JP4499644B2

JP4499644B2 - 端末網制御装置

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Publication number: JP4499644B2
Application number: JP2005291038A
Authority: JP
Inventors: 幸治植村
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2005-10-04
Filing date: 2005-10-04
Publication date: 2010-07-07
Anticipated expiration: 2025-10-04
Also published as: JP2007104269A

Description

本発明は、メータ等の端末機器からのデータを通信回線を通じてセンタ装置に伝送するデータ通信システムにおける端末網制御装置に関する。

電気、ガス、水道などは企業や一般家庭において必要不可欠なエネルギーであり、膨大な数の利用者への安全かつ確実な供給と管理が供給者の日々の課題となっている。また、自由化競争の時代にあって、供給者には業務の効率化、省コスト、顧客サービスの向上が求められている。

このような背景にあって、定期的に行われる利用者への訪問検針や端末機器のチェックは、供給者にとって大きな負担となるとともに、利用者にとって立合いが必要になる場合もあり、改善の課題となっていた。そのため、大半の利用者が加入している公衆電話回線を利用して、遠隔地から自動的に検針やチェックを行うデータ通信システムが導入され、一般家庭へも普及し始めている。特に、保安効果が重視される都市ガスやＬＰガス分野における自動遠隔検針や自動遠隔診断の発達と普及は著しいものがある。

従来の自動検針システムでは、メータが接続された端末網制御装置とセンタ装置とが例えば電話回線によって通信可能に接続される。そして、電話回線を通じて呼出信号が端末網制御装置に入力されると、端末網制御装置は、呼出信号によるリンギングをカウントする。その呼出回数が予め所定回数になると、端末網制御装置は、センタ装置からの検針呼出であると判定して端末発信し、センタ装置との間でデータ通信を行う。このとき、端末網制御装置は、メータの値を読み取り、センタ装置側へそのデータを送信する。

ここで、端末網制御装置には電話機が接続されている。電話機は、回線に対して端末網制御装置の後方（下流側）に位置する。センタ装置からの呼び出しに応じて端末網制御装置の下流側に接続されている電話機がオフフックすると、電話回線が話中状態となって、センタ装置から端末網制御装置を呼び出せなくなるという欠点があった。

この問題を解決するため、特許文献１では、呼出回数が所定の値になると、端末網制御装置の下流側を切り離すことを提案している。特許文献２では、ベル呼出信号の検出回数が設定値と一致すると、一定時間後に端末側起動によりセンタ装置へデータを伝送することが記載されている。特許文献３では、ベル呼出信号の呼出検出回数が設定値以上であったら、一定時間後にセンタ装置に端末側起動によりデータ伝送するようになっている。

また、特許文献４では、ベル呼出信号の呼出検出回数が設定値未満において、端末網制御装置の下流側に接続されている電話機がオフフックされた場合、一定時間、回線を監視する。その間にセンタ装置からのＩＤ（ＰＢ信号、データ通信用信号）を受信すれば、端末側起動によりデータ伝送するようになっている。
特開平８−２３７３８５号公報特開平９−６４９９１号公報特開平１０−７９７９９号公報特開２００４−２０１１５７号公報

上述の特許文献１において、呼出回数が所定値未満のときに、電話機がオフフックした場合には、端末網制御装置とセンタ装置との間のデータ通信は実現されず、自動遠隔検針は実質的に不可能になる。

特許文献２や特許文献３において、家庭に留守番電話機がセットされている場合、センタ装置から呼び出しがあったとき、鳴音が数回続いた時点で留守番電話機が着信する。設定回数又は設定回数（通常１５回程度）以上、鳴音が続くには至らないので、やはり自動遠隔検針ができない。

特許文献４において、端末網制御装置の下流側にファクシミリ装置等が接続されている場合、ファクシミリ装置が呼出信号に応答してオフフックし、応答信号を送出する。応答信号がセンタ装置からのＩＤ信号と輻輳するおそれがある。端末網制御装置は、このＩＤ信号を識別することができないと、センタ装置と通信ができず、やはり自動遠隔検針ができない。

本発明は、上記に鑑み、下流側にファクシミリ装置等の呼出信号に対して応答する通信機器が接続されていても、センタ装置からの呼び出しであることを識別して、確実にセンタ装置とデータ通信できる端末網制御装置の提供を目的とする。

本発明は、端末網制御装置は、通信機器を通信回線から切り離すか否かを判断する手段を有し、呼出信号を受信したとき、前記通信機器がオフフックしたことを検知すると、前記通信回線を監視しながら、呼出信号に対する前記通信機器の応答信号の有無に応じて前記通信機器を前記通信回線に対して切り離すか否かを判断し、前記通信機器の応答信号の有により通信機器を切り離す必要があると判断したとき、前記通信機器を切り離して、前記センタ装置からの識別信号の受信を監視し、前記識別信号を受信すると、前記通信機器を前記通信回線から切り離した状態のまま前記センタ装置とデータ通信する。

通信機器によってはセンタ装置からの識別信号を阻害するような応答信号を発信しないものもある。この場合、通信機器を通信回線から切り離さなくてもよい。そこで、通信機器の応答信号の無により通信機器を通信回線に対して切り離す必要がないと判断したとき、前記通信機器を前記通信回線に対して接続した状態のままセンタ装置からの識別信号の受信を監視する。そして、識別信号を受信すると、通信機器を通信回線から切り離してセンタ装置とデータ通信する。なお、識別信号を受信したとき、通信機器が回線に接続された状態にある場合、そのままセンタ装置とデータ通信しても差し支えない。

端末網制御装置は、通信機器がオフフックすることなく、呼出信号を所定回数以上受信したとき、オフフックして、前記センタ装置からの識別信号の受信を監視しながら前記通信機器を前記通信回線に対して切り離すか否かを判断する。

ここで、通信機器を通信回線に対して切り離すか否かの判断は、呼出信号に対する前記通信機器の応答信号の有無によって行う。あるいは端末網制御装置に接続される通信機器の種類が確定している場合、必然的に切り離すか否かも決まる。そこで、切り離すあるいは切り離さないということを登録しておき、この登録された情報から判断してもよい。

本発明によると、ファクシミリ装置のようにセンタ装置からの識別信号の受信を妨害するような応答信号を発信する通信機器が接続され、これがオフフックした場合であっても、通信機器を回線から切り離すことにより、識別信号を確実に受信できる。したがって、センタ装置からの呼び出しに応じて確実にセンタ装置とデータ通信を行うことができ、データ通信システムとしての信頼性が高まる。

本実施形態のデータ通信システムを図１に示す。センタ装置１において、ホスト装置２は、センタ網制御装置３に接続され、センタ網制御装置３は、通信回線としての公衆電話回線４とその交換局５、６を通じて端末７側の端末網制御装置８と接続される。端末網制御装置８には、電話機やＦＡＸ機などの通信機器９が接続されるとともに、メータ１０、センサ、接点機器等の端末機器が接続される。通信機器９は、電話回線４において、端末網制御装置８の後方（下流側）に接続されることになる。端末網制御装置８は、例えばメータ１０と交信を行い、必要な検針データを取得する。そして、端末網制御装置８は、センタ装置１からの検針要求に応じて、あるいは端末発呼によってデータをセンタ装置１に送信する。なお、通信機器９の例としては、電話機が一般的であるが、電話機能付きファクシミリ装置や留守番電話機などの場合もある。

端末網制御装置８は、図２に示すように、呼出信号検出回路１１、通信回路１２、主制御装置１３、メータインターフェース回路１４、オフフック検出回路１５、後方接続切換回路１６を備えている。

端末網制御装置８は、電話回線４に接続されており、この電話回線４に、呼出信号検出回路１１と通信回路１２が接続され、各回路１１、１２が主制御装置１３に接続される。主制御装置１３は、例えばマイクロコンピュータ等を備えた制御回路で構成されており、内部にカウンタ１７や記憶装置であるＲＡＭ１８やタイマー１９等を備えている。通信回路１２は、データ信号と電話回線に流れる可聴周波数信号との間を相互に変調／復調するモデム機能を有している。

メータインターフェース回路１４には、接続端子を介してメータ１０が接続される。メータインターフェース回路１４は、メータ１０と主制御装置１３との間のインターフェースを受け持ち、データの受け渡しを行う。

オフフック検出回路１５は、電話回線４と通信機器９との間に接続され、通信機器９の使用の有無、すなわちオフフックかオンフックかを検出する。後方接続切換回路１６は、リレーによって構成され、オンフック回路１５と通信機器９との間に介装される。後方接続切換回路１６の作動により、通信機器９が、電話回線４に対して接続された状態と電話回線４から切り離された状態とに切り換えられる。なお、通信機器９が電話回線４から切り離された状態にあるとき、通信機器９は、後方接続切換回路１６を通じて主制御装置１３に接続される。このとき、主制御装置１３は、通信機器９のオフフックを直接検出することができる。

主制御装置１３は、上記の各回路を制御して、センタ装置１とのデータ通信を行うとともに、通信機器９による電話回線４を通じた通信を可能とする。なお、これらの制御は、公知の技術であるので、詳細な説明は省略する。

そして、端末網制御装置８は、センタ装置１からの発呼によるメータ１０の自動検針を確実に行えるように、通信機器９の挙動に応じて動作する。そのため、主制御装置１３は、電話回線４からの呼出信号を受信したとき、その回数をカウントする機能と、通信機器９がオフフックしたか検知する機能と、通信機器９のオフフックを検知したとき、電話回線４を監視する機能と、通信機器９を電話回線４に対して切り離す機能と、センタ装置１から自己宛の識別信号を受信すると、通信機器９を切り離した状態のままセンタ装置１とデータ通信する機能と、自己宛の識別信号を受信しないとき、通信機器９を電話回線４に接続して、電話回線４の監視を解除する機能とを有する。また、受信した呼出信号が所定回数以上になったとき、オフフックして電話回線４を監視するとともに、通信機器９を電話回線４に対して切り離す機能と、センタ装置１から自己宛の識別信号を受信したとき、通信機器９を切り離した状態のままセンタ装置１とデータ通信する機能と、自己宛の識別信号を受信しないとき、通信機器９を電話回線４に接続して、電話回線４の監視を解除する機能とを有する。

次に、上記の主制御装置１３の動作を図３のフローチャートを参照して説明する。電話回線４を通じて呼出信号が端末網制御装置８に入力されると、呼出信号検出回路１１が呼出信号を検出する。まずステップ＃１０において、主制御装置１３は、呼出信号によるリンギング回数（呼出回数）が所定回数Ｎ以上か否か判定する。Ｎ未満であれば、ステップ＃１５において、オフフック検出回路からの出力に基づいて通信機器９がオフフックしたか否か判定する。オフフックしていなければ、ステップ＃１０へ戻る。

一方、通信機器９がオフフックしていれば、ステップ＃２０へ進み、回線４に対しループ状態又は半ループ状態にして、回線４を監視する。すなわち、電話回線４に流れる外部からの信号あるいは通信機器９からの信号の有無を検出する。ここで、ループ状態とは、端末網制御装置８を低インピーダンス、例えば５０Ω〜３００Ωで回線４に接続した状態であり、半ループ状態とは、それより高いインピーダンス、例えば数ｋΩで回線４に接続した状態をいう。半ループ状態では、ループ状態に比べ監視中の消費電力が少なくて済む。また、オフフックした通信機器９の通話を阻害しにくいという利点ある。

ステップ＃１０でリンギング回数がＮ以上であれば、ステップ＃３０において、センタ装置１からの呼び出しであると判断し、通信機器９を電話回線４に接続した状態にして、端末網制御装置８はオフフックする。そして、回線４に対しループ状態にして、回線４を監視する。

回線４を監視する際に、通信機器９から送出される信号が邪魔をして、センタ装置１からの識別信号であるＩＤ信号を受信できなくなることを防ぐために、ステップ＃４０において、主制御装置１３は、後方接続切換回路１６を駆動して、通信機器９を一定時間、回線４から切り離す。

通信機器９を回線４から切り離しておく一定時間は、交換機が瞬断とみなす範囲内の時間であれば、問題ない。また、端末網制御装置８がループ状態で回線４を監視している場合は、上記の時間以上、切り離してもよい。このように、通信機器９を一時的に回線４から切り離しても、端末網制御装置８は、回線４に接続された状態にあるので、センタ装置１あるいは外部の通信機器と通信可能に接続状態が維持されている。

ステップ＃４５において、監視中に電話回線４からの信号を受信して、センタ装置１からの自己宛のＩＤ信号であると識別すると、ステップ＃５０において、通信機器９を切り離したままセンタ装置１との通信を開始する。所定時間中に自己宛のＩＤ信号を受信できなかったときは、タイムアウトとなり、センタ装置１からの呼び出しではないと判断する。すなわち、他の端末網制御装置８に対する呼び出し、あるいは通信機器９に対する呼び出しである。ステップ＃６０において、通信機器９を回線４に接続し、ステップ＃６５において、ループ状態あるいは半ループ状態を解除して処理を終了する。なお、通信機器９に対する呼び出しである場合、以降通信機器９が応答して、通信を行う。

このように、端末網制御装置８がセンタ装置１からのＩＤ信号を受信するとき、通信機器９が回線４から切り離されているので、例え通信機器９がオフフックして、応答信号を発信しても、この応答信号は回線４には流れない。したがって、通信機器９の影響を受けることなく、ＩＤ信号を確実に受信でき、端末網制御装置８はセンタ装置１とデータ通信を行える。

上述の動作において、ステップ＃４５でのＩＤ受信は、自己のＩＤと一致しているＩＤを受信するという意味である。なお、ＩＤ信号としては、例えばセンタ装置１からのプッシュボタン信号（ＰＢ信号）やデータ通信用信号を用いることができる。

そして、ＩＤ信号としてＰＢ信号を用いる場合、電話機のプッシュボタンに存しないＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの少なくとも１つを用いるようにしてもよい。このＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ信号は電話機の操作部上において、４行４列のマトリクスの４列目、すなわち座標にして（１、４）、（２、４）、（３、４）、（４、４）にそれぞれ対応するが、これらの座標点にはプッシュボタンは存しない。

ＩＤ信号に代わる識別信号としては、ＰＢ信号、データ通信用信号以外に、音声、すなわち「ただいまより検針を行います」といった内容の音声信号であってもよい。これらＰＢ信号、データ通信用信号、音声信号の組み合せであってもよい。なお、音声信号を送る場合、その音声信号の前後にＰＢ信号またはデータ通信用信号を送信すると、音声信号のみの場合に比し端末網制御装置側でのＩＤの認識が確実になる。

ところで、回線４を監視して、自己宛のＩＤ信号を待ち受けるとき、通信機器９の種類によっては、センタ装置１からの信号の受信を邪魔する応答信号を発しないものがある。そのため、必ずしも通信機器９を切り離す必要はない。また、通信機器９を回線４から切り離してしまうと、通信機器９の使用を阻害してしまい、必要なときに通信機器９が使用できなくなる。

すなわち、端末網制御装置８に通信機器９としてファクシミリ装置あるいは電話機付きファクシミリ装置が接続されている場合、ファクシミリ装置から送出される被呼局識別信号（２，１００Ｈｚ）が邪魔をして、端末網制御装置８はセンタ装置１からのＩＤ信号を受信しにくくなる。しかし、通信機器９がファクシミリ装置でない場合には、このような応答信号を発信しないので、必ずしも通信機器９を回線４から切り離す必要はない。通信機器９の使用をできるかぎり阻害しないようにすることが望ましい。

そこで、主制御装置１３は、回線４を監視するときに通信機器９を切り離すか否かを判断する機能と、切り離し必要と判断したとき、通信機器９を回線４から切り離して、回線４を監視する機能と、切り離し不要と判断したとき、通信機器９を回線４に接続したまま回線４を監視する機能とを有する。その他の機能は、上記と同じである。

このときの主制御装置１３の動作を図４のフローチャートを参照して説明する。呼出信号を受信してから回線４を監視するまでの動作は、図３のステップ＃１０〜＃３０と同じである。

ステップ＃７０において、監視中に電話回線４からの信号を受信して、センタ装置１からの自己宛のＩＤ信号を待ち受けるとともに、ステップ＃７５において、通信機器９から送出される応答信号も待ち受ける。主制御装置１３は、応答信号として被呼局識別信号を受信したとき、通信機器９としてファクシミリ装置が接続されていると判断して、ステップ＃８０において、通信機器９を回線４から切り離して、監視を行う。被呼局識別信号を受信しなかったとき、通信機器９を回線４に接続したまま監視を続ける。

このように、端末網制御装置８にファクシミリ装置が接続され、かつファクシミリ装置から被呼局識別信号が送出される場合に限り、ファクシミリ装置を回線４から切り離す。電話機のような応答信号を発信しない他の通信機器が接続されている場合には、回線４から切り離されない。したがって、通信機器９の使用は可能となり、ユーザに不便をかけることはない。

次に、ステップ＃７０において、監視中に電話回線４からの信号を受信して、センタ装置１からの自己宛のＩＤ信号であると識別すると、ステップ＃８５において、通信機器９を回線４から切り離し、センタ装置１との通信を開始する。なお、通信機器９をすでに切り離しているときは、そのままセンタ装置１との通信が行われる。

所定時間中に自己宛のＩＤ信号を受信できなかったときは、タイムアウトとなり、図３のステップ＃６０、＃６５と同じ動作をして、処理を終了する。

以上のように、センタ装置１からの呼び出しに対して、通信機器９がオフフックして、電話回線４に接続された状態になっても、端末網制御装置８が回線４に対して接続した状態となってから、通信機器９が回線４から切り離されることにより、センタ装置１からの識別信号を受信でき、正常にデータ通信を行うことができる。

ここで、通信機器９を切り離すか否かを判断する基準は、被呼局識別信号のような応答信号の有無であるが、これに代わって、端末網制御装置８に接続される通信機器９の種類に基づいて判断してもよい。すなわち、ファクシミリ装置、電話機能付きファクシミリ装置、留守番電話機といった種類に応じて設定値を付与しておき、通信機器９を接続するとき、その設定値をメモリに登録しておく。主制御装置１３は、通信機器９を切り離すか否かを判断するとき、登録された設定値によって決定する。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。

本発明のデータ通信システムの全体構成図端末網制御装置の概略構成を示すブロック図センタ装置からの呼び出しに対する端末網制御装置の動作のフローチャートセンタ装置からの呼び出しに対する端末網制御装置の動作のフローチャート

符号の説明

１センタ装置
４電話回線
８端末網制御装置
９通信機器
１０メータ
１１呼出信号検出回路
１２通信回路
１３主制御装置
１４メータインターフェース回路
１５オフフック検出回路
１６後方接続切換回路

Claims

端末機器および通信機器が接続され、センタ装置との間で通信回線を介してデータ通信を行うデータ通信システムの端末網制御装置であって、呼出信号を受信したとき、前記通信機器がオフフックしたことを検知すると、前記通信回線を監視しながら、呼出信号に対する前記通信機器の応答信号の有無に応じて前記通信機器を前記通信回線に対して切り離すか否かを判断し、前記通信機器の応答信号の有により通信機器を切り離す必要があると判断したとき、前記通信機器を切り離して、前記センタ装置からの識別信号の受信を監視し、前記識別信号を受信すると、前記通信機器を前記通信回線から切り離した状態のまま前記センタ装置とデータ通信することを特徴とする端末網制御装置。
前記通信機器の応答信号の無により通信機器を通信回線に対して切り離す必要がないと判断したとき、前記通信機器を前記通信回線に対して接続した状態のままセンタ装置からの識別信号の受信を監視することを特徴とする請求項１記載の端末網制御装置。
前記通信機器がオフフックすることなく、呼出信号を所定回数以上受信したとき、オフフックして、前記センタ装置からの識別信号の受信を監視しながら前記通信機器を前記通信回線に対して切り離すか否かを判断することを特徴とする請求項１または２記載の端末網制御装置。