JP4328566B2

JP4328566B2 - VoIP switching device

Info

Publication number: JP4328566B2
Application number: JP2003165322A
Authority: JP
Inventors: 豪八重樫
Original assignee: 東北日本電気株式会社
Priority date: 2003-06-10
Filing date: 2003-06-10
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2023-06-10
Also published as: JP2005005875A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電話機をインターネットと電話回線網とに選択的に切替え接続する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電話機をインターネットと電話回線網とに選択的に切替え接続するための切替装置がある（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２２０５４９号公報
この切替装置は、通常時には、電話機をインターネットに接続するように設定し、電話回線網からのリンギングを検出すると、電話機をインターネットから電話回線網に切り替え接続し、そして、電話回線網を介しての通話が終了した電話機からのオンフックを検出して、電話機を電話回線網からインターネットに切り戻すよう構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の切替装置は、リンギングを検出する機能部とオンフックを検出する機能部とが別々に構成されているので、小型化を欠くという課題を有する。
【０００５】
また、従来の切替装置では、切替装置へ供給される電源が停止したときの対策については何も施されていないので、電源停止により電話サービスが停止してしまうという課題を有する。
【０００６】
本発明の目的は、従来のこの様な課題を解決し、小型化され、しかも、電源停止時においても電話サービスを継続することができる、電話機をインターネットと電話回線網とのいずれかに切替えて接続する切替装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のＶｏＩＰ切替装置は、電話機を電話回線網とＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）網とのいずれかに切り替え接続するＶｏＩＰ（ＶｏｉｃｅｏｖｅｒＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）切替装置であって、
電話機を電話回線網とＩＰ網とのいずれかに切り替え接続するとともに、電源が供給されないとき電話機を強制的に電話回線網に接続する切替器と、
電話回線網からのリンギング信号と電話機からのオンフック信号とを区別して検出し、検出結果を通知するオンフック／リンギング検出回路と、
電源が供給されているか否かを確認する電源供給確認手段と、前記電源供給確認手段による確認と前記オンフック／リンギング検出回路からの検出結果とに基づいて前記切替器の切り替え接続を制御する手段とを有する制御部を備え、
前記制御部は、前記電源供給確認手段から電源が供給されている旨の確認を受けて、前記切替器を制御して電話回線網からＩＰ網に切り替え接続し、電源が供給されている間、電話機とＩＰ網との接続を維持し、
前記オンフック／リンギング検出回路は、電話回線網から、ＩＰ網に接続維持されている電話機宛のリンギング信号を検出すると、リンギング信号を検出した旨を前記制御部に通知し、
前記制御部は、リンギング信号を検出した旨の通知を受けて、前記切替器を制御して、電話機をＩＰ網から電話回線網に切り替え接続し、
前記オンフック／リンギング検出回路は、電話回線網に接続された電話機からの通話終了によるオンフック信号を検出して、オンフック信号を検出した旨を前記制御部に通知し、
前記制御部は、オンフック信号を検出した旨の通知を受けて、前記切替器を制御して、電話機を電話回線網からＩＰ網に切り替えて接続し、この接続を維持し、
前記オンフック／リンギング検出回路は、
電話回線網の各回線に接続され、前記電話機のオンフック／オフフックおよび前記電話回線網からのリンギングに伴う前記回線間の差電圧を検出する差電圧検出回路と、
この差電圧と予め定められた閾値とを比較して比較結果論理信号を出力する比較結果論理出力回路と、
前記電話機のオフフックおよび前記電話回線網からのリンギングの少なくとも一方の発生に基づく前記差電圧の変化に伴う前記比較結果論理信号の論理レベルの変化時点から、リンギングにより前記差電圧がパルス状変化をしなくなるまでの期間中ゲートを閉じ、この期間中に前記比較結果論理出力回路から入力される前記比較結果論理信号を出力するのを禁止し、前記期間外はゲートを開け、該ゲートを開けている間に前記比較結果論理出力回路から入力される前記比較結果論理信号をオンフック検出出力として出力するオンフック検出ゲート回路と、
前記期間中において、前記比較結果論理出力回路から入力される前記比較結果論理信号をリンギング検出出力として出力するリンギング検出ゲート回路とを有する。
【０００８】
また、本発明のＶｏＩＰ切替装置は、電話機を電話回線網とＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）網とのいずれかに切り替え接続するＶｏＩＰ（ＶｏｉｃｅｏｖｅｒＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）切替装置であって、電話機を電話回線網とＩＰ網とのいずれかに切り替え接続するとともに、電源が供給されないとき電話機を強制的に電話回線網に接続する切替器と、
電話回線網からのリンギング信号と、電話機からのオンフック信号とを区別して検出し、検出結果を通知するオンフック／リンギング検出回路と、
電源が供給されているか否かを確認する電源供給確認手段と、前記電源供給確認手段による確認と前記オンフック／リンギング検出回路からの検出結果とに基づいて前記切替器の切り替え接続を制御する手段とを有する制御部を備え、
前記制御部は、前記電源供給確認手段から電源が供給されている旨の確認を受けて、前記電話機を電話回線網からＩＰ網に切り替え接続する第１制御信号を作成して出力し、前記切替器は、前記第１制御信号を受け前記電話機を電話回線網からＩＰ網に切り替え接続し、電源が供給されている間、電話機とＩＰ網との接続を維持し、
前記オンフック／リンギング検出回路は、電話回線網から、ＩＰ網に接続維持されている電話機宛のリンギング信号を検出すると、リンギング信号を検出した旨を前記制御部に通知し、
前記制御部は、リンギング信号を検出した旨の通知を受けて、前記電話機をＩＰ網から電話回線網に切り替え接続する第２制御信号を作成して出力し、前記切替器は、前記第２制御信号を受け前記電話機をＩＰ網から電話回線網に切り替え接続し、
前記オンフック／リンギング検出回路は、電話回線網に接続された電話機からの通話終了によるオンフック信号を検出して、オンフック信号を検出した旨を前記制御部に通知し、
前記制御部は、オンフック信号を検出した旨の通知を受けて、前記第１制御信号を前記切替器に送り、前記切替器は、前記第１制御信号を受け前記電話機を電話回線網からＩＰ網に切り替え接続し、この接続を維持し、
前記オンフック／リンギング検出回路は、
電話回線網の各回線に接続され、前記電話機のオンフック／オフフックおよび前記電話回線網からのリンギングに伴う前記回線間の差電圧を検出する差電圧検出回路と、
この差電圧と予め定められた閾値とを比較して比較結果論理信号を出力して通知する比較結果論理出力回路と、
前記制御部からの前記第１制御信号を受けている間ゲートを閉じ、前記比較結果論理出力回路から入力される前記比較結果論理信号を出力するのを禁止し、前記制御部からの前記第２制御信号を受けている間ゲートを開け、前記比較結果論理出力回路から入力される前記比較結果論理信号を出力する第１ゲート回路と、
前記比較結果論理出力回路から前記比較結果論理信号を受け、前記電話機のオフフックおよび前記電話回線網からのリンギングの少なくとも一方の発生に基づく前記差電圧の変化に伴う前記比較結果論理信号の論理レベルの変化時点を認識し、この時点から、リンギングにより前記差電圧がパルス状変化をしなくなるまでの期間中を示すパルス信号を発生するパルス発生回路と、
前記パルスを受けて、このパルス期間中のみゲートを閉じ、この期間中に前記第１ゲート回路から入力される前記比較結果論理信号が出力するのを禁止し、このパルス期間外においてゲートを開け、該ゲートを明けている間に前記第１ゲート回路から入力される前記比較結果論理信号をオンフック検出出力として出力する第２ゲート回路と、
前記制御部からの前記第１制御信号を受けてゲートを開けて前記パルス発生手段からのパルスを出力し、所定の時間差を経て前記制御部から送られる前記第２制御信号を受けてゲートを閉じることにより、前記パルスの先頭から前記時間差までの間の信号を切りだし、該切り出した信号をリンギング検出出力として出力する第３ゲート回路とを有する。
【００１１】
さらに、本発明のＶｏＩＰ切替装置は、前記パルス発生回路が、モノステーブルマルチバイブレータを有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のＶｏＩＰ切替装置は、前記切替器が、リレーを有することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明によるシステムの実施形態の構成ブロック図で、図２は、オンフック／リンギング検出回路の構成ブロック図である。
【００１５】
図１を参照して、本発明のシステムは、宅内に設置される一般電話機１０１を、電話回線網１０８とＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）網１０９とのいずれかに切り替え接続するＶｏＩＰ（ＶｏｉｃｅｏｖｅｒＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）切替装置１０４を有して構成される。ＶｏＩＰ切替装置１０４は、宅内に設置される。
【００１６】
ＶｏＩＰ切替装置１０４は、一般電話機１０１を電話回線網１０８とＩＰ網１０９とのいずれかに切り替え接続するリレー１１０と、音声とＩＰ信号の変換およびリレー１１０の制御を行う音声／ＩＰ変換制御部１０６と、音声／ＩＰ変換制御部１０６と電話回線網１０８に接続され、電話機１０１が電話回線網１０８に接続された場合、電話機１０１のオンフックを検出し、その結果を音声／ＩＰ変換制御部１０６に通知する機能と、電話機１０１がＩＰ網１０９へ接続された場合、電話回線網１０８からの着信（リンギング信号）を検出し、その結果を音声／ＩＰ変換制御部１０６に通知する機能とを有するオンフック／リンギング検出回路１０５と、ＡＣ電源を供給するＡＣ電源部１０７とを有して構成される。
【００１７】
リレー１１０は、ブレーク接点とメーク接点とを有し、ブレーク時は電話機１０１を電話回線網１０８で接続し、メーク時には電話機１０１をＩＰ網１０９に接続してデフォルト状態にするよう構成されている。また、リレー１１０は、ＡＣ電源部１０７が障害でＶｏＩＰ切替装置１０４への電源が供給されない時、ブレーク接点により、電話機１０１を電話回線網１０８に強制的に接続する。
【００１８】
図２を参照して、オンフック／リンギング検出回路１０５は、電話回線網１０８と直接に接続され、電話回線網１０８からの雷サージ等の過電圧から本検出回路を保護する保護素子３０１、３０２と、電話回線網１０８に接続され電話回線のＡ線とＢ線に発生する電圧を分圧する抵抗３０３、３０４と、抵抗３０３、３０４とで分圧された電圧（図２で、ａ点とｂ点に発生する電圧）を定格内に抑えるダイオード３０５、３０６と、抵抗３０３と３０４とで分圧された電圧の差電圧Ｖｃ（図２で、ａ点とｂ点間の差電圧に相当する）を出力する差動増幅オペアンプ３１１と３１２と、差動増幅オペアンプ３１１、３１２の増幅率を決定する抵抗３０７、３０８、３０９、３１０と、差動増幅オペアンプ３１２に接続され差動増幅オペアンプ３１２の出力Ｖｃと閾値Ｖｄを比較して、結果を論理出力するコンパレータ３１３と、閾値Ｖｄを生成するための抵抗３１５、３１６と、出力のプルアップ抵抗３１４とコンパレータ３１３に接続され、音声／ＩＰ変換制御部１０６から到来する、リレー１１０を制御するリレー制御信号Ｆをイネーブル信号にして、コンパレータ３１３の出力を次段に出力するか否かを決定するゲート回路３１７と、ゲート回路３１７がオフした（ゲートを閉じた）時にその出力をＬＯＷレベルに固定するプルダウン抵抗３１８と、コンパレータ３１３の出力を入力として持ち、コンパレータ３１３の出力の立下りを検出して、予め定められた時間幅の間ＨＩＧＨレベルを有するパルスを発生して出力するモノステーブルマルチバイブレータ（ＭＭＶ）３２１と、モノステーブルマルチバイブレータの空き入力端子ｂ１をプルダウンする抵抗３２６と、モノステーブルマルチバイブレータ３２１が発生するパルスの時間幅を決定する抵抗３１９とコンデンサ３２０と、モノステーブルマルチバイブレータ３２１の出力をイネーブル信号として持ち、ゲート回路３１７の出力をオンフック検出の出力として出力するか否かを決定するゲート回路３２２と、ゲート回路３２２がオフした（ゲートを閉じた）時その出力をＬＯＷレベルに固定するプルダウン抵抗３２３と、リレー制御信号Ｆを反転する反転回路３２７と、反転回路３２７の出力をイネーブル信号として持ち、モノステーブルマルチバイブレータ３２１の出力をリンギング検出の出力として出力するか否かを決定するゲート回路３２４と、ゲート回路３２４がオフした（ゲートを閉じた）時にその出力をＬＯＷレベルに固定するプルダウン抵抗３２５とを有して構成される。
【００１９】
次に、本発明の実施形態の動作について図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図３は、動作のフローチャートで、図４は、発信する場合の、オンフック／リンギング検出回路の動作のタイムチャートで、図５は、着信する場合の、オンフック／リンギング検出回路の動作のタイムチャートである。
【００２１】
図１と図２と図３と図４と図５を参照して動作を説明する。
【００２２】
先ず、電話機１０１へ着信する場合の動作を説明する。
【００２３】
図３を参照して、ＶｏＩＰ切替装置１０４の電源がオンすると（ステップＳ１０）、音声／ＩＰ変換制御部１０６は、リレー１１０をＩＰ網１０９に接続し、電話機１０１を電話回線網１０８からＩＰ網１０９に切り替え接続しこの接続を維持するよう制御する（ステップＳ２０）。電話機１０１がＩＰ網１０９に接続維持されている状態をデフォルト状態と呼ぶ。
【００２４】
音声／ＩＰ変換制御部１０６は、電話機１０１への着信を監視し（ステップＳ３０）、電話機１０１への着信を検出すると（ステップＳ３０でハイ）、ＡＣ電源１０７が停電中か否かを確認する（ステップＳ４０）。
【００２５】
もし停電中でなければ（ステップＳ４０のイイエ）、ステップＳ５０に移り、停電中であれば（ステップＳ４０のハイ）、ステップＳ４１０に移る。
【００２６】
停電中の場合（ステップＳ４０のハイ）、ＶｏＩＰ切替装置１０４には電源が供給されないため、装置内のいかなる電子機器は動作することはできない。しかしながら、リレー１１０は、停電中には、ブレークされ、電話機１０１を電話回線網１０８に接続し、停電中でないときは、メークされ、電話機１０１をＩＰ網１０９に接続するよう構成されている。したがって、停電中のとき（ステップＳ４０のハイ）、電話機１０１は電話回線網１０８に接続され（ステップＳ４１０）、停電中でも電話機１０１は電話回線網１０８を使って発信、着信が可能となり、ライフラインとしての通話ができる（ステップＳ４２０）。
【００２７】
音声／ＩＰ変換制御部１０６は、停電の復旧を監視し（ステップＳ４３０）、停電が復旧するまでは電話回線網１０８での着信と通話ができるよう制御し、停電の復旧を検出すると（ステップＳ４３０でハイ）、ステップＳ２０の動作に戻る。
【００２８】
ステップＳ４０において、停電中でないとき（ステップＳ４０でイイエ）、すなわち、リレー１１０はメークされ、電話機１０１がＩＰ網１０９側に接続されているとき、オンフック／リンギング検出回路１０５は、電話回線網１０８からの電話機１０１への着信を要求するリンギング信号を検出できるかを調べる（ステップＳ５０）。
【００２９】
リンギング信号を検出すると（ステップＳ５０でハイ）、オンフック／リンギング検出回路１０５は、リンギング信号が検出された旨を音声／ＩＰ変換制御部１０６に通知する（ステップＳ５１）。
【００３０】
音声／ＩＰ変換制御部１０６は、この通知を受けて、リレー１１０を切り替えて、電話機１０１を電話回線網１０８側に切り替え接続する（ステップＳ６０）。
【００３１】
次に、リンギング信号がリレー１１０を介して電話機１０１に到来すると、電話機１０１のベルが鳴動する（ステップＳ７０）。
【００３２】
次に、オンフック／リンギング検出回路１０５は、電話機１０１がオフフックするか否かを調べる（ステップＳ８０）。
【００３３】
オフフックを検出できないとき（ステップＳ８０でイイエ）、オンフック／リンギング検出回路１０５は、タイマを起動し、所定の時間内にオフフックが検出できるかを調べ、オフフックが検出されないでオンフックのままでタイムアウトするのを認識して（ステップＳ８１でハイ）、電話機１０１がオンフックであることを検出し、ステップＳ２０の動作に戻る。
【００３４】
一方、オフフックを検出できるとき（ステップＳ８０でハイ）、音声／ＩＰ変換制御部１０６は、通話を開始するよう制御する（ステップＳ９０）。
【００３５】
その後、オンフック／リンギング検出回路１０５は、電話機１０１がオンフックするかを監視し（ステップＳ１００）、通話が終了しオンフックを検出すると（ステップＳ１００でハイ）、通話が終了した旨を音声／ＩＰ変換制御部１０６に通知する（ステップＳ１１０）。
【００３６】
音声／ＩＰ変換制御部１０６は、この通知を受けて、リレー１１０を切り替えて、電話機１０１をＩＰ網１０９側に切り替え接続する（ステップＳ２０）。
【００３７】
以降、ステップＳ２０からステップＳ１００までを繰り返す。
【００３８】
次に、電話機１０１から発信する場合の動作について説明する。
【００３９】
先ず、ＶｏＩＰ切替装置１０４の電源がオンすると（ステップＳ２１０）、音声／ＩＰ変換制御部１０６は、リレー１１０をＩＰ網１０９に接続し、電話機１０１をＩＰ網１０９に接続するよう制御する（ステップＳ２２０）。
【００４０】
次に、音声／ＩＰ変換制御部１０６は、電話機１０１がオフフックするかを監視し（ステップＳ２３０）、オフフックを検出すると（ステップＳ２３０でハイ）、ＡＣ電源１０７が停電中か否かを確認する（ステップＳ２４０）。
【００４１】
停電中の場合（ステップＳ２４０でハイ）、前述した着信時の場合と同様に、音声／ＩＰ変換制御部１０６は、電話機１０１を電話回線網１０８に接続し（ステップＳ４１０）、停電中でも電話機１０１は電話回線網１０８を使って発信、着信が可能となり、ライフラインとしての通話ができる（ステップＳ４２０）。
【００４２】
音声／ＩＰ変換制御部１０６は、停電の復旧を監視し（ステップＳ４３０）、停電が復旧するまでは電話回線網１０８での発信と通話ができるよう制御し、停電の復旧を検出すると（ステップＳ４３０でハイ）、ステップＳ２２０の動作に戻る。
【００４３】
停電していない場合（ステップＳ２４０でイイエ）、音声／ＩＰ変換制御部１０６は、電話機１０１からのダイヤリングを待ち、電話機１０１からのダイヤリングを検知する（ステップＳ２５０）。
【００４４】
このとき、電話機１０１は、２種類の異なるダイヤリングのうちの、いずれかでダイヤリングする。すなわち、電話機１０１が、電話回線網１０８を使用して通信相手と通信するために発信するときは、加入者は、電話機１０１から、電話番号の先頭に“＊”を付与してダイヤリングする、すなわち、＊電話番号をダイヤリングする。一方、電話機１０１が、ＩＰ網１０９を使用して通信相手と通信するために発信するときは、加入者は、電話機１０１から、電話番号の先頭に何も付与しないで、電話番号のみをダイヤリングする。
【００４５】
次に、音声／ＩＰ変換制御部１０６は、電話機１０１からのダイヤリングを検知し、電話番号の先頭に“＊”が付与されているかを調べる（ステップＳ２６０）。
【００４６】
電話番号の先頭に“＊”が付与されているとき（ステップＳ２６０でハイ）、音声／ＩＰ変換制御部１０６は、電話回線網１０８への発信要求であると認識し、ＩＰ網１０９側から電話回線網１０８側にリレー１１０を切り替え、電話機１０１を電話回線網１０８に接続するよう制御する（ステップＳ２７０）。
【００４７】
一方、電話番号の先頭に“＊”が付与されていないとき（ステップＳ２６０でイイエ）、音声／ＩＰ変換制御部１０６は、ＩＰ網１０９への発信要求であると認識し、リレー１１０を切り替えずそのまま接続を維持するよう制御する。
【００４８】
次に、音声／ＩＰ変換制御部１０６は、通話を開始するよう制御する（ステップＳ２８０）。
【００４９】
その後、オンフック／リンギング検出回路１０５は、電話機１０１がオンフックするかを監視し（ステップＳ２８０）、通話が終了しオンフックを検出すると（ステップＳ２８０でハイ）、通話が終了した旨を音声／ＩＰ変換制御部１０６に通知する（ステップＳ３００）。
【００５０】
音声／ＩＰ変換制御部１０６は、この通知を受けて、リレー１１０を切り替えて、電話機１０１をＩＰ網１０９側に切り替え接続する（ステップＳ２２０）。
【００５１】
以降、ステップＳ２２０からステップＳ３００までを繰り返す。
【００５２】
次に、本発明の回路的な中心部分となるオンフック／リンギング検出回路１０５の詳細動作について、図１と図２と図４と図５を用いて説明する。
【００５３】
図４は、電話機１０１から電話回線網１０８に発信する場合の、オンフック／リンギング検出回路１０５とリレー１１０の切り替え動作のタイムチャート図で、図５は、電話機１０１に電話回線網１０８から着信する場合の、オンフック／リンギング検出回路１０５とリレー１１０の切り替え動作のタイムチャート図である。
【００５４】
先ず、電話機１０１から電話回線網１０８に発信する場合の動作について図１と図２と図４を用いて説明する。
【００５５】
図１と図２と図４を参照して、音声／ＩＰ変換制御部１０６は、電話機１０１からのオフフック信号と＊電話番号を検出すると、リレー制御信号ＦをＨＩＧＨレベルからＬＯＷレベルに変え、このリレー制御信号Ｆをリレー１１０とオンフック／リンギング検出回路１０５に送る。
【００５６】
リレー１１０は、ＨＩＧＨレベルからＬＯＷレベルに変わるリレー制御信号Ｆを受けて、すでにオフフックしている電話機１０１をＩＰ網１０９から電話回線網１０８に切り替え接続する。
【００５７】
この切り替え接続により、電話機１０１と回線のＡ線とＢ線とオンフック／リンギング検出回路１０５の抵抗３０３と抵抗３０４とで作るループに電流が流れ、抵抗３０４の両端点であるａ点とｂ点の差電圧Ｖｃが変化する。（図４でＴ点）。ここまでの動作は、図４の▲１▼で示される。
【００５８】
オペアンプ３１１、３１２は、この差電圧Ｖｃを検出し、その差電圧Ｖｃをコンパレータ３１３に出力する。
【００５９】
コンパレータ３１３は、オペアンプ３１２から入力される差電圧Ｖｃを抵抗３１５、３１６で決定された閾値Ｖｄと比較し、差電圧Ｖｃが閾値Ｖｄを超えていないとき、つまりＴ点より早い時点では、ＨＩＧＨレベル（５Ｖ）の論理信号を出力し、差電圧Ｖｃが閾値Ｖｄを超えるとき、つまりＴ点より遅い時点では、ＬＯＷレベル（０Ｖ）の論理信号を出力する（図４の▲２▼部分）。
【００６０】
リレー制御信号Ｆは、ゲート回路３１７のイネーブル信号となっているため、現時点でＬＯＷレベルであるリレー制御信号Ｆは、ゲート回路３１７をオープンする（開く）（図４の▲３▼部分）。また、リレー制御信号Ｆは、反転回路３２７により反転され、その結果、得られる反転信号ＩＦは、ゲート回路３２４のイネーブル信号となっているため、ゲート回路３２４は、現時点でＨＩＧＨレベルの反転信号ＩＦにより、オフし（ゲートを閉じ）、リンギング検出出力ＤをＬＯＷレベルに固定する。
【００６１】
次に、モノステーブルマルチバイブレータ３２１は、コンパレータ３１３の出力Ｖｅの立下りを検出し（図４の▲５▼部分）、予め定められた時間幅ｔ１の間だけＨＩＧＨレベルを有するパルスを出力Ｖｈとして出力する。ここで、時間幅ｔ１は、抵抗３１９とコンデンサ３２０との乗算で求められる値で、たとえば、５秒である。
【００６２】
ゲート回路３２２は、モノステーブルマルチバイブレータ３２１からのパルスの出力Ｖｈを受けて、時間幅ｔ１の間、オフする（閉じる）。尚、ゲート回路３２２が時間幅ｔ１の間だけオフする（ゲートを閉じる）ことは、発信時には動作時に意味はなく、着信時には大きな意味を持つため、着信時の動作のところで後述する。
【００６３】
そして、オフフックが認識された時点（図４のＴ点）から時間幅ｔ１後に、モノステーブルマルチバイブレータ３２１からの出力ＶｈがＨＩＧＨレベルからＬＯＷレベルになると（パルスが終了すると）、出力Ｖｈがゲート回路３２２のイネーブル信号となっているため、ゲート回路３２２はオープンする（開く）（図４の▲４▼部分）。この時点で、ゲート回路３１７とゲート回路３２２は、両者ともオープンとなり（開き）、現在オフフック中の電話機１０１のオンフックを検出可能な状態になる。
【００６４】
一方、ゲート回路３２４は、反転信号ＩＦにより、オフし（ゲートを閉じ）、リンギングの検出が禁止されている。
【００６５】
次に、通話が終了し、電話機１０１がオンフックすると（図４でＳ点）、コンパレータ３１３の出力ＶｅがＨＩＧＨレベルになる。このとき、ゲート回路３１７とゲート回路３２２がオープンし（開い）ているので、コンパレータ３１３の出力Ｖｅはそのままオンフック検出出力Ｃとなる。つまり、オンフック検出出力ＣはＨＩＧＨレベルとなる（図４の▲６▼部分）。
【００６６】
次に、音声／ＩＰ変換制御部１０６は、オンフック検出出力ＣがＨＩＧＨレベルになったことを認識すると、リレー制御信号ＦをＬＯＷレベルからＨＩＧＨレベルに変更し、リレー１１０をＩＰ網１０９側に切り替へ、電話機１０１を、電話回線網１０８からＩＰ網１０９に切り替へ接続する（図４の▲７▼部分）。
【００６７】
そして、ＨＩＧＨレベルのリレー制御信号Ｆを受けたゲート回路３１７は、オフし（閉じ）、一方、リレー制御信号Ｆの反転信号ＩＦを受けたゲート回路３２４は、オープンし（開き）、待機状態となる。つまり待機状態では、ゲート回路３１７がオフし（閉じ）、オンフックの検出が禁止され、一方、ゲート回路３２４はオープンし（開き）、リンギングの検出が可能になる。
【００６８】
次に、電話機１０１へ着信するときの動作について図１と図２と図５を用いて説明する。
【００６９】
基本的には発信時と同様の動作を行うため、異なる動作のみを説明する。
【００７０】
着信時に、期間ｔ２（通常ｔ２は２秒程度）のサイレント期間を有する正弦波よりなるリンギンング波形ＲがＡ線とＢ線間に印加されると、ａ点とｂ点の差電圧Ｖｃの波形はパルス状となる。したがって、コンパレータ３１３の出力Ｖｅもパルス状となる。
【００７１】
この時、モノステーブルマルチバイブレータ３２１は、コンパレータ３１３の出力Ｖｅの立下りを検出（図５の▲１▼部分）し、予め定められた時間幅ｔ１の間だけＨＩＧＨレベルを有するパルスを出力Ｖｈとして出力する。
【００７２】
このパルスを受けたゲート回路３２４は、ＨＩＧＨレベルのリンギング検出出力Ｄを出力する（図５の▲２▼部分）。これにより、リンギングが検出されたことになる。
【００７３】
音声／ＩＰ変換制御部１０６は、リンギング検出出力ＤがＨＩＧＨレベルであることを認識すると（リンギングが検出されたことを認識すると）、リレー制御信号ＦをＨＩＧＨレベルからＬＯＷレベルに変更し、このリレー制御信号Ｆをリレー１１０と反転回路３２７とゲート回路３１７に送る。
【００７４】
リレー１１０は、ＨＩＧＨレベルからＬＯＷレベルに変わるリレー制御信号Ｆを受けて、電話機１０１をＩＰ網１０９から電話回線網１０８に切り替え接続する（図５の▲３▼部分）。
【００７５】
反転回路３２７は、ＨＩＧＨレベルからＬＯＷレベルに変わるリレー制御信号Ｆを受けて、ＬＯＷレベルからＨＩＧＨレベルに変わる反転信号ＩＦを出力しゲート回路３２４へ送る。この反転信号ＩＦを受けたゲート回路３２４はオフし(ゲートを閉じ）、リンギング検出出力ＤがＬＯＷレベルに戻る（図５の▲４▼部分）。すなわち、ゲート回路３２４は、オフ（閉じ）されることにより、リンギングの検出が禁止される。このとき、リンギング検出出力Ｄは、時間幅ｔ１のパルスの一部が切りだされた形の信号となる。
【００７６】
ゲート回路３１７は、ＨＩＧＨレベルからＬＯＷレベルに変わるリレー制御信号Ｆを受けて、オープンする（開く）が、オフフックの検出ができるようにするためにはゲート回路３２２をオープンする（開く）必要がある。ここで、着信中では、コンパレータ３１３の出力Ｖｅはパルス状となるため、もし出力Ｖｅを、そのままの形で、オンフック検出出力Ｄとして使用した場合は着信中であるにもかかわらず、音声／ＩＰ変換制御部１０６は、オフフックとオンフックを繰り返していると誤認識してしまう。この時、前述したモノステーブルマルチバイブレータの３２１の出力ＶｈのＨＩＧＨレベルのパルスが大きな意味をなす。すなわち、モノステーブルマルチバイブレータ３２１はコンパレータ３１３の出力Ｖｅの立下りを検出（図５の▲１▼部分）し、予め定められた時間幅ｔ１の間だけＨＩＧＨレベルを有するパルスを出力する（本回路では時間幅ｔ１は、たとえば５秒に設定されていて、５秒幅のパルスが出力される）。着信中においては、ａ点とｂ点の差電圧Ｖｃがパルス状に持続する時間は、サイレント部分も含めて５秒以内であるため、モノステーブルマルチバイブレータ３２１の出力ＶｈのＨＩＧＨレベルの時間幅ｔ１は、５秒に設定されている。時間幅ｔ１のパルスの印加によりゲート回路３２２は、着信中ではオフする（ゲートを閉じる）ことになるので、オンフックの検出が禁止され、前述した誤認識は発生しない。つまり、本回路では、モノステーブルマルチバイブレータ３２１により設定される時間幅ｔ１の間だけオンフックの検出ができないようにゲート回路３２２をオフする（ゲートを閉じる）ことにより、音声／ＩＰ変換制御部１０６がリンギングをオフフックとオンフックとの繰り返しであると認識してしまうことを回避している。したがって、本回路は、モノステーブルマルチバイブレータ３２１の特性を活かし着信中とオンフックまたはオフフックとを区別できる機能を有している。
【００７７】
次に、着信中に電話機１０１をオフフックして通話する場合は図４のＴ点以降の動作と同様である。
【００７８】
また着信中にオンフックしたままタイムアウトした場合は、リンギング信号がストップし、コンパレータ３１３の出力Ｖｅがパルス状からＨＩＧＨレベル固定となるため、モノステーブルマルチバイブレータ３２１の出力ＶｈがＨＩＧＨレベルからＬＯＷレベルとなる。するとゲート回路３２２がこの時点で初めてオープンする（開く）ため、オンフックの検出が可能となり、ＨＩＧＨレベルの出力Ｖｅが、そのままの形で、オンフック検出出力Ｃとなる。すなわち、オンフック検出出力Ｃは、ＨＩＧＨレベルを示し、オンフックが検出されたことを示す。
【００７９】
音声／ＩＰ変換制御部１０６が、このＨＩＧＨレベルのオンフック検出出力Ｃを認識すると、リレー制御信号ＦをＬＯＷレベルからＨＩＧＨレベルに変更し、このリレー制御信号Ｆをリレー１１０とゲート回路３１７と反転回路３２７に送る。
【００８０】
リレー１１０は、このリレー制御信号Ｆを受けて、電話機１０１を電話回線網１０８からＩＰ網１０９に切り替え接続する（図５の▲５▼部分）。
【００８１】
ゲート回路３１７は、このリレー制御信号Ｆを受けて、オフす（閉じ）る。
【００８２】
反転回路３２７は、このリレー制御信号Ｆを受けて反転信号ＩＦを出力しゲート回路３２４へ送る。この反転信号ＩＦを受けたゲート回路３２４は、オープンする（開く）。
【００８３】
つまり、ゲート回路３１７は、オフし（閉じ）、ゲート回路３２４は、オープンして（開いて）、リンギングを検出するための待機状態となる。待機状態では、オンフックの検出が禁止され、リンギング信号のみを検出可能となる。
【００８４】
以上のように、オンフック／リンギング検出回路は、ゲート回路とモノステーブルマルチバイブレータを利用して構成され、オンフックとリンギングを区別して検出している。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、電源供給がない時、電話機を電話回線網に強制的に接続する動作と、電源供給がある時、電話機をＩＰ網に接続してデフォルト状態にし、電話回線網から着信があるとき、その着信を検出して電話機をＩＰ網から電話回線網へ切り替えるという動作と、電話機が電話回線網に接続されている場合、通話が終了し、電話機がオンフックしたとき、このオンフックを検出して電話機を電話回線網からＩＰ網へ切り替えてデフォルト状態に戻すという動作を実行するよう構成されているので、停電時においても電話サービスの提供を保証できるとともに、電話回線網とＩＰ網とのうちのいずれかからも着信が可能であるともに電話回線網とＩＰ網とのいずれかにも発信が可能であるという効果を得ることができる。
【００８６】
また、本発明によるオンフック／リンギング検出回路は、ゲート回路とモノステーブルマルチバイブレータとを利用して、オンフック検出とリンギング検出を切り替えて使用できるよう構成されているので、小型で且つ簡単な構成のオンフック／リンギング検出回路を実現できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるシステムの実施形態の構成ブロック図である。
【図２】オンフック／リンギング検出回路の構成ブロック図である。
【図３】動作のフローチャートである。
【図４】発信する場合の、オンフック／リンギング検出回路の動作のタイムチャートである。
【図５】着信する場合の、オンフック／リンギング検出回路の動作のタイムチャートである。
【符号の説明】
１０１電話機
１０４ＶｏＩＰ切替装置
１０５オンフック／リンギング検出回路
１０６音声／ＩＰ変換制御部
１０７ＡＣ電源部
１１０リレー
１０８電話回線網
１０９ＩＰ網
３０１、３０２保護素子
３１１、３１２差動増幅オペアンプ
３１３コンパレータ
３１７、３２２、３２４ゲート回路
３２１モノステーブルマルチバイブレータ（ＭＭＶ）
３２７反転回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for selectively switching and connecting a telephone to the Internet and a telephone line network.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there is a switching device for selectively switching and connecting a telephone to the Internet and a telephone network (for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-11-220549
Normally, this switching device is set so that the telephone is connected to the Internet, and when ringing from the telephone network is detected, the telephone is switched from the Internet to the telephone network and connected via the telephone network. It is configured to detect an on-hook from a telephone whose call has ended and switch the telephone back from the telephone network to the Internet.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional switching device has a problem that it lacks miniaturization because the function unit for detecting ringing and the function unit for detecting on-hook are configured separately.
[0005]
Further, in the conventional switching device, no countermeasure is taken when the power supplied to the switching device is stopped. Therefore, there is a problem that the telephone service is stopped when the power is stopped.
[0006]
The object of the present invention is to solve such a conventional problem, is downsized, and can continue the telephone service even when the power is stopped. The telephone is switched between the Internet and the telephone line network. It is to provide a switching device to be connected.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  The VoIP switching device of the present invention is a VoIP (Voice over Internet Protocol) switching device that switches and connects a telephone to either a telephone line network or an IP (Internet Protocol) network,
  A switch that connects the telephone to either the telephone network or the IP network, and forcibly connects the telephone to the telephone network when power is not supplied;
  An on-hook / ringing detection circuit that distinguishes and detects a ringing signal from a telephone network and an on-hook signal from a telephone, and notifies a detection result;
  Power supply confirmation means for confirming whether power is supplied, means for controlling the switching connection of the switch based on the confirmation by the power supply confirmation means and the detection result from the on-hook / ringing detection circuit; A control unit having
  The control unit receives confirmation from the power supply confirmation means that power is being supplied, controls the switch to switch from the telephone line network to the IP network, and while power is being supplied, Maintain the connection between the phone and the IP network,
  When the on-hook / ringing detection circuit detects a ringing signal addressed to the telephone connected to the IP network from the telephone line network, the on-hook / ringing detection circuit notifies the control unit that the ringing signal has been detected,
  The control unit receives a notification that a ringing signal has been detected, controls the switch, and switches and connects the telephone from the IP network to the telephone line network;
  The on-hook / ringing detection circuit detects an on-hook signal from a telephone connected to a telephone network and notifies the control unit that the on-hook signal has been detected;
  The control unit receives notification that an on-hook signal has been detected, controls the switch, connects the telephone from the telephone line network to the IP network, and maintains this connection.And
  The on-hook / ringing detection circuit includes:
  A differential voltage detection circuit that is connected to each line of the telephone network and detects a differential voltage between the lines due to on-hook / off-hook of the telephone and ringing from the telephone network;
  A comparison result logic output circuit for comparing the difference voltage with a predetermined threshold and outputting a comparison result logic signal;
  From the time when the logic level of the comparison result logic signal changes due to the change in the difference voltage based on the occurrence of at least one of off-hook of the telephone and ringing from the telephone network, the difference voltage changes in a pulse form due to ringing. During this period, the gate is closed, and during this period, the output of the comparison result logic signal input from the comparison result logic output circuit is prohibited, and the gate is opened and the gate is opened outside the period. An on-hook detection gate circuit that outputs the comparison result logic signal input from the comparison result logic output circuit as an on-hook detection output,
  A ringing detection gate circuit that outputs the comparison result logic signal input from the comparison result logic output circuit as a ringing detection output during the period;.
[0008]
  The VoIP switching device according to the present invention is a VoIP (Voice over Internet Protocol) switching device that switches and connects a telephone to either a telephone network or an IP (Internet Protocol) network, and the telephone is connected to the telephone network and the IP. A switch for connecting to the network and forcibly connecting the telephone to the telephone network when power is not supplied;
  An on-hook / ringing detection circuit that distinguishes and detects a ringing signal from a telephone network and an on-hook signal from a telephone, and notifies a detection result;
  Power supply confirmation means for confirming whether power is supplied, means for controlling the switching connection of the switch based on the confirmation by the power supply confirmation means and the detection result from the on-hook / ringing detection circuit; A control unit having
  The control unit receives a confirmation from the power supply confirmation means that power is being supplied, and creates and outputs a first control signal for switching and connecting the telephone from the telephone line network to the IP network. A device that receives the first control signal, switches the telephone from the telephone network to the IP network, and maintains the connection between the telephone and the IP network while power is supplied;
  When the on-hook / ringing detection circuit detects a ringing signal addressed to the telephone connected to the IP network from the telephone line network, the on-hook / ringing detection circuit notifies the control unit that the ringing signal has been detected,
  In response to the notification that the ringing signal has been detected, the control unit creates and outputs a second control signal for switching and connecting the telephone from the IP network to the telephone line network, and the switch is configured to output the second control signal. Receiving the signal and switching the telephone from the IP network to the telephone network,
  The on-hook / ringing detection circuit detects an on-hook signal from a telephone connected to a telephone network and notifies the control unit that the on-hook signal has been detected;
  The control unit receives a notification that an on-hook signal has been detected, and sends the first control signal to the switch. The switch receives the first control signal and sends the telephone from the telephone line network to the IP network. Switch to connect and maintain this connectionAnd
  The on-hook / ringing detection circuit includes:
  A differential voltage detection circuit that is connected to each line of the telephone network and detects a differential voltage between the lines due to on-hook / off-hook of the telephone and ringing from the telephone network;
  A comparison result logic output circuit for comparing the difference voltage with a predetermined threshold value and outputting a comparison result logic signal for notification;
  The gate is closed while receiving the first control signal from the control unit, the output of the comparison result logic signal input from the comparison result logic output circuit is prohibited, and the second from the control unit is prohibited. A first gate circuit that opens a gate while receiving a control signal and outputs the comparison result logic signal input from the comparison result logic output circuit;
  The comparison result logic signal is received from the comparison result logic output circuit, and the logic level of the comparison result logic signal according to a change in the difference voltage based on occurrence of at least one of off-hook of the telephone and ringing from the telephone network A pulse generation circuit for recognizing a change time point and generating a pulse signal indicating a period from this time point until the difference voltage no longer changes in a pulse form due to ringing;
  In response to the pulse, the gate is closed only during the pulse period, and the comparison result logic signal input from the first gate circuit is prohibited during the period, and the gate is opened outside the pulse period. A second gate circuit that outputs the comparison result logic signal input from the first gate circuit as an on-hook detection output while the gate is open;
In response to the first control signal from the control unit, the gate is opened to output a pulse from the pulse generating means, and the gate is closed in response to the second control signal sent from the control unit after a predetermined time difference. Thus, a third gate circuit that cuts out a signal from the beginning of the pulse to the time difference and outputs the cut-out signal as a ringing detection output is provided.
[0011]
Furthermore, the VoIP switching device of the present invention is characterized in that the pulse generation circuit has a monostable multivibrator.
[0012]
The VoIP switching device of the present invention is characterized in that the switch has a relay.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 is a configuration block diagram of an embodiment of a system according to the present invention, and FIG. 2 is a configuration block diagram of an on-hook / ringing detection circuit.
[0015]
Referring to FIG. 1, the system of the present invention switches a general telephone 101 installed in a home to either a telephone line network 108 or an IP (Internet Protocol) network 109 to connect to the VoIP (Voice over Internet Protocol). A switching device 104 is included. The VoIP switching device 104 is installed in the home.
[0016]
The VoIP switching device 104 includes a relay 110 for switching and connecting the general telephone 101 to either the telephone line network 108 or the IP network 109, and a voice / IP conversion control unit 106 for converting voice and IP signals and controlling the relay 110. When the telephone 101 is connected to the telephone network 108, the on-hook of the telephone 101 is detected, and the result is sent to the voice / IP conversion controller 106. On-hook having a notification function and a function of detecting an incoming call (ringing signal) from the telephone line network 108 and notifying the result to the voice / IP conversion control unit 106 when the telephone set 101 is connected to the IP network 109. / Ringing detection circuit 105 and an AC power supply unit 107 for supplying AC power.
[0017]
The relay 110 has a break contact and a make contact, and is configured to connect the telephone set 101 via the telephone line network 108 at the time of a break and to connect the telephone set 101 to the IP network 109 at the time of making a default state. The relay 110 forcibly connects the telephone set 101 to the telephone line network 108 by a break contact when the AC power supply unit 107 is faulty and power is not supplied to the VoIP switching device 104.
[0018]
Referring to FIG. 2, an on-hook / ringing detection circuit 105 is directly connected to the telephone network 108, and protective elements 301 and 302 that protect the detection circuit from an overvoltage such as a lightning surge from the telephone network 108. Resistors 303 and 304 that are connected to the telephone network 108 and divide the voltages generated on the A and B lines of the telephone line, and voltages divided by the resistors 303 and 304 (in FIG. 2, at points a and b) The voltage difference voltage Vc (corresponding to the voltage difference between points a and b in FIG. 2) is output by the diodes 305 and 306 and the resistors 303 and 304 that keep the generated voltage within the rating. Differential amplification operational amplifiers 311 and 312, differential amplification operational amplifiers 311 and 312, resistors 307, 308, 309, and 310 that determine amplification factors, and differential amplification operational amplifier 312. 2 is connected to a comparator 313 that compares the output Vc of 2 and a threshold Vd and outputs a logical result, resistors 315 and 316 for generating the threshold Vd, an output pull-up resistor 314, and a comparator 313. A gate circuit 317 that determines whether or not to output the output of the comparator 313 to the next stage using the relay control signal F that controls the relay 110 coming from the conversion control unit 106 as an enable signal, and the gate circuit 317 are turned off. It has a pull-down resistor 318 that fixes its output to the LOW level when the gate is closed, and the output of the comparator 313 as inputs, detects the falling of the output of the comparator 313, and is HIGH for a predetermined time width Monostable multivibrator (MMV) 321 that generates and outputs a pulse having a level A resistor 326 that pulls down the vacant input terminal b1 of the monostable multivibrator, a resistor 319 that determines a time width of a pulse generated by the monostable multivibrator 321, a capacitor 320, and an output of the monostable multivibrator 321 as an enable signal A gate circuit 322 for determining whether or not to output the output of the gate circuit 317 as an output of on-hook detection, and a pull-down resistor 323 for fixing the output to the LOW level when the gate circuit 322 is turned off (the gate is closed). An inverting circuit 327 that inverts the relay control signal F, and a gate circuit 324 that has the output of the inverting circuit 327 as an enable signal and determines whether or not to output the output of the monostable multivibrator 321 as an output of ringing detection , Game And a pull-down resistor 325 that fixes its output to the LOW level when the circuit 324 is turned off (the gate is closed).
[0019]
Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0020]
3 is a flowchart of the operation, FIG. 4 is a time chart of the operation of the on-hook / ringing detection circuit when making a call, and FIG. 5 is a time chart of the operation of the on-hook / ringing detection circuit when receiving a call. is there.
[0021]
The operation will be described with reference to FIGS. 1, 2, 3, 4 and 5.
[0022]
First, the operation when receiving a call to the telephone 101 will be described.
[0023]
Referring to FIG. 3, when the power of VoIP switching device 104 is turned on (step S10), voice / IP conversion control unit 106 connects relay 110 to IP network 109, and telephone 101 is connected from telephone network 108 to the IP network. Control is performed so as to switch to 109 and maintain this connection (step S20). A state in which the telephone 101 is kept connected to the IP network 109 is referred to as a default state.
[0024]
The voice / IP conversion control unit 106 monitors the incoming call to the telephone set 101 (step S30), and when detecting the incoming call to the telephone set 101 (high in step S30), checks whether the AC power source 107 is in a power outage (step S30). Step S40).
[0025]
If it is not during a power failure (No in step S40), the process proceeds to step S50, and if it is during a power failure (high in step S40), the process proceeds to step S410.
[0026]
In the case of a power failure (high in step S40), since no power is supplied to the VoIP switching device 104, any electronic device in the device cannot operate. However, the relay 110 is broken during a power failure and connects the telephone set 101 to the telephone line network 108. When the power outage is not occurring, the relay 110 is made and connected to the IP network 109. Therefore, when a power failure occurs (high in step S40), the telephone set 101 is connected to the telephone line network 108 (step S410), and the telephone set 101 can make and receive calls using the telephone line network 108 even during a power outage. (Step S420).
[0027]
The voice / IP conversion control unit 106 monitors the restoration of the power failure (step S430), and controls to receive an incoming call on the telephone network 108 until the power failure is restored, and detects the restoration of the power failure (step S430). The operation returns to step S20.
[0028]
In step S40, when there is no power outage (No in step S40), that is, when the relay 110 is made and the telephone set 101 is connected to the IP network 109 side, the on-hook / ringing detection circuit 105 is connected from the telephone line network 108. It is checked whether a ringing signal for requesting an incoming call to the telephone 101 can be detected (step S50).
[0029]
When the ringing signal is detected (high in step S50), the on-hook / ringing detection circuit 105 notifies the voice / IP conversion control unit 106 that the ringing signal has been detected (step S51).
[0030]
Upon receiving this notification, the voice / IP conversion control unit 106 switches the relay 110 to switch and connect the telephone 101 to the telephone network 108 side (step S60).
[0031]
Next, when the ringing signal arrives at the telephone set 101 via the relay 110, the bell of the telephone set 101 rings (step S70).
[0032]
Next, the on-hook / ringing detection circuit 105 checks whether or not the telephone set 101 goes off-hook (step S80).
[0033]
When the off-hook cannot be detected (No at step S80), the on-hook / ringing detection circuit 105 starts a timer, checks whether or not the off-hook can be detected within a predetermined time, and does not detect the off-hook and times out on-hook. Is recognized (high in step S81), it is detected that the telephone 101 is on-hook, and the operation returns to step S20.
[0034]
On the other hand, when an off-hook can be detected (high in step S80), the voice / IP conversion control unit 106 controls to start a call (step S90).
[0035]
Thereafter, the on-hook / ringing detection circuit 105 monitors whether the telephone set 101 is on-hook (step S100), and when the call is finished and an on-hook is detected (high in step S100), the voice / IP conversion control indicates that the call is finished. The unit 106 is notified (step S110).
[0036]
Upon receiving this notification, the voice / IP conversion control unit 106 switches the relay 110 to switch and connect the telephone 101 to the IP network 109 side (step S20).
[0037]
Thereafter, steps S20 to S100 are repeated.
[0038]
Next, an operation when making a call from the telephone 101 will be described.
[0039]
First, when the power of the VoIP switching device 104 is turned on (step S210), the voice / IP conversion control unit 106 controls to connect the relay 110 to the IP network 109 and connect the telephone set 101 to the IP network 109 (step S220). ).
[0040]
Next, the voice / IP conversion control unit 106 monitors whether the telephone set 101 is off-hooked (step S230), and when off-hook is detected (high in step S230), checks whether the AC power source 107 is in a power failure (step S230). Step S240).
[0041]
In the case of a power failure (high in step S240), the voice / IP conversion control unit 106 connects the telephone set 101 to the telephone network 108 (step S410), as in the case of the incoming call described above. It is possible to make and receive calls using the telephone line network 108 and to make a call as a lifeline (step S420).
[0042]
The voice / IP conversion control unit 106 monitors the restoration of the power failure (step S430), and controls to make a call on the telephone line network 108 until the power failure is restored, and detects the restoration of the power failure (step S430). The operation returns to step S220.
[0043]
If a power failure has not occurred (NO in step S240), the voice / IP conversion control unit 106 waits for dialing from the telephone 101 and detects the dialing from the telephone 101 (step S250).
[0044]
At this time, the telephone set 101 dials with one of two different types of dialing. That is, when the telephone 101 makes a call to communicate with a communication partner using the telephone line network 108, the subscriber dials from the telephone 101 with “*” added to the head of the telephone number. That is, * dial a phone number. On the other hand, when the telephone 101 makes a call to communicate with a communication partner using the IP network 109, the subscriber dials only the telephone number from the telephone 101 without giving anything to the head of the telephone number. To do.
[0045]
Next, the voice / IP conversion control unit 106 detects dialing from the telephone 101 and checks whether “*” is added to the head of the telephone number (step S260).
[0046]
When “*” is added to the head of the telephone number (high in step S260), the voice / IP conversion control unit 106 recognizes that the call is a call request to the telephone line network 108, and calls from the IP network 109 side. The relay 110 is switched to the line network 108 side to control the telephone set 101 to be connected to the telephone line network 108 (step S270).
[0047]
On the other hand, when “*” is not added to the head of the telephone number (No in step S260), the voice / IP conversion control unit 106 recognizes that the request is a call to the IP network 109 and does not switch the relay 110. Control to maintain the connection as it is.
[0048]
Next, the voice / IP conversion control unit 106 controls to start a call (step S280).
[0049]
Thereafter, the on-hook / ringing detection circuit 105 monitors whether the telephone set 101 is on-hook (step S280). When the telephone call is terminated and an on-hook is detected (high in step S280), the voice / IP conversion control indicates that the telephone call is terminated. The unit 106 is notified (step S300).
[0050]
Upon receiving this notification, the voice / IP conversion control unit 106 switches the relay 110 to switch and connect the telephone 101 to the IP network 109 side (step S220).
[0051]
Thereafter, steps S220 to S300 are repeated.
[0052]
Next, the detailed operation of the on-hook / ringing detection circuit 105, which is the central part of the circuit of the present invention, will be described with reference to FIG. 1, FIG. 2, FIG. 4, and FIG.
[0053]
FIG. 4 is a time chart of switching operation between the on-hook / ringing detection circuit 105 and the relay 110 when a call is made from the telephone set 101 to the telephone line network 108. FIG. 5 is a case where the telephone set 101 receives an incoming call from the telephone line network 108. FIG. 6 is a time chart of the switching operation of the on-hook / ringing detection circuit 105 and the relay 110.
[0054]
First, the operation when a call is made from the telephone set 101 to the telephone network 108 will be described with reference to FIGS.
[0055]
Referring to FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 4, when voice / IP conversion control unit 106 detects an off-hook signal and * phone number from telephone 101, it changes relay control signal F from HIGH level to LOW level. The relay control signal F is sent to the relay 110 and the on-hook / ringing detection circuit 105.
[0056]
The relay 110 receives the relay control signal F that changes from the HIGH level to the LOW level, and switches and connects the telephone 101 that is already off-hook from the IP network 109 to the telephone line network 108.
[0057]
By this switching connection, a current flows through a loop formed by the telephone line 101, the A line and the B line of the line, and the resistor 303 and the resistor 304 of the on-hook / ringing detection circuit 105. The difference voltage Vc changes. (T point in FIG. 4). The operation up to this point is indicated by (1) in FIG.
[0058]
The operational amplifiers 311 and 312 detect the difference voltage Vc and output the difference voltage Vc to the comparator 313.
[0059]
The comparator 313 compares the difference voltage Vc input from the operational amplifier 312 with the threshold value Vd determined by the resistors 315 and 316. When the difference voltage Vc does not exceed the threshold value Vd, that is, earlier than the T point, the HIGH level When the differential signal Vc exceeds the threshold value Vd, that is, at a time later than the T point, a low level (0 V) logic signal is output (part (2) in FIG. 4).
[0060]
Since the relay control signal F is an enable signal for the gate circuit 317, the relay control signal F that is currently at the LOW level opens (opens) the gate circuit 317 (part (3) in FIG. 4). Further, the relay control signal F is inverted by the inverting circuit 327. As a result, the obtained inverted signal IF is an enable signal for the gate circuit 324. Therefore, the gate circuit 324 is the HIGH level inverted signal IF at the present time. Is turned off (the gate is closed), and the ringing detection output D is fixed to the LOW level.
[0061]
Next, the monostable multivibrator 321 detects the fall of the output Ve of the comparator 313 (part (5) in FIG. 4), and uses a pulse having a HIGH level for a predetermined time width t1 as the output Vh. Output. Here, the time width t1 is a value obtained by multiplication of the resistor 319 and the capacitor 320, and is, for example, 5 seconds.
[0062]
The gate circuit 322 receives the pulse output Vh from the monostable multivibrator 321 and turns off (closes) during the time width t1. Note that turning off the gate circuit 322 only during the time width t1 (closing the gate) has no meaning at the time of operation at the time of outgoing call and has a large meaning at the time of incoming call, and will be described later in the operation at the time of incoming call.
[0063]
When the output Vh from the monostable multivibrator 321 changes from HIGH level to LOW level after the time width t1 from the time point when the off-hook is recognized (point T in FIG. 4), the output Vh is a gate circuit. Since the enable signal is 322, the gate circuit 322 is opened (opened) (portion (4) in FIG. 4). At this point, the gate circuit 317 and the gate circuit 322 are both opened (opened), and the on-hook state of the telephone 101 that is currently off-hook can be detected.
[0064]
On the other hand, the gate circuit 324 is turned off (the gate is closed) by the inverted signal IF, and detection of ringing is prohibited.
[0065]
Next, when the telephone call is finished and the telephone set 101 is on-hook (point S in FIG. 4), the output Ve of the comparator 313 becomes HIGH level. At this time, since the gate circuit 317 and the gate circuit 322 are open (open), the output Ve of the comparator 313 becomes the on-hook detection output C as it is. That is, the on-hook detection output C becomes HIGH level (portion (6) in FIG. 4).
[0066]
Next, when the voice / IP conversion control unit 106 recognizes that the on-hook detection output C has become HIGH level, it changes the relay control signal F from LOW level to HIGH level, and switches the relay 110 to the IP network 109 side. The telephone 101 is switched from the telephone network 108 to the IP network 109 (part (7) in FIG. 4).
[0067]
Then, the gate circuit 317 receiving the HIGH level relay control signal F is turned off (closed), while the gate circuit 324 receiving the inverted signal IF of the relay control signal F is opened (opened), Become. That is, in the standby state, the gate circuit 317 is turned off (closed) and on-hook detection is prohibited, while the gate circuit 324 is opened (opened) and ringing can be detected.
[0068]
Next, the operation when receiving a call to the telephone 101 will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 5. FIG.
[0069]
Since basically the same operation as that at the time of outgoing is performed, only different operations will be described.
[0070]
When a ringing waveform R consisting of a sine wave having a silent period of t2 (usually t2 is about 2 seconds) is applied between the A line and the B line at the time of an incoming call, the waveform of the difference voltage Vc between the points a and b is It becomes a pulse. Therefore, the output Ve of the comparator 313 is also pulsed.
[0071]
At this time, the monostable multivibrator 321 detects the fall of the output Ve of the comparator 313 (part (1) in FIG. 5), and uses a pulse having a HIGH level for a predetermined time width t1 as the output Vh. Output.
[0072]
Upon receiving this pulse, the gate circuit 324 outputs a HIGH level ringing detection output D (portion (2) in FIG. 5). Thereby, ringing is detected.
[0073]
When the voice / IP conversion control unit 106 recognizes that the ringing detection output D is at the HIGH level (recognizes that ringing is detected), the voice / IP conversion control unit 106 changes the relay control signal F from the HIGH level to the LOW level, The control signal F is sent to the relay 110, the inverting circuit 327, and the gate circuit 317.
[0074]
The relay 110 receives the relay control signal F changing from HIGH level to LOW level, and switches and connects the telephone set 101 from the IP network 109 to the telephone line network 108 (part (3) in FIG. 5).
[0075]
The inverting circuit 327 receives the relay control signal F that changes from the HIGH level to the LOW level, outputs the inverted signal IF that changes from the LOW level to the HIGH level, and sends it to the gate circuit 324. Upon receiving the inverted signal IF, the gate circuit 324 is turned off (the gate is closed), and the ringing detection output D returns to the LOW level (portion (4) in FIG. 5). That is, the gate circuit 324 is turned off (closed), so that detection of ringing is prohibited. At this time, the ringing detection output D is a signal in which a part of the pulse having the time width t1 is cut off.
[0076]
The gate circuit 317 opens (opens) in response to the relay control signal F changing from the HIGH level to the LOW level, but the gate circuit 322 needs to be opened (opened) in order to be able to detect off-hook. . Here, since the output Ve of the comparator 313 is in the form of a pulse during an incoming call, if the output Ve is used as it is as the on-hook detection output D, the voice / IP Conversion control unit 106 misrecognizes that it is repeating off-hook and on-hook. At this time, the high-level pulse of the output Vh of the above-described monostable multivibrator 321 has a great meaning. That is, the monostable multivibrator 321 detects the falling edge of the output Ve of the comparator 313 (part (1) in FIG. 5), and outputs a pulse having a HIGH level only during a predetermined time width t1 (this circuit). Then, the time width t1 is set to 5 seconds, for example, and a pulse having a width of 5 seconds is output). During the incoming call, the time during which the difference voltage Vc between the points a and b continues in a pulse shape is within 5 seconds including the silent portion, and therefore the HIGH level time width t1 of the output Vh of the monostable multivibrator 321. Is set to 5 seconds. The application of the pulse having the time width t1 turns off the gate circuit 322 during the incoming call (closes the gate), so on-hook detection is prohibited and the above-described erroneous recognition does not occur. That is, in this circuit, the voice / IP conversion control unit 106 is turned off by turning off the gate circuit 322 so that the on-hook cannot be detected only during the time interval t1 set by the monostable multivibrator 321. This avoids recognizing ringing as a repetition of off-hook and on-hook. Therefore, this circuit has a function capable of distinguishing between incoming and on-hook or off-hook taking advantage of the characteristics of the monostable multivibrator 321.
[0077]
Next, when the telephone 101 is off-hooked during a call and the call is made, the operation is the same as the operation after the point T in FIG.
[0078]
Also, when a timeout occurs while receiving an incoming call, the ringing signal is stopped, and the output Ve of the comparator 313 is fixed from the pulse state to the HIGH level, so the output Vh of the monostable multivibrator 321 changes from the HIGH level to the LOW level. . Then, since the gate circuit 322 opens (opens) for the first time at this point, on-hook detection is possible, and the HIGH level output Ve becomes the on-hook detection output C as it is. That is, the on-hook detection output C indicates a HIGH level, indicating that an on-hook has been detected.
[0079]
When the voice / IP conversion control unit 106 recognizes the HIGH level on-hook detection output C, the relay control signal F is changed from the LOW level to the HIGH level, and the relay control signal F is changed to the relay 110, the gate circuit 317, and the inverting circuit. 327.
[0080]
Upon receiving this relay control signal F, the relay 110 switches and connects the telephone set 101 from the telephone network 108 to the IP network 109 (part (5) in FIG. 5).
[0081]
In response to the relay control signal F, the gate circuit 317 is turned off (closed).
[0082]
The inverting circuit 327 receives this relay control signal F, outputs an inverted signal IF, and sends it to the gate circuit 324. The gate circuit 324 that has received the inverted signal IF opens (opens).
[0083]
In other words, the gate circuit 317 is turned off (closed), the gate circuit 324 is opened (opened), and enters a standby state for detecting ringing. In the standby state, on-hook detection is prohibited and only the ringing signal can be detected.
[0084]
As described above, the on-hook / ringing detection circuit is configured using the gate circuit and the monostable multivibrator, and detects on-hook and ringing separately.
[0085]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when there is no power supply, the telephone is forcibly connected to the telephone line network, and when power is supplied, the telephone is connected to the IP network to be in a default state. When there is an incoming call from the network, the incoming call is detected and the telephone is switched from the IP network to the telephone network, and when the telephone is connected to the telephone network, the call is terminated and the telephone goes on-hook. Since this on-hook is detected and the telephone is switched from the telephone line network to the IP network and returned to the default state, the telephone service can be guaranteed even in the event of a power failure. It is possible to obtain an effect that it is possible to receive a call from any one of the IP networks and to make a call to either the telephone line network or the IP network.
[0086]
The on-hook / ringing detection circuit according to the present invention is configured to be able to switch between on-hook detection and ringing detection using a gate circuit and a monostable multivibrator. / There is an effect that a ringing detection circuit can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a configuration of an embodiment of a system according to the present invention.
FIG. 2 is a configuration block diagram of an on-hook / ringing detection circuit.
FIG. 3 is a flowchart of the operation.
FIG. 4 is a time chart of the operation of the on-hook / ringing detection circuit when transmitting.
FIG. 5 is a time chart of the operation of the on-hook / ringing detection circuit when receiving an incoming call.
[Explanation of symbols]
101 telephone
104 VoIP switching device
105 On-hook / ringing detection circuit
106 Voice / IP conversion control unit
107 AC power supply
110 Relay
108 Telephone network
109 IP network
301, 302 Protection element
311, 312 differential amplification operational amplifier
313 Comparator
317, 322, 324 gate circuit
321 Monostable Multivibrator (MMV)
327 Inversion circuit

Claims

A VoIP (Voice over Internet Protocol) switching device for switching and connecting a telephone to either a telephone line network or an IP (Internet Protocol) network,
A switch that connects the telephone to either the telephone network or the IP network, and forcibly connects the telephone to the telephone network when power is not supplied;
An on-hook / ringing detection circuit that distinguishes and detects a ringing signal from a telephone network and an on-hook signal from a telephone, and notifies a detection result;
Power supply confirmation means for confirming whether power is supplied, means for controlling the switching connection of the switch based on the confirmation by the power supply confirmation means and the detection result from the on-hook / ringing detection circuit; A control unit having
The control unit receives confirmation from the power supply confirmation means that power is being supplied, controls the switch to switch from the telephone line network to the IP network, and while power is being supplied, Maintain the connection between the phone and the IP network,
When the on-hook / ringing detection circuit detects a ringing signal addressed to the telephone connected to the IP network from the telephone line network, the on-hook / ringing detection circuit notifies the control unit that the ringing signal has been detected,
The control unit receives a notification that a ringing signal has been detected, controls the switch, and switches and connects the telephone from the IP network to the telephone line network;
The on-hook / ringing detection circuit detects an on-hook signal from a telephone connected to a telephone network and notifies the control unit that the on-hook signal has been detected;
The control unit receives a notification that an on-hook signal has been detected, controls the switch, connects the telephone from the telephone line network to the IP network, maintains the connection ,
The on-hook / ringing detection circuit includes:
A differential voltage detection circuit that is connected to each line of the telephone network and detects a differential voltage between the lines due to on-hook / off-hook of the telephone and ringing from the telephone network;
A comparison result logic output circuit for comparing the difference voltage with a predetermined threshold and outputting a comparison result logic signal;
From the time when the logic level of the comparison result logic signal changes due to the change in the difference voltage based on the occurrence of at least one of off-hook of the telephone and ringing from the telephone network, the difference voltage changes in a pulse form due to ringing. During this period, the gate is closed, and during this period, the output of the comparison result logic signal input from the comparison result logic output circuit is prohibited, and the gate is opened and the gate is opened outside the period. An on-hook detection gate circuit that outputs the comparison result logic signal input from the comparison result logic output circuit as an on-hook detection output,
A VoIP switching device comprising: a ringing detection gate circuit that outputs the comparison result logic signal input from the comparison result logic output circuit as a ringing detection output during the period .

A VoIP (Voice over Internet Protocol) switching device for switching and connecting a telephone to either a telephone line network or an IP (Internet Protocol) network,
A switch that connects the telephone to either the telephone network or the IP network, and forcibly connects the telephone to the telephone network when power is not supplied;
An on-hook / ringing detection circuit that distinguishes and detects a ringing signal from a telephone network and an on-hook signal from a telephone, and notifies a detection result;
Power supply confirmation means for confirming whether power is supplied, means for controlling the switching connection of the switch based on the confirmation by the power supply confirmation means and the detection result from the on-hook / ringing detection circuit; A control unit having
The control unit receives a confirmation from the power supply confirmation means that power is being supplied, and creates and outputs a first control signal for switching and connecting the telephone from the telephone line network to the IP network. A device that receives the first control signal, switches the telephone from the telephone network to the IP network, and maintains the connection between the telephone and the IP network while power is supplied;
When the on-hook / ringing detection circuit detects a ringing signal addressed to the telephone connected to the IP network from the telephone line network, the on-hook / ringing detection circuit notifies the control unit that the ringing signal has been detected,
In response to the notification that the ringing signal has been detected, the control unit creates and outputs a second control signal for switching and connecting the telephone from the IP network to the telephone line network, and the switch is configured to output the second control signal. Receiving the signal and switching the telephone from the IP network to the telephone network,
The on-hook / ringing detection circuit detects an on-hook signal from a telephone connected to a telephone network and notifies the control unit that the on-hook signal has been detected;
The control unit receives a notification that an on-hook signal has been detected, and sends the first control signal to the switch. The switch receives the first control signal and sends the telephone from the telephone line network to the IP network. Switch to and maintain this connection ,
The on-hook / ringing detection circuit includes:
A differential voltage detection circuit that is connected to each line of the telephone network and detects a differential voltage between the lines due to on-hook / off-hook of the telephone and ringing from the telephone network;
A comparison result logic output circuit for comparing the difference voltage with a predetermined threshold value and outputting a comparison result logic signal for notification;
The gate is closed while receiving the first control signal from the control unit, the output of the comparison result logic signal input from the comparison result logic output circuit is prohibited, and the second from the control unit is prohibited. A first gate circuit that opens a gate while receiving a control signal and outputs the comparison result logic signal input from the comparison result logic output circuit;
The comparison result logic signal is received from the comparison result logic output circuit, and the logic level of the comparison result logic signal according to a change in the difference voltage based on occurrence of at least one of off-hook of the telephone and ringing from the telephone network A pulse generation circuit for recognizing a change time point and generating a pulse signal indicating a period from this time point until the difference voltage no longer changes in a pulse form due to ringing;
In response to the pulse, the gate is closed only during the pulse period, and the comparison result logic signal input from the first gate circuit is prohibited during the period, and the gate is opened outside the pulse period. A second gate circuit that outputs the comparison result logic signal input from the first gate circuit as an on-hook detection output while the gate is open;
In response to the first control signal from the control unit, the gate is opened to output a pulse from the pulse generating means, and the gate is closed in response to the second control signal sent from the control unit after a predetermined time difference. And a third gate circuit that cuts out a signal from the beginning of the pulse to the time difference and outputs the cut-out signal as a ringing detection output .

The VoIP switching device according to claim 2 , wherein the pulse generation circuit includes a monostable multivibrator.

The switch may, VoIP switching device according to any one of claims 1-3, characterized in that it comprises a relay.