオード371は、電源瞬断時にタイミング発生回路33に設けられるコンデンサ331の電荷をぬくようにしている。これにより、電源電圧が正常に戻ったときに、通常起動と同じ起動時間を確保できる。
さらに、ユニット内負荷回路31には、電解コンデンサ38が接続され、これにより電源が安定化される。
以上のように第3の実施形態では、IP電話端末本体2及びオプションユニット3において、電圧補正回路26,36を設けて、これら電圧補正回路26,36によりタイミング発生回路24,33に供給される電圧の変動を自動的に補正するようにしているので、電源電圧が変動しても起動時間を安定化できる。
また、上記第3の実施形態では、IP電話端末本体2及びオプションユニット3において、タイミング発生制御回路27,37を設けるようにしているので、IP電話端末本体2及びオプションユニット3に供給すべく電源が瞬間的に落ちた場合に、電源復帰時に迅速に駆動電力の供給を行なうことができる。
(その他の実施形態)
この発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記各実施形態では、IP電話端末本体及び各オプションユニットごとに駆動電力を供給するタイミングをずらす例について説明した。しかしこれに限ることなく、例えばIP電話端末本体を複数のユニットに分割し、分割されたユニットごとに異なる供給タイミングで複数のユニットに対し駆動電力を供給するようにしてもよい。このようにすれば、IP電話端末本体に与える突入電流が規定値以上となる場合に、分割されたユニットごとに異なる供給タイミングで複数のユニットに対し駆動電力を供給するようにしているので、突入電流を減らすことができる。オプションユニットについても同様である。
また、上記各実施形態では、IP電話端末を例として説明したが、例えば無線LANの基地局や、電話機能を有するパーソナル・コンピュータやサーバであってもよい。
その他、システムの構成及び種類、IP電話端末の構成、オプションユニットの構成及び種類、タイミング発生回路の回路構成等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
この発明に係わるネットワーク電話システムの一実施形態を示す概略構成図。 同第1の実施形態におけるIP電話端末とオプションユニットとの接続関係を示すブロック図。 同第1の実施形態において、オプションユニットにおけるスイッチ及びタイミング発生回路の回路構成図。 突入電流が規定値を超える様子を説明するために示す図。 同第1の実施形態において、突入電流が規定値内となる様子を説明するために示す図。 この発明の第2の実施形態に係わるIP電話端末とオプションユニットとの接続関係を示すブロック図。 この発明の第3の実施形態に係わるIP電話端末本体の回路図。 この発明の第3の実施形態に係わるオプションユニットの回路図。
符号の説明
1…LAN、2−1〜2−n…IP電話端末、2…IP電話端末本体、3〜5…オプションユニット、21〜51…ユニット内負荷回路、22…電力分配器、23,32,42,52…スイッチ、24,33,43,53…タイミング発生回路、26,36…電圧補正回路、27,37…タイミング発生制御回路、28,38…電解コンデンサ、34,44,54…トランジスタ、35,45,55…抵抗素子、241…コンデンサ、261…ツェナーダイオード、262…トランジスタ、271…ダイオード、272…抵抗素子、331…コンデンサ、361…ツェナーダイオード、362…トランジスタ、371…ダイオード、372…容量素子、BT…主装置、NW…公衆網、R1,R2…抵抗素子、C1…コンデンサ。

Claims (9)

  1. 通信パケットを伝送する通信ネットワークに接続される電話端末と、前記通信ネットワークを介して複数の電話端末を接続可能で、これら複数の電話端末に対し通信動作に必要な駆動電力を前記通信ネットワークを介して供給する主装置と、前記電話端末にセット可能で、追加すべく任意の通信機能を実行するためのオプションユニットとを備えたネットワーク電話システムで使用される電話端末であって、
    電源投入時に前記通信ネットワークを介して供給される駆動電力を2系統に分配する分配手段と、
    分配された一方の駆動電力を前記電話端末本体に供給する第1の電力供給手段と、
    分配された他方の駆動電力を前記電話端末本体への駆動電力の供給タイミングからずれたタイミングで前記オプションユニットに供給する第2の電力供給手段とを具備したことを特徴とするネットワーク電話システムの電話端末。
  2. 前記第1の電力供給手段は、入力される駆動電力を予め決められた遅延量で遅延して前記電話端末本体に供給する第1の遅延回路を備え、
    前記第2の電力供給手段は、入力される駆動電力を前記第1の遅延回路とは異なる遅延量で遅延して前記オプションユニットに供給する第2の遅延回路を備えることを特徴とする請求項1記載のネットワーク電話システムの電話端末。
  3. 前記第1の遅延回路は、前記電話端末本体に供給すべく直流電圧を発生する第1の抵抗素子と、この直流電圧を前記電話端末本体に対し選択的に供給する前記第1のスイッチ素子と、前記電話端末本体に供給すべく信号電流を蓄積し、前記第1のスイッチ素子に蓄積電流を供給して前記第1のスイッチ素子をオン状態に設定する第1のスイッチ制御回路とを備え、
    前記第2の遅延回路は、前記オプションユニットに供給すべく直流電圧を発生する第2の抵抗素子と、この直流電圧を前記オプションユニットに対し選択的に供給する前記第2のスイッチ素子と、前記第1のスイッチ制御回路とは異なる蓄積容量を有し、前記オプションユニットに供給すべく信号電流を蓄積し、前記第2のスイッチ素子に蓄積電流を供給して前記第2のスイッチ素子をオン状態に設定する第2のスイッチ制御回路とを備えることを特徴とする請求項2記載のネットワーク電話システムの電話端末。
  4. 前記第1の遅延回路に供給すべく電圧の変動を補正する第1の電圧補正手段と、
    前記第2の遅延回路に供給すべく電圧の変動を補正する第2の電圧補正手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項2記載のネットワーク電話システムの電話端末。
  5. 前記電話端末本体に対する駆動電力の供給をオフする時間を短縮する第1の制御手段と、
    前記オプションユニットに対する駆動電力の供給をオフする時間を短縮する第2の制御手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項1記載のネットワーク電話システムの電話端末。
  6. 前記オプションユニットは複数個備え、
    前記第2の電力供給手段は、前記オプションユニットごとに異なるタイミングで前記複数のオプションユニットに対し駆動電力を供給することを特徴とする請求項1記載のネットワーク電話システムの電話端末。
  7. 前記第1の電力供給手段は、前記電話端末本体を複数のユニットに分割し、分割されたユニットごとに異なる供給タイミングで前記複数のユニットに対し駆動電力を供給することを特徴とする請求項1記載のネットワーク電話システムの電話端末。
  8. 前記第2の電力供給手段は、前記オプションユニットを複数のユニットに分割し、分割されたユニットごとに異なる供給タイミングで前記複数のユニットに対し駆動電力を供給することを特徴とする請求項1記載のネットワーク電話システムの電話端末。
  9. 通信パケットを伝送する通信ネットワークに接続される電話端末と、前記通信ネットワークを介して複数の電話端末を接続可能で、これら複数の電話端末に対し通信動作に必要な駆動電力を前記通信ネットワークを介して供給する主装置と、前記電話端末にセット可能で、追加すべく任意の通信機能を実行するためのオプションユニットとを備えたネットワーク電話システムの電話端末に使用される給電方法であって、
    電源投入時に前記通信ネットワークを介して供給される駆動電力を2系統に分配し、
    分配された一方の駆動電力を前記電話端末本体に供給し、
    分配された他方の駆動電力を前記電話端末本体への駆動電力の供給タイミングからずれたタイミングで前記オプションユニットに供給することを特徴とする電話端末の給電方法。
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