(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電話サービスを提供する通信網に接続された電話回線に備えられ、前記電話回線と、電話機端末および通信端末との間の通信を制御する端末網制御装置であって、
前記電話回線の途中に配置され、前記通信端末を収容する上位ユニットと、
前記電話回線における前記上位ユニットの下位側に配置され、前記電話機端末を収容する下位ユニットと、を有し、
前記上位ユニットは、
前記電話回線における前記上位ユニットおよび前記下位ユニット間にのびる中間回線部分を、前記電話回線における前記上位ユニットの上位側の回線部分に接続し、または前記上位ユニットの上位側の回線部分から切り離す上位切替部と、
前記上位切替部の上位側において前記電話回線の状態を監視する上位回線監視部と、
前記通信端末と通信を行うインターフェイス部と、
一次電池または二次電池と、
前記上位切替部および前記インターフェイス部の動作を制御する上位制御部と、を有し、
前記下位ユニットは、
商用電源から給電を受け、所定の電力を出力する給電部と、
前記中間回線部分を、前記給電部と、前記電話機端末とに切り替え接続する下位切替部と、
前記下位切替部の下位側において前記電話回線の状態を監視する下位回線監視部と、
前記給電部および前記下位切替部の動作を制御する下位制御部と、を有し、
前記中間回線部分が、前記上位切替部において前記上位ユニットの上位側の回線部分に接続され、かつ前記下位切替部において前記電話機端末に接続されることにより前記電話回線を通じた通話が可能な通話モードと、前記中間回線部分が、前記上位切替部において前記上位ユニットの上位側の回線部分から切り離され、かつ前記下位切替部において前記給電部に接続されることにより前記下位ユニットから前記上位ユニットに電力供給がなされる給電モードに切り替え動作し、
前記上位ユニットは、前記下位ユニットからの前記電力供給の有無を検知する給電検知部を有し、前記通話モードにおいて前記一次電池または前記二次電池によって動作し、前記給電モードにおいて、前記二次電池は前記給電モードにおいて前記下位ユニットから供給される電力の一部を蓄電し、
前記下位ユニットの前記下位回線監視部が前記電話機端末の発呼を検知したとき、前記下位制御部は前記中間回線部分を通じて前記上位制御部に発呼検知信号を送信し、
前記上位ユニットの前記上位回線監視部が前記電話回線への着呼を検知したとき、前記上位制御部は前記中間回線部分を通じて前記下位制御部に着呼検知信号を送信し、
前記上位制御部が前記上位回線監視部の監視情報および前記発呼検知信号および前記給電検知部の検知情報に基づいて前記上位切替部の動作を制御するとともに、前記下位制御部が前記下位回線監視部の監視情報および前記着呼検知信号に基づいて前記給電部および前記下位切替部の動作を制御することにより、前記電話回線を通じて通話がなされるときは前記通話モードで動作する一方、前記電話回線が空き状態のときは前記給電モードで動作するものであることを特徴とする端末網制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電話サービスを提供する通信網に接続された電話回線に備えられ、電話機端末および通信端末（ガスや水道等のメータ、センサおよびアクチュエータ等）と、電話回線との間の通信制御を行う端末網制御装置（以下、「Ｔ−ＮＣＵ」という。）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電話回線を利用して各需要者のガス、水道および電力の使用量を自動的に計測する自動検針システムが普及してきている（例えば、特許文献１〜３参照）。この種の自動検針システムにおいては、集中監視センターと各需要者のガスメータ、水道メータおよび電気メータ（「マイコンメータ」とも呼ばれる）とが電話回線で接続されて、電話回線を通じて相互に通信が行われるが、そのため、電話回線にＴ−ＮＣＵが設けられ、Ｔ−ＮＣＵにこれらのメータが電話機端末とともに収容される。
【０００３】
この場合、メータは、通常、Ｔ−ＮＣＵと有線接続されるが、ガスメータ、水道メータおよび電気メータは屋外に設置されているので、Ｔ−ＮＣＵを屋内に設置すると、家屋の壁に配線用の穴をあけ、メータおよびＴ−ＮＣＵ間を接続する電線を屋内に引き込んで屋内配線を行う必要があり、工事に手間およびコストがかかり、また需要者の承諾も得られにくい。
【０００４】
そのため、Ｔ−ＮＣＵは、家屋の軒下や壁の外面の、メータに近く、装置の保護に適した場所に設置される。そして、このような場所は商用電源のコンセントからからなり離れており、そのため、Ｔ−ＮＣＵは電源として電池を内蔵している。
【０００５】
しかしながら、電池による電力供給は有限であるから、Ｔ−ＮＣＵの一定期間の使用の後、電池交換をする必要がある。
ところで、上述のようにＴ−ＮＣＵは屋外のメータ付近に設置されるものの、必ずしも電池交換作業のためにアクセスしやすい場所に設けられるとは限らない。したがって、容易に電池交換ができない場合が生じ得る。
【０００６】
この場合、メータをＴ−ＮＣＵに無線接続して、Ｔ−ＮＣＵを無線親機とし、メータを無線子機として使用することで、Ｔ−ＮＣＵを屋内に配置して、商用電源のコンセントからＴ−ＮＣＵに電力供給することも考えられるが、商用電源のコンセントの位置および電波が安定的に届く範囲等を考えると、Ｔ−ＮＣＵを常に商用電源のコンセントに接続して使用できるわけではない。
そのため、メータがＴ−ＮＣＵに無線接続される場合でも、大抵のＴ−ＮＣＵは電源として電池を内蔵しており、有線接続の場合と同様に電池交換を必要とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２３２７８号公報
【特許文献２】特開２００４−１５３５２２号公報
【特許文献３】特開２０１３−２３９７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明の課題は、設置が簡単で、電池交換を殆ど必要としない端末網制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明によれば、電話サービスを提供する通信網に接続された電話回線に備えられ、前記電話回線と、電話機端末および通信端末との間の通信を制御する端末網制御装置であって、前記電話回線の途中に配置され、前記通信端末を収容する上位ユニットと、前記電話回線における前記上位ユニットの下位側に配置され、前記電話機端末を収容する下位ユニットと、を有し、前記上位ユニットは、前記電話回線における前記上位ユニットおよび前記下位ユニット間にのびる中間回線部分を、前記電話回線における前記上位ユニットの上位側の回線部分に接続し、または前記上位ユニットの上位側の回線部分から切り離す上位切替部と、前記上位切替部の上位側において前記電話回線の状態を監視する上位回線監視部と、前記通信端末と通信を行うインターフェイス部と、一次電池または二次電池と、前記上位切替部および前記インターフェイス部の動作を制御する上位制御部と、を有し、前記下位ユニットは、商用電源から給電を受け、所定の電力を出力する給電部と、前記中間回線部分を、前記給電部と、前記電話機端末とに切り替え接続する下位切替部と、前記下位切替部の下位側において前記電話回線の状態を監視する下位回線監視部と、前記給電部および前記下位切替部の動作を制御する下位制御部と、を有し、前記中間回線部分が、前記上位切替部において前記上位ユニットの上位側の回線部分に接続され、かつ前記下位切替部において前記電話機端末に接続されることにより前記電話回線を通じた通話が可能な通話モードと、前記中間回線部分が、前記上位切替部において前記上位ユニットの上位側の回線部分から切り離され、かつ前記下位切替部において前記給電部に接続されることにより前記下位ユニットから前記上位ユニットに電力供給がなされる給電モードに切り替え動作し、前記上位ユニットは、前記下位ユニットからの前記電力供給の有無を検知する給電検知部を有し、前記通話モードにおいて前記一次電池または前記二次電池によって動作し、前記二次電池は前記給電モードにおいて前記下位ユニットから供給される電力の一部を蓄電し、前記下位ユニットの前記下位回線監視部が前記電話機端末の発呼を検知したとき、前記下位制御部は前記中間回線部分を通じて前記上位制御部に発呼検知信号を送信し、前記上位ユニットの前記上位回線監視部が前記電話回線への着呼を検知したとき、前記上位制御部は前記中間回線部分を通じて前記下位制御部に着呼検知信号を送信し、前記上位制御部が前記上位回線監視部の監視情報および前記発呼検知信号および前記給電検知部の検知情報に基づいて前記上位切替部の動作を制御するとともに、前記下位制御部が前記下位回線監視部の監視情報および前記着呼検知信号に基づいて前記給電部および前記下位切替部の動作を制御することにより、前記電話回線を通じて通話がなされるときは前記通話モードで動作する一方、前記電話回線が空き状態のときは前記給電モードで動作するものであることを特徴とする端末網制御装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電話回線が空き状態のときは、端末網制御装置は給電モードで動作し、それによって、下位ユニットの給電部から上位ユニットに電力が供給される。
電話機端末が発呼したとき、それが下位ユニットの下位回線監視部によって検知され、それによって、給電部の動作（給電）が停止し、下位制御部から中間回線部分を通じて発呼検知信号が上位制御部に送信され、下位切替部において中間回線部分が電話機端末に接続される。そして、発呼検知信号が上位制御部によって受信されるとともに、上位ユニットの受電検知部によって給電部の動作停止が検出されると、上位切替部において中間回線部分が局線（上位ユニットの上位側の回線部分）に接続される。こうして、電話機端末が局線に接続されて、端末網制御装置は通話モードで動作を開始し、電話回線を通じて通話がなされる。
【００１１】
その後、通話が終了し、回線の復旧が上位ユニットの上位回線監視部によって検知されると、上位切替部において中間回線部分が局線から切り離される。この上位切替部における局線からの切り離しは下位ユニットの下位回線監視部によって検知され、それによって、下位切替部において中間回線部分が給電部に接続された後、給電部が動作を開始し、端末網制御装置は再び給電モードで動作する。
【００１２】
電話回線への着呼時には、着呼が上位ユニットの上位回線監視部によって検知され、上位制御部から中間回線部分を通じて着呼検知信号が下位制御部に送信され、そして、給電部が動作を停止し、下位切替部において中間回線部分が電話機端末に接続される。この給電部の動作停止は、上位ユニットの給電検知部によって検知され、それによって、上位切替部において中間回線部分が局線に接続される。その結果、電話機端末が局線に接続されて、端末網制御装置は通話モードで動作を開始し、電話回線を通じて電話機端末に対し着信を示す呼出信号が伝達される。
通話が終了すると、前と同様にして、端末網制御装置は再び給電モードで動作する。
【００１３】
こうして、上位ユニットを、家屋の軒下や壁の外面等における水道メータやガスメータ等の近くの位置に設置する一方、下位ユニットを屋内に設置するとともに、中間回線部分として既存の屋内回線を使用することによって、家屋の壁に穴をあけたり、新たに屋内配線を行うことなく簡単に端末網制御装置を設置することができる。
【００１４】
さらに、電話回線が空き状態にあるとき、つまり、１日の大半の時間帯において、端末網制御装置の電源として商用電源を使用できるので、上位ユニットに一次電池を備えた場合には、端末網制御装置の電池交換の回数が激減し、上位ユニットに二次電池を備えた場合には、電池交換をする必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の１実施例による端末網制御装置を備えた自動検針システムの全体構成を示す図である。
【図２】図１の自動検針システム中の端末網制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の別の実施例による端末網制御装置を備えた自動検針システムの全体構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を説明する。図１は、本発明の１実施例による端末網制御装置を備えた自動検針システムの全体構成を示す図であり、図２は、図１の自動検針システム中の端末網制御装置の構成を示すブロック図である。
図１を参照して、本発明による端末網制御装置（以下、「Ｔ−ＮＣＵ」という。）は、電話サービスを提供する通信網１６（この実施例では、公衆電話網）の電話回線３の途中に配置され、通信端末４を収容（接続）する上位ユニット１と、電話回線３における上位ユニット１の下位側に配置され、電話機端末５を収容（接続）する下位ユニット２とを有している。
【００１７】
通信端末４は、水道メータ、ガスメータ、電気メータまたはスマートメータであり、上位ユニット１と通信する機能を備えている。また、図示の実施例では、上位ユニット１に１台の通信端末４が収容されているが、上位ユニット１は複数台の通信端末４を収容することができる。
また、通信端末４は上位ユニット１に有線接続されていてもよいし、無線接続されていてもよい。
【００１８】
図１から明らかなように、この実施例では、上位ユニット１が、家屋の軒下または壁の外面における、通信端末５に近い場所に設置され、下位ユニット２が屋内に配置される。そして、上位ユニット１と下位ユニット２が、既存の（電話回線３の）屋内回線３ｂ（以下、「中間回線部分」という）によって互いに接続されている。
【００１９】
図２に示すように、上位ユニット１は、中間回線部分３ｂを、局線（電話回線３における上位ユニット１の上位側の回線部分）３ａに接続し、または局線３ａから切り離す上位切替部６と、上位切替部６の上位側において電話回線３の状態を監視する上位回線監視部７と、通信端末４と通信を行うインターフェイス部８と、一次電池または二次電池９と、上位切替部６およびインターフェイス部８の動作を制御する上位制御部１０と、下位ユニット２からの電力供給（これについては後述する。）の有無を検知する給電検知部１１とを有している。給電検知部１１は、常時中間回線部分３ｂの電圧を監視し、電圧値の変化を検出することで給電および給電の停止を検知する。
上位回線監視部７は、電話回線３の着信信号を検知し、また極性反転および極性復旧を検知する。
【００２０】
下位ユニット２は、商用電源１２から給電を受け、所定の電力を出力する給電部１３と、中間回線部分３ｂを、給電部１２と、電話機端末５とに切り替え接続する下位切替部１４と、下位切替部１４の下位側において電話回線３の状態を監視する下位回線監視部１５と、給電部１３および下位切替部１４の動作を制御する下位制御部１６とを有している。
給電部１３は、この実施例では、商用電源１２のコンセントに接続するためのプラグ１８を備えている。
また、下位回線監視部１５は、電話機端末５の発呼信号を検知し、また電話回線３の極性反転および極性復帰を検知する。
【００２１】
そして、本発明のＴ−ＮＣＵは、中間回線部分３ｂが、上位切替部６において局線３ａに接続され、かつ下位切替部１４において電話機端末５に接続されることにより電話回線３を通じた通話が可能な通話モードと、中間回線部分３ｂが、上位切替部６において局線３ａから切り離され、かつ下位切替部１４において給電部１３に接続されることにより下位ユニット２から上位ユニット１に電力が供給される給電モードに切り替え動作する。
【００２２】
上位ユニット１は通話モードにおいて一次電池または二次電池９によって動作し、二次電池９が備えられた場合には、二次電池９は、給電モードにおいて下位ユニット２から供給される電力の一部を蓄電する。
【００２３】
次に、このＴ−ＮＣＵの通話モードおよび給電モード間の切り替え動作を説明する。
電話回線３が空き状態のときは、Ｔ−ＮＣＵは給電モードで動作し、下位ユニット２の給電部１３から上位ユニット１に電力が供給される。
そして、電話機端末５が発呼したとき、それが下位ユニット２の下位回線監視部１５によって検知され、給電部１３の動作（給電）が停止して、下位制御部１６から中間回線部分３ｂを通じて発呼検知信号が上位制御部１０に送信され、下位切替部１４において中間回線部分３ｂが電話機端末５に接続される。
発呼検知信号は、例えば、パルス信号、または特定の周波数または波形の交流信号からなっている。
【００２４】
発呼検知信号が上位制御部１０によって受信されるとともに、上位ユニット１の給電検知部１１が給電部１３の動作停止を検知すると、上位切替部６において中間回線部分３ｂが局線３ａに接続される。そして、上位回線監視部７および下位回線監視部１５によって電話回線３が通話可能状態にあることが検知される。こうして、電話機端末５が局線３ａに接続されて、Ｔ−ＮＣＵは通話モードで動作を開始し、電話回線３を通じて通話がなされる。
【００２５】
その後、通話が終了し、回線の復旧が上位ユニット１の上位回線監視部７によって検知されると、上位切替部６において中間回線部分３ｂが局線３ａから切り離される。この上位切替部６における局線３ａからの切り離しは下位ユニット２の下位回線監視部１５によって検知され、それによって、下位切替部１４において中間回線部分３ｂが給電部１２に接続された後、給電部１３の動作が開始し、Ｔ−ＮＣＵは再び給電モードで動作する。
【００２６】
電話回線３への着呼時には、着呼が上位ユニット１の上位回線監視部７によって検知され、上位制御部１０から中間回線部分３ｂを通じて着呼検知信号が下位制御部１６に送信される。着呼検知信号が下位制御部１６によって受信されると、給電部１３の動作が停止し、下位切替部１４において中間回線部分３ｂが局線３ａに接続される。
着呼検知信号は、例えば、パルス信号、または特定の周波数または波形の交流信号からなっている。
【００２７】
そして、給電部１３の動作停止が上位ユニット１の給電検知部１１によって検知されると、上位切替部６において中間回線部分３ｂが局線３ａに接続され、上位回線監視部７および下位回線監視部１５によって電話回線３が通話可能状態にあることが検知される。こうして、電話機端末５が局線３ａに接続されて、Ｔ−ＮＣＵは通話モードで動作を開始し、電話回線３を通じて電話機端末５に対し着信を示す呼出信号が伝達される。
通話が終了すると、前と同様にして、Ｔ−ＮＣＵは再び給電モードで動作する。
【００２８】
本発明によれば、上位ユニット１を、家屋の軒下や壁の外面等における水道メータやガスメータ等の近くの位置に設置する一方、下位ユニット２を屋内に設置するとともに、中間回線部分として既存の屋内回線を使用することによって、家屋の壁に穴をあけたり、新たに屋内配線を行うことなく簡単にＴ−ＮＣＵを設置することができる。
【００２９】
また、電話回線が空き状態にあるとき（１日の大半の時間帯がそうである）に、Ｔ−ＮＣＵの電源として商用電源を使用できるので、上位ユニット１に一次電池を備えた構成では、Ｔ−ＮＣＵの電池交換の回数が激減し、二次電池を備えた構成では、電池交換をする必要がなくなる。
【００３０】
以上、本発明を１実施例に基づいて説明したが、本発明の構成はこの実施例に限定されるものではない。
例えば、通信端末４として、水道メータやガスメータ等のほかに、各種センサーや各種アクチュエータを上位ユニット１に収容することができる。
また、上位ユニット１が無線通信の親機を形成する一方、通信端末４が無線通信の子機を形成し、親機と複数の子機との間で無線通信を行う構成とすることもできる。
【００３１】
また、本発明の別の好ましい実施例によれば、Ｔ−ＮＣＵは、さらにＰＬＣ（電力線搬送通信）モデムを備えている。図３には、ＰＬＣが組み込まれたＴ−ＮＣＵを備えた自動検針システムの全体構成を示した。
図３を参照して、この実施例では、図１および図２のＴ−ＮＣＵの上位ユニット１に、さらにＰＬＣモデム（図示はしない）が組み込まれる。
それによって、Ｔ−ＮＣＵは、屋内のコンセント１２に接続される、他のＰＬＣモデムを備えた機器（スマートメータ等）と屋内電気配線を通じて通信することができる。
なお、図３中、１９は積算電力計であり、２０は引込線である。
【符号の説明】
【００３２】
１  上位ユニット
２  下位ユニット
３  電話回線
３ａ  局線
３ｂ  中間回線部分
４  通信端末
５  電話機端末
６  上位切替部
７  上位回線監視部
８  インターフェイス部
９  一次電池または二次電池
１０  上位制御部
１１  給電検知部
１２  商用電源
１３  給電部
１４  下位切替部
１５  下位回線監視部
１６  下位制御部
１７  公衆電話網
１８  プラグ
１９  積算電力計
２０  引込線
【図１】
0006348087.tif 000002
【図２】
0006348087.tif 000003
【図３】
0006348087.tif 000004