JPH04503139A - コイン作動電話の低電力コントローラにキーボードを適合させる方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 コイン作動電話の低電力コントローラにキーボードを適合させる方法および装置 発明の分野 本発明はコイン作動電話のキーボード機能ならびに他の機能を制御するコイン作 動電話用低電力制御装置に関する。さらに詳しくは、標準あるいは変更したキー バッドをコイン作動電話の低電力コントローラと動作するように適合させる方法 および装置を記載している。

発明の背景 比較的最近までコイン作動電話に設けた標準キーバッドはオーディオ信号を直接 電話回線に送っていた。キーバッドは回線と整合するインピーダンスも有し、こ のため動作中およそ１０ミリアンペア（ａ＋Ａ）の電流を消費した。

電話産業の規制緩和とそれに続（新しい電話の規格は、コイン作動電話に使用す る多くの特徴を有した低電力コントローラの需要をもたらした。これら低電力コ ントローラは種々の低電力回路と電力管理方式を用いることによって厳しい電力 制限を克服した。　・ マーズエレクトロニクスによって開発され販売されている高度な低電力電子コン トローラであるＬＥＳ　Ｉ　０ＯＷＥキツトでは。

コントローラの電力制限によってキーバッドは１０＋ｍＡ使用することは許され なかった。

従りて、キーバッドは回線整合能力を除外するように変更され、このためコント ローラのオーディオ回路に接続する前にキーバッドの必要電流を減らすように変 更された。キーパシトはそれでもオーディオ信号をつくるが、これら信号は処理 された後にオーディオ回路によって回線と整合されたので、キーバッドは動作中 にはより少ない電流を消費することとなった。

他の手法では、キーによるデュアルトーン発生の０．５秒後にキーバッドをディ スエーブルとする回路が提供された。これによってキーバッドの消費する電力を 制限した。商業的な理由でこの手法は市場では受け入れられなかった０例えば、 このような手法は、アクセスが２〜３秒間のトーンを必要とするように一般的に 設計された留守番電話にメツセージを託したい場合には使用することができない 。

低電力コントローラ用キーパシトを取付けるには最小４本の旧型簡素電話サービ ス（ＰＯＴＳ）入力回線を必要とした。これら入力回線は、キー押圧、電力供給 、ディスエーブル、および接地を示すのに用いられた。

マーズエレクトロニクスのＬＥＳ　１００は標準ウェスタンエレクトリック有料 電話と使用する改装コントローラとして直ちに市場での成功を得たが、この取付 けには、コントローラに接続する前に回線整合部品をキーボードから取除く変更 を必要とした。このコントローラを使用するにはすべての有料電話のキーバッド を変更する必要があり、またコントローラに後日改良を加えると、変更したキー バッドに用いた古いコントローラを時代遅れのものとするので％標準キーバッド 、変更キーバッドあるいは他のキー構成と容易に適合する単一のコントローラを 設計することが大いに望まれていた。

発明の概要 従らて本発明の目的は、変更されたキーバッドあるいは変更されていないキーバ ッドと使用できるフィン作動電話の低電力制御方法および装置を提供することに ある。

本発明の他の目的は、より少ない本数の入力ＰＯＴＳ回線を使用する変更された キーバッドあるいは変更されていないキーバッドに対して低電力コントローラを 適合させる方法および装置を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、電力を維持しながらある延長された時間キーを押す ことのできる方法を提供することにある。

コイン作動電話を使用する客がハンドセットを取上げると、低電力コントローラ よってマイクロプロセッサ回路とオーディオ回路に電力が分配される。キーが押 されるとデュアルトーンマルチ周波数（ＤＴＭＦ）キーバッドは一対のトーンを 発生しこれらはＤＴＭＦデコーダ回路によってモニタされる。これらオーディオ 信号は低電力コントローラの音声ネットワークに供給されて処理され、最終的に 電話回線に送られる。

標準コイン作動電話は典型的な方法で接続された変更されていないキーバッドは 、回線から電力を供給されるコントローラが供給可能な電力以上の動作電力を必 要とした０本発明はこの電力問題を、トーンが発生している間マイクロプロセッ サを５０ミリセコンド（ｍｓ）の間隔で低電力すなわち“スリーブモードにし、 その後てマイクロプロセッサを１００マイクロセコンド　（μＳ）復活させてキ ーが解放されたかあるいは電力事故が発生したかを調べる方法を用いて解決して いる。マイクロプロセッサがスリーブ中は電力はキーバッドに向けられる。もし キーバッドが解放されていないと、マイクロプロセッサは再度スリーブとされ、 このサイクルが繰返される。もしキーバッドが解放されると１通常の処理が再び 始まる。ｉｉ電力事故検出されると、電力事故ルーティンが処理され、さらに、 変更されないキーバッドに人為的な回線を提供しこれに整合させる、この人為的 回線はキーバッドが常に長いループの端にいるのと同様に設計されているので、 電話が中央局の近くかあるいは遠くかにかかわらずキーバッドは最小の動作電流 を消費する。

“ディスエーブル”信号として使用される４ボルト直流電源をスイッチングして ＰＯＴＳ入力回線を節約する回路も提供されている。ディスエーブル回線として 別個のＰＯＴＳ入力回線を使用しないので、変更されたキーボードオーディオ信 号を接続する余分の回線として利用できる。新しい回路はキーバッドが使用中の 時にマイクロホンのミュートも行う。

本発明の装置と方法は添付の図面を参照して以下に更に詳細に説明されている。

図面の簡単な説明 第１図は回線と受動的に整合した標準キーバッドを用いた電話ループ回路の簡易 モデルを示し、標準ウェスタンエレクトリック有料電話に対する標準キーバッド の従来の使用を説明する図。

第２図は低電力コントローラを介して接続される中央局とコイン作動電話とより 成る電話システムのブロック図、第３図は本発明を実施できる低電力コントロー ラの一部を示すブロック図。

第４図は本発明の好ましい実施例の回路図、そして第５図は本発明によるマイク ロコントローラのキーバッドに対する機能を制御する方法を示すフローチャート である。

詳細説明 第１図は受動的に電話回線と整合する抵抗Ｒ２として示された標準キーバッドの 簡易モデルを示す図である。第１図は４８ボルト直流電源７を有した電話回線と 、回線抵抗Ｒ１と、キーバッド抵抗Ｒ２とを示す、抵抗Ｒ２は、回線整合とオー ディオ信号の回線への直接送信の動作を含む従来のキーバッド動作を大雑把に示 している。

第２図はコイン作動電話２と、低電力コントローラ３と、中央局４とより成る電 話システムを示すブロック図である。お客がコインスロット１６にコインを入れ た後に、ハンドセット１０とキーバッド１４を用いて起呼する。中央電話局４は 、ハンドセット１０がオフフックとなった時に電話器２が電力をつくるチップ６ とリング８の両回線に種々の振幅および極性を有した直流電圧を与える１本発明 の譲受人に譲渡され１９８８年５月２６日に出願された米国特許出願第１９９， １２９号に既に記載したように、低電力コントローラは中央局４からの動作命令 を解釈し電話器２の動作を制御することが要求される。１９８８年５月２６日出 願の米国特許出願第１９９．１２９号をここに参照のために示しておく０本発明 、および、本出願と同一譲受人に譲渡され同日に出願されここに参照と示してお く米国特許出願第４０７．８９６号と第４０７．８９９号、に示すように変更さ れたコントローラは現時点で好ましいコントローラ３の実施例である。

第３図は低電力コントローラ３の種々な回路の接続のうちの一例を示すブロック 図て、その詳細説明は上述した出願に述べられている。中央局４は回線インタフ ェース回路５５に接続され、この回路は電源２３０に接続されている。電源２３ ０は、デュアルトーンマルチ周波数（ＤＴＭＦ）キーバッド１４と、ＤＴＭＦデ コード回路３９５と、音声回路３９０とを有するオーディオネットワーク３８０ に電力を供給する。オーディオネットワーク３８０に電力が供給されると、この ネットワークは音声ならびにオーディオトーン信号を送受信する能力をコイン作 動電話に与える。

マイクロコントローラ１１０は、オーディオネットワーク３８０と電源２３０を 含む電話の全動作を制御する。

お客が起呼するために第２図に示すハンドセット１０を取上げると、チップ６と リング８の両回線の電圧は第３図の電源２３０に印加される。いったん充電され ると電源２３０はマイクロコントローラ１１０に電力を供給し、マイクロコント ローラはスタンバイ状態を抜けてウェークアップ診断を行う、この診断は、オー ディオ信号がキーバッド１４から発生しているかを決定することを含んでいる。

電話が中央局から離れている距離に依存するが、一般に平均１０■Ａの電流を使 用する標準キーバッドは最小的６１１Ｉ＾を使用しても正確に動作てき、従来の マーズエレクトロニクスの低電力コントローラと動作できるようさらに少ない電 流を消費するよう変更することもできた。キーバッドが消費する電流を減らすた めにキーバッド内で抵抗を減らし、ＤＴＭＦをキーバッドから切離すためにキャ パシタを追加した。従って、キーバッドは回線と整合をとることができないので 、キーバッド出力と電話回線の整合をとる回路が与えられた。さらに、電力を節 約するために使用してない時のキーバッドをディスエーブルとする手段をとり入 れた。

キーバッドのつくるオーディオ信号を処理して最終的に回線に出力するために音 声ネットワーク３９０に送り込まれた。マイクロプロセッサ１１０は全体の動作 を制御し電力の節約を実現していた。

第４図は、回線から電力の供給される低電力コントローラを用いて変更されたあ るいは変更されないキーバッドを使用てきる本発明による回路を示す、第４図は ＰＯＴＳ　（旧型簡易電話サービス）ジャックとして示された複数の入力４０を 示している。３個のＰＯＴＳ入力４１．４２および４３は変更したキーボードあ るいはキーバッド１４′に使用され、変更されないキーボードあるいはキーバッ ド１４はたった２個の入力４１および４３しか必要としない。

キーバッドがマイクロコントローラ１１０によってディスエーブルとされるか閉 鎖される時に、回＠４７に接続された＋４ボルト電源を切断することによってキ ーバッドをディスエーブルとするディスエーブル回線４９を有している。キーボ ード１４のキーが押されてイネーブルとされると、キーボード１４は回線４３か ら抵抗Ｒ３９を介してトランジスタＱ１９のベースに電流を流す、これによって 、＋４ボルト電源からトランジスタを介してミュート回線４５に電流を流すこと ができる。ミュート回ｗＡ４５はマイクロコントローラ１１０に信号を送ってハ ンドセットｌＯのマイクロホンをミュートする０回線４３上のキーボードオーデ ィオ信号はキーボードオーディオと表示した回線を介して音声ネットワーク３９ ０に結合されて処理される。

第４図に示す回路は変更されないキーボード１４が使用される時には２本のＰＯ ＴＳ入力回線を節約できる。変更されないキーボードを取付けるにはこの回路は キーボードオーディオ（人為的回線）入力４３と接地回線４１しか必要としない 。

本発明によれば変更しないキーボード１４゛も使用できる。すなわち、キーボー ド１４′を変更されたキーボードオーディオ入力口＠４２に接続し、キーボード のオーディオ出力を音声ネットワーク３９０に接続して処理する。変更されたキ ーボードに対しては、入力回線４３は電源の役割をはたしディスエーブルおよび ミュート機能を維持するが、オーディオ信号を音声回路に結合しない、上述した 入力回線の節約にとってこの回＄９４２は役に立ち、第４図に示す回路を現存す る変更されたキーボードに対して下位互換性を有するものとしている。

変更されないキーバッドを低電力コントローラとともに使用する際の問題は、キ ーが押された時にシステム維持に必要な電力がネットワークの安定供給する電力 以上であったことである０本発明の方法は、以下説明するように、キーバッドに 対するマイクロコントローラ１１０の機能を修正することによってこの問題を解 決している。

第５図はキーバッド使用中のマイクロコントローラの好ましい動作のための方法 を示すフローチャートである。プロセスはステップ５０から開始し、ステップ５ １でメモリ中のスリーブカウンタは初期化されるとともにキー押下カウンタは零 に設定される。ステップ５２でもしキーが押されなかったらキー押下カウンタは 零に設定されてキーバッドは５０＋ｓＳの間走査される。しかし、ステップ５２ でキーが押されたら、ステップ５３でデコーダをオンとし、キーのデコードが不 可能となるかキー数字がステップ５４でデコードされるまでキー数字のデコード がステップ５４．５５および５６で続く。

キー数字のデコードが終わるとデコーダはステップ５７でオフとされる０次にス テップ５８でマイクロコントローラ１１０は５０ｍ５の間スリーブとされ、その 後電力事故が発生したかをステップ５９で調べあるいはキーが押されているか既 に解放されているかをステップ６０で調べるために１ｏｏｕｓの間復活する。

ステップ５９でシステムが電力事故にあると、ステップ６２で電力事故アルゴリ ズムが実行される。しかしシステムが電力事故になくキーがまだ押されていると 、マイクロコントローラ１１０は再度５０ｍ５の間アイドル状態となされる。こ のプロセスは電力事故が発生するかキーが解放されるかまで繰返される。

キーがいったん解放されると、通常処理が再度始まる。このプロセスによって、 システムのマイクロコントローラ１！０は５００：ｌのデユーティ比て動作でき る。コントローラ３においてマイクロコントローラ１１０は多くの電力を使用す る。上述のようにマイクロコントローラを動作させると、その電力は１番号がダ イアルされる起呼の一部の間キーボード１４あるいは１４’が使用できる。

改良された低電力コントローラの電源回路と管理方式によって上述した回路とプ ロセスは変更されたキーバッドと変更されないキーバッドの両者を使用できる。

４〃＝ 国際調査報告

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. １．回線の条件によって最小から最大にわたる動作電流を消費するキーボードを 、電話回線に接続されたコイン作動電話用の回線から電力が供給される低電力コ ントローラに適合させる方法であって、 キーボードが最小電流に近い電流を使用して動作するようにキーボードを人為的 回線に接続するステップと、そしてキーボードからの信号を、電話回線への出力 信号の整合をとる、回線から電力が供給される低電力コントローラのオーディオ 回路に接続するステップとより成る方法。
2. ２．前記人為的回線の信号レベルを検知することによってキーボードのキー動作 を検出するステップをさらに有する請求の範囲第１項の方法。
3. ３．前記キーボードのデイスエーブル制御に前記人為的回線を用いるステップを さらに有する請求の範囲第１項の方法。
4. ４．前記キーボードの使用を検出した時に電力がマイクロコンピュータよりむし ろキーボードに切替えられるように前記マイクロコンピュータを短いデューティ サイクルで動作させるステップをさらに有する請求の範囲第１項の方法。
5. ５．前記キーが過度に長い時間押されていると見られるのを検出するステップと 、そして 前記キーが過度に長い時間押されていると見られるのを検出した時に前記コント ローラの電力消費を減少させるために前記キーボードをディスエーブルとするス テップとをさらに有する請求の範囲第４項の方法。
6. ６．コイン作動電話用の回線から電力供給される低電力コントローラのマイクロ コントローラを有したキーボードを制御する方法であって、 キーボードのキーが押されるのを検出するステップと、キーの押下が検出される と前記マイクロコントローラを第１の所定時間スリーブ状態にアイドルとするス テップと、そしてマイクロコントローラに通常使用される電力をキーボードの動 作に割当てるステップとより成る方法。
7. ７．前記第１の所定時間が終了すると、第１の所定時間より実質的に短い第２の 所定時間前記マイクロコントローラを動作させるステップと、そして 前記第２の所定時間キーがまだ押されているか否かチェックするステップをさら に有する請求の範囲第６項の方法。
8. ８．前記キーが過度に長い時間押されていると見られるのを検出するステップと 、そして 前記キーが過度に長い時間押されていると見られるのを検出した時に前記コント ローラの電力消費を減少させるために前記キーボードをディスエーブルとするス テップとをさらに有する請求の範囲第７項の方法。
9. ９．前記キーが解放されるのを検出するステップと、そして、前記第２の所定時 間より実質的に長い第３の所定時間キーボードのキーの押下を検出する前記ステ ップを行うステップとをさらに有する請求の範囲第７項の方法。
10. １０．前記キーボードのいづれのキーも押下されていないのを検出した時第４の 所定時間前記マイクロコントローラをスリーブ状態にアイドルとするステップを さらに有する請求の範囲第９項の方法。
11. １１．前記第４の所定時間が終了すると、前記マイクロコントローラを動作させ るステップと、そして 前記キーボードのいづれかのキーが押下されたかを検出するステップを繰返すス テップとを有する請求の範囲第１０項の方法。
12. １２．キーの押下を検出した時にデコーダをターンオフするステッブと、そして 前記キーが適切にデコードされた時に前記デコーダを次にターンオフするステッ プとをさらに有する請求の範囲第６項の方法。
13. １３．回線の条件によって最小から最大にわたる動作電流を消費するキーボード と動作するように適合された、電話回線に接続されたコイン作動電話用の低電力 コントローラであって、前記キーボードの最小電流に近い電流で動作する回線条 件を与える、キーボードに接続されて出力信号を発生する人為的回線と、そして 、 前記人為的回線に接続され、前記出力信号を電話回線に整合させるオーディオ回 路とより成る低電力コントローラ。
14. １４．前記人為的回線に接続され、前記キーボードのキーの押下を検出する検出 回路をさらに有する請求の範囲第１３項の低電力コントローラ。
15. １５．前記人為的回線に接続され、前記キーボードのディスエーブルを制御する キーボードディスエーブル回路をさらに有する請求の範囲第１３項の低電力コン トローラ。
16. １６．前記キーボードの使用を検出した時に、マイクロコントローラよりむしろ キーボードに電力が切替るように短いデューティサイクルで動作するマイクロコ ントローラをさらに有する請求の範囲第１３項の装置。
17. １７．前記人為的回線に接続され、前記キーボードのキーの押下を検出する検出 回路と、 前記人為的回線に接続され、前記キーボードのディスエーブルを制御するキーボ ードディスエーブル回路と、そして前記キーボードの使用が検出された時、マイ クロコントローラよりもむしろキーボードに電力が切替わるように短いデューテ ィサイクルで動作するマイクロコントローラとをさらに有する請求の範囲第１３ 項の装置。
18. １８．キーボードをコイン作動電話用の低電力コントローラに接続するのに要す る入力回線数を減らす方法であって、前記キーボードをキーボードディスエーブ ル回路とキーボードのキーの押下を検出する検出回路とキーボード電源とに接続 するのに１本の回線を用いるステップと、そして前記キーボードディスエーブル 回路と検出回路と電源にキーボードを接続するために従来使用された一対の個別 回線の使用を止めるステップとより成る方法。
19. １９．キーボードをコイン作動電話用の低電力コントローラに接続するのに要す る入力回線数を減らす方法であって、前記キーボードをキーホードディスエーブ ル回路とキーボードのキーの押下を検出する検出回路とに接続するのに１本の回 線を用いるステップと、そして 前記キーボードディスエーブル回路と検出回路にキーボードを接続するために従 来使用された一対の個別回線の一方の使用を止めるステップとより成る方法。
20. ２０．キーボードをコイン作動電話用の低電力コントローラに接続するのに要す る入力回線数を減らす方法であって、前記電話キーボードをキーボードディスエ ーブル回路とキーボードの電源とに接線するのに１本の回線を用いるステップと 、そして 前記キーボードディスエーブル回路と電源にキーボードを接続するために従来使 用された一対の個別回線の一方の使用を止めるステップより成る方法。
21. ２１．キーボードをコイン作動電話用の低電力コントローラに接続するのに要す る入力回線数を減らす方法であって、前記電話キーボードを、キーボードのキー が押されたか否かを検出する検出回路とキーボードの電源とに接続するのに１本 の回線を用いるステップと、そして 前記キーボード検出回路と電源にキーボードを接続するために従来使用された一 対の個別回線の一方の使用を止めるステップより成る方法。
22. ２２．前記使用を止めた一対の回線の一方を、異なった型式のキーボードを前記 低電力コントローラに接続するオプションとして保留するステップをさらに有す る請求の範囲第１８項から第２１項のいずれかの方法。
23. ２３．前記マイクロコントローラは５００：１のデューティ比で動作する請求の 範囲第４項の方法。
24. ２４．キーが押されるのを検出すると前記デコーダをターンオンするステップと 、そして 前記キーがデコードできないと決定されると前記デコーダを次にターンオフする ステップとをさらに有する請求の範囲第６項の方法。
25. ２５．回線の条件によって最小から最大にわたる動作電流を消費する標準キーボ ードあるいは変更されたキーボードと動作するように適合された、電話回線に接 続されたコイン作動電話用の低電力コントローうてあって、 前記標準キーボードが最小電流に近い電流で動作する回線条件を与える、標準キ ーボードに接続されて出力信号を発生する人為的回線と、 前記変更されたキーボードの出力が使用できるように変更されたキーボードに接 続するための変更キーボードオーディオ回線と、そして 出力信号の整合をとるために前記人為的回線に接続されるか、あるいは前記変更 されたキーボードの出力信号を処理するために前記変更キーボードオーディオ回 線に接続されるオーディオ回路とより成る低電力コントローラ。
26. ２６．前記人為的回線は変更されたキーバッドか標準キーバッドに接続され、か つ、キーの押下を検出し、キーボードに電力を供給し、そしてキーボードをディ スエーブルとする回路に接続されている請求の範囲第２５項の装置。
27. ２７．前記人為的回線に接続され、前記キーボードのキーの押下を検出する検出 回路と、 前記人為的回線に接続され、前記キーボードのディスエーブルを制御するキーボ ードディスエーブル回路と、そして前記キーボードの使用が検出された時、マイ クロコントローラよりもむしろキーボードに電力が切替るように短いデューティ サイクルで動作するマイクロコントローラとをさらに有する請求の範囲第２５項 の装置。