JPH0735487Y2

JPH0735487Y2 - 乾電池式呼出信号発生回路

Info

Publication number: JPH0735487Y2
Application number: JP1990094729U
Authority: JP
Inventors: 雅志小林; 光夫佐藤
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 1990-09-11
Filing date: 1990-09-11
Publication date: 1995-08-09
Anticipated expiration: 2005-08-09
Also published as: JPH0453349U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は携帯用の手動交換機に組込まれる乾電池式呼出
信号発生回路に関する。

［従来の技術］例えば人里離れた山間部における行事や工事現場等にお
いては、その行事内や工事現場内の各所に臨時の電話を
多数配設して、情報伝達の迅速化を図るようにしてい
る。このような電話相互間の通話を交換する交換機も簡
単に携帯できるように構成されている。また、外部から
駆動電源が供給できない場合も考慮して、交換機内部に
バッテリ等の電源が組込まれている。したがって、電力
消費を抑制するために前記各電話はライン電流を必要と
しない磁石式の電話端末が採用されている。

第７図はこのような電話システムに用いられる携帯用の
手動交換機の概略構成を示すブロック図である。なお、
この手動交換機には12個の磁石式電話端末が接続可能で
ある。

この手動交換機においては、各電話端末毎に該当電話端
末に対して音声信号を送受信するラインひも回路1₁，
1₂、…、1₁₂が設けられている。各ラインひも回路1₁，1
₂、…、1₁₂にはそれぞれ電話端末SUB1,SUB2,…,SUB12が
接続され、さらにジャックJ1,J2,…,J12、プラグP1,P2,
…,P12、および着信表示器D1,D2,…,D12がそれぞれ接続
されている。

また、扱者用ひも回路２には、扱者用プラグOP,扱者用
送受器３に対して音声信号を送受信する扱者回路４、手
回し発電機５が接続されている。また、扱者回路４には
乾電池６で駆動される。

このような携帯用の手動交換機において通話を行う場合
は、発呼者が電話端末に組込まれた手回し発電機を回し
て、手動交換機における該当電話端末に接続されたライ
ンひも回路の着信表示器を点灯させる。手動交換機の扱
者は点灯した着信表示器のラインひも回路のジャックに
扱者用プラグOPを差込んで発呼者から被呼者（通話先）
電話端末の番号を聞く。次に、扱者は発呼者のラインひ
も回路のプラグを被呼者の電話端末のラインひも回路の
ジャックに差込む。そして、手回し発信機５を回して被
呼者の電話端末へ呼出信号を送出して、該当電話端末の
呼出ベルを鳴動させる。

［考案が解決しようとする課題］このような携帯用の手動交換機においては、各電話端末
どうしや各電話端末と扱者用送受器との間の信号線接続
はすべてプラグとジャックを用いて扱者がマニアル操作
で行う必要があり、また、手回し発電機を操作する必要
があるので、扱者の作業負担が増大する。よって、この
信号線の交換操作を電子化して、扱者の操作負担を軽減
することが考えられる。この場合、信号線の交換動作は
例えばIC化されたスイッチング回路で行うが、このIC化
されたスイッチング回路の消費電力は極めて少ないの
で、通常のバッテリ等で十分長期に亘ってこの電子化さ
れた手動交換機を稼働させることができる。

しかし、各電話端末の呼出ベルを一定以上の音量で鳴動
させるには、各電話端末へ送信する呼出信号の電力を一
定以上確保する必要がある。ちなみに、一般の磁石式電
話端末に組込まれた呼出ベルを鳴動させる呼出信号は、
周波数が16〜25Hzで、電圧が60〜90Vである。その結
果、負荷電力は約1.5Wである。このように電力消費が大
きいので、上述したバッテリ等でこの呼出信号の消費電
力まで賄うことは難しい。

その結果、手回し発電機まで除去した完全電子化された
携帯用の手動交換機を実現することが困難であった。

本考案はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
呼出指令期間のみ動作する直流／直流変換回路や定電流
回路や直流／交流変換回路を用いることによって、乾電
池の出力電力を無駄に消費することなく、かつ安定した
呼出信号が得られ、また隣接する回線に悪影響を与える
ことを未然に防止でき、もって携帯用の手動交換機全体
の電子化を図ることができ、扱者の作業負担を軽減でき
る乾電池式呼出信号発生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］上記課題を解消するために本考案は、複数の電話端末が
接続され、操作パネルにおける電話端末を指定した呼出
操作に応動して、この呼出操作期間だけ指定された電話
端末に対して規定周波数を有した交流の呼出信号を送出
する携帯用手動交換機に組込まれた乾電池式呼出信号発
生回路において、所定の直流電圧を出力する乾電池と、呼出操作に応動す
る呼出指令信号の継続期間だけ動作して乾電池から出力
される直流電圧を昇圧する直流／直流変換回路と、この
直流／直流変換回路内に組込まれ、この直流／直流変換
回路の出力電圧を予め定められた設定値に制御する定電
圧回路と、前記直流／直流変換回路の出力電流を一定値
に制御する定電流回路と、この定電流回路から出力され
る直流電圧を呼出指令信号より遅れて入力された周波数
信号に対応する規定周波数を有する交流の呼出信号に変
換する直流／交流変換回路と、この直流／交流変換回路
の出力端子間に接続されこの直流／交流変換回路から出
力される呼出信号の高調波成分を除去する出力コンデン
サとを備えたものである。

［作用］このように構成された乾電池式呼出信号発生回路におい
て、この乾電池式呼出信号発生回路を電子式の手動交換
機に組込んだ場合に、この交換機の制御回路から呼出指
令信号が入力すると、直流／直流変換回路が起動して乾
電池の出力電圧を呼出信号に対応する電圧まで上昇させ
る。直流／直流変換回路で昇圧された直流電圧は定電流
回路を通過して直流／交流変換回路へ入力される。この
直流／交流変換回路には例えば前記交換機の制御回路か
ら周波数信号が印加されると、入力された直流電圧をこ
の周波数信号の周波数に対応する規定周波数を有する交
流の呼出信号に変換して出力する。そして、この呼出信
号は、高調波成分が出力コンデンサで除去された後に、
電話端末へ送出される。

この場合、定電流回路が介挿されているので、呼出信号
の電流は一定値に制御される。また、出力コンデンサで
呼出信号の高調波成分を除去しているので、隣接する他
の電話端末の信号線に高調波成分に起因する雑音が混入
することが防止される。

また、制御回路からの信号のみで各変換回路が動作する
ので、必要なときのみ駆動され、乾電池の無駄な電力消
費が抑制される。

［実施例］以下本考案の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図は実施例の乾電池式呼出信号発生回路の概略構成
を示すブロック図である。例えば3V〜6Vの直流電圧を出
力するアルカリ電池等で形成された乾電池11から出力さ
れた直流電圧は直流／直流変換回路12で例えば直流85V
まで昇圧される。この直流／直流変換回路12で昇圧され
た直流は定電流回路13で一定電流値に制御されて次の直
流／交流変換14へ入力される。前記定電流回路13の出力
電圧はこの直流／交流変換回路14において、例えば60〜
90Vの電圧で、16〜25Hzの周波数を有する交流の呼出信
号ｅに変換されて、出力端子15a,15bを介して例えば磁
石式の電話端末16へ送出される。なお、この出力端子15
a,15b間に呼出信号の高調波成分を除去するための出力
コンデンサ17が接続されている。

また、直流／直流変換回路12の制御端子18には、この乾
電池式呼出信号発生回路が組込まれた携帯用の手動交換
機における制御回路から呼出指令信号ａが入力される。
また、直流／交流変換回路14の制御端子19には前記制御
回路から例えば16〜25Hzの周波数信号ｂが入力される。

第２図は直流／直流変換回路12を示す回路図である。こ
の直流／直流変換回路12はフライバック方式の昇圧回路
であり、出力電圧はパルス幅を制御することによって所
定値に制御している。

すなわち、正側の入力端子21aはフライバックトランス2
2の一次側巻線22aおよびスイッチングトランジスタ23を
介して接地されている。このスイッチングトランジスタ
23は一対のトランジスタと抵抗とで構成されたトランジ
スタ駆動回路24で駆動される。また、このトランジスタ
駆動回路24は例えばLSI等の半導体回路素子で形成され
たパルス発生回路25にて導通遮断制御される。

フライバックトランス22の二次側巻線22bの各出力端子
はダイオード26aと平滑用コンデンサ26bからなる整流回
路を介して出力端子27a,27bに接続されている。そし
て、出力端子27a,27b間には抵抗とツェナーダイオード
からなる電圧検出回路28とフォトカプラ29のフォトダイ
オードが接続されている。このフォトカプラ29のフォト
トランジスタの両端は前記パルス発生回路25に接続され
ている。また、このパルス発生回路25には制御端子18か
ら呼出指令信号ａが印加される。このパルス発生回路25
は一種の電圧制御発振器（VCO）であり、入力端子21a,2
1b間に印加されている乾電池11の直流電圧変化に対応し
て、例えば30〜50kHzまで変化する周波数を有するスイ
ッチング信号ｃを前記トランジスタ駆動回路24へ送出す
る。

なお、このパルス発生回路25は呼出指令信号ａがＨレベ
ル（1.5V以上）になると動作し、呼出指令信号ａがＬレ
ベル（0.5以下）になると停止する。さらに、このパル
ス発生回路25は前記フォトカプラ29の導通信号の有無に
応じてスイッチング信号ｃにおけるパルス波形のデュー
ティ比を変化させる。

このような直流／直流変換回路12において、図示しない
制御回路からＨレベルの呼出指令信号ａが入力すると、
パルス発生回路25が起動して入力直流電圧に対応する周
波数のスイッチング信号ｃがトランジスタ駆動回路24へ
印加される。すると、スイッチングトランジスタ23が前
記周波数で導通遮断を繰返す。よって、フライバックト
ランス22の二次側巻線22bの両端に高圧が発生し、整流
回路で整流された後に、出力端子27a,27bへ出力され
る。直流の出力電圧が85V等の設定電圧より高くなる
と、電圧検出回路28に電流が流れ、フォトカプラ29が作
動して導通信号がパルス発生回路25へ入力される。その
結果、パルス発生回路25から出力されるスイッチング信
号ｃのデューティ比が低下する。よって、スイッチング
トランジスタ23の導通時間が短くなり、フライバックト
ランス22の二次側巻線2bの出力電圧が低下し、出力端子
27a,27b間の電圧が低下する。

逆に、直流の出力電圧が設定電圧より低くなると、フォ
トカプラ29の導通信号がパルス発生回路25へ入力されな
いので、パルス発生回路25から出力されるスイッチング
信号ｃのデューティ比が上昇する。すると、スイッチン
グトランジスタ23の導通時間が長くなり、フライバック
トランス22の二次側巻線2bの出力電圧が上昇し、出力端
子27a,27b間の電圧が上昇する。すなわち、出力端子27
a,27bの出力電圧は設定値に自動制御される。すなわ
ち、電圧検出回路28,フォトカプラ29及びパルス発生回
路25は直流／直流変換回路12の出力電圧を予め定められ
た設定値に制御する定電圧回路を構成する。

そして、制御回路からの呼出指令信号ａがＬレベルへ変
化すると、パルス発生回路25は動作を停止するので、こ
の直流／直流変換回路12からの出力電圧が遮断される。

前記定電流回路13は第３図に示すように構成されてい
る。すなわち、入力端子30aと出力端子31a間にトランジ
スタ33と可変抵抗34（抵抗値VR）が挿入されている。ま
た、トランジスタ33のベースと出力端子31a間に図示極
性ツェナーダイオード35（ツェナー電圧E₁）とバイアス
抵抗36（抵抗値R₂）が接続されており、このツェナーダ
イオード35とバイアス抵抗36との接続点Ｐと入力端子30
a間には別のバイアス抵抗37（抵抗値R₁）が接続されて
いる。

このような定電流回路13においては、入力端子30a,30b
間に印加される電圧をＥとし、トランジスタ33のエミッ
タと接続点Ｐとの電位差をE₂とし、また、可変抵抗34を
流れる電流をI_Xとし、可変抵抗34の両端電圧をE₃とする
と、周知のように、 E₁＝E₂＋E₃ となる。ここで、ツェナーダイオード35のツェナー電圧
E₁は一定である。また、トランジスタ33のベース・エミ
ッタ間電圧も一定となり、バイアス抵抗37の電流I₁が可
変抵抗34の電流I_Xに比較して無視できるので（I_X≧
I₁）、E₂，E₃も一定となる。したがって、電流I_Xは I_X＝E₃/VR となり、一定値に制御される。なお、可変抵抗34の抵抗
値VRを変更すれば、定電流値I_Xの値を可変設定できる。

また、前記直流／交流変換回路14は第４図に示すように
構成されている。入力端子38a,38bと出力端子39a,39bと
の間にそれぞれフォトトランジスタの極性が互いに逆向
きに設定されたそれぞれ２組のフォトカプラ40a,40b,41
a,41bのそれぞれのフォトトランジスタが介挿されてい
る。そして、各フォトカプラ40a〜41bのフォトダイオー
ドには乾電池42からバイアス抵抗43a,43b,44a,44bを介
して直流電流が供給される。

そして、フォトカプラ40b,41bの各フォトダイオードに
は制御端子19から入力された周波数信号ｂが直接印加さ
れ、フォトカプラ40a,41aの各フォトダイオードには制
御端子19から入力された周波数信号ｂがインバータ45を
介して印加される。

このような直流／交流変換回路14の制御端子19へ例えば
16〜25Hzのパルス形状の周波数信号ｂが印加されると、
この周波数信号ｂのパルス波形のＨレベル期間で各フォ
トカプラ40a,41aが導通し、周波数端子39aが＋EVとな
り、出力端子39bが−EVとなる。また、周波数信号ｂの
Ｌレベル期間で、各フォトカプラ40b,41bが導通し、出
力端子39aが−EVとなり、出力端子39bが＋EVとなる。し
たがって、この直流／交流変換回路14の出力信号ｄは第
５図に示すように、周波数信号ｂに同期する同一周波数
を有した交流信号となる。

この直流／交流変換回路14の出力信号ｄの信号波形は出
力コンデンサ17にてその高調波成分が除去されて、第５
図に示すような、パルス波形の角部分が丸くなった、信
号波形となる。そして、この高調波成分が除去された出
力信号が出力端子15a,15bから呼出信号ｅとして電話端
末16へ送信される。

このように構成された乾電池式呼出信号発生回路におい
て、第５図に示すように、制御回路から直流／直流変換
回路12の制御端子18へＨレベルの呼出指令信号ａが入力
され、さらに制御回路から直流／交流変換回路14の制御
端子19へ16〜25Hzの周波数信号ｂが入力されると、周波
数端子15a,15bからこの周波数信号ｂの周波数に同期す
る規定周波数の呼出信号ｅが電話端末16へ送信される。
その結果、電話端末16の呼出ベルが鳴動する。

このように構成された乾電池式呼出信号発生回路であれ
ば、外部の制御回路からの呼出指令信号ａの立上りで直
流／直流変換回路12が動作を開始し、同じく外部からの
周波数信号ｂでもって直流／交流変換回路14が動作を開
始して、呼出信号ｅが出力される。そして、呼出指令信
号ａが解除されると、即座に直流／直流変換回路12の動
作が停止する。このように、実際に呼出信号ｅを送出し
ている期間のみ直流／直流変換回路12および直流／交流
変換回路14が動作する。したがって、その他の期間は停
止しているので、電力消費を最低限に抑制できる。

また、定電流回路13を設けているので、たとえ誤って出
力端子15a,15b間が短絡したとしても、過大電流が流れ
ることが未然に防止できる。特に、この乾電池式呼出信
号発生回路を携帯用の手動交換機に組込んだ場合には、
頻繁に電話端末を移動したり取付け・取外し作業を行な
うので、誤って電話端末16の信号線を短絡する可能性が
高い。

また、出力端子15a,15b間に出力コンデンサ17を設け
て、この出力端子から出力される呼出信号ｅの高調波成
分を第５図に示すように除去しているので、隣接する電
話回線に高調波成分に起因する雑音が混入することを未
然に防止できる。

このように、本考案の乾電池式呼出信号発生回路を用い
ることによって、少ない電力消費で電話端末の呼出ベル
を鳴動させることが可能であるので、この信号発生回路
に組込む乾電池の容量をさほど大きく設定しなくても長
期間の稼働に耐えられるので、この乾電池を小形化する
ことによって、携帯用の手動交換機全体を電子化でき、
扱者の操作負担を大幅に軽減できる。

さらに、直流／直流変換回路12においては、入力電圧と
出力電圧との比、すなわち昇圧比が大きいので、通常の
LC発振回路ではで電圧制御が困難である。また、周波数
が低いのでインダクタンス素子が大きくなる問題もあ
る。しかし、これらの問題を、フライバックトランス22
を用いて、またパルス幅制御を行うことによって、容易
に解消できた。

また、外部の制御回路から直流／直流変換回路12に送出
する呼出指令信号ａの立上タイミングより直流／交流変
換回路14へ送出する周波数信号ｂの立上タイミングを若
干遅らせることによって、呼出指令信号ａの立上瞬間に
流れる過渡電流の値を軽減できる。また、呼出信号ｅの
立上時の過渡電流の値も小さくなる。

第５図は実施例の乾電池式呼出信号発生回路が組込まれ
た携帯用の手動交換機の概略構成を示すブロック図であ
る。この手動交換機は12台の電話端末16が接続可能であ
る。

すなわち、12個の各内線回路51はそれぞれ各電話端末16
に対して音声信号の送受信を行う。また、各孔緯線回路
51は各電話端末16からの呼出信号を受信して制御回路52
へ受信状態を送信する。また、乾電池式呼出信号発生回
路53から内線回路を介して呼出信号ｅを電話端末16へ送
出する。

各内線回路51はアナログスイッチ回路54に接続されてい
る。また、このアナログスイッチ回路16には扱者用送受
器55に対して音声信号を送受信する扱者回路56が接続さ
れている。アナログスイッチ回路16は例えばLSI等の一
つの集積半導体素子で形成されており、制御回路52から
の交換制御信号に応じて、内線回路51どうし、または各
内線回路51と扱者回路56とを交換接続する。

前記制御回路14はマイクロコンピュータのバスライン57
に接続されている。すなわち、このマイクロコンピュー
タにおいては、バスライン57に、前記制御回路52,各種
情報処理を実行するマイクロプロセッサ（MPU）58,制御
プログラムや各種設定データを記憶するメモリ59,およ
び操作パネル60から各操作信号が入力されるとともに各
種の表示ランプ61を点灯するマン・マシーンインタフェ
ース62が接続されている。

前記表示ランプ61は例えば各内線回路51毎に設けられた
着信表示ランプや応答表示ランプで構成されている。ま
た、操作パネル60には各内線回路51毎に設けられた、扱
者キーや呼出キー等が配設されている。

また、前記各電子部品には直流電源63から例えば5Vの直
流電圧が供給される。

このような携帯用の手動交換機において、扱者が被呼者
の電話端末16の内線回路51の呼出キーを押すと、制御回
路52から押している期間だけＨレベルとなる呼出指令信
号ａが乾電池式呼出信号発生回路53へ送出される。ま
た、この呼出指令信号ａの立上タイミングと若干遅れた
タイミングで制御回路52から同じく乾電池式呼出信号発
生回路53へ周波数信号ｂが送出される。また、内線回路
51を指定する情報も同時に出力される。しかして、乾電
池式呼出信号発生回路52から該当内線回路51を介して電
話端末16へ第５図に示した呼出信号ｅが送出される。ま
た、呼出キーを離すと、呼出指令信号ａおよび周波数信
号ｂが解除され、呼出信号ｅの送出が遮断される。

このような第６図に示した携帯用の手動交換機におい
て、前記乾電池11として200mA×40Hのアルカリ電池を８
個用いて、第７図に示した従来の手回し発電機を用いた
交換機と同一の通常の使用条件を設定した場合には、乾
電池を交換せずに５日乃至８日まで連続使用でき、十分
実用に耐えることが実証された。

［考案の効果］以上説明したように本考案の乾電池式呼出信号発生回路
によれば、手動交換機の操作パネルにおける呼出操作に
応動してオン／オフされる呼出指令信号や周波数信号の
入力期間のみ動作する直流／直流変換回路や直流／交流
変換回路および定電流回路を用いている。したがって、
実際に呼出が必要なときのみこれら各回路が動作する。
よって、乾電池の出力電力を無駄に消費することなく、
かつ安定した呼出信号が得られる。また出力コンデンサ
を設けて呼出信号の高調波成分を除去しているので、隣
接する電話回線に悪影響を与えることを未然に防止でき
る。もって携帯用の手動交換機全体の電子化を図ること
ができ、扱者の作業負担も大幅に軽減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は本考案の一実施例に係わる乾電池式
呼出信号発生回路を示すものであり、第１図は全体を示
すブロック図、第２図は直流／直流変換回路を示す回路
図、第３図は定電流回路を示す回路図、第４図は直流／
交流変換回路を示す回路図、第５図は動作を示すタイム
チャート、第６図は実施例回路が組込まれた携帯用の手
動交換機を示すブロック図であり、第７図は従来の手回
し発電機が組込まれた携帯用の手動交換機を示すブロッ
ク図である。 11…乾電池、12…直流／直流変換回路、13…定電流回
路、14…直流／交流変換回路、15a,15b…出力端子、16
…電話端末、17…出力コンデンサ、18,19…制御端子、5
1…内線回路、52…制御回路、53…乾電池式呼出信号発
生回路、54…アナログスイッチ回路、ａ…呼出指令信
号、ｂ…周波数信号、ｅ…呼出信号。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】複数の電話端末（16）が接続され、操作パ
ネル（60）における電話端末を指定した呼出操作に応動
して、この呼出操作期間だけ前記指定された電話端末に
対して規定周波数を有した交流の呼出信号を送出する携
帯用手動交換機に組込まれた乾電池式呼出信号発生回路
において、所定の直流電圧を出力する乾電池（11）と、前記呼出操
作に応動する呼出指令信号の継続期間だけ動作して前記
乾電池から出力される直流電圧を昇圧する直流／直流変
換回路（12）と、この直流／直流変換回路内に組込ま
れ、この直流／直流変換回路の出力電圧を予め定められ
た設定値に制御する定電圧回路（25,28,29）と、前記直
流／直流変換回路の出力電流を一定値に制御する定電流
回路（13）と、この定電流回路から出力される直流電圧
を前記呼出指令信号より遅れて入力された周波数信号に
対応する前記規定周波数を有する交流の呼出信号に変換
する直流／交流変換回路（14）と、この直流／交流変換
回路の出力端子間に接続されこの直流／交流変換回路か
ら出力される呼出信号の高調波成分を除去する出力コン
デンサ（17）とを備えた乾電池式呼出信号発生回路。