JPH0897901A - トーン発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダイヤルパルス式の電話機が接続された電話
回線からも、プッシュホーンと同様に押しボタンダイヤ
ル信号を供給して、電話回線を介してコンピュータシス
テムの操作が可能なトーン発生装置を実現する。 【構成】 トーンダイアラ２１およびこれを操作するキ
ーパッド１３を備えたトーン発振部２０と、電話回線に
対しこのトーン発振部２０を電話機と並列に接続し、電
話回線に押しボタンダイヤル信号を供給すると共に電話
回線からトーン発振部２０へ電力の供給も行う接続部３
０とを設ける。接続部３０には、キー操作中だけ低イン
ピーダンスとなるインピーダンス切換回路３３を設け、
トーン発生装置を装着したことによる電話回路の誤動作
を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ダイヤルパルス式の電
話機の接続された電話回線からもプッシュホーンを同様
に押しボタンダイヤル信号を供給可能なトーン発生装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電話機からコンピュータシステム
を介して各種の発注を行ったり、レストラン、ゴルフ場
の予約を取るなどといったサービスを受けることが可能
となっている。これらのシステムの中には従来のアナロ
グ電話からのダイヤルパルスによって制御できるものも
ある。しかし、チケットの予約・確認などを行える殆ど
のシステムでは、電話機からコンピュータシステムを制
御するに押しボタンダイヤル信号が必要である。従っ
て、いわゆるプッシュホンタイプの電話機でしかこれら
のシステムを利用できない。

【０００３】現在、一般の家庭や店舗などでは、押しボ
タンダイヤル信号を発振する機能を有しないダイヤルパ
ルス式の電話機が数多く使用されている。一方、上記の
ようなコンピュータシステムを用いたサービスは、種類
も増え、サービス内容も充実しつつある。従って、電話
機の種類に関わらず、一般の家庭や店舗などにおいても
これらのサービスを手軽に利用できることが望ましい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】電話機のハンドセット
にスピーカを設置し、押しボタンダイヤル信号をスピー
カを介して電話機に伝達する装置はある。しかし、上記
のようなシステムを用いてサービスを受けるには、コン
ピュータからの指示を聞きながら、希望する信号を発振
させる必要がある。従って、ハンドセットにスピーカを
装着したのでは電話機の取扱いが不便となり、電話機と
しての機能を損なう。また、ハンドセットをフックに戻
す度にスピーカを着脱しなければならないので手間もか
かる。さらに、電池式のこれらの装置では、スピーカか
ら信号音を出力するので電力消費も多く、内蔵の電池が
切れてしまうと動作しなくなってしまう。さらに、通話
中にスピーカが脱落すると正常にコンピュータを操作で
きなり、信頼性や確実性は高くできない。

【０００５】そこで、本発明においては、ダイヤルパル
ス式の電話機でも、コンピュータからの指示を聞きなが
ら手軽に押しボタン信号を電話線に供給できる装置を提
供することを目的としている。また、家庭や、一般の店
舗にも普及し易い、小型で安価な装置で上記のような機
能を持ったものを提供することを目的としている。さら
に、電力消費が少なく、作動用の電源も要らず、電話回
線につなぎ込めばすぐに使用できる装置を提供すること
を目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明においては、ハン
ドセットの機能を害さずに押しボタンダイヤル信号を供
給し、さらに、押しボタンダイヤル信号を供給するため
に必要な電力消費を抑え、同時に本装置の作動用の電力
を電話線から供給可能とすることによって上記のような
機能を備え、安価に提供可能な装置を実現している。す
なわち、本発明に係るトーン発生装置は、押しボタンダ
イヤル信号発振手段およびこの押しボタンダイヤル信号
発振手段を操作する操作手段を備えたトーン発振手段
と、このトーン発振手段を電話回線に対し電話機と並列
に接続し、トーン発振手段によって発振された押しボタ
ン信号を電話回線に供給すると共に、電話回線からトー
ン発振手段へ電源を供給可能な接続手段とを有すること
を特徴としている。

【０００７】トーン発振手段を電話機と並列に電話回線
に接続することによって、電話機の機能を損なうこと無
く押しボタンダイヤル信号を電話回線に供給できる。ま
た、電話機のハンドセットなどを介して信号を供給する
のではなく、電話回線に押しボタンダイヤル信号を供給
できるので、スピーカなどの伝達回路や装置はいらな
い。従って、本発明に係るトーン発生装置では、消費電
力を抑制でき、スピーカなどの装置が不要なので安価に
提供できる。加えて、スピーカなどの媒体を用いていな
いので電話回線に供給される押しボタンダイヤル信号も
明確であり、装置の信頼性も高い。消費電力が少なくて
すむので、電話機と並列に接続した電話回線から本発明
にかかるトーン発生装置の作動電力を供給することも可
能である。

【０００８】従って、電池などの電源を確保する必要は
なく、ユーザーは本発明に係るトーン発生装置を電話回
線に接続するだけで使用できる。また、電池切れなどを
心配する必要もない。もちろん、電池や、ＡＣアダプタ
ーなどを介して作動電力を供給することも可能であり、
この場合でも消費電力が少なくて済むので、電池の寿命
は長くなる。

【０００９】接続手段は、電話回線からトーン発振手段
へ供給される電源の極性を一定に保つ整流手段と、電話
回線に対し並列に接続されるインピーダンスの値を高低
の少なくとも２つの状態に切換可能なインピーダンス切
換手段とを備え、このインピーダンス切換手段によって
トーン発振手段の発振中はインピーダンスの値を低くす
ることが望ましい。整流手段を設けることにより、電話
配線の極性に関わらず本発明に係るトーン発生装置を電
話回線に接続できる。また、トーン発振手段の発振中だ
け電話回線に接続される入力インピーダンスが低くなる
ようにしておけば、着信として呼び出された時や、フッ
クスイッチをオフした時に本発明に係るトーン発生装置
内が通話中の状態となってしまう事態を防止できる。そ
して、トーン発振中は、電話回線と低いインピーダンス
で接続されるので、動作用の電圧を確保できると共に押
しボタンダイヤル信号を確実に電話回線に供給できる。

【００１０】このようなインピーダンス切換手段が、抵
抗手段と、この抵抗手段と並列に接続されたバイパス手
段とを備えている場合は、このバイパス手段を操作手段
が操作されている間だけ導通すれば良い。

【００１１】また、接続手段に、電話回線からトーン発
振手段へ供給される電源の極性を切り替えられる接続切
換手段と、接続切換手段から一方に流れる電流のみトー
ン発振手段へ供給する一方向性手段とを設けてことも有
効である。このような接続切換手段と、一方向性手段に
よって、電話機が送信状態となったときに本発明に係る
トーン発生装置が電話回線と接続されるようにできるの
で、消費電力をさらに低減できるからである。

【００１２】このようなトーン発生装置では、装置に接
続された電話回線の極性を判別するために、一方向性手
段の下流を一時的に接続し電流の有無を確認可能なテス
ト手段を設けることが望ましい。

【００１３】電話回線の電圧の変化によって、通話状態
であるか否かを判断できる。従って、電話回線の電圧の
変化に基づき電話機と並列に接続されるインピーダンス
の値を高低の少なくとも２つの状態に切換可能な第２の
インピーダンス切換手段を設け、通話状態のときに並列
に接続されるインピーダンスの値を下げることにより、
トーン発振手段の誤接続を防止できる。これにより、誤
ってトーン発振手段を操作した場合であっても、電話回
線側の電圧降下を招いたり、あるいはトーン発振装置内
に電源が接続されている場合であっても、その電源の浪
費を防止できる。

【００１４】また、電話機と直列に接続されるインピー
ダンスの値を高低の少なくとも２つの状態に切換可能な
第３のインピーダンス切換手段を設け、トーン発振手段
の発振中は電話機と直列に接続されるインピーダンスを
高くすることにより、電話機側のインピーダンスが低い
場合であってもトーン発振手段が動作するための電圧を
電話回線の側から確保できる。

【００１５】

【実施例】以下に図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１６】図１に、本発明の実施例に係るトーン発生
装置の概要を示してある。本例のトーン発生装置１０
は、略方形のケース１１を備えており、このケース１１
内にトーン発生用のＬＳＩなどが収納されている。ケー
ス１１の表面１２は、トーン発生装置１０の操作面とな
っており、本例では、１６個のキーからなるキーパッド
１３が設置されている。ケース１１の側面１４には、電
話回線１５と接続する接続口１６と、電話機１７と接続
する接続口１８を設けてある。電話機１７との接続口と
しては、プラグ１９の付いた電話機コードを接続できる
プラグタイプの接続口１８ａと、電話機コードをネジ止
めできる端子台式の接続口１８ｂの２種類を用意してあ
る。もちろん、電話回線１５の接続口１６に対してもこ
のような２種類の接続口を用意しても良い。

【００１７】本例のトーン発生装置１０は、図示してあ
るように電話回線側１５のコードを一方の接続口１６に
接続し、他方の接続口１８に電話機側１７のコードを接
続すうだけで直ちに使用できる。また、本例のトーン発
生装置では、接続口とコードを図示しているものと逆に
接続しても支障なく動作する。このように、本例のトー
ン発生装置は、老若男女、あるいは電話機に関する知識
の有無に関わらず簡単に、また確実に取り付けでき、直
ちに使用できるものである。

【００１８】〔実施例１〕図２に、本発明の実施例１に
係るトーン発生装置１０を構成する回路例を示してあ
る。本例の装置１０は、押しボタンダイヤル信号を発生
するトーン発振部２０と、このトーン発振回路２０と電
話機側あるいは電話回線側の接続口１６および１８とを
接続する接続部３０とを備えている。トーン発振部２０
は、押しボタンダイヤル信号の発振用の集積回路（トー
ンダイアラ）２１と、発振用の基準周波数を供給する水
晶振動子２２と、トーンダイアラ２１を操作するための
キーパッド１３を備えている。

【００１９】接続部３０では、接続口１６および１８
と、トーン発振部２０へ繋がる配線Ｌ１およびＬ２とが
並列に接続されており、配線Ｌ１およびＬ２との間には
サージプロテクト用のバリスタ３１を挿入してある。こ
のバリスタ３１によって配線Ｌ１およびＬ２の間の電圧
レベルが過剰になるのを防止している。配線Ｌ１および
Ｌ２は、整流回路３２に繋がっており、接続された電話
回線の極性の方向に関わらずトーン発振部２０に繋がる
配線Ｌ３が高電圧（Ｖｄｄ）側となり、配線Ｌ４が低電
圧側となるようにしている。さらに、整流回路３２の下
流には、入力インピーダンスの値を切り替えられるイン
ピーダンス切換回路３３を設けてあり、トーン発振部２
０から信号が発振されていない間は、入力インピーダン
スを高くして、通話中の状態とならないようにしてあ
る。

【００２０】本例のインピーダンス切換回路３３は、ラ
イン中に設置された抵抗３４と、この抵抗３４をバイパ
スする回路３５とを備えている。本例のバイパス回路３
５は、微小な電圧信号でも操作できるフォトモスリレー
を用いて構成してある。このフォトモスリレー３５はト
ーンダイアラ２１によって操作され、トーンダイアラ２
１に接続されたキーパッド１３が操作されるとフォトモ
スリレー３５がオンするようになっている。本例のトー
ン発生装置１０に採用しているトーンダイアラ２１に
は、キー入力がないときは高電圧側にプルアップされ、
キー入力があるとハイインピーダンス状態となる端子Ｔ
２が用意されている。そこで、端子Ｔ２の出力によっ
て、Ｖｄｄ側にエミッタ側が接続され、コレクタ側がフ
ォトモスリレー３５の入力側に接続されたＰＮＰ型のト
ランジスタスイッチ４１を操作している。これによっ
て、フォトモスリレー３５の入力側３６はキー入力があ
った時に電流が印加されるので、抵抗３４をバイパスす
る回路が形成され、低インピーダンスの状態となる。

【００２１】高インピーダンスの状態を実現する抵抗３
４の値は、電話機側のフックスイッチが切れた時に交換
機側によって電話回線が通話状態とは判断されず、ま
た、トーンダイアラ２１がキー入力の判定を確実にでき
る程度の作動電圧を確保できる値が選択されており、例
えば４７ｋΩ程度の値の抵抗を採用できる。

【００２２】本例のトーンダイアラ２１は、端子Ｔ３〜
Ｔ５、Ｔ９、Ｔ１１〜１４に入力されたキーパッド１３
の行および列の信号に従って、端子Ｔ７およびＴ８に接
続された水晶振動子２２の基本周波数を用いて指定され
た押しボタンダイヤル信号（トーン信号）を作成し、そ
の信号を端子Ｔ１６から供給できるトーン発振器として
の機能を備えている。端子Ｔ１６は、抵抗２５、配線Ｌ
４および接続部３０を介して電話回線と接続されてい
る。従って、トーンダイアラ２１で発生した押しボタン
ダイヤル信号はスピーカなどを介さずに電話回線に供給
される。

【００２３】トーンダイアラ２１の電源端子Ｔ１および
Ｔ６に、コンデンサ４２とツェナーダイオード４３とを
並列に接続してある。コンデンサ４２は、着信時のベル
を操作する電流などの交流成分をバイパスすると共に、
充電池としての機能も備えており、高インピーダンスの
状態でトーンダイアラ２１およびフォトモスリレー３５
を動作させる電源としての機能も備えている。従って、
抵抗３４の値は、このコンデンサ４２を充電し、このコ
ンデンサ４２からの電力供給も考慮して決定される。ツ
ェナーダイオード４３は、トーンダイアラ２１に供給さ
れる電源電圧をクランプする機能を果たし、所定の電圧
以上の電流がトーンダイアラ２１およびコンデンサ４２
に印加されないようになっている。さらに、破線で示し
てあるように、トーンダイアラ２１の電源端子の外部接
続口４５を設け、作動電源を外部から供給するこも可能
である。この場合、外部からはＡＣアダプターなどによ
って規定の直流電流に変換された電流を供給するように
すれば良い。また、トーンダイアラ２１の低電圧側の電
源端子Ｔ６には、トランジスタスイッチ４１をオンする
ためにプルダウンする抵抗２７と、端子Ｔ１６から供給
されるトーン信号を電話回線に重畳するための抵抗２６
も接続してある。

【００２４】図４に示したタイミングチャートを用い
て、本例のトーン発生装置の動作を説明する。まず、ト
ーン発生装置の接続された電話機が発信側となる場合、
時刻ｔ１にハンドセットを取ってフックスイッチが入っ
た状態とする。電話回線の電圧は、平常状態の高電圧
（略２２〜５５Ｖ程度）から低下し、発信状態となる。
そして、時刻ｔ２に着信側と繋がると電圧は反転する。
この状態で、時刻ｔ３に本例のトーン発生装置のキーを
操作すると、トランジスタスイッチ４１が導通し、フォ
トモスリレー３５がオンするので、インピーダンス切換
回路３３によって本装置の接続部３０は低インピーダン
スの状態となる。従って、電話回線の電圧が低くても、
トーンダイアラ２１へは動作するために必要な電力を十
分に供給できる。

【００２５】また、接続部３０が低インピーダンスの状
態となることによって、トーン発振部２０と電話回線と
が低抵抗の状態で接続される。この状態で、トーンダイ
アラ２１は端子Ｔ１６から低電圧側Ｌ４をドライブする
ので、電話回線にトーン信号が供給される。本例の装置
では、トーン発生装置から直に電話回線にトーン信号が
供給され、この間、電話機側の機能が損なわれることは
ない。従って、ユーザーはハンドセットなどを用いて通
常と同じ状態で着信側と話したり、着信側に接続された
コンピュータシステムからの指示を聞き取ることができ
る。そして、コンピュータシステムからの指示に基づ
き、本例のトーン発生装置１０からコンピュータシステ
ムにトーン信号を供給することができる。本例のトーン
発生装置１０は電話回線と直に接続されているので、ス
ピーカをハンドセットに着脱する手間は不要であり、ト
ーン信号が必要なときに本例のトーン発生装置１０のキ
ー１３を操作するだけで適当なトーン信号を供給でき
る。また、スピーカなどの媒体を介してトーン信号を電
話回線に供給するのではなく、トーン発生装置１０から
トーン信号を直に電話回線へ供給するようにしてあるの
で、信号音が劣化したり、歪んだりする恐れもない。従
って、高い信頼度で、確実にトーン信号をコンピュータ
システム側に伝達できる。図示してあるように、通話状
態となると電話回線の極性は反転するが、電話回線の接
続によって配線Ｌ１あるいはＬ２のいずれが高電圧側と
なるかは判らない。しかし、本例のトーン発生装置では
整流回路３２を介して電流を発振部２０に供給している
ので、接続口の接続方向は問題とならない。

【００２６】トーン信号の供給が終了し、時刻ｔ４にキ
ー操作を止めると、上記と逆にフォトモスリレー３５が
オープンとなり、インピーダンス切換回路３３によって
自動的に高インピーダンス状態に戻る。従って、時刻ｔ
５にハンドセットを電話機本体に置き、フックスイッチ
が切れると、電話機および本例のトーン発生装置の接続
された電話回線の端は高インピーダンス状態となる。こ
れによって、交換機はフックスイッチが切れた状態に在
ることを判定し、電話回線の電圧を反転させ、さらに時
刻ｔ６に電話回線の電圧を平常状態の高い電圧に戻す。
配線Ｌ３およびＬ４には高い電圧が発生するが、ツェナ
ーダイオード４３によって適当なトーンダイアラ２２が
動作する適当な電圧、例えば５Ｖ程度に制限される。こ
の状態でコンデンサ４２はチャージされ続け、次にキー
が操作された時にフォトモスリレー３３のＬＥＤを発光
させたり、トーンダイアラ２２を動作させる電源として
の機能を果たす。

【００２７】一方、トーン発生装置の接続された電話機
側が着信側となった場合は、時刻ｔ１１に電話回線の極
性が反転し、呼出音（トーンリンガ）を出力する信号が
印加される。この際、電話機側のハンドセットが上がっ
ているなどの原因によって電話機側が低インピーダンス
の状態であると、交換機は通話中と判断してリンガ信号
の供給を行わない。本例のトーン発生装置では、通常は
高インピーダンスの状態になっているので、このような
心配はなく、トーン発生装置を接続した電話機は通常通
り着信側としての機能を果たす。着信側がハンドセット
を上げてフックスイッチがオンとなると、これを判定し
て回線電圧は再び元に戻る。通話状態となって、時刻ｔ
１３に本例のトーン発生装置のキーを操作すれば、接続
部３０は低インピーダンスの状態に切り換わりトーン信
号を電話回線に供給できる。時刻ｔ１４にトーン発振を
止め、時刻ｔ１５にハンドセットを置いてフックスイッ
チを切れば、電話回線は高い電圧状態に復帰する。

【００２８】本例の装置では、トーンダイアラ２２を動
作させ、コンデンサ４２を充電するために高インピーダ
ンスの状態で微小な電流が流れるようになっている。ト
ーン信号を出力しない状態でトーンダイアラ２２で消費
される電流は、例えば数ｍＡ〜２０ｍＡ程度と少なくて
良いので、電話回線に与える影響は非常に少ない。従っ
て、本例のトーン発生装置では、内部、あるいは外部に
電源を持たなくても、電話回線から電力の供給を受ける
ことによって動作できるようになっている。もちろん、
上述したようにＡＣアダプターを用いて外部から微小な
電流の供給を受けても良く、装置内部にバッテリーを設
置しても良い。本例のトーン発生装置はトーン信号を供
給していない場合は、上記のように消費電力が非常に少
ない。また、トーン信号を出力するときでも、スピーカ
を鳴らすなど信号を出力する媒体を操作する必要がない
ので、外部や内部から電力の供給を受ける場合であって
も、消費電力は少なくてすむ。従って、バッテリーが内
蔵している場合であっても、バッテリーの寿命は長く、
頻繁に交換しなくても確実な動作を期待できる。

【００２９】〔実施例２〕図３に、本発明の実施例２に
係るトーン発生装置の回路を示してある。本例の装置
も、接続部３０とトーン発振部２０とを備えており、実
施例１と共通する部分については同じ符号を付し、説明
は省略する。

【００３０】本例の接続部３０は、電話回線側と繋がっ
た配線Ｌ１およびＬ２と、トーン発振部２０と繋がって
配線Ｌ３およびＬ４との接続を切り替えられる接続切換
回路５０を備えている。本例の接続切換回路５０はスラ
イドスイッチ５１から構成されており、スライドスイッ
チ５１を操作すると、電話回線に対し、配線Ｌ３および
Ｌ４の接続順序を逆転できるようになっている。また、
接続切換回路５０の下流には、ダイオード５３からなる
一方向性回路５４を備えており、本例では配線Ｌ３が高
電位となる場合だけ、発振回路２０の側に電流が流れる
ようになっている。さらに、一方向性回路５４の下流に
は、テスト回路５５を設けてあり、本例のテスト回路５
５は配線Ｌ３およびＬ４を抵抗５６を介して短絡可能な
テストスイッチ５７を設けてある。さらに、配線Ｌ３か
らＬ４に向かって電流が流れた時に点灯するＬＥＤ５８
も挿入してあり、テスト回路５５を介して電流が流れた
か否かを判定できるようになっている。このテスト回路
５５は、本例のトーン発生装置１０を電話回線に最初に
接続したときに使用するだけなので、テストスイッチ５
７は簡易なものでよく、通常は操作できないような状態
に配置されいることが望ましい。例えば、パソコン等の
リセットスイッチのようにシャープペンで操作できるも
のでも良い。

【００３１】このような接続部３０を用いて、トーン発
生装置１０の接続された電話機が発信側となり、通話が
確立された時のみトーン発振部２０へ電力が供給される
ようにすることができる。すなわち、電話回線に高電圧
がかかる通常状態において、配線Ｌ２側が高電位側であ
ったとする。このとき、スライドスイッチ５１を操作し
て、図示しているのと逆に、配線Ｌ２が配線Ｌ３に接続
さるようにすると、テスト回路５５を閉じることによっ
てＬＥＤ５８が点灯する。そこで、スライドスイッチ５
１を操作して、図示してあるように配線Ｌ１側を配線Ｌ
３に接続し、通常状態においてＬＥＤ５８が点灯しない
ようにすれば、電話回線に高電圧がかかる通常状態で
は、トーン発振回路２０と電話回線との接続は絶たれ、
トーン発振回路２０には電力が供給されない。一方、通
話が確立して、電話回線の電圧が反転すると、配線Ｌ１
が高電位側となり配線Ｌ３を介してトーン発振部２０が
電話回線と繋がる。

【００３２】本例のインピーダンス切換回路３３は、高
抵抗の抵抗３４とこれをバイパスするように配置された
トランジスタスイッチ３６とを備えており、このトラン
ジスタスイッチ３６がトーンダイアラ２１の端子Ｔ２の
信号によって動作するようになっている。トランジスタ
スイッチ３６は、実施例１に示したトランジスタスイッ
チ４１と同様に動作するので、詳細な動作は省くが、本
例のインピーダンス切換回路３３も、キー１３が操作さ
れるとバイパス３６が閉となり、高インピーダンスの状
態から低インピーダンスの状態に切り換わるようになっ
ている。

【００３３】図４に示したタイミングチャートに基づ
き、本実施例のトーン発生装置の動作を説明する。本例
のトーン発生装置では、上述したようにテスト回路５７
を用いて接続切換回路５０を設定しておけば、時刻ｔ２
に電話回線側の極性が反転するまで、トーン発振部２０
へは電力が供給されない。そして、時刻ｔ３にキーが操
作されるとインピーダンス切換回路３３によって低イン
ピーダンスの状態となりトーン発振部２０が電話回線と
接続される。時刻ｔ４にキー操作を止めれば、高インピ
ーダンス状態となり、さらに、時刻ｔ５にハンドセット
を戻して電話機のフックスイッチを切れば、電話回線の
電位が反転するので、トーン発振部２０への電流はスト
ップする。このように、本例のトーン発生装置では、ト
ーン発振部２０へ電流が流れる期間を限定できるので、
消費電流をさらに低減することができる。

【００３４】電話機が着信側となる場合は、時刻ｔ１１
からトーンリンガ信号が供給される際に電話回線の電位
が反転するためトーン発振部２０に通電される。しか
し、インピーダンス切換回路３３は高インピーダンス状
態となっているので、交換機側で通話状態と判断される
ことはない。また、時刻ｔ１２から着信状態となった場
合、電話回線の電位が反転しないので、この状態でもト
ーン発振部２０からトーン信号を出力する必要があると
きは、接続切換回路５０のスライドスイッチ５１を切り
替えれば良い。また、本例では、テスト回路５５にＬＥ
Ｄ５８を設けてあるので、キー操作を行って電流が流れ
れば、ＬＥＤ５８が点灯し、視覚によってトーン信号の
発振を確認できるというメリットもある。

【００３５】〔実施例３〕図５に、本発明の実施例３に
係るトーン発生装置１０を構成する回路例を示してあ
る。本例の装置１０も、上記と同様にトーン発振部２０
と、このトーン発振回路２０と電話機側あるいは電話回
線側の接続口１６および１８とを接続する接続部３０と
を備えており、上記に例示した回路と共通する部分につ
いては同じ符号を付して説明を省略する。

【００３６】接続部３０には、トーン発振部２０に繋が
る低電圧の配線Ｌ４の側に２つのインピーダンス切換回
路を設けてある。まず、トーン発振部２０の側に設けて
ある第１のインピーダンス切換回路３３は、上述した回
路例におけるインピーダンス切換回路と同様に、トーン
発振部２０の操作によってインピーダンスの切り換わる
回路である。従って、トーン発振部２０から信号が発振
されていない間は、入力インピーダンスを高くなり、電
話機の側の通話の障害とならず、また、余分な電力の浪
費を防止している。

【００３７】この第１のインピーダンス切換回路３３
は、ライン中に設置された抵抗３４と、この抵抗３４を
バイパスするように配置されたｎチャンネルＭＯＳトラ
ンジスタ３７とから構成してある。ｎチャンネルＭＯＳ
トランジスタ３７は、トーンダイアラ２１によって操作
され、トーンダイアラ２１に接続されたキーパッド１３
が操作されるとオンするようになっている。本例では、
トーンダイアラ２１の、キー入力がないときは高電圧側
にプルアップされ、キー入力があるとハイインピーダン
ス状態となる端子Ｔ２にｐチャンネルＭＯＳトランジス
タ４７のゲート側が接続され、このゲート側はプルダウ
ン用の抵抗２７を介して低電位側の配線Ｌ４に接続され
ている。さらに、このＭＯＳ４７のソース側が高電位側
の配線Ｌ３と接続されており、ドレイン側が第１のイン
ピーダンス切換回路のＭＯＳ３７のゲート側に抵抗３８
を介して接続されている。従って、キー入力があって端
子Ｔ２がハイインピーダンス状態になるとｐチャンネル
ＭＯＳ４７がオンし、これによってｎチャンネルＭＯＳ
３７がオンするので、第１のインピーダンス切換回路３
３は低インピーダンスの状態となる。なお、ＭＯＳ３７
のゲート側は、抵抗３９を介してプルダウンされてお
り、キー入力がないときはＭＯＳ３７はオフの状態で保
持される。

【００３８】本例の接続部３０は、さらに、低電圧側の
配線Ｌ４に第２のインピーダンス切換回路６０を設けて
ある。この第２のインピーダンス切換回路６０は、第１
のインピーダンス切換回路と同様に抵抗６１と、この抵
抗６１に対し並列に接続されたｎチャンネルＭＯＳトラ
ンジスタ６２を備えている。この第２のインピーダンス
切換回路６０は、接続端１８に接続される電話回線の電
圧に基づきインピーダンスの値の切換を行う。このため
に、本例の接続部３０には、回線路電圧検出回路６５を
設けてある。先に図４に基づき説明したように、電話回
線の電圧は、発信状態になると平常状態の高電圧（略２
２〜５５Ｖ程度）から低下し、さらに、着信側と繋がる
と電圧は低い電圧の状態で反転する。従って、電話回線
の電圧が高い間は第２のインピーダンス回路６０のイン
ピーダンス値を高く保ち、電話回線の電圧が低下した間
だけインピーダンス値を低下させることによって、トー
ン発振部２０の操作状況のいかんに関わらずトーン発振
部２０と電話回線との接続を遮断できる。トーン発振部
２０の操作キー１３は、例えば、誤って物が載せられて
いるなどの原因によって誤操作されることがある。しか
し、本例の接続部３０のように第２のインピーダンス切
換回路６０を設けておけば、トーン発振部２０の側が誤
って操作されても電話回線側に影響を与えることはな
く、電話機の呼出環境などの使用状態に影響を及ぼすこ
とはない。また、本例のトーン発生装置にはバックアッ
プ用のバッテリー４８を搭載してあるが、トーン発振部
２０が誤って操作されても、第２のインピーダンス切換
回路によって回線から分離されているので、このバッテ
リー４８が無駄に消費されることはない。

【００３９】回線電圧検出回路６５は、電話回線が低電
圧、例えば１５Ｖ程度に低下すると第２のインピーダン
ス切換回路６０を低インピーダンスにし、電話回線が高
電圧、例えば２５Ｖ程度に上昇と高インピーダンスにす
るように設計されている。このように、インピーダンス
を切り換える電圧にヒステリシスを設けることによっ
て、インピーダンスの値を切換る際に動作が不安定にな
ることを防ぐことができる。本例の回路電圧検出回路６
５は、インピーダンスの値を低下させる電圧値を検出す
るために直列に接続された２つの抵抗６６ａおよび６６
ｂを備えており、これらの直列となった抵抗６６ａおよ
び６６ｂは第２のインピーダンス切換回路６５に対し接
続端１８の側でこの接続端１８に対し並列に接続されて
いる。また、インピーダンスの値を高くさせる電圧値を
検出するための抵抗６７は、一方が抵抗６６ａと直列と
なるように、第２のインピーダンス切換回路６５に対し
接続端１８と反対側に接続されている。

【００４０】回線電圧検出回路６５には、さらに、第２
のインピーダンス切換回路６０のｎチャンネルＭＯＳ６
２のゲートをプルアップする抵抗６８が設けられてお
り、接続部３０の高電位側の配線Ｌ３とＭＯＳ６２のゲ
ート側を接続している。また、ＭＯＳ６２のゲート側を
プルダウンするｎチャンネルＭＯＳ６９が設けられてい
る。このＭＯＳ６９のゲート側は、抵抗６６ａおよび６
６ｂの接続点と接続されており、ＭＯＳ６９は抵抗６６
ａおよび６６ｂによって内分された回線電圧によって動
作する。回線電圧が高い場合は、ゲート側に高電位が印
加されるので、ＭＯＳ６９はオンとなり、第２のインピ
ーダンス切換回路６０のｎチャンネルＭＯＳ６２のゲー
ト側は低電圧にプルダウンされる。このため、ＭＯＳ６
２はオフとなり、第２のインピーダンス切換回路は、高
インピーダンスの状態となる。回線電圧が低下し、ＭＯ
Ｓ６９のゲート側に印加される電圧がしきい値以下にな
るとＭＯＳ６９はオフとなる。このため、第２のインピ
ーダンス切換回路６０のＭＯＳ６２は高電位にプルアッ
プされ、オン状態となり、第２のインピーダンス切換回
路６０は低インピーダンスの状態になる。第２のインピ
ーダンス切換回路６０がオンになると、抵抗６６ｂと抵
抗６７が並列に接続されるので、プルダウン用のＭＯＳ
６９のゲート側に印加される電圧は低下し、ＭＯＳ６９
の動作が安定する。

【００４１】電話回線の電圧が上昇すると、抵抗６６ｂ
と抵抗６７が並列に接続された抵抗値と、抵抗６６ａで
内分された電圧がプルダウン用のＭＯＳ６９のゲート側
に印加され、この電圧がしきい値を越えるとＭＯＳ６９
がオンする。このため、第２のインピーダンス切換回路
６０のＭＯＳ６２はオフ状態となり第２のインピーダン
ス切換回路６０は高インピーダンスの状態になる。ＭＯ
Ｓ６９がオンするときの回線電圧の電圧は、ＭＯＳ６９
に印加される電圧が抵抗６６ｂと抵抗６７が並列に接続
された抵抗値に対応した電圧なので、回線電圧が低下す
るときにＭＯＳ６９がオフする電圧より高くなる。従っ
て、この電圧差によって第２のインピーダンス切換回路
６０の動作が安定する。

【００４２】本例の接続部３０は、上記の第１および第
２のインピーダンス切換回路３３および６０に加え、電
話機に接続される端子１６と直列に接続されるインピー
ダンスを高低の２つの値に切り換える第３のインピーダ
ンス切換回路７０を備えている。この第３のインピーダ
ンス切換回路７０は、端子１６と直列に接続された抵抗
７１とこの抵抗７１をバイパスするように接続されたフ
ォトモスリレー７２を備えている。フォトモスリレー７
２は、実施例１において説明したものと同様のものであ
り、トーンダイアラ２１の端子Ｔ２に接続されたｐチャ
ンネルＭＯＳトランジスタ４７によって制御される。フ
ォトモスリレー７２は、ノマリークローズの側が選択さ
れており、ＭＯＳ４７がオンすると、すなわち、キー操
作されるとフォトモスリレー７２がオフして高インピー
ダンスの状態となる。

【００４３】本例のような第３のインピーダンス切換回
路７０を設けておくと、トーン発生装置１０が操作され
たときに電話機の側のインピーダンスを高くすることが
できる。これによって、操作中にトーン発生装置１０の
側に供給される電圧を確保できるので、確実にトーンダ
イアラ２１を駆動できる。一方、トーン発生装置１０が
操作されていないときは、電話機側のインピーダンスが
高くならないようにしてあるので、電話機の使用状態が
劣化することはない。さらに、上記の第１および第２の
インピーダンス切換回路によってトーン発生装置１０の
側は高インピーダンスの状態に保たれているので、オフ
フック・オンフックなどの使用状態が変わってしまうよ
うなことはなく、電話機を使用に影響を及ぼすことな
い。本例のトーン発生装置１０では、キーの誤操作によ
る誤動作も第２のインピーダンス切換回路によって防止
されているので、非常に信頼性の高い装置となってい
る。

【００４４】第３のインピーダンス切換回路７０の抵抗
７１は、電話機側を高インピーダンス状態としてもトー
ンダイアラからの発振音をモニターできる程度の値を選
択してあり、ユーザーは電話機を介してトーンダイアラ
の動作状況を確認できるようになっている。

【００４５】本例のトーン発生装置１０は、さらに、ト
ーンダイアラ２１からのトーン発振を増幅するトランジ
スタ２９を設けてあり、この出力を低電圧側の配線Ｌ４
のトーン出力分離用の抵抗２８に対して電話回線の接続
端子１８側に接続してある。

【００４６】また、トーンダイアラ２１の動作を確実に
行わせるためにバックアップ用の電池４８を備えてお
り、トーンダイアラ２１の電源側とダイオード４９ａを
介して接続してある。同様に、外部電源の供給端子４５
も設けてあり、この端子とトーンダイアラ２１の電源側
とをダイオード４９ｂを介して接続してある。トーン発
生装置１０が電話回線側に影響を与えないように高イン
ピーダンス状態となっているときにトーンダイアラ２１
への電話回線からの供給電圧が規定値以下となることが
あり得る。そのような場合でも、これらのバックアップ
用の電源によってトーンダイアラの動作を担保できる。
従って、消費電流は非常に小さく、電池の寿命は長い。
また、第２のインピーダンス切換回路６０の切換時な
ど、トーン発生装置の動作環境が不安定になりやすいと
きにキー操作されても確実にトーン発生装置は動作する
ので、信頼性が非常に高い。

【００４７】また、キーが誤操作されても、第２のイン
ピーダンス切換回路６０によって電話回線側とは分離さ
れているので、バックアップ電源が電話回線側と接続さ
れることはなく、電池の浪費や、回線側への影響は防止
されている。また、この第２のインピーダンス切換回路
６０およびダイオード４９は、回線電圧が電源側に逆電
圧として印加されるような不具合も防止している。

【００４８】このように、本例のトーン発生装置は、そ
の動作状態を確実にする第２および第３のインピーダン
ス切換回路や、バックアップ電源を備えており、非常に
信頼性が高い。また、これらの回路を採用することによ
って、ユーザーが誤って操作しても電話機および電話回
線への影響をなくしたトーン発生装置を実現できる。

【００４９】このようなトーン発生装置は一般の家庭や
店舗に設置されて誤操作されても問題はなく、老若男女
を問わず誰にでも使いやすいトーン発生装置である。さ
らに、第３のインピーダンス切換回路を設けることによ
って、どの様なタイプの電話機であっても、確実に動作
させることができ、設置や購入の際に電話機とのマッチ
ングを考慮しなくても済む。従って、本発明により、ど
のタイプの電話機に対しても使用できるトーン発生装置
を安価に提供できる。もちろん、上記の例と同様にトー
ン発生装置は小型化でき、また、電話回線への接続も非
常に簡単であり、キーを操作するだけでトーンを電話回
線を介して送出することができる。

【００５０】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明に係るト
ーン発生装置は、現在、一般の家庭や店舗などで普及し
ているダイヤルパルス式の電話機の接続された電話回線
に簡単に取り付けできる装置であり、外部、あるいは内
部電源を用いなくとも押しボタンダイヤル信号を電話回
線に供給できる装置である。従って、一般の家庭や、店
舗などでプッシュホーンが設置されていない場所でも、
電話回線を介してコンピュータシステムを用いたサービ
スを受けられ、近年サービス内容も多岐にわたり、その
内容も充実しつつこれらのシステムを有効に、また手軽
に利用することができる。

【００５１】また、本発明に係るトーン発生装置は、電
話回線に直接接続できるようにしてあるので電話機のハ
ンドセットにスピーカを着脱したり、信号を電話回線に
供給している間はハンドセットを介して音声の入出力が
できないといった電話機の本来の機能を損なうことはな
い。従って、プッシュホーンを用いてシステムを操作し
ているのと同じく、コンピュータからの指示を聞きなが
ら、楽な姿勢で手軽に希望する信号を発振し、電話回線
を介してこれらのシステムを有効に活用できる。また、
押しボタンダイヤル信号を電話回線に供給する際にスピ
ーカ等の媒体を用いないようにしているので、トーン発
生装置の構成も簡略化でき、小型で安価に製造し、提供
できる。さらに、スピーカのような媒体を解さなくて良
いので信号の劣化もなく、押しボタンダイヤル信号を確
実に伝達できる。

【００５２】また、本発明に係るトーン発生装置は、押
しボタンダイヤル信号を発振している間だけ低インピー
ダンスに切り換わるインピーダンス切換回路を設けてあ
る。

【００５３】このため、本発明に係るトーン発生装置を
電話回線に接続したことによって通話中になったり、あ
るいはフックスイッチを切っても通話中の状態が継続す
るような誤動作も未然に防止できている。さらに、電話
回線側の電圧によってインピーダンスが切り換わる回路
を設けることによって、キーの誤操作や、キーの上に物
が載せられてしまうような事態に起きた際の誤動作を未
然に防止することも可能である。

【００５４】また、本発明に係るトーン発生装置は消費
電力も少なく、電話回線から電力の供給を受けられるの
で、電池切れなどの心配もない。さらに、電話機側のイ
ンピーダンスも切り換えることができるのでどの様なタ
イプの電話機に対しても接続でき、その機能を確実に発
揮させることができる。このように、本発明に係るトー
ン発生装置は、安価に入手でき、電話回線に接続するだ
けで誰でも手軽に利用できるので、近年増加しているコ
ンピュータを用いたサービスを受ける上で好適なもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るトーン発生装置の概要を示す斜視
図である。

【図２】本発明の実施例１に係るトーン発生装置の構成
を示す回路図である。

【図３】本発明の実施例２に係るトーン発生装置の構成
を示す回路図である。

【図４】図２および図３に示すトーン発生装置の動作を
説明するタイミングチャートである。

【図５】本発明の実施例３に係るトーン発生装置の構成
を示す回路図である。

【符号の説明】

１０・・トーン発生装置 １１・・ケース １３・・操作用のキー １５・・電話機配線 １６、１８・・接続口 １７・・電話回線 ２０・・トーン発振部 ２１・・トーンダイアラ ２２・・水晶振動子 ３０・・接続部 ３２・・整流回路 ３３・・インピーダンス切換回路 ３４・・高抵抗 ３５・・フォトモスリレー ３６、４１・・トランジスタスイッチ ４２・・コンデンサ ４３・・ツェナーダイオード ４５・・外部電源との接続口 ５０・・接続切換回路 ５４・・一方向性回路 ５５・・テスト回路 ６０・・第２のインピーダンス切換回路 ６５・・電話回線電圧検出回路 ７０・・第３のインピーダンス切換回路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 押しボタンダイヤル信号発振手段、およ
   びこの押しボタンダイヤル信号発振手段を操作する操作
   手段を備えたトーン発振手段と、 このトーン発振手段を電話回線に対し電話機と並列に接
   続し、前記トーン発振手段によって発振された押しボタ
   ンダイヤル信号を前記電話回線に供給すると共に、前記
   電話回線から前記トーン発振手段へ電源を供給可能な接
   続手段とを有することを特徴とするトーン発生装置。
2. 【請求項２】 押しボタンダイヤル信号発振手段および
   この押しボタンダイヤル信号発振手段を操作する操作手
   段を備えたトーン発振手段と、このトーン発振手段を電
   話回線に対し電話機と並列に接続する接続手段とを有
   し、 前記接続手段は、前記電話回線から前記トーン発振手段
   へ供給される電源の極性を一定に保つ整流手段と、前記
   電話回線に対し前記電話機と並列に接続されるインピー
   ダンスの値を高低の少なくとも２つの状態に切換可能な
   第１のインピーダンス切換手段とを備えており、この第
   １のインピーダンス切換手段は、前記トーン発振手段の
   発振中は前記インピーダンスの値を低くすることを特徴
   とするトーン発生装置。
3. 【請求項３】 押しボタンダイヤル信号発振手段および
   この押しボタンダイヤル信号発振手段を操作する操作手
   段を備えたトーン発振手段と、このトーン発振手段を電
   話回線に対し電話機と並列に接続する接続手段とを有
   し、 前記接続手段は、前記電話回線から前記トーン発振手段
   へ供給される電源の極性を切り替えられる接続切換手段
   と、前記接続切換手段から一方の方向に流れる電流のみ
   を前記トーン発振手段へ供給する一方向性手段と、前記
   電話回線に対し前記電話機と並列に接続されるインピー
   ダンスの値を高低の少なくとも２つの状態に切換可能な
   第１のインピーダンス切換手段とを備えており、この第
   １のインピーダンス切換手段は、前記トーン発振手段の
   発振中は前記インピーダンスを低くすることを特徴とす
   るトーン発生装置。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記一方向性手段の
   下流側を一時的に接続し電流の有無を確認可能なテスト
   手段を有することを特徴とするトーン発生装置。
5. 【請求項５】 請求項２または３において、さらに、前
   記電話回線の電圧の変化によって、この電話回線に対し
   前記電話機と並列に接続されるインピーダンスの値を高
   低の少なくとも２つの状態に切換可能な第２のインピー
   ダンス切換手段を備えていることを特徴とするトーン発
   生装置。
6. 【請求項６】 請求項２または３において、さらに、前
   記電話機と直列に接続されるインピーダンスの値を高低
   の少なくとも２つの状態に切換可能な第３のインピーダ
   ンス切換手段を備えており、この第３のインピーダンス
   切換手段は、前記トーン発振手段の発振中は前記インピ
   ーダンスを高くすることを特徴とするトーン発生装置。