(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御部と、この制御部とメータおよび接点機器との間を接続するインタフェース部とを有するインタフェース回路であって、
前記制御部は、前記接点機器のオン・オフ状態を判別する判別手段を有し、
前記インタフェース部は、前記制御部が前記メータへ信号を送信するときを除いて前記制御部と前記メータとの間の信号経路を電気的に分離する第１の分離手段と、前記制御部の判別手段が前記接点機器のオン・オフ状態を判別するときを除いて前記制御部と前記接点機器との間の信号経路を電気的に分離する第２の分離手段と、前記制御部が前記メータから送信される情報に基づく信号を受信するとき又は前記接点機器のオン・オフ状態に基づく信号を受信するときを除いて前記制御部と前記メータ又は接点機器との間の信号経路を電気的に分離する第３の分離手段とを有し、
前記制御部が前記メータから送信される情報に基づく信号及び前記接点機器のオン・オフ状態に基づく信号を受信するときの信号経路を共通にしたことを特徴とするインタフェース回路。
【請求項２】
前記制御部は、メータを起動状態とするのに必要な時間幅を有する起動信号より時間幅の短い検査信号をインタフェース部を介してメータに出力し、このメータから当該検査信号に対応してインタフェース部を介して返送される信号の状態に基づいてインタフェース部に給電を行なっている電池の交換の要否を判別する機能を有することを特徴とする請求項１記載のインタフェース回路。
【請求項３】
前記制御部の判別手段は、予め定められたサンプリング周期で前記接点機器のオン・オフ状態の判別を行い、前記接点機器のオン又はオフ状態の一方であると複数回連続して判別したときに該接点機器状態を確定するようにしたことを特徴とする請求項１記載のインタフェース回路。
【請求項４】
前記制御部の判別手段は、前記制御部がメータとの間で信号伝送状態にあるときには判別を停止することを特徴とする請求項１記載のインタフェース回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加入電話回線を利用し、端末発呼およびノーリンギング通信によりデータ収集を行なうシステムの需要家に設置されるインタフェース回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のインタフェース回路には、周知の電圧駆動方式が採用されていた。しかしながら、このようなインタフェース回路では、電話回線に落雷等の障害が発生したときに接続されているメータや接点機器が破壊されてしまう。従って、電話回線への落雷等の障害が発生したときでも、データ収集システムとしての機能が損なわれないようにメータや接点機器を保護する必要がある。そこで、特に耐雷性の向上を図り、通常時はメータや接点機器を電気的に分離可能としたインタフェース回路が普及されてきた。
【０００３】
図９は、このメータや接点機器を電気的に分離可能としたインタフェース回路の一例である回路構成を示す図である。同図において、１０１はインタフェース回路全体の動作を制御する制御部、１０３はこの制御部１０１とメータ５および接点機器７との間を接続するインタフェース部である。なお、ここで、接点機器７としては、例えばＬＰガスのボンベは通常２本設置され１本が空になると自動的にもう１本のボンベに切り替えられるが、このときの空になったことを接点信号として出力するようなものを想定している。
【０００４】
次に、その構成および作用を場合を分けて説明する。
【０００５】
まず、メータ５に信号を伝送する場合を説明する。送信ポート（ＳＯＵＴ）をＨ（Ｈｉｇｈ）レベルにするとトランジスタ１１５がＯＮする。トランジスタ１１５がＯＮするとフォトカプラ１０９がＯＮする。フォトカプラ１０９がＯＮすると、トランジスタ１２１がＯＮする。トランジスタ１２１がＯＮすると、メータポート（ＤＴ−ＳＧ）がＨレベルとなる。逆に、送信ポート（ＳＯＵＴ）をＬ（Ｌｏｗ）レベルにすると、トランジスタ１２１はＯＦＦのままで、メータポート（ＤＴ−ＳＧ）はＬレベルとなる。このことから、送信ポート（ＳＯＵＴ）からＨレベルのメータ起動信号または送信電文を送出した場合、メータポート（ＤＴ−ＳＧ）にはこれに対応したＨレベルのメータ起動信号または送信電文が伝送されることになる。
【０００６】
次に、メータ５から制御部１０１に信号を伝送する場合を説明する。メータポート（ＤＴ−ＳＧ）がＨレベルになると、トランジスタ１２３がＯＮするのに伴い、フォトカプラ１１１がＯＮする。フォトカプラ１１１がＯＮすると、これにより制御部１０１の受信ポート（ＳＩＮ）がＨレベルとなる。逆に、メータポート（ＤＴ−ＳＧ）がＬレベルのときには、トランジスタ１２３およびフォトカプラ１１１はＯＦＦのままであり、受信ポート（ＳＩＮ）はＬレベルとなる。このことから、メータポート（ＤＴ−ＳＧ）にメータ５からの発呼またはメータ５からの電文を受信した場合、受信ポート（ＳＩＮ）でメータ５からの信号を受信できることになる。
【０００７】
次に、接点機器７のＯＮ・ＯＦＦ状態を判別する場合を説明する。制御部１０１のスキャン出力ポート（ＰＯＵＴ）をＨレベルにすると、トランジスタ１２５がＯＮすることに伴いフォトカプラ１１３がＯＮする。そして、この時、接点機器７がＯＮ状態であれば、フォトカプラ１３１がＯＮとなるので、状態入力ポート（ＰＩＮ）はＨレベルとなる。逆に、接点機器７がＯＦＦ状態であれば、フォトカプラ１３１もＯＦＦ状態を維持するので、状態入力ポート（ＰＩＮ）はＬレベルとなる。したがって、スキャン出力ポート（ＰＯＵＴ）をＨレベルにした状態で状態入力ポート（ＰＩＮ）の状態を検出することで、接点機器７のＯＮ・ＯＦＦ状態を判別することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなインタフェース回路は、需要家に設置されるものであることから、小形で保守も容易であることが望しく、従来からより一層の回路の簡易化が切望されていた。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、回路の簡易化に寄与し得るインタフェース回路を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、制御部と、この制御部とメータおよび接点機器との間を接続するインタフェース部とを有するインタフェース回路であって、前記制御部は、前記接点機器のオン・オフ状態を判別する判別手段を有し、前記インタフェース部は、前記制御部が前記メータへ信号を送信するときを除いて前記制御部と前記メータとの間の信号経路を電気的に分離する第１の分離手段と、前記制御部の判別手段が前記接点機器のオン・オフ状態を判別するときを除いて前記制御部と前記接点機器との間の信号経路を電気的に分離する第２の分離手段と、前記制御部が前記メータから送信される情報に基づく信号を受信するとき又は前記接点機器のオン・オフ状態に基づく信号を受信するときを除いて前記制御部と前記メータ又は接点機器との間の信号経路を電気的に分離する第３の分離手段とを有し、前記制御部が前記メータから送信される情報に基づく信号及び前記接点機器のオン・オフ状態に基づく信号を受信するときの信号経路を共通にしたことを要旨とする。
【００１１】
請求項１記載の本発明にあっては、制御部とメータおよび接点機器との間の信号経路を信号の非伝送時には電気的に分離することで、電話回線からの障害要因がメータおよび接点機器に及ばないようにしている。一方、メータおよび接点機器から制御部への信号経路を共有する構成としたことで、回路構成の簡易化を図っている。
【００１２】
また請求項２記載の本発明は、請求項１記載の発明において、前記制御部が、メータを起動状態とするのに必要な時間幅を有する起動信号より時間幅の短い検査信号をインタフェース部を介してメータに出力し、このメータから当該検査信号に対応してインタフェース部を介して返送される信号の状態に基づいてインタフェース部に給電を行なっている電池の交換の要否を判別する機能を有することを要旨とする。
【００１３】
請求項２記載の本発明にあっては、特別の回路を付加することなく、容易に電池電圧を検出している。
【００１４】
さらに、請求項３記載の本発明は、請求項１記載の発明において、前記制御部の判別手段が、予め定められたサンプリング周期で前記接点機器のオン・オフ状態の判別を行い、前記接点機器のオン又はオフ状態の一方であると複数回連続して判別したときに該接点機器状態を確定するようにしたことを要旨とする。
【００１５】
請求項３記載の本発明にあっては、インタフェース部に給電を行なっている電池の消耗を抑制しつつ、接点機器の状態を的確に判別している。
【００１６】
また請求項４記載の本発明は、請求項１記載の発明において、前記制御部の判別部が、前記制御部がメータとの間で信号伝送状態にあるときには判別を停止することを要旨とする。
【００１７】
請求項４記載の本発明にあっては、接点機器の状態判別を制御部とメータとの間での通信に影響されずに行なえるようにしている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態に係るインタフェース回路の構成を示す図である。同図において、１はインタフェース回路全体の動作を制御する制御部、３はこの制御部１とメータ５および接点機器７との間を接続するインタフェース部である。なお、図２は、このメータ５のインタフェースの回路図である。
【００２０】
インタフェース部３は、３つのフォトカプラ９，１１，１３が配備されており、これらのフォトカプラ９，１１，１３によって制御部１側とメータ５および接点機器７側とを信号の非伝送時には電気的に分離する構成である。具体的には、次のような構成である。制御部１に設けられメータ５に伝送すべき信号を出力する送信ポート（ＳＯＵＴ）は、トランジスタ１５のベース端子に接続されている。このトランジスタ１５のコレクタ端子は、アノード端子が電池１７に接続されたフォトカプラ９を構成する発光部９ａのカソード端子に接続されている。フォトカプラ９を構成する受光トランジスタ９ｂは、そのコレクタ端子が電池１９およびトランジスタ２１のベース端子に接続され、そのエミッタ端子がメータ５を接続するためのメータポートを構成するＳＧ端子に接続されている。トランジスタ２１は、そのエミッタ端子が電池１９に接続され、そのコレクタ端子が前記メータポートを構成するＤＴ端子に接続されていると共にトランジスタ２３のベース端子に接続されている。トランジスタ２３は、そのコレクタ端子がフォトカプラ１１を構成しアノード端子が電池１９に接続された発光部１１ａのカソード端子に接続されていると共に、そのエミッタ端子がＳＧ端子に接続されている。フォトカプラ１１を構成する受光トランジスタ１１ｂは、そのコレクタ端子が電池１７に接続され、そのエミッタ端子がメータ５または接点機器７からの信号を入力するための制御部１に設けられた受信ポート（ＳＩＮ）に接続されている。一方、制御部１に設けられ接点機器７の状態判別のための検知信号を出力するスキャン出力ポート（ＰＯＵＴ）は、トランジスタ２５のベース端子に接続されている。このトランジスタ２５のコレクタ端子は、アノード端子が電池１７に接続されたフォトカプラ１３を構成する発光部１３ａのカソード端子に接続されている。フォトカプラ１３を構成する受光トランジスタ１３ｂは、そのコレクタ端子が電池１９およびトランジスタ２７のベース端子に接続され、そのエミッタ端子が接点機器７を接続するためのポートを構成するＭ２端子に接続されている。トランジスタ２７は、そのエミッタ端子が電池１９に接続され、そのコレクタ端子が前記ポートを構成するＭ１端子に接続されていると共にトランジスタ２９のベース端子に接続されている。トランジスタ２９は、そのコレクタ端子が前記フォトカプラ１１を構成する発光部１１ａのカソード端子に接続されていると共に、そのエミッタ端子がＭ２端子に接続されている。なお、フォトカプラ９は第１の分離手段を、フォトカプラ１１は第３の分離手段を、フォトカプラ１３は第２の分離手段をそれぞれ構成するものである。
【００２１】
次に、本実施の形態の作用を場合を分けて説明する。
【００２２】
まず、メータ５に信号を伝送する場合を説明する。送信ポート（ＳＯＵＴ）をＨ（Ｈｉｇｈ）レベルにするとトランジスタ１５がＯＮする。トランジスタ１５がＯＮするとフォトカプラ９がＯＮする。フォトカプラ９がＯＮすると、トランジスタ２１がＯＮする。トランジスタ２１がＯＮすると、メータポート（ＤＴ−ＳＧ）がＨレベルとなる。逆に、送信ポート（ＳＯＵＴ）をＬ（Ｌｏｗ）レベルにすると、トランジスタ２１はＯＦＦのままで、メータポート（ＤＴ−ＳＧ）はＬレベルとなる。このことから図３に示すように、送信ポート（ＳＯＵＴ）からメータ起動信号または送信電文を送出した場合、メータポート（ＤＴ−ＳＧ）にはこれに対応したメータ起動信号または送信電文が伝送されることになる。
【００２３】
ここで、メータ５が起動する時間より短い時間だけ送信ポート（ＳＯＵＴ）をＨレベルにすると、電池１９が正常な電圧の場合には、図４（ａ）に示す通り受信ポート（ＳＩＮ）も同じ時間だけＨレベルになるが、電池１９の電圧が低下している場合には、図４（ｂ）に示す通り受信ポート（ＳＩＮ）はＬレベルのままである。したがって、このメータ５に信号を伝送するための構成・作用を応用することで、電池１９の交換の要否を判別することができる。
【００２４】
次に、メータ５から制御部１に信号を伝送する場合を説明する。メータポート（ＤＴ−ＳＧ）がＨレベルになると、トランジスタ２３がＯＮするのに伴い、フォトカプラ１１がＯＮする。フォトカプラ１１がＯＮすると、これにより制御部１の受信ポート（ＳＩＮ）がＨレベルとなる。逆に、メータポート（ＤＴ−ＳＧ）がＬレベルのときには、トランジスタ２３およびフォトカプラ１１はＯＦＦのままであり、受信ポート（ＳＩＮ）はＬレベルとなる。このことから図５に示すように、メータポート（ＤＴ−ＳＧ）にメータ５からの発呼またはメータ５からの電文を受信した場合、送信ポート（ＳＯＵＴ）をＨレベルにしておけば、受信ポート（ＳＩＮ）でメータ５からの信号を受信できることになる。
【００２５】
次に、接点機器７のＯＮ・ＯＦＦ状態を判別する場合を説明する。制御部１のスキャン出力ポート（ＰＯＵＴ）をＨレベルにすると、トランジスタ２５がＯＮすることに伴いフォトカプラ１３がＯＮする。そして、フォトカプラ１３がＯＮするとトランジスタ２７がＯＮするが、この時、接点機器７がＯＮ状態であれば、ポート（Ｍ１−Ｍ２）間はＬレベルとなり、トランジスタ２９はＯＦＦとなり、これに伴いフォトカプラ１１もＯＦＦとなるので、受信ポート（ＳＩＮ）はＬレベルとなる。逆に、接点機器７がＯＦＦ状態であれば、ポート（Ｍ１−Ｍ２）間はＨレベルとなり、トランジスタ２９はＯＮとなり、これに伴いフォトカプラ１１もＯＮとなるので、受信ポート（ＳＩＮ）はＨレベルとなる。したがって、図６に示すように、スキャン出力ポート（ＰＯＵＴ）をＨレベルにした状態で受信ポート（ＳＩＮ）の状態を検出することで、接点機器７のＯＮ・ＯＦＦ状態を判別することができる。
【００２６】
なお、上記の接点機器７のＯＮ・ＯＦＦ状態の判別については、電池１７，１９の消耗を抑制するため、予め設定されたサンプリング周期でスキャン出力ポート（ＰＯＵＴ）をＨレベルにして実行することが好しい。加えて、サンプリング周期としては、図７に示すように、メータ発呼の時間Ｔ１  よりも長い時間Ｔ２  の周期が望しく、また複数回連続して接点機器７の状態検出の結果が変化した時のみ、状態の変化があったと判別するようにすることにより、メータ発呼があった場合にも誤判別することを防止することができる。さらに、図８に示すように、送信ポート（ＳＯＵＴ）がＨレベルの時である制御部１とメータ５との通信中においては、スキャン出力ポート（ＰＯＵＴ）をＨレベルにしないことで、誤判別を一層確実に防止することができる。
【００２７】
したがって、本実施の形態によれば、信号の非伝送時には、フォトカプラによって制御部側とメータおよび接点機器側とは電気的に分離した状態となっているので、制御部側に接続されている電話回線への落雷等の障害によってメータや接点機器が誤動作することを防止することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１記載の本発明によれば、メータおよび接点機器から制御部への信号経路を共有する構成としたので、回路構成の簡易化を図ることができる。
【００２９】
また請求項２記載の本発明によれば、特別の回路を付加することなく、容易に電池電圧を検出することができる。
【００３０】
さらに請求項３記載の本発明によれば、インタフェース部に給電を行なっている電池の消耗を抑制しつつ、接点機器の状態を的確に判別することができる。
【００３１】
また請求項４記載の本発明によれば、接点機器の状態判別を制御部とメータとの間での通信に影響されずに行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るインタフェース回路の回路図である。
【図２】メータ側インタフェースの回路構成図である。
【図３】本発明の実施の形態における制御部からメータに信号を伝送する場合の作用を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態における電池電圧検出時の作用を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるメータから制御部に信号を伝送する場合の作用を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態における接点機器の状態判別の作用を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態における接点機器の状態判別の作用を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態における接点機器の状態判別の作用を示す図である。
【図９】従来のインタフェース回路の回路図である。
【符号の説明】
１  制御部
３  インタフェース部
５  メータ
７  接点機器
９，１１，１３  フォトカプラ
１５，２１，２３，２５，２７，２９  トランジスタ
１７，１９  電池
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003634127.tif 000009
【図９】
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