JP2013211655A - 電源制御システム、電源制御プログラム及び音声通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】停電時に音声通信装置に搭載されるバックアップ用バッテリの動作時間を長期化させる。
【解決手段】本発明は、加入者回路手段と、呼制御手段と、商用電源及び予備電源を用いて、加入者回路手段及び呼制御手段に対して給電する電源制御手段と、停電時に、利用者操作により発呼要求信号を呼制御手段に与える発呼要求手段とを備え、呼制御手段が、停電発生を検出すると、電源制御手段に対して加入者回路手段への給電停止を指示するものであり、停電中に、発呼要求信号の検出又は着呼の検出があると、電源制御手段に対して加入者回路手段への給電開始を指示し、通話が終了すると、電源制御手段に対して加入者回路手段への給電停止を指示する停電時給電制御部を有することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電源制御システム、電源制御プログラム及び音声通信装置に関し、例えば、ＶｏＩＰ−ＴＡ（Voice Over IP−Terminal Adapter）装置に搭載される電源制御システム、電源制御プログラム及び音声通信装置に適用し得るものである。

例えば、ＶｏＩＰ−ＴＡ装置は、加入者宅に設けられるものであり、加入者宅のアナログ電話機と接続してネットワークを通じてＩＰ通話を行なうものである。

一般的に、ＶｏＩＰ−ＴＡ装置は、商用電源ＡＣ１００で電源供給を受けている。従って、停電が発生すると、ＶｏＩＰ−ＴＡ装置への電源が供給されなくなるため、ＶｏＩＰ−ＴＡ装置は動作せず、電話機能が使用できなくなってしまう。停電時に電話が不通になることはユーザに不都合を招くことがあり、例えば企業、コールセンタ、防災センタ等には大きな不都合が生じる。

そこで、停電時に電話機能が使用できなくなることを防ぐために、電源部がバックアップ用バッテリを備え、停電が生じると、商用電源からバックアップ用バッテリに切り替えて電源部が給電する技術がある（特許文献１、２参照）。

特許文献１の記載技術は、停電中に着信があった場合に、電源部が、バックアップ用バッテリに切り替えて、音声制御部に給電するというものである。

特許文献２の記載技術は、停電時に、電源部が、音声通信機能の通話動作に必要な回路（例えば特許文献２に記載のコーデック２１）のみに給電するというものである。

上記のように、特許文献１及び２は、商用電源からの給電がなくなると、電源部が主信号回路への給電切替を行なうにとどまり、主信号回路は、商用電源供給時でも、バックアップ用バッテリ電源供給時でも、同じ動作を行なっている。

ところで、商用電源からバックアップ用バッテリに切り替えた後は、商用電源が復旧するまでの間、バックアップ用バッテリを用いて給電することになる。

短期間で商用電源が復旧することが分かっていれば、バックアップ用バッテリの容量を大きくする必要はないが、万全を期すために、復旧の長期化を想定することが求められ、大容量のバックアップ用バッテリが用いられている。

特願平７−１６２５６４号公報 特開２０００−１３４３５５号公報

しかしながら、大容量のバックアップ用バッテリが用いられると、バックアップ用バッテリをもつ電源部及びその電源部を搭載するＶｏＩＰ−ＴＡ装置が大きくなってしまい、かつ、装置重量が重くなってしまうという問題点が生じ得る。

また、特許文献１の記載技術は、発呼処理に関しては考慮されていない。そのため、利用者が積極的に電話を利用することができない。

さらに、特許文献２の記載技術は、停電時に、音声通信機能の通話動作に必要な回路にのみ給電するものであるため、利用者の電話発信が可能である。しかし、着信も発信もしない場合でも、電源部が上記回路に給電が行なうので、バックアップ用バッテリの動作時間が短くなってしまう。

そのため、装置規模を小さくして、停電時に動作させるバックアップ用バッテリの動作時間を長期化するために、発呼又は着呼があった場合にのみ、音声通信機能に必要な回路に給電することができる電源制御システム、電源制御プログラム及び音声通信装置が求められている。

かかる課題を解決するために、第１の本発明は、（１）少なくとも、通話時に、接続される電話端末に対して通話用電源を供給して、電話端末との間で通話信号の授受を行なう加入者回路手段と、（２）電話端末と通話相手端末との間の呼制御を行なう呼制御手段と、（３）通常時には、商用電源に基づく動作電源を加入者回路手段及び呼制御手段に対して供給し、停電時には、予め設けられた予備電源に切り替えて動作電源を供給する電源制御手段と、（４）停電時に、利用者操作により発呼要求信号を呼制御手段に与える発呼要求手段とを備え、呼制御手段が、停電発生を検出すると、電源制御手段に対して加入者回路手段への給電停止を指示するものであり、停電中に、発呼要求信号の検出又は着呼の検出があると、電源制御手段に対して加入者回路手段への給電開始を指示し、通話が終了すると、電源制御手段に対して加入者回路手段への給電停止を指示する停電時給電制御部を有することを特徴とする電源制御システムである。

第２の本発明は、（１）少なくとも、通話時に、接続される電話端末に対して通話用電源を供給して、電話端末との間で通話信号の授受を行なう加入者回路手段と、（２）電話端末と通話相手端末との間の呼制御を行なう呼制御手段と、（３）通常時には、商用電源に基づく動作電源を加入者回路手段及び呼制御手段に対して供給し、停電時には、予め設けられた予備電源に切り替えて動作電源を供給する電源制御手段と、（４）停電時に、利用者操作により発呼要求信号を呼制御手段に与える発呼要求手段とを備え、コンピュータを、停電発生を検出すると、電源制御手段に対して加入者回路手段への給電停止を指示するものであり、停電中に、発呼要求信号の検出又は着呼の検出があると、電源制御手段に対して加入者回路手段への給電開始を指示し、通話が終了すると、電源制御手段に対して加入者回路手段への給電停止を指示する停電時給電制御部として機能させることを特徴とする電源制御プログラムである。

第３の本発明は、接続される１又は複数の電話端末のネットワークを介した音声通話を制御する音声通信装置において、（１）少なくとも、通話時に各電話端末に対して通話用電源を供給して、各電話端末との間で通話信号の授受を行なう加入者回路手段と、（２）各電話端末と通話相手端末との間の呼制御を行なう呼制御手段と、（３）通常時には、商用電源に基づく動作電源を加入者回路手段及び呼制御手段に対して供給し、停電時には、予め設けられた予備電源に切り替えて動作電源を供給する電源制御手段と、（４）停電時に、利用者操作により発呼要求信号を呼制御手段に与える発呼要求手段とを備え、呼制御手段が、停電発生を検出すると、電源制御手段に対して加入者回路手段への給電停止を指示するものであり、停電中に、発呼要求信号の検出又は着呼の検出があると、電源制御手段に対して加入者回路手段への給電開始を指示し、通話が終了すると、電源制御手段に対して加入者回路手段への給電停止を指示する停電時給電制御部を有することを特徴とする音声通信装置である。

本発明によれば、発呼又は着呼があった場合にのみ、音声通信機能に必要な回路に給電することができるので、装置規模を大きくすることなく、バックアップ用バッテリの消費電力を削減し、動作時間を長期化することができる。

実施形態のＶｏＩＰ−ＴＡ装置の内部構成を示す内部構成図である。 実施形態に係るＳＩＰ終端部による停電時の電源制御処理のフローチャートである。

（Ａ）主たる実施形態
以下では、本発明の電源制御システム、電源制御プログラム及び音声通信装置の主たる実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

この実施形態では、通信制御プロトコルとしてＳＩＰ（Session Initiation Protocol）を採用して、音声通信を行なうＶｏＩＰ−ＴＡ装置の電源制御システムに、本発明を適用する場合の実施形態を例示する。

（Ａ−１）実施形態の構成
図１は、この実施形態のＶｏＩＰ−ＴＡ装置の内部構成を示す内部構成図である。

図１において、この実施形態のＶｏＩＰ−ＴＡ装置１０は、ＳＩＰ終端部１、発呼ボタン２、電源部３、ＳＬＩＣ（Subscriber Line Interface Circuit）回路部４、電話機コネクタ部５、ネットワークコネクタ部６を少なくとも有して構成される。

ＶｏＩＰ−ＴＡ装置１０は、加入者宅に設けられ、接続される加入者の電話機のＩＰ通話を行なうものである。また、ＶｏＩＰ−ＴＡ装置１０は、商用電源７からＡＣ１００Ｖの電源供給を受けて動作するものである。

ネットワークコネクタ部６は、ネットワークの接続回線と接続するインタフェース部である。ネットワークコネクタ部６は、例えば、光ファイバを終端するＯＮＵ（Optical Network Unit）や回線接続するＡＤＳＬモデム装置等と接続して、通信事業者が提供するネットワーク（例えばブロードバンドネットワーク等）と接続を行なうものである。

電話機コネクタ部５は、加入者の電話機（アナログ電話機）と接続するコネクタである。電話機コネクタ部５のポート数は、１個であってもよいし、複数個であってもよい。

ＳＩＰ終端部１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、入出力インタフェース部等からなる回路装置であり、ＣＰＵがＲＯＭに格納される処理プログラムを実行することによりＳＩＰ処理を行なうものである。

また、ＳＩＰ終端部１は、図１に示すように、発呼検出部１１、着呼検出部１２、停電時給電制御部１３、ＳＩＰ処理部１４を少なくとも有する。

ＳＩＰ処理部１４は、ＳＩＰ終端部１の主たる機能であるＳＩＰ処理を行なうものである。つまり、ＳＩＰ処理部１４は、ネットワークとの間で授受する信号の通信制御プロトコル（ＳＩＰ）を終端する。ＳＩＰ処理部１４は、ネットワーク上に存在するＳＩＰサーバとの間で、ＳＩＰメッセージを送受信して通信処理を行なう。また、ＳＩＰ処理部１４は、ＳＩＰを用いた音声通話の着信検出・発信制御や、ＳＬＩＣ回路部４からの音声信号をパケット化して送信したり又は受信パケットを分解して得た音声信号をＳＬＩＣ回路部４に与えたりする。

発呼検出部１１は、発呼ボタン２からの発呼要求信号を検出すると、停電時給電制御部１３に対して発呼検出を通知するものである。

ここで、発呼検出部１１は、停電中に、受け取った発呼要求信号のみを検出するものとし、それ以外に発呼要求信号を受信しても処理を制限する。つまり、停電が発生していない通常時に、発呼ボタン２が押下されて、発呼要求信号が発呼検出部１１に与えられても、発呼検出部１１は発呼要求として検出しない。

また、発呼検出部１１による発呼要求信号の検出は、いわゆるソフトウェア処理としてなされる場合を想定して説明する。

着呼検出部１２は、ネットワークコネクタ部６を介してネットワークからの受信信号に基づいて着呼を検出すると、停電時制御部１３に対して、着呼検出を通知するものである。

なお、図１では、説明便宜上、停電時の着呼検出を明確にするために、着呼検出部１２をブロック図に記載しているが、ＳＩＰ処理部１３が既存技術として備えている着呼検出機能をそのまま利用するようにしてもよい。

停電時給電制御部１３は、停電時に、電源部３に対して、バックアップ用電源を用いた給電又は給電の停止を指示するものである。停電時給電制御部１３は、電源部３から停電検出信号を受け取り、停電発生を認識する。また、停電時給電制御部１３は、停電中に、発呼検出部１１の発呼検出又は着呼検出部１２の着呼検出に基づいて、電源部３に対してバックアップ用電源を用いた給電又は給電の停止を指示する。

つまり、停電中の発呼検出又は着呼検出をトリガとして、ＳＩＰ終端部１がソフトウェア処理で電源部３に対して電源制御を行なう。

ＳＬＩＣ回路部４は、接続される電話機とのインタフェース回路（加入者回路）であり、音声信号のデジタル／アナログ変換処理、電話機への給電、電話機のベル鳴動、電話機のオンフック/オフフック検出、話中音等各種トーン信号送出機能を実現するものである。

電源部３は、ＶｏＩＰ−ＴＡ装置１０の構成要素に対して電源を供給するものである。ここでは、電源部３がＳＩＰ終端部１及びＳＬＩＣ回路部４に対して給電する。

電源部３は、通常時には、商用電源７からの交流を直流に変換して、ＳＩＰ終端部１及びＳＬＩＣ回路部４に対して動作電源を給電する。また、停電時には、電源部３は、商用電源７からバックアップ用電源に切り替える。そして、電源部３はバックアップ用電源を用いて、ＳＩＰ終端部１及びＳＬＩＣ回路部４に対して動作電源を給電する。

このとき、電源部３は、ＳＩＰ終端部１の処理を実行させるために、ＳＩＰ終端部１に対して常時給電する。一方、ＳＬＩＣ回路部４の消費電力を低減するために、電源部３は、ＳＩＰ終端部１の制御の下、発呼時又は着呼時のみ、ＳＬＩＣ回路部４に対して給電する。

電源部３は、図１に示すように、給電監視部３１、バッテリ充電部３２、バックアップ用電源、商用電源／バックアップ用電源切替部３４を少なくとも有する。

給電監視部３１は、商用電源７からの電源供給を監視するものであり、電源供給がない場合に、ＳＩＰ終端部１の停電時制御部１３に対して停電検出信号（例えば、アナログのレベル信号等）を通知するものである。

バッテリ充電部３２は、バックアップ用電源３３に対して充電を行なうものである。

バックアップ用電源３３は、停電時に用いられる電源である。例えば、バックアップ用電源３３は、充放電可能な２次電池等を適用することができる。なお、バックアップ用電池３３の種類は、特に限定されるものではなく、例えば、リチウムイオン二次電池、ニッケルカドミウム蓄電池、ニッケル水素電池等を用いることができる。また、バックアップ用電源３３は、例えば、太陽電池、燃料電池等のようなものであってもよい。

商用電源／バックアップ用電源切替部３４は、給電監視部３１により停電が検出されると、動作電源の給電元を商用電源７からバックアップ用電源３３に切り替えるものである。

また、商用電源／バックアップ用電源切替部３４は、バックアップ用電源３３に切り替えた後、ＳＬＩＣ回路部４への給電を停止する。さらに、停電中に、商用電源／バックアップ用電源切替部３４は、ＳＩＰ終端部１の停電時給電制御部１３からの制御信号に基づいて、ＳＬＩＣ回路部４への給電を行なうものである。

発呼ボタン２は、停電時に、利用者が発信を要求するときに、利用者操作を受けて、発呼要求信号をＳＩＰ終端部１に与えるものである。

なお、発呼要求信号がソフトウェア的にＳＩＰ終端部１に与えられるものであればよく、例えば、ＶｏＩＰ−ＴＡ装置１０又は電話機が物理的なボタンを備え、このボタンの押下により、発呼要求信号がＳＩＰ終端部１に与えられるようにしても良い。

（Ａ−２）実施形態の動作
次に、この実施形態のＶｏＩＰ−ＴＡ装置１０における停電時の電源制御処理の動作について図面を参照しながら詳細に説明する。

図２は、実施形態に係るＳＩＰ終端部１による停電時の電源制御処理のフローチャートである。

まず、ＶｏＩＰ−ＴＡ装置１０は商用電源７に接続されて、通常時は、商用電源７からの電源がＶｏＩＰ−ＴＡ装置１０に供給される。

通常時のＶｏＩＰ−ＴＡ装置１０では、商用電源／バックアップ用電源切替部３４は、商用電源７からの交流を直流に変換して、ＳＩＰ終端部１及びＳＬＩＣ回路部４に給電する。

このとき、電源部３の給電監視部３１は、商用電源７から供給される電圧を監視して給電がなされているか否かを判断する。

そして、停電が発生し、商用電源７からの給電がなくなると、給電監視部３１は、ＳＩＰ終端部１の停電時給電制御部１３に停止検出信号を通知する。例えば、停止検出信号はアナログ信号のＨｉｇｈレベル信号、Ｌｏｗレベル信号であってよく、いずれの信号を停止検出信号とすることができる。

また、商用電源７からの電源供給がなくなると、電源部３の商用電源／バックアップ用電源切替部３４は、動作電源を、バックアップ用電源３３に切り替える。

このとき、ＳＩＰ終端部１の停電時給電制御部１３に停電検出信号が与えられると（Ｓ１０１）、停電時給電制御部１３は、ＳＬＩＣ回路部４への給電を停止するように指示する（Ｓ１０２）。

つまり、電源部３はＳＩＰ終端部１に対して常時給電を行なうが、ＳＬＩＣ回路部４に対しては、電源部３は動作電源を供給しない。これにより、停電時に、ＳＬＩＣ回路部４の電力消費をなくすことができるので、ＶｏＩＰ−ＴＡ装置１００全体の消費電力を抑えることができる。

また、ＶｏＩＰ−ＴＡ装置１０では、ＳＩＰ終端部１がＶｏＩＰ通話の発着信の待ち受けを行なう（Ｓ１０３）。

そして、発呼検出部１１が発呼ボタン２からの発呼要求信号を検出する、又は、着呼検出部１２が着呼要求を検出すると（Ｓ１０３）、停電時給電制御部１３は、電源部３の商用電源／バックアップ用電源切替部３４に対して、ＳＬＩＣ回路部４への給電開始を指示する（Ｓ１０４）。

例えば、着呼検出部１２は、ネットワークを通じて、ＳＩＰサーバから電話機宛の着呼要求信号（例えばＩＮＶＩＴＥメッセージ）の受信を検出することで、着呼を検出する。

また例えば、発呼検出部１１は、発呼ボタン２からの発呼要求信号を検出することで発呼を検出する。例えば、具体的には、発呼ボタン２がＳＩＰ終端部１のＣＰＵに接続されており、発呼ボタン２からの発呼要求信号をＣＰＵがソフトウェア動作により検出する。

なお、停電時でない場合、発呼検出部１１は、発呼ボタン２からの発呼要求信号を検出しない。

また、ＳＬＩＣ回路部４への給電が開始されると、ＳＬＩＣ回路部４が電話機に対して給電を行ない、着呼時には電話機の鳴動等を行ない、又発呼時にはオンフック検出やトーン送出等を行ない、通話を可能とする。

その後、ＳＩＰ終端部１において、ＳＩＰ処理部１４が通話終了を検出すると（Ｓ１０５）、停止時給電制御部１３が商用電源／バックアップ用電源切替部３４に対して、ＳＬＩＣ回路部４への給電停止を指示する（Ｓ１０６）。

これにより、通話を行なっている期間だけ、ＳＬＩＣ回路部４への給電を許容し、それ以外の期間についてＳＬＩＣ回路部４への給電を制限することができる。

（Ａ−３）実施形態の効果
以上のように、この実施形態によれば、停電時かつ無通話時には、ＳＬＩＣ回路部の電力消費がなくなるので、ＶｏＩＰ−ＴＡ装置全体の消費電力を、従来に比べて低く抑えることができる。

その結果、従来装置と同一容量のバックアップ用電源を搭載するならば、従来装置に比べて、バックアップ用電源を用いた動作時間を延長することができる。

つまり、バックアップ用電源の動作時間を従来よりも長くすることができるので、同じ動作時間を確保するためのバッテリ容量を小さくでき、装置の小型化及び軽量化を図ることができる。

（Ｂ）他の実施形態
（Ｂ−１）上述した実施形態では、ＶｏＩＰ−ＴＡ装置が、発呼ボタンを実装する場合を例示した。しかし、ＳＩＰ終端部のＣＰＵが発呼要求信号を検出することができれば、ＶｏＩＰ−ＴＡ装置が発呼ボタンを実装していなくてもよい。

例えば、電話機ハンドセットの操作（オンフック／オフフック）と連動するスイッチ（発呼ボタン）を電話機に実装し、スイッチ情報を電話機コネクタ部とは別線でＶｏＩＰ−ＴＡ装置に引き込む。そして、例えばオフフックしたときにスイッチ情報がＳＩＰ終端部に与えられるようにすることで、ユーザがスイッチを直接操作しなくても、普通に電話をかける操作をするだけでも、同様の効果を得ることができる。

（Ｂ−２）ＶｏＩＰ−ＴＡ装置が収容する電話機の数は、複数であってもよい。この場合、発呼検出部又は着呼検出部は、収容する複数の電話機のうち、いずれからの発呼要求又はいずれに対する着呼であれば、停電時給電制御部はＳＬＩＣ回路部への給電開始又は給電停止を指示する。

（Ｂ−３）ＶｏＩＰ−ＴＡ装置において、停電中に発呼要求があり、ＳＬＩＣ回路部への給電を行なっている場合に、ＳＩＰ終端部が通話時間を管理し、所定時間以上の通話に対して、ＳＩＰ終端部が強制的にＳＬＩＣ回路部への給電停止を指示して、通話を強制終了できるようにしてもよい。

これにより、停電時の長時間通話を強制的に軽減することができる。なお、強制通話終了機能をＯＮとするか又はＯＦＦとする選択設定ができるようにしてもよい。

１０…ＶｏＩＰ−ＴＡ装置、
１…ＳＩＰ終端部、１１…発呼検出部、１２…着呼検出部、１３…停電時給電制御部、１４…ＳＩＰ処理部、
３…電源部、３１…給電制御部、３２…バッテリ充電部、３３…バックアップ用電源、３４…商用電源／バックアップ用電源切替部、
２…発呼ボタン、４…ＳＬＩＣ回路部、５…電話機コネクタ部、６…ネットワークコネクタ部、７…商用電源。

Claims (3)

1. 少なくとも、通話時に、接続される電話端末に対して通話用電源を供給して、上記電話端末との間で通話信号の授受を行なう加入者回路手段と、
   上記電話端末と通話相手端末との間の呼制御を行なう呼制御手段と、
   通常時には、商用電源に基づく動作電源を上記加入者回路手段及び上記呼制御手段に対して供給し、停電時には、予め設けられた予備電源に切り替えて動作電源を供給する電源制御手段と、
   停電時に、利用者操作により発呼要求信号を上記呼制御手段に与える発呼要求手段と
   を備え、
   上記呼制御手段が、
   停電発生を検出すると、上記電源制御手段に対して上記加入者回路手段への給電停止を指示するものであり、停電中に、上記発呼要求信号の検出又は着呼の検出があると、上記電源制御手段に対して上記加入者回路手段への給電開始を指示し、通話が終了すると、上記電源制御手段に対して上記加入者回路手段への給電停止を指示する停電時給電制御部を有する
   ことを特徴とする電源制御システム。
2. 少なくとも、通話時に、接続される電話端末に対して通話用電源を供給して、上記電話端末との間で通話信号の授受を行なう加入者回路手段と、
   上記電話端末と通話相手端末との間の呼制御を行なう呼制御手段と、
   通常時には、商用電源に基づく動作電源を上記加入者回路手段及び上記呼制御手段に対して供給し、停電時には、予め設けられた予備電源に切り替えて動作電源を供給する電源制御手段と、
   停電時に、利用者操作により発呼要求信号を上記呼制御手段に与える発呼要求手段と
   を備え、
   コンピュータを、
   停電発生を検出すると、上記電源制御手段に対して上記加入者回路手段への給電停止を指示するものであり、停電中に、上記発呼要求信号の検出又は着呼の検出があると、上記電源制御手段に対して上記加入者回路手段への給電開始を指示し、通話が終了すると、上記電源制御手段に対して上記加入者回路手段への給電停止を指示する停電時給電制御部として機能させることを特徴とする電源制御プログラム。
3. 接続される１又は複数の電話端末のネットワークを介した音声通話を制御する音声通信装置において、
   少なくとも、通話時に上記各電話端末に対して通話用電源を供給して、上記各電話端末との間で通話信号の授受を行なう加入者回路手段と、
   上記各電話端末と通話相手端末との間の呼制御を行なう呼制御手段と、
   通常時には、商用電源に基づく動作電源を上記加入者回路手段及び上記呼制御手段に対して供給し、停電時には、予め設けられた予備電源に切り替えて動作電源を供給する電源制御手段と、
   停電時に、利用者操作により発呼要求信号を上記呼制御手段に与える発呼要求手段と
   を備え、
   上記呼制御手段が、
   停電発生を検出すると、上記電源制御手段に対して上記加入者回路手段への給電停止を指示するものであり、停電中に、上記発呼要求信号の検出又は着呼の検出があると、上記電源制御手段に対して上記加入者回路手段への給電開始を指示し、通話が終了すると、上記電源制御手段に対して上記加入者回路手段への給電停止を指示する停電時給電制御部を有する
   ことを特徴とする音声通信装置。

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