JP2840610B2

JP2840610B2 - 電子電話機

Info

Publication number: JP2840610B2
Application number: JP2105512A
Authority: JP
Inventors: ヨハネスアントニウスヘブルスヨセファス
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1989-04-24
Filing date: 1990-04-23
Publication date: 1998-12-24
Anticipated expiration: 2013-12-24
Also published as: JPH02296442A; KR900017336A; NL8901018A; US5101429A; DE69014970T2; KR0149861B1; HK63096A; EP0395141A1; DE69014970D1; EP0395141B1

Description

【発明の詳細な説明】（従来技術）本発明は電子電話機（electronic telephone set）に
関連し、該電話機は、電気通信回線網に連結され、かつ音声信号（speech s
ignal）を送受信するよう配設された伝送回路、それぞれの数の交差する第１および第２導体を持つ第
１マトリクスと、第１および第２導体の交差点において
ダイヤル情報と状態情報（status information）を生成
する第１および第２導体にそれぞれ連結されたキースイ
ッチを具え、かつ第１および第２導体の１つあるいはそ
の複数をそれぞれ持つ第２マトリクスを含み、かつ後者
の第１および第２導体の選択された交差点において第１
および第２導体それぞれに連結されたセッティング回路
を含み、該セッティング回路は全く同一の方向に電流を
導通し、一方、第２マトリクスのすべての第２導体は第
１マトリクスの導体と共通に配設され、かつキーボード
手段により生成されたダイヤリング情報に応じて電気通
信回線網と両立するダイヤリング信号を発生し、キーボ
ード手段により生成された状態情報に応じて電話機の動
作を制御するよう配設された制御回路を含むキーボード
手段であって、該制御回路が２つのマトリクスを読み取
る走査手段を具えている。

（背景技術）そのような電子電話機はジョス・ゲボアース（Jos Ge
boers）とハンス・バン・ルーン（Hans van Loon）の
「オンフック・ダイヤリングおよび20個までのレパート
リータイヤル機能を持つ電話機用にプログラムされた制
御装置（PCD3344/006）（Controller（PCD3344/006）Pr
ogrammed for Telephone Sets with Oh−hook Dialling
and up to 20 Number Repetory Dial Facilitie
s）」、1988年８月、アイントーフェン、オランダ国に
よるフィリップス部品研究所報告書第ETT 8805号（Phil
ips Components Laboratory Report No.ETT 8805）、特
に頁２のブロック図と頁８の第６図とその関連説明、特
にこの報告書の4.9.2節の公開から知られている。

伝送回路はTEA 1060ファミリーの集積回路であり、一
方、制御回路はPCD 3340ファミリーの集積回路であろ
う。伝送回路は電気通信回線網に連結するよう配設さ
れ、上記の報告書の場合にはそのライン端子を電話機ラ
インに連結することによりそうされている。伝送回路が
電気通信回線網に無線接続する送受信器手段に連結され
る他の選択（オプション）もある。従前の電子電話機に
おいて、伝送回路は制御回路が伝送回路を介して給電さ
れているようにラインから給電されている。しかし代案
として、上記の伝送回路と制御回路はラインとは無関係
であるかあるいは増幅器回路、換言すれば集積回路TEA
7050に給電するためにそこに使用されている例えば参照
文献で述べられている集積回路TEA 1081のような電源回
路により制御回路に給電する電源回路を具えている。従
前の電子電話機において、伝送回路はマイクロホンから
音声信号を受信しかつ音声信号をイヤーホンに伝える。

最後に、従前の電子電話機は電話番号のようなダイヤ
ル情報を生成するキースイッチのマトリクスを持つキー
ボード手段を具えている。制御回路はキースイッチのマ
トリクスを読み取りかつ読み取られたダイヤル情報に応
じてパルスダイヤル信号あるいは音声周波数ダイヤル信
号のような電気通信回線網と両立できるダイヤル信号を
発生する。パルスダイヤル信号の場合、伝送回路のライ
ン端子と電話機ラインの間の接続線に挿入された電子断
続器（BSN 254）が存在し、この断続器は制御回路によ
り発生されたパルスダイヤル信号により制御される。音
声周波数ダイヤル信号の場合、制御回路に具えられた音
声周波数ダイヤル発生器（DTMF発生器）が音声周波数ダ
イヤル信号を発生し、それは伝送回路によって電話機ラ
インに印加される。

従前の電子電話機のキーボード手段は１方向に導通と
なるダイオード（上記の文献ではダイオードストラップ
として参照されている）のようなセッティングユニット
のマトリクスを含んでいる。このダイオードマトリクス
はパルスダイヤル型の動作を設定するためにPTS「結線
ブリッジ（wired bridge）」のようなダイオードマトリ
クスから例えば物理的あるいは電気的に選択されたダイ
オードを除去することにより状態情報を設定する手段と
なろう。キースイッチに関連するマトリクスはまた例え
ばメモリにキーインされたダイヤル情報を蓄積すること
により状態情報を生成するために使用されている。基本
的には、ダイオードマトリクスにより状態情報は一度だ
け設定され、一方、この状態情報は再び設定でき、かつ
再度キースイッチマトリクスにより設定される。

従前の電子電話機のキーボード手段は上記の報告書の
第６図を参照してこれ以上議論されないであろう。これ
まで見てきたように、そしてもしそうでないなら、当業
者にとってキーボード手段は各複数（8,8）の交差する
第１導体（行１−行５）と第２導体（列１−列８）を持
つキースイッチの第１マトリクスと、種々の（すなわち
２つの）あるいは複数（この場合には第１マトリクスと
丁度同様に８個）の交差する第１導体（行６−行７）と
第２導体（列１−列８）を有する第２マトリクスを具
え、第２マトリクスのすべての第２導体は第１マトリク
スのそれと共通になっている。それ故、２×８＝16の設
定オプションはその事実および概略示されたようにすべ
てが使用される必要が無いとして実現されている。制御
回路はプログラム制御状態のダイヤル情報と状態情報を
読み取る走査手段を具えている。状態情報はプログラム
制御態様で制御回路の中央プロセッサの動作を決定す
る。そこでダイオードマトリクスは例えば特定の地方条
件に電子電話機を適応させるか、あるいは電話機の特定
のタイプを製造するために使用であきる。

これまで述べてきたように、従前の電話機は16個の状
態オプションを有している。これは２個の集積回路ピン
を要するであろう（上記の文献の頁３を見よ）。DIPマ
イクロスイッチのようなスイッチを使用する場合に同じ
リセッティングオプションが要求されるという理由でこ
れは有利である。

（発明の開示）この発明の目的はキーボード手段のマトリクスの導体
の総数を減少し、同時に集積回路の形をした制御回路が
少ない接続ピンで処理されるかあるいは異なる目的に空
き接続ピンを使用できるように同じ潜在能力を少なくと
も維持することにより従前の電子電話機をさらに改善す
ることである。

従って、前文で述べられたタイプの電子電話機を備え
る本発明は、第２マトリクスのすべての第１導体が第１
マトリクスの第１導体と共通になり、かつ走査手段は第
１マトリクスを読み取る場合に第１導体を走査し、第２
マトリクスを読み取る場合に第２導体を走査することを
特徴としている。

簡単に言うと、本発明によりマトリクスは議論してい
る場合の２つの接続ピンを並列に節約するよう配設さ
れ、かつ制御回路のプログラミングに適応することのみ
を要求している。

従前の電子電話機と同様にセッティングユニットはダ
イオードであってもよい。

本発明による電子電話機の配列は従前の電子電話機の
配列とは同じではない。しかし、それはキーボードを具
え、かつその動作の（単一）設定が可能であることが本
質的である。このようにして、本発明はコードレス電話
機に有利に使用でき、一方、識別コードあるいは保守コ
ード（security code）によりこれを保護することが望
ましい。４×４のダイオードマトリクスにより、65536
個の異なる保安コードを含む16ビットの識別語がこのよ
うにして可能である。

当然のことであるが、特に当業者にとって、基本的に
一度設定すべきなお多くのタイプの状態情報が可能であ
り、それは本発明による電子電話機によりすべて具体化
できる。ダイオードマトリクスの並列配列と１つの方向
に１つのマトリクスを読み取りかつ他の方向に他のマト
リクスを読み取る手段を持つキーボードマトリクスが電
話機以外の装置に使用できることが考慮されさえするで
あろう。それはまた本発明の範囲内にある。

本発明は図面を参照してかつコードレス電話機におけ
るその使用によりさらに説明されよう。

（実施例）第１図には電話機ラインに接続された伝送回路１が示
されている。伝送回路１は受信回路４から光電カプラー
５を通して音声信号を受信し、これはキーボード手段３
から情報を受信し、かつ光電カプラー５を介して伝送回
路１に音声周波ダイヤル情報DTMFを送信するマイクロ制
御回路２に情報を順次供給する。送信機手段は変調器８
と発振器９および光電カプラー６を介して伝送回路１か
ら音声信号を受信する周波数電力増幅器10の直列配列を
具えている。制御回路２は変調器８と発振器９および高
周波電力増幅器10に復旧信号を伝える。マイクロ制御回
路２は最後に光電カプラー７を介して電話機ラインから
リンギング信号を受信する。送信機手段8,9,10はデュー
プレックスフィルタ（duplex filter）11とアンテナ42
を介して例えば49MHzの第１周波数で変調された音声信
号を空中に送信する。受信回路４はデュープレックスフ
ィルタ11とアンテナ42により例えば46MHzの第２周波数
で変調された音声信号を混合器41を介して空中から受信
する。破線により示されたように、制御回路２は電話機
ラインにダイヤルトーンの代わりにダイヤルパルスを供
給できる。第１図に示されたすべてのブロックは既知で
あると考えられている。伝送回路１は再びTEA 1060ファ
ミリーの集積回路であり得る。受信回路４はPLL−IC NE
567と組合された集積回路NE 614あるいは集積回路MC 33
61であり得る。光電カプラー5,6,7はタイプCNG 36とCNX
38を持つものの１つであり得る。混合器41は集積回路N
E 612であり得る。送信機8,9,10は離散素子から構成で
きるが、一方、UHF周波数帯域ではBGY 95およびBGY 90
のような増幅器モジュールから作成できる。集積回路BC
D 3344は制御回路２に使用できる。これは同じチップ上
に収容された８ビット中央プロセッサユニットとDTMF発
生器とRAMを持つマイクロ制御スイッチである。データ
通信は制御回路２のデータ出力をターンオンオフするパ
イロットトーンを送信することにより得られる。集積さ
れた位相制御ループ回路NE 567を介して、受信されたパ
イロットトーンは制御回路２のディジタルデータに変換
される。パイロットトーンの周波数は電話機音声帯域の
丁度外にあり、従って変換モード中のデータ伝送はオプ
ションである。もし電話機がパルスダイアリングに使用
されるなら、BSN 254Aタイプのトランジスタは（示され
ていない）電話機ライン断続器（telephone line inter
ruptor）として使用できよう。

第２図のブロック線図により示される電話機の手動動
作ユニットのアーキテクチャーがこれから議論されよ
う。電話機の手動動作ユニットは例えば集積回路PCD 33
44のような制御回路12、キーボード手段13、集積回路NE
614あるいはMC 3361であり得る受信回路14、変調器18
と発振器19および高周波電力増幅器20から構成されてい
るが、しかし46MHzの周波数で変調された音声信号を送
信する送信機手段、受信フィルタ15と送信機手段18,19,
20の双方に接続されているデュープレックスフィルタ2
1、ならびにアンテナ43、そして最後に受信回路14から
情報を受信しかつその増幅されたものをブザー（示され
ていない）に通過する増幅器16,17,40を具えている。制
御回路12は受信回路14からの情報、キーボード手段13か
らのダイヤル情報と状態情報を受信し、かつ増幅器16と
40および増幅器18,発振器19,高周波電力増幅器20に復旧
信号を印加する。

これまで、説明されたコードレス電話機が知られてお
り、従ってその動作はこれ以上議論する必要は無いが、
第１図と第２図それぞれの制御回路２と12は上記の導入
部分に説明された従前の電話機と丁度同様に、ダイヤル
情報と状態情報を読み取るキーボード手段３と13を走査
するようプログラムされていることが観察されている。

第３−５図を参照して、本発明は保安コード（元々８
ビットを具えている）を設定する従前の８ビットDIPマ
イクロスイッチの代わりに修正されたキーボード手段３
および／または13を具える上述の従前のコードレス電話
機に適用するようさらに議論されよう。

第３図は４つの行と４つの列を持つ相対的に小さい集
積キースイッチマトリクス／ダイオードマトリクスを概
略示している。このマトリクスによって16ビット保安コ
ードが選択的にダイオード23を省略することにより設定
できる。どのキースイッチ22も閉成されない場合に保安
コードが読まれるべきことは言うまでもない。保安コー
ドは例えば機械的あるいは電気的にダイオードを除去
し、一方、ダイオード23に直列に配設されたDIPマイク
ロスイッチのスイッチ要素の挿入を考慮することにより
１つあるいは複数のダイオード23を物理的に除去するこ
とによって設定でき、その要素によりダイオード23はス
イッチオフされるかあるいは直列に（示されていない）
フューズを挿入し、一方、ダイオードは各フューズの選
択的溶断を許すことによりスイッチオフできる。ダイオ
ードそれ自身がフューズを形成できることを考慮すべき
である。一般的に言って、１方向に電流を導通するセッ
ティングユニット「23」のマトリクスはキースイッチ22
のマトリクスに接続され、一方、この設定は当業者にと
って疑い無く明らかな種々のやり方で実行できよう。

ダイオードマトリクスはキースイッチマトリクスに既
に備えられたものよりも多い行および列導体を必要とし
ないことに注意することは重要である。これまで観察さ
れたように、集積キースイッチマトリクス／ダイオード
マトリクスを実現するために行うべき唯一のことは、２
つのキーボード手段３および13がそれぞれ本発明によっ
て修正される場合に制御回路2,12のプログラミングを適
応させることである。以前に述べたように、ダイオード
マトリクスのすべてのダイオード23は電話機が製造され
る場合に設定できるが、しかし代案として電話機が製造
され、特に保安コードが問題になるこの場合でダイオー
ドが選択的に設定されることは可能である。すべてのキ
ーボード端子はハイ（high）に設定されている入出力で
あることが好ましい。

制御回路２および12のプログラミングがさらに議論さ
れよう。第２の手動動作スイッチからの信号は第１図の
基本ユニットにより受信され、かつ空間を通して手動動
作ユニットに戻される（返信される）。一度初期化命令
が第２図の手動動作ユニットにより与えられると、16ビ
ットの保安コードが第１図の基本ユニットに送信され
る。この保安コードは第１図の基本ユニットの制御回路
２で検証され、そしてもし正しいと分かったなら第１図
の基本ユニットの送信機手段8,9,10はスイッチオンさ
れ、かつ肯定応答信号（acknowledge signal）が戻され
よう。電話機の選択および設定動作は肯定応答信号の受
信により開始されよう。第２図の手動動作ユニットによ
り送信されたビットはビット毎に返信される。すべての
選択あるいは機能メッセージは２バイト保安コードの第
１バイトに等しい８ビット語を伴っている。保安コード
の第１バイトが正しく受信される場合に命令が遂行さ
れ、これは第１図の基本ユニットにより返信され、その
後で今説明されたサイクルが繰り返される。

受け入れられないほど長い遅延を回避するために、第
１図の基本ユニットから１つあるいはそれ以上の手動動
作ユニットにデータ伝送するプロトコルは第２図による
ものと異なっている。入り電話呼び（incoming telepho
ne call）により保安コードは１つの行に３回伝送され
る。第２図の手動動作ユニットにおいて、これらの３つ
の保安コードが蓄積され、各ビットは多数決チェック
（majority check）に従う。もし比較が行われかつ多数
決チェックが蓄積された保安コードに等しいならブザー
はスイッチオンされ、その後で第２図の手動動作ユニッ
トは連続するリンギングトーンを発生しよう。

第１図の基本ユニットおよび／あるいは第２図の手動
動作ユニットがスイッチオンされるなら、制御回路２お
よび／あるいは12の２バイトRAM位置は16ビット語によ
りオーバーライトされ、この16ビット語は第３図に示さ
れた集積マトリクスの行導体と列導体から読み取られ
る。第２図の手動動作ユニットが第１図の基本ユニット
に置かれる度毎に、上記のRAM位置はこのコード設定に
影響する妨害信号（例えばEMC）を回避するようオーバ
ーライトされよう。

第４図と第５図は第３図の集積キースイッチマトリク
ス／ダイオードマトリクスの各キースイッチとダイオー
ドマトリクスを読み取るルーチンのフローチャートであ
り、この場合このルーチンは第３図の集積マトリクスを
読み取る手段を構成している。言うまでもないが、基本
的にはこのソフトウエアーによる実現の外にハードウエ
アーによる実現も可能である。

第４図において、キースイッチマトリクスの読み取り
ルーチンはステップ50で始まる。ステップ51で行１はロ
ー（low）にセットされる。ステップ52で列１から４が
読み取られる。ステップ53でキーが発見されるかどうか
試験される。もし存在するなら、制御回路２あるいは12
の（示されていない）中央プロセッサはステップ56で計
算を行い制御回路２あるいは12の（示されていない）RA
Mメモリにキーを蓄積し、そしてルーチンはステップ57
で戻る。もしステップ53がネガティブな結果を示すな
ら、ルーチンはステップ54に進み、ここで最後の行であ
るかどうか、すなわちローに設定された行４であるかど
うかを見いだす試験が行われ、もしそうならルーチンは
ステップ57に進み、もしそうでないならルーチンはステ
ップ55に進み、ここで前の行はハイに設定されそして次
の行（この場合には行２）はローに設定され、かつルー
チンはステップ52に再入力され、そのループはステップ
55で行４がローに設定されるまで繰り返されよう。

第３図の集積マトリクスの列が読まれることは第４図
に示されたキースイッチマトリクスの読み取りルーチン
に対して本質的なことである。そのために、列の代わり
に、第５図に示されたダイオードマトリクスの読み取り
ルーチンでは行が読まれている。列が行と呼ばれるかそ
の逆であることは考える必要はなく、その理由で説明の
導入部分とクレームでは第１および第２導体が述べら
れ、一方、キースイッチマトリクスが第１マトリクスと
参照され、かつセッティング回路マトリクスが第２マト
リクスと参照されている。説明の導入部分から既知の電
話機で行われるように例えば８列のキースイッチマトリ
クスが使用される場合に、１つの行（ダイオード列）の
ダイオードマトリクスは８ビット保安コードで十分であ
り得ると付随的に観察され、そして第３図において、例
えば第４行は列１から４の交差点における唯一のキース
イッチを備えることができ、このスイッチはダイオード
マトリクスを読み取る場合に閉成することが許容されよ
う。

第５図において、ダイオードマトリクスの読み取りル
ーチンはステップ60で始まる。ステップ61で列１がロー
に設定され、そして行１から４が読み取られる。ステッ
プ63において行１のデータは制御回路２あるいは12の
（示されていない）RAMメモリに蓄積される。ステップ6
4において列１はハイに設定され、列２はローに設定さ
れ、一方ステップ65において行１から４は読み取られ、
かつステップ66において行２のデータはステップ63と同
じ態様で蓄積される。ステップ67において列２はハイに
設定され、列３はローに設定され、一方ステップ68にお
いて行１から４は再び読み取られ、そしてステップ69に
おいて行３のデータは上記の態様で再び蓄積される。最
後に、ステップ70において列３はハイに設定され、列４
はローに設定され、ステップ71において行１から４は再
び読み取られ、一方、ステップ72において行４のデータ
は上記の態様で蓄積され、ステップ73において列４はハ
イに設定され、ダイオードマトリクスのルーチンは戻り
ステップ（return step）74により終了される。

要約すると制御回路２あるいは12は走査手段を具え、
これは初期化される場合に第３図の集積マトリクスのケ
ースでは行を読み次に列を読む。同様に初期化される場
合、キースイッチ22が閉成され、これが列を読みかつ次
に行を読むケースであるかどうかチェックするために列
を最初に読み取る（なお第３図の場合、そこに述べられ
たダイオード23の極性で）ことは可能である。このこと
は例えばキーがスイッチングオンの間に接触される場合
の誤りのある解釈を回避する。もしこれがそのケースで
あるなら、ダイオードマトリクスの読み取りはキーの復
旧が走査されるまで延期できることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はコードレス電話機の基本ユニットのブロック線
図を示し、第２図は電話機の手動動作ユニットのブロック線図であ
り、第３図は本発明による集積キースイッチマトリクス／ダ
イオードマトリクスの簡単な一実施例の線図であり、第４図は第３図の集積キースイッチマトリクス／ダイオ
ードマトリクスのキースイッチマトリクスを読み取る選
択的ルーチンのフローチャートであり、第５図はダイオードマトリクスの読み取りルーチンであ
る。１……伝送回路２……（マイクロ）制御回路３……キーボード手段４……受信回路 5,6,7……光電カプラー８……変調器９……発振器 10……高周波電力増幅器 11……テュープレックスフィルタ 12……制御回路 13……キーボード手段 14……受信回路 15……受信フィルタ 16,17……増幅器 18……変調器 19……発振器 20……高周波電力増幅器 21……デュープレックスフィルタ 22……キースイッチ 23……ダイオードあるいはセッティングユニット 40……増幅器 41……混合器 42,43……アンテナ 50〜74……プログラムステップ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電子電話機であって、該電話機が、電気通信回線網に連結され、かつ音声信号を送受信する
よう配設された伝送回路、それぞれの数の交差する第１および第２導体を持つ第１
マトリクスと、第１および第２導体の交差点においてダ
イヤル情報と状態情報を生成する第１および第２導体に
それぞれ連結されたキースイッチを具え、かつ第１およ
び第２導体の１つあるいはその複数をそれぞれ持つ第２
マトリクスを含み、かつ後者の第１および第２導体の選
択された交差点において第１および第２導体それぞれに
連結されたセッティング回路を含み、該セッティング回
路は全く同一の方向に電流を導通し、一方、第２マトリ
クスのすべての第２導体は第１マトリクスの導体と共通
に配設され、かつキーボード手段により生成されたダイ
ヤリング情報に応じて電気通信回線網と両立するダイヤ
リング信号を発生し、キーボード手段により生成された
状態情報に応じて電話機の動作を制御するよう配設され
た制御回路を含むキーボード手段であって、該制御回路
が２つのマトリクスを読み取る走査手段を具えるものに
おいて、第２マトリクスのすべての第１導体が第１マトリクスの
第１導体と共通になり、かつ走査手段は第１マトリクスを読み取る場合に第１導体を
走査し、第２マトリクスを読み取る場合に第２導体を走
査すること、を特徴とする電子電話機。
【請求項２】請求項１に記載の電子電話機用キーボード
手段。
【請求項３】それぞれの数の交差する第１および第２導
体を持つ第１マトリクスを具え、かつ第１および第２導
体の交差点において第１および第２導体にそれぞれ連接
されたキースイッチを含み、かつ１つあるいはそれ以上
あるいは複数の交差する第１および第２導体をそれぞれ
有する第２マトリクスを含み、かつ後者の第１および第
２導体の選択された交差点において第１および第２導体
にそれぞれ連結されたセッティング回路を含み、該セッ
ティング回路は全く同一の方向に電流を導通し、一方第
２マトリクスのすべての第２導体は第１マトリクスの第
１導体と共通に配設されているキーボード手段におい
て、第２マトリクスのすべての第１導体が第１マトリクスの
導体と共通になっていること、を特徴とするキーボード
手段。