JP5141478B2

JP5141478B2 - ボタン電話装置

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Publication number: JP5141478B2
Application number: JP2008251287A
Authority: JP
Inventors: 泰塚原
Original assignee: サクサ株式会社
Priority date: 2008-09-29
Filing date: 2008-09-29
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2028-09-29
Also published as: JP2010087587A

Description

本発明は、ボタン電話装置の回路技術に関し、特にボタン電話装置での消費電力を削減する省電力技術に関する。

一般的なボタン電話装置では、主装置において商用電力から動作電源を生成し、内線伝送路を介して内線電話機へ供給する構成が用いられている。内線電話機は、内線伝送路を介して主装置から供給された動作電源で動作するとともに主装置とデータ伝送を行うことにより、主装置に接続されている電話回線を利用した外線通話を行うものとなっている。

このようなボタン電話装置では、夜間など内線電話機が使用されない時間帯に、ボタン電話装置全体の消費電力を削減する機能が提案されている。例えば、特許文献１では、夜間モードにおいて、内線電話機のＬＣＤやＬＥＤでの表示を停止して、これら内線電話機での消費電力を削減することにより、ボタン電話装置全体の消費電力を削減している。

特開平７−１６２９１４号公報

しかしながら、このような従来技術では、内線電話機での表示を停止しているだけで内線電話機内部のＣＰＵ自体は動作しているため、内線電話機において削減できる消費電力はその一部に過ぎず、ボタン電話装置全体の消費電力を効果的に削減できないという問題点があった。
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、内線電話機のＣＰＵの動作を停止して、装置全体で効果的に消費電力を削減できるボタン電話装置を提供することを目的としている。

このような目的を達成するために、本発明にかかるボタン電話装置は、電話回線に接続された主装置と、内線伝送路を介して主装置から供給された動作電源で動作するとともに主装置とデータ伝送を行うことにより主装置の制御下で動作する内線電話機とからなるボタン電話装置であって、主装置は、通常動作時には通常動作電圧からなる動作電源を供給し、省電力動作時には動作電源の供給を停止する省電力制御部と、省電力動作時には内線伝送路に通常動作電圧より低い検出電圧を印加して内線電話機でのオフフック状態を検出するオフフック検出回路とを備え、内線電話機は、内線伝送路を介して主装置から供給された動作電源に基づき当該内線電話機内で用いる子機電源を生成する電源回路と、オンフック状態に応じて内線伝送路と電源回路とを切り離し、オフフック状態に応じて内線伝送路と電源回路とを接続するフックスイッチと、フックスイッチに並列接続されて、内線伝送路の電圧がしきい値電圧より高い場合には、フックスイッチの両端を短絡接続する接続保持回路とを備えている。

本発明によれば、省電力動作時には、主装置から内線電話機へ動作電源が供給されなくなり、内線電話機での消費電力はゼロとなるため、ボタン電話装置全体の消費電力を大幅に削減できる。
また、省電力動作時に内線電話機で操作されたオフフックが、主装置のオフフック検出回路で検出され、主装置から内線電話機へ動作電源が供給される。この際、主装置からの動作電源の供給を検出して、内線電話機の接続保持回路でフックスイッチの両端が短絡されるため、オンフック操作されても、電源回路に対する動作電源の供給は停止されることもない。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるボタン電話装置について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態にかかるボタン電話装置の要部構成を示すブロック図である。

このボタン電話装置１は、主装置１０と複数の内線電話機２０とから構成されている。各内線電話機２０は、それぞれに個別の内線伝送路３０を介して、それぞれの内線電話機２０が主装置１０に接続されている。
この内線伝送路３０は、一対の伝送線Ｌ１，Ｌ２からなり、この内線伝送路３０を介して内線電話機２０の動作電源となる直流電圧が主装置１０から内線電話機２０へ供給されるとともに、主装置１０と内線電話機２０との間のデータ伝送用のパルス信号が上記直流電圧に重畳されている。

［主装置の構成］
次に、図１を参照して、本発明の一実施の形態にかかるボタン電話装置で用いられる主装置の構成について説明する。
主装置１０には、内線電話機２０ごとに内線インターフェース回路（以下、内線Ｉ／Ｆ回路という）１１が設けられており、この内線Ｉ／Ｆ回路１１で内線伝送路３０が終端されている。また、これら内線Ｉ／Ｆ回路１１は共通して制御部１５に接続されている。

内線Ｉ／Ｆ回路１１には、主な回路部として、給電回路１２、データ伝送回路１３、およびオフフック検出回路１４が設けられている。
給電回路１２は、制御部１５からの指示に応じて内線伝送路３０へ直流の動作電源を供給する回路である。図１の例では、内線伝送路３０のうち伝送線Ｌ１に接地電位が接続されており、この接地電位よりも低い負の通常動作電圧ＶＡからなる動作電源が、給電回路１２から伝送線Ｌ２へ出力される。

データ伝送回路１３は、一般的なデータ伝送用ＬＳＩからなり、絶縁トランスＴ１を介して内線伝送路３０に接続されている。データ伝送回路１３は、制御部１５から出力された送信データをパルス信号に変換し、絶縁トランスＴ１を介して内線伝送路３０の動作電源に重畳して内線電話機２０へ送信する。また、動作電源に重畳されている内線電話機２０からのパルス信号を絶縁トランスＴ１を介して受信し、これを受信データに変換して制御部１５へ出力する。

オフフック検出回路１４は、フォトカプラなどの電流検出素子からなり、省電力動作時には内線伝送路３０に通常動作電圧ＶＡより電圧幅の小さい負電圧からなる検出電圧Ｖａを印加し、内線電話機２０でのオフフック状態の検出に応じて、オフフック検出信号ＤＥＴを制御部１５へ出力する。

図２は、オフフック検出回路の構成例を示す回路図である。
このオフフック検出回路１４は、フォトカプラＰＣとツェナーダイオードＺＡから構成されている。フォトカプラＰＣのダイオードのカソード端子は伝送線Ｌ２に接続されており、アノード端子はツェナーダイオードＺＡのカソード端子に接続されている。またツェナーダイオードＺＡのアノード端子は通常動作電圧ＶＡに接続されている。フォトカプラＰＣのトランジスタのエミッタ端子は接地電位に接続されており、コレクタ端子は抵抗Ｒで電源ＶＣにプルアップされて制御部１５へ接続されている。

省電力動作時において、給電回路１２から伝送線Ｌ２に対する通常動作電圧ＶＡの供給が停止された場合、伝送線Ｌ２は高抵抗ＲＬを介して接地電位にプルアップされた状態となる。ここで、ツェナーダイオードＺＡのツェナー電圧ＶＺＡが通常動作電圧ＶＡより低い値に設定されている。このため、接地電位、高抵抗ＲＬ、伝送線Ｌ２、フォトカプラＰＣのダイオード、およびツェナーダイオードＺＡを介して、通常動作電圧ＶＡへ電流が流れる。これにより、伝送線Ｌ２の電位は、通常動作電圧ＶＡにフォトカプラＰＣのダイオードの電圧降下電圧およびツェナーダイオードＺＡのツェナー電圧ＶＺＡを加えた分だけ接地電位より低い値、すなわち検出電圧Ｖａとなる。

制御部１５は、ＣＰＵなどの演算処理回路からなり、メモリに保存されているプログラムを実行することにより、主装置１０および各内線電話機２０に関する各種の制御処理を行う。主な制御処理としては、伝送制御処理や省電力制御処理がある。
伝送制御処理では、内線電話機２０での操作内容を示す受信データをデータ伝送回路１３から受け取り、その操作内容に応じた内線電話機２０での動作を指示する送信データをデータ伝送回路１３へ送信する。

省電力制御処理では、夜間や休日などの省電力時間帯の到来や内線電話機２０の使用状態に基づいて、個々の内線電話機２０に対する動作電源の供給要否を判定し、この判定結果に基づき給電回路１２へ給電要否を指示する。また、各オフフック検出回路１４で検出されたオフフック検出信号ＤＥＴに基づき、当該内線Ｉ／Ｆ回路１１の内線電話機２０に対する動作電源の供給を給電回路１２へ指示する。

［内線電話機の構成］
次に、図１を参照して、本発明の一実施の形態にかかるボタン電話装置で用いられる内線電話機の構成について説明する。
内線電話機２０には、主な回路部として、電源回路２１、フックスイッチＨＳ、接続保持回路２２、データ伝送回路２３、および制御回路２５が設けられている。

電源回路２１は、一般的な安定化電源回路からなり、内線伝送路３０の伝送線Ｌ１，Ｌ２間に接続されたダイオードブリッジＤＢで整流された動作電源を入力として、内線電話機２０の各部で用いる電源を生成して供給する。

フックスイッチＨＳは、ダイオードブリッジＤＢと電源回路２１との間に設けられ、受話器がオンフック状態にある場合には、ダイオードブリッジＤＢから電源回路２１への動作電源の供給を遮断し、受話器がオンフック状態にある場合には、ダイオードブリッジＤＢから電源回路２１へ動作電源を供給するスイッチである。

接続保持回路２２は、ダイオードブリッジＤＢを介して供給された内線伝送路３０の供給電圧ＶＤを監視し、供給電圧ＶＤがしきい値電圧Ｖｔｈ以下の場合には、フックスイッチＨＳの両端を開放し、供給電圧ＶＤがしきい値電圧Ｖｔｈより高い場合には、フックスイッチＨＳの両端を短絡する。

図３は、接続保持回路の構成例を示す回路図である。
この接続保持回路２２は、ＦＥＴＱ１、トランジスタＱ２、ツェナーダイオードＺＢ、抵抗Ｒ１〜Ｒ３から構成されている。
ＦＥＴＱ１は、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴからなり、ソース端子がフックスイッチＨＳの入力端子ＴａとともにダイオードブリッジＤＢの正側出力端子Ｖ＋に接続され、ドレイン端子がフックスイッチＨＳの出力端子Ｔｂに接続され、ゲート端子とソース端子との間に抵抗Ｒ１が接続されている。

トランジスタＱ２は、ＰＮＰ型のトランジスタからなり、コレクタ端子が抵抗Ｒ３を介してＦＥＴＱ１のゲート端子に接続され、エミッタ端子がダイオードブリッジＤＢの負側出力端子Ｖ−に接続されている。また、トランジスタＱ２のベース端子は、抵抗Ｒ２を介してツェナーダイオードＺＢのカソード端子に接続されている。ツェナーダイオードＺＢのアノード端子は、ＦＥＴＱ１のソース端子、すなわちダイオードブリッジＤＢの正側出力端子Ｖ＋に接続されている。また、ツェナーダイオードＺＢのツェナー電圧ＶＺＢはしきい値電圧Ｖｔｈに設定されている。

データ伝送回路２３は、一般的なデータ伝送用ＬＳＩからなり、絶縁トランスＴ２を介して内線伝送路３０に接続されている。データ伝送回路２３は、制御回路２５から出力された送信データをパルス信号に変換し、絶縁トランスＴ２を介して内線伝送路３０の動作電源に重畳して主装置１０へ送信する。また、動作電源に重畳されている主装置１０からのパルス信号を絶縁トランスＴ２を介して受信し、これを受信データに変換して制御回路２５へ出力する。

制御回路２５は、ＣＰＵなどの演算処理回路からなり、メモリに保存されているプログラムを実行することにより、内線電話機２０に関する各種の制御処理を行う。主な制御処理としては、伝送制御処理のほか、通話制御処理や表示制御処理がある。これら制御処理については、一般的な内線電話機における制御処理と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。

［一実施の形態の動作］
次に、本発明の一実施の形態の動作について説明する。
本実施の形態にかかるボタン電話装置には、通常動作時と省電力動作時の２つの動作状態が設けられている。通常動作時は、主装置１０から内線電話機２０に対して通常動作電圧ＶＡからなる動作電源が供給される。一方、省電力動作時は、主装置１０から内線電話機２０に対する動作電源の供給が停止される。これら通常動作時と省電力動作時は、前述した制御部１５の省電力制御処理により内線電話機２０ごとに切り替えられる。

［通常動作時］
まず、通常動作時の動作について説明する。
通常動作時において、主装置１０の制御部１５は、給電回路１２に対して動作電源の給電を指示する。これに応じて給電回路１２は、伝送線Ｌ１に供給されている接地電位より低い負の通常動作電圧ＶＡを伝送線Ｌ２に対して供給する。

図２に示したオフフック検出回路１４では、通常動作時、伝送線Ｌ２の電圧とツェナーダイオードＺＡのカソード端子の電圧がともに通常動作電圧ＶＡとなるため、フォトカプラＰＣのダイオードに電流が流れない。このため、フォトカプラＰＣのトランジスタは動作せず、そのエミッタ端子は開放状態となり、オフフック検出信号ＤＥＴは、抵抗Ｒにプルアップされた電圧ＶＣ、すなわちオンフック状態を示す値となる。

一方、内線電話機２０では、内線伝送路３０を介して主装置１０から供給された動作電源がダイオードブリッジＤＢで整流され、フックスイッチＨＳと接続保持回路２２へ供給される。
通常動作時、ダイオードブリッジＤＢの出力端子Ｖ＋，Ｖ−間に出力される供給電圧ＶＤとして、通常動作電圧ＶＡから内線伝送路３０の線路長およびダイオードブリッジＤＢの電圧降下分だけ低下した通常供給電圧ＶＢが出力される。

ここで、図３に示した接続保持回路２２において、ツェナーダイオードＺＢのツェナー電圧ＶＺＢは、通常動作時の通常供給電圧ＶＢより低く、省電力動作時の省電力供給電圧Ｖｂより高いしきい値電圧Ｖｔｈに設定されている。
このため、通常動作時には、ツェナーダイオードＺＢに電流が流れてトランジスタＱ２が動作する。これに応じてＦＥＴＱ１が動作して、フックスイッチＨＳの両端がＦＥＴＱ１により短絡される。これにより、通常動作時には、フックスイッチＨＳの状態にかかわらず、ダイオードブリッジＤＢから出力された供給電圧ＶＤが電源回路２１へ供給され、電源回路２１から内線電話機２０の各回路部へ子機電源が供給される。

［省電力動作時］
次に、省電力動作時の動作について説明する。
省電力動作時において、主装置１０の制御部１５は、給電回路１２に対して動作電源の給電停止を指示する。これに応じて図２に示したオフフック検出回路１４から、前述のようにして伝送線Ｌ１に供給されている接地電位より低い負の検出電圧Ｖａが伝送線Ｌ２に対して印可される。この際、フォトカプラＰＣのダイオードに流れる電流は微弱であるため、フォトカプラＰＣのトランジスタは動作せず、オフフック検出信号ＤＥＴは、抵抗Ｒにプルアップされた電圧ＶＣ、すなわちオンフック状態を示す値となる。

一方、内線電話機２０では、内線伝送路３０を介して主装置１０から供給された検出電圧ＶａがダイオードブリッジＤＢで整流され、フックスイッチＨＳと接続保持回路２２へ供給される。
省電力動作時、ダイオードブリッジＤＢの出力端子Ｖ＋，Ｖ−間に出力される供給電圧ＶＤとして、検出電圧Ｖａから内線伝送路３０の線路長およびダイオードブリッジＤＢの電圧降下分だけ低下した省電力供給電圧Ｖｂが出力される。

ここで、図３に示した接続保持回路２２において、ツェナーダイオードＺＢのツェナー電圧ＶＺＢは、通常動作時の通常供給電圧ＶＢより低く、省電力動作時の省電力供給電圧Ｖｂより高いしきい値電圧Ｖｔｈに設定されている。
このため、省電力動作時には、ツェナーダイオードＺＢに電流が流れずトランジスタＱ２が動作しない。これに応じてＦＥＴＱ１も動作せず、フックスイッチＨＳの両端はＦＥＴＱ１により短絡されていない。

これにより、省電力動作時には、受話器が内線電話機２０に載置されているオンフック状態では、フックスイッチＨＳが開放されるため、ダイオードブリッジＤＢの出力端子Ｖ＋は電源回路２１へ接続されない。したがって、電源回路２１から内線電話機２０の各回路部へ動作電源は供給されなくなり、内線電話機２０での消費電力はゼロとなるため、ボタン電話装置１全体の消費電力を大幅に削減できる。

一方、このような省電力動作時に、内線電話機２０の受話器が取り上げられてオフフック状態となった場合、フックスイッチＨＳが閉じて、ダイオードブリッジＤＢの出力端子Ｖ＋が電源回路２１へ接続される。
したがって、ダイオードブリッジＤＢの出力端子Ｖ＋，Ｖ−間に電源回路２１が接続されて、主装置１０で伝送線Ｌ１に接続されている接地電位から伝送線Ｌ２、オフフック検出回路１４のフォトカプラＰＣのダイオード、ツェナーダイオードＺＡを介して通常動作電圧ＶＡへ電流が流れる。これにより、フォトカプラＰＣのトランジスタが動作して、オフフック検出信号ＤＥＴが、オフフック検出を示す接地電位へ反転する。

制御部１５は、このオフフック検出信号ＤＥＴの反転に応じて、給電回路１２へ動作電源の供給を指示し、給電回路１２は、伝送線Ｌ２に対して通常動作電圧ＶＡを供給する。これにより、主装置１０から内線伝送路３０を介して内線電話機２０へ通常動作電圧ＶＡが供給される。

この際、前述したように、接続保持回路２２において、ツェナーダイオードＺＢのツェナー電圧ＶＺＢは、通常動作時の通常供給電圧ＶＢより低いしきい値電圧Ｖｔｈに設定されている。このため、通常動作時には、ツェナーダイオードＺＢに電流が流れてトランジスタＱ２が動作する。これに応じてＦＥＴＱ１が動作して、フックスイッチＨＳの両端がＦＥＴＱ１により短絡される。これにより、通常動作時には、フックスイッチＨＳの状態にかかわらず、ダイオードブリッジＤＢから出力された供給電圧ＶＤが、電源回路２１へ供給され、電源回路２１から内線電話機２０の各回路部へ子機電源が供給されて、内線電話機２０が通常動作状態となる。

［一実施の形態の効果］
このような、本実施の形態では、主装置１０に、通常動作時には通常動作電圧ＶＡからなる動作電源を供給し、省電力動作時には動作電源の供給を停止する制御部１５と、省電力動作時には内線伝送路３０に通常動作電圧ＶＡより低い検出電圧Ｖａを印加して内線電話機２０でのオフフック状態を検出するオフフック検出回路１４とが設けられており、内線電話機２０に、内線伝送路３０を介して主装置１０から供給された動作電源に基づき当該内線電話機２０内で用いる子機電源を生成する電源回路２１と、オンフック状態に応じて内線伝送路３０と電源回路２１とを切り離し、オフフック状態に応じて内線伝送路３０と電源回路２１とを接続するフックスイッチＨＳと、フックスイッチＨＳに並列接続されて、内線伝送路３０の電圧がしきい値電圧より高い場合には、フックスイッチＨＳの両端を短絡接続する接続保持回路２２とが設けられている。

したがって、省電力動作時には、主装置１０から内線電話機２０へ動作電源が供給されなくなり、内線電話機２０での消費電力はゼロとなるため、ボタン電話装置１全体の消費電力を大幅に削減できる。
また、省電力動作時に内線電話機２０で操作されたオフフックが、主装置１０のオフフック検出回路１４で検出され、主装置１０から内線電話機２０へ動作電源が供給される。この際、主装置１０からの動作電源の供給を検出して、内線電話機２０の接続保持回路２２でフックスイッチＨＳの両端が短絡されるため、オンフック操作されても、電源回路２１に対する動作電源の供給は停止されることもない。

本発明の第１の実施の形態にかかるボタン電話装置の要部構成を示すブロック図である。オフフック検出回路の構成例を示す回路図である。接続保持回路の構成例を示す回路図である。

符号の説明

１…ボタン電話装置、１０…主装置、１１…内線Ｉ／Ｆ部、１２…給電回路、１３…データ伝送回路、１４…オフフック検出回路、１５…制御部、２０…内線電話機、２１…電源回路、２２…接続保持回路、２３…データ伝送回路、２５…制御回路、３０…内線伝送路、Ｌ１，Ｌ２…伝送線、ＤＥＴ…オフフック検出信号、Ｔ１，Ｔ２…絶縁トランス、ＰＣ…フォトカプラ、ＺＡ…ツェナーダイオード、ＲＬ…高抵抗、Ｒ…抵抗、ＤＢ…ダイオードブリッジ、ＨＳ…フックスイッチ、Ｑ１…ＦＥＴ、Ｑ２…トランジスタ、ＺＢ…ツェナーダイオード、Ｒ１〜Ｒ３…抵抗、ＶＡ…通常動作電圧、Ｖａ…検出電圧、ＶＤ…供給電圧、ＶＢ…通常供給電圧、Ｖｂ…省電力供給電圧、Ｖｔｈ…しきい値電圧。

Claims

電話回線に接続された主装置と、内線伝送路を介して主装置から供給された動作電源で動作するとともに主装置とデータ伝送を行うことにより主装置の制御下で動作する内線電話機とからなるボタン電話装置であって、
主装置は、
通常動作時には通常動作電圧からなる動作電源を供給し、省電力動作時には動作電源の供給を停止する省電力制御部と、
省電力動作時には内線伝送路に通常動作電圧より低い検出電圧を印加して内線電話機でのオフフック状態を検出するオフフック検出回路と
を備え、
内線電話機は、
内線伝送路を介して主装置から供給された動作電源に基づき当該内線電話機内で用いる子機電源を生成する電源回路と、
オンフック状態に応じて内線伝送路と電源回路とを切り離し、オフフック状態に応じて内線伝送路と電源回路とを接続するフックスイッチと、
フックスイッチに並列接続されて、内線伝送路の電圧がしきい値電圧より高い場合には、フックスイッチの両端を短絡接続する接続保持回路と
を備える
ことを特徴とするボタン電話装置。