JP2708787B2 - 回線閉結用スイッチ回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は拡声電話機等の通話回路の回線閉結用スイッ
チ回路に関するものである。

［従来の技術］ 第12図は従来の拡声電話機の回路例を示し、この従来
例は回線L₁,L₂と通話回路１との間に押し込み式のスイ
ッチ２と電流方向を決定するダイオードブリッジ３を挿
入して構成されており、スイッチ２が投入されると、こ
の投入により通話回路１に回線電圧が印加され、この印
加により通話回路１が回線閉結を行うようになってい
る。

第13図は別の従来例を示し、この従来例は回線L₁,L₂
にダイオードブリッジ３を介してリレー駆動回路４を接
続するとともに、リレー駆動回路４で駆動されるリレー
のリレー接点５を介して通話回路１をダイオードブリッ
ジ３の出力端間に接続して構成されており、リレー駆動
回路４に設けたワンプッシュ型のスイッチ６が操作され
る毎に、リレー駆動回路４がリレーの動作を反転させて
リレー接点５をオン、オフさせるようになっている。つ
まりスイッチ６の操作でリレー接点５をオンオフして通
話回路１の回線電圧印加をオンオフし、上記回線の開閉
結を行わせるようにしたものである。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら前者の従来例では押し込みスイッチを用
いているので、タイマー等により自動切断がしにくいと
いう問題があった。

また後者の従来例ではタイマ等による自動切断を容易
に採用できるが、相手側の通話終了で回線L₁,L₂の電圧
を零Ｖにする交換機に接続されている場合、リレーにラ
ッチングタイプが使用されているとリレーのリセットが
出来なくなり、回線が閉結されたままになるという問題
がある。

更にシングルステップル型のリレーを用いた場合回線
電圧が零Ｖになってもその瞬間にリレーがオフするた
め、上記の問題がなくなるがシングルステップ型は一般
に数10mAの電流を常時消費するため、、回線L₁,L₂から
の給電により動作する電話機においては回路の動作電流
が取れず、又拡声電話機においてスピーカの音量が十分
に取れなくなるという問題がある。

本発明は上述の問題点に鑑みて為されたもので、自動
切断が容易に行え、しかも消費電力が小さくて回線から
流れる電流が低く、拡声電話機でもスピーカの音量に影
響を与えることなく使用でき、更に通話終了時に回線電
圧を零Ｖとする交換機に接続されている場合にも自動的
に回線閉結を解除できる回線閉結用スイッチ回路を提供
することを目的とし、併せてワンプッシュ型スイッチの
瞬時動作で回線閉結ができ、また回線閉結、閉結解除が
一つのワンプッシュ型スイッチで行え、更にダイヤルパ
ルスの送出や、制御信号の送出が行える回線閉結用スイ
ッチ回路を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は回線にダイオードブリッジを介して並列的に
接続されオン時にダイオードブリッジを介して回線閉結
を行う第１の半導体スイッチ素子と、この半導体スイッ
チ素子のオン時にオンする第２の半導体スイッチ素子
と、この第２の半導体スイッチ素子を通じてダイオード
ブリッジから給電される電源回路と、この電源回路から
給電を受けて動作して第１の半導体スイッチ素子にオン
信号を出力する制御回路と、オン操作時に上記第１の半
導体スイッチ素子にオン信号を与えるワンプッシュ型ス
イッチとから成るものである。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明におい
て、ワンプッシュ型スイッチのオン操作時にオン操作期
間で略充電され、該スイッチのオフ時から充電電荷を充
電時間よりも長い時間で放出させ、この放出による放電
電流を第１の半導体スイッチ素子のオン信号としたもの
である。

また請求項３記載の発明は請求項２記載の発明におい
て上記ワンプッシュ型スイッチの操作を検出して検出信
号を制御回路に入力する手段を設け、回線閉結後の該ス
イッチの操作時に制御回路が第１の半導体スイッチ素子
のオン信号の出力を停止させるようにしたものである。

更に請求項４記載の発明は請求項３記載の発明におい
て制御回路にダイヤルパルス送出を指示するダイヤルス
イッチ群を設け、このダイヤルスイッチ群のスイッチ操
作時に該スイッチに対応して上記第１の半導体スイッチ
をオンオフさせる信号を制御回路より出力し、回線にダ
イヤルパルスを送出するようにしたものである。

又更に請求項５記載の発明は請求項３又は４記載の発
明に制御回路に制御信号を送出を指示する制御スイッチ
群を設け、この制御スイッチ群のスイッチ操作時に該ス
イッチに対応して上記第１の半導体スイッチをオンオフ
させる信号を制御回路より出力し、回線にパルス列から
なる制御信号を送出するようにしたものである。

［作用］ 而して上記のように構成したので、スイッチの操作で
第１の半導体スイッチ素子をオンして回線閉結を行うこ
とができ、同時に第１の半導体スイッチのオンにより第
２のスイッチ半導体をオンさせて回線から電源回路を通
じて制御回路に給電し、給電後は第１の半導体スイッチ
素子のオン状態を制御回路のオン信号で維持することが
できる。

通話終了後に回線電圧が零Ｖとなった時には制御回路
の給電が停止して第１の半導体スイッチ素子を強制的に
オフして回線閉結を解除する。

尚請求項２記載の発明ではスイッチを操作している時
間を短縮することができる。

又請求項３記載の発明ではスイッチを回線閉結後に操
作すればこの操作に応じて制御回路が第１の半導体スイ
ッチ素子をオフして回線閉結を解除する。

更に請求項４記載の発明では回線閉結状態で、ダイヤ
ルスイッチ群のスイッチの操作があれば制御回路が第１
の半導体スイッチ素子をオンオフさせて回線を断続し、
ダイヤルパルスを回線に送出する。

同様に請求項５記載の発明では回線閉結状態で、制御
スイッチ群の操作があれば制御回路が第１の半導体スイ
ッチ素子をオンオフさせてパルス列からなる制御信号を
回線に送出する。

［実施例］ 実施例１ 第１図は本実施例の回路を示しており、この実施例で
は通話回路１を結合トランス９とダイオードブリッジ３
を通じて回線L₁,L₂に接続するとともに通話回路１の電
源を電源回路７より得るようにしている。また回線閉結
回路をダイオードブリッジ３の出力端間に接続した抵抗
Ｒ_１と第１の半導体スイッチ素子たるトランジスタＱ_１
との直列回路で構成している。

電源回路７はダイオードブリッジ３の出力端に第２の
半導体スイッチ素子たるトランジスタＱ_２を介して接続
され、トランジスタＱ_２のオン時に回線L₁,L₂からダイ
オードブリッジ３を通じて給電され、通話回路１及び後
述の制御回路８の動作に必要な安定した電源電圧を作る
ものである。

制御回路８は１チップマイクロコンピュータ等から構
成されたもので、電源供給を受けると動作を開始して出
力ポートＯ_１を“H"とするものである。

スイッチ10はワンプッシュ型のスイッチで、ダイオー
ドブリッジ３の＋出力端とトランジスタＱ_１のベースに
抵抗Ｒ_２を介して接続してある。

而して本実施例では回線閉結のためにスイッチ10を第
２図（ａ）に示すように押すと、トランジスタＱ_１のベ
ースに抵抗Ｒ_２を通じてベース電流が流れてトランジス
タＱ_１がオンして、回線L₁,L₂を閉結する。

同時にこのオンによりトランジスタＱ_２のエミッタベ
ース、抵抗Ｒ_３、トランジスタＱ_１の回路に電流が流れ
てトランジスタＱ_２がオンし、電源回路７は回線L₁,L₂
から給電される。この給電により電源回路２の安定化さ
れた電源電圧が通話回路１に印加され通話可能状態とな
る。一方ダイオードＤ_１を通じて充電されるコンデンサ
Ｃ_１の両端電圧を電源電圧とする制御回路８では電源端
子のの電圧がコンデンサＣ_１の充電により第２図（ｂ）
のように上昇する。この電圧が制御回路８の動作電圧Vc
cに達すると、制御回路８は出力ポートＯ_１を第２図
（ｃ）のように“H"とする。この“H"信号はダイオード
Ｄ_２、抵抗Ｒ_４、Ｒ_５からなる回路を通じてトランジス
タＱ_１のベースに接続されるため、トランジスタＱ_１は
スイッチ10の状態に関係なくオンし、結果トランジスタ
Ｑ_２もオン状態を保持する。従ってスイッチ10がオフに
戻っても回線閉結状態が維持され続ける。

次に相手側との通話が終了して所謂切り忘れ状態とな
って、交換機が回線電圧を零Ｖとすると、電源回路７へ
の給電が止まるため電源回路７の出力電圧も零Ｖとな
る。従って制御回路８の動作も止まって、その出力ポー
トＯ_１が“L"となり、トランジスタＱ_１はオフする。こ
のオフにより回線閉結が解除されて回線L₁,L₂が解放さ
れることになる。

ここで切り忘れ状態になっても回線電圧を零Ｖとしな
い交換機に接続されている場合には制御回路８をタイマ
動作させて、一定時間後に出力ポートＯ_１を“L"にする
ようにすれば自動的に回線閉結を解除することができ
る。

勿論通話終了を回線L₁,L₂の極性反転等で検出してそ
の時点から一定時間後に回線閉結を解除するようにして
も良く、また回線閉結開始時から一定時間後に回線閉結
を解除するようにしても良い。

尚マイクロコンピュータの制御回路８を用いているた
め低消費電力化を抑えることができるが、更に電力消費
を抑えるためには抵抗Ｒ_１の値を大きくすると良い。

実施例２ 上記実施例１の回路では制御回路８が動作を開始する
まで、スイッチ10を押し続ける必要があるが、本実施例
ではその点を改良したものである。

つまり本実施例はスイッチ10の押し操作時にトランジ
スタＱ_１のベースにベース電流を流す回路を抵抗Ｒ_６、
ダイオードＤ_３、抵抗Ｒ_７、コンデンサＣ_２、抵抗
Ｒ_２、ダイオードＤ_４の回路で構成し、更に制御回路８
の別の出力ポートＯ_２を用いてコンデンサＣ_２の電荷放
電用トランジスタＱ_３の制御を行うようになっている。

而してスイッチ10を第４図（ａ）に示すように押し操
作すると、トランジスタＱ_１,Q_２が実施例１と同様にオ
ンするのであるが、スイッチ10をオンするとダイオード
Ｄ_３、抵抗Ｒ_７を通じて第４図（ｄ）に示すようにコン
デンサＣ_２を短い時定数R₇,C₂で充電して後長い時定数R
₂,C₂でコンデンサＣ_２の電荷をトランジスタＱ_１のベー
スに放電させることにより、トランジスタＱ_１にベース
電流を流すため、スイッチ10を押し操作後直ぐに開放し
てもトランジスタＱ_１のオン状態が一定時間維持され
る。この一定時間内に第４図（ｂ）に示すようにコンデ
ンサＣ_１の電圧が制御回路８の動作電圧Vccに達すれ
ば、第４図（ｃ）に示すように制御回路８の出力ポート
Ｏ_１が“H"となるため、トランジスタＱ_１のオン状態が
引き続いて維持されることになる。同時に出力ポートＯ
_２が第４図（ｅ）に示すよに一定時間“H"となるため、
トランジスタＱ_３がオンしてコンデンサＣ_２の充電電荷
を抵抗Ｒ_７、トランジスタＱ_３を介して放電させ、それ
以後のトランジスタＱ_１のオン、オフ制御を制御回路８
の出力ポートＯ_１のみで行うようにする。

尚切り忘れ時の動作は本実施例でも上記実施例１と同
じであり、また相手先通話終了にも拘わらず回線電圧を
零Ｖとしない交換機に対する対策も同様制御回路８にタ
イマ機能を持たせれば良い。

実施例３ 上記実施例1,2では通話終了時に強制的に回線閉結を
解除するためにはオフ用のスイッチを設けて強制回路８
を動作させる必要があるが、本実施例ではスイッチ10の
操作で回線L₁,L₂の閉結と閉結解除が行えるようにした
もので、実施例２の回路に次の回路を付加して構成され
る。つまり第５図に示すように制御回路８の電源供給を
行うために設けてあるコンデンサＣ_１に並列に抵抗Ｒ_８
とトランジスタＱ_４との直列回路を接続するとともに、
制御回路８の入力ポートＩ_１にトランジスタＱ_４のコレ
クタを接続し、更にトランジスタＱ_４のベース・エミッ
タ間にコンデンサＣ_３を接続し且つ抵抗Ｒ_９を介して抵
抗Ｒ_６を接続してある。

而して回線閉結時の動作は上記実施例２と同様である
が、通話終了後においてスイッチ10を第６図（ａ）に示
すように操作すると、トランジスタＱ_４がスイッチ10の
オン期間中オン動作するため、第６図（ｂ）に示すよう
に制御回路８の入力ポートＩ_１は“H"から“L"に変化す
る。この変化を検出した制御回路８は出力ポートＯ_１を
スイッチ10のスイッチ信号の立ち下がりで、第６図
（ｃ）に示すように“H"から“L"に反転させてトランジ
スタＱ_１をオフする。つまり回線閉結を解除するのであ
る。同時に第６図（ｄ）に示すように出力ポートＯ_２を
一定時間“L"から“H"に反転させて、トランジスタＱ_３
をオンさせ、このオンにより上記のスイッチ10のオンで
充電されたコンデンサＣ_２の電荷を放電させて初期状態
に戻す。

尚切り忘れ時の動作は本実施例でも上記実施例1,2と
同じであり、また相手先通話終了にも拘わらず回線電圧
を零Ｖとしない交換機に対する対策も同様制御回路８に
タイマ機能を持たせれば良い。

実施例４ 上記実施例1,2,3は通話相手に対する応答専門であっ
たが、本実施例は回線閉結後ダイヤルパルスを送出する
ことができるように第７図に示す如く実施例３の回路に
ダイヤルパルスを発信させるためのダイヤルスイッチ群
11を付加したものである。

而してダイヤルパルスを送出するに当たってはスイッ
チ10の操作によりまず回線閉結を行った後に、第８図
（ａ）に示すようにダイヤルスイッチ群11のスイッチを
操作すると、当該スイッチのダイヤル番号に応じて制御
回路８が出力ポートＯ_１を制御して第８図（ｂ）のよう
にダイヤルパルス規格に合うように“H"“L"を繰り返し
た信号を出力する。この信号によりトランジスタＱ_１も
オン、オフを繰り返して回線L₁,L₂を断続しダイヤルパ
ルスを回線L₁,L₂に送出することができるのである。こ
の時トランジスタＱ_２も同時のオン、オフを繰り返すこ
とになる。尚このダイヤルパルス送出期間において制御
回路８は出力ポートＯ_２を第８図（ｃ）に示すように
“H"とするため、この“H"の期間中トランジスタＱ_３が
オンとなり、スイッチ10の操作を受付ない。

尚通話終了後に回線閉結を解除する際のスイッチ10操
作、更には切り忘れ時の回線解除、或いは制御回路８に
タイマ機能を持たせる点は実施例３に準ずる。

実施例５ 実施例４ではダイヤルパルスの送出を可能としたもの
であるが、本実施例はこの実施例４の機能に更に家庭用
電話交換機等に特殊な制御信号を回線L₁,L₂を通じて送
出することができるようにしたものである。

つまり第９図に示すように制御スイッチ群12を実施例
４の回路に付加しており、制御信号を送る場合には回線
閉結後に第10図（ａ）に示すように制御スイッチ群12の
スイッチを操作すれば、当該スイッチに応じてダイヤル
パルスの送出と同様に制御回路８が出力ポートＯ_１を制
御して第10図（ｂ）のように“H"“L"を繰り返した信号
を出力する。この信号によりトランジスタＱ_１もオン、
オフを繰り返して回線L₁,L₂を断続してパルス列からな
る制御信号を回線L₁,L₂に送出することができるのであ
る。この時トランジスタＱ_２も同時のオン、オフを繰り
返すことになる。尚この制御信号の送出期間において制
御回路８は出力ポートＯ_２を第10図（ｃ）に示すように
“H"とするため、この“H"の期間中トランジスタＱ_３が
オンとなり、スイッチ10の操作を受付ない。

尚通話終了後に回線閉結を解除する際のスイッチ10操
作、更には切り忘れ時の回線解除、或いは制御回路８に
タイマ機能を持たせる点は実施例４と同様に実施例３に
準ずる。

尚本実施例を使用する家庭用電話交換機を用いたシス
テムとしては第11図に示すようなものがある。このシス
テムでは屋外側から電話交換機13に外線14とドアホン子
器15からの通話線16とを接続し、屋内側では電話交換機
13から内線17と信号線18とからなる内部線を導出して、
この内部線に電話コンセント19を接続し、電話コンセン
ト19に設けたモジュラージャック21に本実施例の通話回
路用スイッチ回路を用いた拡声電話機等の電話機20を接
続するようになっている。電話交換機13は着信、或いは
呼出等に応じて外線14と内線17、内線17同士、通話線16
と内線17というように通話路を形成し、同時に回線状態
を示す信号を信号線18を通じて電話コンセント19に送り
電話コンセント19で表示や報知を行わせるようになって
いる。

［発明の効果］ 本発明は回線にダイオードブリッジを介して並列的に
接続されオン時にダイオードブリッジを介して回線閉結
を行う第１の半導体スイッチ素子と、この半導体スイッ
チ素子のオン時にオンする第２の半導体スイッチ素子
と、この第２の半導体スイッチ素子を通じてダイオード
ブリッジから給電される電源回路と、この電源回路から
給電を受けて動作して第１の半導体スイッチ素子にオン
信号を出力する制御回路と、オン操作時に上記第１の半
導体スイッチ素子にオン信号を与えるワンプッシュ型ス
イッチとから成るので、半導体スイッチ素子によるラッ
チング型スイッチを構成して回線閉結を維持することが
でき、その為回線閉結維持時に回線から流れる電流を小
さく抑えることができ、その結果拡声電話機に組み込ん
だ場合にもスピーカの音量に影響を与えることが無く、
更に通話終了後に回線電圧を零Ｖとする電話交換機に接
続された場合にも回線電圧が零Ｖとなった時に制御回路
の給電が停止して自動的に第１の半導体スイッチ素子を
強制的にオフして回線閉結を解除することができ、また
半導体スイッチ素子によるラッチング型スイッチである
からタイマ機能等で自動切断も行い易いという効果も有
る。

又請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明におい
て、ワンプッシュ型スイッチのオン操作時にオン操作期
間で略充電され、該スイッチのオフ時から充電電荷を充
電時間よりも長い時間で放出させ、この放出による放電
電流を第１の半導体スイッチ素子のオン信号としたもの
であるから、スイッチを操作している時間を短縮するこ
とができるという効果がある。

更に請求項３記載の発明はワンプッシュ型スイッチの
操作を検出して検出信号を制御回路に入力する手段を設
け、回線閉結後の該スイッチの操作時に制御回路が第１
の半導体スイッチ素子のオン信号の出力を停止させるよ
うにしたものであるから、スイッチを回線閉結後に操作
すればこの操作に応じて制御回路が第１の半導体スイッ
チ素子をオフして回線閉結を解除することができるとい
う効果がある。

更にまた請求項４記載の発明は制御回路にダイヤルパ
ルス送出を指示するダイヤルスイッチ群を設け、このダ
イヤルスイッチ群のスイッチ操作時に該スイッチに対応
して上記第１の半導体スイッチをオンオフさせる信号を
制御回路より出力し、回線にダイヤルパルスを送出する
ようにしたものであるから、回線閉結状態で、ダイヤル
スイッチ群のスイッチの操作があれば制御回路が第１の
半導体スイッチ素子をオンオフさせて回線を断続し、ダ
イヤルパルスを回線に送出することができるもので、し
かも回線閉結に使用する半導体スイッチ素子をダイヤル
パルスを送出するスイッチ素子として兼用できるという
効果がある。

又更に請求項５記載の発明は制御回路に制御信号を送
出を指示する制御スイッチ群を設け、この制御スイッチ
群のスイッチ操作時に該スイッチに対応して上記第１の
半導体スイッチをオンオフさせる信号を制御回路より出
力し、回線にパルス列からなる制御信号を送出するよう
にしたものであるから、回線閉結状態で、制御スイッチ
群の操作があれば制御回路が第１の半導体スイッチ素子
をオンオフさせてパルス列からなる制御信号を回線に送
出することができ、家庭用電話交換機等へ制御信号を送
出する場合に有用なもので、しかも回線閉結用の半導体
スイッチ素子を信号作成用のスイッチ素子として利用で
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１の回路図、第２図は同上の動
作説明用タイムチャート、第３図は本発明の実施例２の
回路図、第４図は同上の動作説明用タイムチャート、第
５図は本発明の実施例３の回路図、第６図は同上の動作
説明用タイムチャート、第７図は本発明の実施例４の回
路図、第８図は同上の動作説明用タイムチャート、第９
図は本発明の実施例５の回路図、第10図は同上の動作説
明用タイムチャート、第11図は同上を使用する電話交換
システムのシステム構成図、第12図は従来例の回路図、
第13図は別の従来例の回路図である。 ３はダイオートブリッジ、７は制御回路、８は制御回
路、10はスイッチ、L₁,L₂は回線、Q₁,Q₂はトランジスタ
である。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回線にダイオードブリッジを介して並列的
   に接続されオン時にダイオードブリッジを介して回線閉
   結を行う第１の半導体スイッチ素子と、この半導体スイ
   ッチ素子のオン時にオンする第２の半導体スイッチ素子
   と、この第２の半導体スイッチ素子を通じてダイオード
   ブリッジから給電される電源回路と、この電源回路から
   給電を受けて動作して第１の半導体スイッチ素子にオン
   信号を出力する制御回路と、オン操作時に上記第１の半
   導体スイッチ素子にオン信号を与えるワンプッシュ型ス
   イッチとから成ることを特徴とする回線閉結用スイッチ
   回路。
2. 【請求項２】ワンプッシュ型スイッチのオン操作時にオ
   ン操作期間で略充電され、該スイッチのオフ時から充電
   電荷を充電時間よりも長い時間で放出させ、この放出に
   よる放電電流を第１の半導体スイッチ素子のオン信号と
   することを特徴とする請求項１記載の回線閉結用スイッ
   チ回路。
3. 【請求項３】ワンプッシュ型スイッチの操作を検出して
   検出信号を制御回路に入力する手段を設け、回線閉結後
   の該スイッチの操作時に制御回路が第１の半導体スイッ
   チ素子のオン信号の出力を停止することを特徴とする請
   求項２記載の回線閉結用スイッチ回路。
4. 【請求項４】制御回路にダイヤルパルス送出を指示する
   ダイヤルスイッチ群を設け、このダイヤルスイッチ群の
   スイッチ操作時に該スイッチに対応して第１の半導体ス
   イッチをオンオフさせる信号を制御回路より出力し、回
   線にダイヤルパルスを送出することを特徴とする請求項
   ３記載の回線閉結用スイッチ回路。
5. 【請求項５】上記制御回路に制御信号を送出を指示する
   制御スイッチ群を設け、この制御スイッチ群のスイッチ
   操作時に該スイッチに対応して第１の半導体スイッチを
   オンオフさせる信号を制御回路より出力し、回線にパル
   ス列からなる制御信号を送出することを特徴とする請求
   項３又は４記載の回線閉結用スイッチ回路。