专利名称：电话用户呼叫信号控制装置和用户电路终接装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电话用户呼叫信号控制装置，用于在来话呼叫到达一电话机时发出振铃信号，以及一种用户电路终接装置，其包括电话用户呼叫信号控制装置。
在以往，如果每个电话机被来自用户电路终接装置的来电音所呼叫，则将DC电压振铃信号提供给电话机，并产生一振铃音来要求用户挂机。采用相对于-48V的DC电压具有16Hz和79Vrms的正弦电流信号作为对带有来电呼叫音的用户电话机振铃的振铃信号。该例子示于
图1，并将参考图1加以说明。
在图1中，由许多电话连接的交换机或中继器包括发送一传号(order)以向例如一预定电话号码输出振铃的传号传输装置400；与传号传输装置400连接并具有根据来话呼叫的传号使传号形成电路切换连接的用户电路终接装置100；通常设置在交换机中用于各个用户的用户电路#0,…,#N，其与用户电路终接装置100相连，并具有延迟控制电路210和开关继电器RL1和RL2；通常在用户交换机中设置的、并通过振铃线和芯片线与各用户电路#0,…,#N连接的用户电话机600；以及振铃信号传输装置500，其设置在交换机中，用于产生振铃信号以通知电话机600有来话呼叫。作为交换机主要功能的切换对所要拨打电话机的连接，是在用户电路终接装置100外进行的，并且其与传号形成电路120连接作为语音信号。
如图1所示，在输出一呼叫信号时，电话交换机具有一过压抑制电路(消火花器)，用于各用户电路，以抑制在用户线路、振铃线和芯片线上产生的过电压。过压抑制电路由电阻R11和电容C11组成的串联电路构成了消火花器，电阻R11和电容C11与用户电路#0,…,#N内的开关继电器RL1和RL2的两端连接。开关继电器RL1和RL2选择振铃信号一秒钟，并选择继电器控制电路210的输出两秒钟，由此从电话机600产生一呼叫音。
在这种情况下，如果开关继电器可以用具有接近0V电压的振铃信号成功地切换，则即使没有消火花器，也不会发生过量的电压改变。如果振铃信号高并且开关继电器RL1和RL2被切换，振铃信号有时会叠加在由继电器控制电路所提供的电压上。由于这一问题，在电话机600的双绞线之间可能会有异常高的电压，而用于抑制高压产生的过压抑制电路的用作消火花器的CR电路抑制了在双绞线之间的高压。
但是，对于这种常规情况的构成，需要用于向每个用户的各电话机提供振铃信号的用户电路提供具有与过压抑制电路相同构造的消火花器电路。这样，容纳很多用户的用户电路储存装置的交换机会不利地造成系统成本的升高。
因此，本发明的一个目的是，减少向电话机提供振铃信号的用户电路中过压抑制电路的数目，并抑制在电话机被用户电路终接装置呼叫时的高压。
本发明的宗旨是减少在交换机和用户电路之间整个系统的成本，通过如下方式实现在输出一个呼叫信号时，与用指示呼叫信号的电位VB(V)的过零点信号来抑制用户线路上产生的过压的方法同步，由此提供一用户电路的主设备，其将用户电路与一种将振铃继电器作为集成电路工作的结构终接。
本发明是一种电话用户呼叫信号控制装置，用于当来话呼叫从用户电路终接装置输出时，通过振铃信号呼叫与用户电路连接的电话机，其特征在于用户电路终接装置包括过零点检测电路，其产生一与振铃信号的零电位同步的过零点同步信号；传号输出定时调节电路，其调节振铃控制传号的输出定时，用于与过零点同步信号同步地控制用户电路的振铃继电器，并且根据从与用户终接装置连接的传号输出装置接收的传号来输出一命令，以接通一振铃继电器，通过用户电路、与过零点同步信号同步地用振铃信号呼叫电话机。
此外，本发明是一种用户电路终接装置，包括振铃信号传输装置，用于向用户电路提供振铃信号，其特征在于包括过零点检测电路，其产生了与振铃信号的零电位同步的过零点同步信号；传号输出定时调节电路，其调节振铃控制传号的输出定时，以与过零点同步信号同步地控制用户电路的振铃继电器；和传号形成电路，其从一传号输出装置输入一传号接收信号并分析该传号接收信号，并且其特征在于，电话机是由传号输出定时调节电路根据从传号输出装置接收的传号接收信号用与过零点同步信号同步的振铃信号来呼叫的。
此外，本发明的特征在于，在主设备中设置了用于控制呼叫信号(或振铃信号)的控制机构，其用于将用户电路中的呼叫信号(或振铃信号)控制在呼叫信号的零交叉点上，以防止当控制呼叫信号时在用户线路上产生过电压。
此外，本发明将参考图2加以说明。从振铃信号传输装置500发送的呼叫信号输入至过零点检测电路130。过零点检测电路130检测呼叫信号的电位过零点，并产生一与过零点同步的同步信号。该过零点同步信号输入至传号输出定时调节电路110。传号输出定时调节电路110将从传号输出装置发送的振铃传号与上述过零点同步信号同步、控制用户电路#0的振铃继电器RL1和RL2，并向用户电路输出振铃传号。响应于在此定时输出的该振铃传号，用户电路#0等操作振铃继电器。该操作可在继电器操作过程期间防止在用户线路上产生过电压。
图1是常规用户电路终接装置的方框图；图2是根据本发明的用户电路终接装置及其外围设备的方框图；图3是根据本发明的用户电路终接装置的传号输出定时电路的方框图；图4是根据本发明的用户电路终接装置的过零点检测电路的方框图；图5是根据本发明的用户电路终接装置操作示例的时序图；图6是根据本发明的用户电路终接装置的传号输出定时电路的方框图。
下面将参考附图详细说明本发明的实施例。[第一实施例](1)结构的说明如图2所示，由中继站等提供的电话线路信号到达终端支局交换机。该交换机包括特别用于通知用户有关来话呼叫的用户电路终端装置100、用于发送传号以通知呼入的传号输出装置400、输出振铃信号的振铃信号发送装置500以及多个用户电路200。
进一步参考图2，用户电路终接装置100具有传号输出定时调节电路110、传号形成电路120以及过零点检测电路130。
在传号输出定时调节电路110中，传号形成电路120形成作为控制传号或传号信号从传号输出装置400输出到所连接的多个用户电路200的命令信号，从而为各用户分析或形成传号信号。从传号形成电路120形成并输出的传号信号中提取振铃控制传号信号。所提取的振铃控制传号信号与过零点检测电路130输出的振铃信号过零点同步信号同步并输出到被传号输出装置400控制的特定用户电路200。该实施例的特征在于在用户电路终端装置100内提供了过零点检测电路130和传号输出定时调节电路。
过零点检测电路130接收由振铃信号发生装置500发送的呼叫信号(或振铃信号)，并产生过零同步信号指出振铃信号的电位VB(V)。将由此产生的过零同步信号输出到上述传号输出定时调节电路110。用户电路#0(200)控制继电器控制电路210的操作，来切换继电器RL1或RL2。以便根据由传号输出定时调节电路110输出的振铃继电器控制传号信号，将由振铃信号发送装置300输出的振铃信号重复发送如1秒，并按空隔2秒的方式将开关继电器RL1或RL2开启/关闭，通过这样的操作，根据用户电话机600的振铃信号的呼叫音铃来产生振铃。
此外，本实施例的目的是，传号输出装置400输出的命令等与其它命令(例如包括在用户电路中使用的话音调节命令以及由交换局、在图2中未示出的线路监视装置等输出的平衡网络调节命令)一起控制振铃音的输出。
由传号形成电路120对传号输出装置400输出的各种命令进行配置。传号形成电路120输出将传号信号输出到继电器控制电路210、传号输出定时调节电路110的命令。此外，利用传号输出定时调节电路110调节定时的控制信号，用户电路200对继电器RL1和RL2进行开启/关闭控制。因此，可以避免加载高电压。此时，继电器控制电路210的控制信号将振铃信号设置为例如1秒、将空隔时间设为2秒，并且振铃线一侧的电压为-48V、芯片线一侧的电压为0V，并且由继电器控制电路提供振铃信号，来对它们进行交换。
图3示出当在根据本发明的实施例中存在两个用户时，提供传号输出定时调节电路110的情况。图3为传号输出定时调节电路110的结构示例的方框图。
传号输出定时调节电路110包括传号引入(drop)电路111、传号缓冲部分112和113、传号输出控制电路115和116以及传号输出选通信号发生电路114。传号引入电路111仅将振铃继电器控制传号信号引入由传号形成电路120输出的用户电路控制传号中。将所引入的传号信号输出到传号缓冲部分112和113。传号缓冲部分112和113包括诸如FIFO存储器的存储装置，并在传号输出控制电路115和116分别发出传号之前，存储、缓存高速振铃继电器控制传号信号。
传号输出选通信号发生电路114输入由过零点检测电路130输出的过零同步信号，产生与此同步信号同步的振铃继电器控制传号输出信号(或选通信号)并将由此产生的振铃继电器控制振铃输出信号(或选通信号)，输出到传号输出控制电路115和116。
根据传号缓冲选通信号发生电路114输出的选通信号，传号输出控制电路115和116从传号缓冲部分112和113读取振铃继电器控制命令，并将由此读取的振铃继电器控制振铃分别输出到用户电路#0200和#N200。
图4示出根据本实施例的过零点检测电路130的结构示例的电路图。过零点检测电路130输入振铃信号并产生电位为VB(V)的过零点同步信号。在图4中，过零点检测电路130将振铃信号传输装置500输出的振铃信号输入。利用微分电路C1、R1和R2将振铃信号输入到运算放大器OP1的反向输入端。由电压抑制齐纳二极管D1和D2构成的串联电路被连接到运算放大器OP1的反向输入端，可以将输入电路抑制到等于或大于某个电压值，并可以避免输入过电压。此外，电阻R5以及电源负极与地电位之间的分压电路电阻R3和R4被连接到运算放大器OP1的同向端的输出的反馈电路。另外，运算放大器OP1的输出被连接到运算放大器OP2的反向输入端，而且电源正极与地电位之间的分压电路电阻R7和R8被连接到运算放大器OP2的同向输入端。运算放大器OP2通过连接到电源正极的负载电阻R6将过零点同步信号输出。
(2)操作说明现在将说明本实施例的操作过程。首先，参考图5所示的时序图，对产生过零点同步信号的操作过程进行说明。
在图4中，当振铃信号的电压高于电阻R3和R4的分压电压时，输入振铃信号的运算放大器OP1输出低电平，而当低于电阻R3和R4的分压电压时，输出高电平。接着，当运算放大器的OP2的输入电压高于电阻R7和R8的分压电压时，运算放大器OP2输出低电平，而当输入电压低于电阻R7和R8的分压电压时，输出高电平。因此，如果电阻R3和R4的分压电压为接近VB的负电压、而电阻R7和R8的分压电压为接近VB的正电压，则过零点检测电路130输出过零点同步信号，如图5(b)所示。当然，过零信号检测电路可以与图4所示的电路不同。
产生这样获得的零交点信号，使振铃信号的电压VB(V)由“0”变到“1”或由“1”变到“0”。传号输出选通信号发生电路114检测此转换点并产生传号选通输出信号。
另一方面，根据图5所示的时序图，完成传号输出定时调节电路110的操作。在图5中，如果将440Hz接近正弦波的振铃信号(a)输入，则过零点检测电路130将振铃信号(a)转换为脉冲信号并将该脉冲信号输出，在振铃信号(a)每次变为0电平时，该脉冲信号重复上升和下降。将与振铃信号同步的过零点同步信号(b)由过零点检测电路130送到传号输出控制电路115和116。
此时，过零点检测电路130连续输出过零点同步信号(b)。如图5所示，如果传号缓冲部分112在如图5所示的T1时间接收到振铃传号接收定时信号(c)，则从振铃输出选通信号发生电路115和116输出振铃传号信号的定时是根据图5所示的T2定时的过零点同步信号(b)产生的。在图5所示的T2定时，传号输出控制电路115从传号缓冲部分112读取振铃控制传号信号，并将由此读取的振铃控制传号信号输出到用户电路#0(200)。
接着，当振铃控制传号信号如振铃继电器状态(d)所示上升时，继电器控制电路210接收此振铃控制传号信号，并在如图5所示的T2定时，启动振铃继电器RL1和RL2。通过在此时启动振铃继电器，在继电器RL1和RL2的操作期间，可以使电话机600免受在用户线路上产生的过电压的影响，还可以防止将感应噪音成分作用到其它用户电路。
不仅如此，振铃信号传输电路500输出的振铃信号在预定时间对用户电路200的开关继电器RL1进行导通/截止控制，并在电话机的接收者挂机之前，将振铃信号送到开关继电器RL1，或在预定时间将开关继电器RL1停机。[第二实施例]以下将说明根据本发明的第二实施例。由于第二实施例在基本结构方面与上述实施例相同，所以，本实施例的特征在于，根据交换机内的用户电路200的数目，增加图3所示的传号输出定时调节电路110内的传号缓冲部分112、113的数目以及传号输出控制电路115和116的数目，并且传号输出定时调节电路110由集成电路构成，因此，可以进一步降低成本。第二实施例的结构示于图6。
如图6所示，根据交换机容纳的用户电路的数目，增加两种传号缓冲部分1121、1131的数目以及传号输出控制电路1151和1161的数目，并且整个传号输出定时调节电路由集成电路构成，与图3所示的两个用户的情况相比，可以进一步降低成本。
在此，传号缓冲部分112可以为用于控制“接通#005电话机的振铃信号”的小容量记录介质。因此，传号缓冲部分112可以是DRAM或高速SRAM。传号输出控制电路115主要控制输出定时。所以，如果在LSI电路之外设置传号引入电路111、传号缓冲部112之类的开关电路以及传号输出控制电路115等，可以有助于减小整个装置的大小并由此提高该装置的可靠性。此外，振铃信号传输装置可以起到一种时钟振荡电路的作用，并利用主要受交换机控制的CPU的振荡电路将振铃信号输出。
如上所述，通过提供当振铃继电器在用户电路内操作时，具有可以在用户线路上避免过电压的结构的用户电路终端装置，可以减少为各用户电路提供的电路数目，因此可以在用户线路上避免出现过电压，并降低了各用户线路的单位价格。因此，可以认为降低了许多用户电路内的交换机的成本。
权利要求
1．一种电话用户呼叫信号控制装置，用于当来话呼叫从用户电路终接装置输出时，通过振铃信号呼叫与用户电路连接的电话机，其中所述用户电路终接装置包括过零点检测电路，其产生与所述振铃信号的零电位同步的过零点同步信号；以及传号输出定时调节电路，其调节振铃控制传号的输出定时，用于与过零点同步信号同步地控制所述用户电路的振铃继电器，和根据从与所述用户终接装置连接的所述传号输出装置接收的传号来输出一命令以接通所述振铃继电器，通过所述用户电路、与所述过零点同步信号同步地用所述振铃信号呼叫该电话机。
2．根据权利要求1的电话用户呼叫信号控制装置，其中所述用户电路终接装置包括一传号缓冲部，其规定所述用户电路根据从为所述用户电路设置的所述传号输出装置接收的传号来发出所述振铃信号，并通过延迟所述传号接收信号来占用时序。
3．一种用户电路终接装置，包括振铃信号传输装置，用于向用户电路提供振铃信号，该用户电路终接装置包括过零点检测电路，其产生与振铃信号的零电位同步的过零点同步信号；传号输出定时调节电路，其调节振铃控制传号的输出定时，以与所述过零点同步信号同步地控制所述用户电路的振铃继电器；以及传号形成电路，其从所述传号输出装置输入一传号接收信号并分析所述传号接收信号，其中电话机是由所述传号输出定时调节电路根据从所述传号输出装置接收的传号接收信号，通过所述用户电路用与所述过零点同步信号同步的所述振铃信号来呼叫的。
4．根据权利要求3的用户电路终接装置，其中所述传号输出定时调节电路包括传号引入电路，其响应由所述传号形成电路所分析的所述传号接收信号，指定所述用户电路，并将所述传号接收信号输出至用户电路；传号缓冲部，其暂时储存所述传号接收信号；和传号输出控制电路，其控制所述传号接收信号的定时与所述过零点同步信号同步。
5．根据权利要求4的用户电路终接装置，其中设置多个所述用户电路；和设置多个所述传号缓冲部和多个所述传号输出控制电路，所述传号缓冲部的数目和所述传号输出控制电路的数目都大于所述用户电路的数目。
6．根据权利要求4的用户电路终接装置，其中所述传号引入电路、所述传号缓冲部和所述传号输出控制电路由LSI电路构成。
全文摘要
公开了一种电话用户呼叫信号控制装置,用于对电话机用户进行来话呼叫。用户电路终接装置包括:过零点检测电路,其产生一与振铃信号的零电位同步的过零点同步信号;以及传号输出定时调节电路,其调节振铃控制传号的输出定时,用于与过零点同步信号同步地控制用户电路的振铃继电器,和根据从传号输出装置接收的传号来输出一命令以接通振铃继电器,通过用户电路、用振铃信号与过零点同步信号同步地呼叫该电话机。
文档编号H04M3/06GK1302147SQ0013669
公开日2001年7月4日 申请日期2000年12月27日 优先权日1999年12月27日
发明者原崎和彦, 北田顺元 申请人:日本电气株式会社