(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電話機および端末機器が接続され、センター側装置との間で電話回線またはＩＳＤＮ回線を介してデータ伝送を行う端末網制御装置であって、前記電話機を前記回線に対して接続したり切り離したりする切替回路と、内蔵された電源から供給される電源電圧によって駆動され前記切替回路の切り替え動作を制御する制御回路とを備え、前記切替回路が切り離し側に動作する際に必要な切離動作電圧と接続側に動作する際に必要な接続動作電圧とに差が付けられ、前記切離動作電圧が、前記接続動作電圧より高く設定され、かつ前記制御回路が動作するのに必要な最小電源電圧より高く設定され、前記電源電圧が前記切離動作電圧よりも低下したとき、前記制御回路から切り替え動作のための信号が出力されると、前記切替回路での接続側への動作は可能とされ、前記切替回路での切り離し側への動作が不能とされたことを特徴とする端末網制御装置。
【請求項２】
制御回路は、電源電圧が所定電圧より低下したときセンター側装置に電源の容量不足を報知する手段を有し、切離動作電圧は前記所定電圧より低く設定されたことを特徴とする請求項１記載の端末網制御装置。
【請求項３】
切替回路にラッチングリレーが用いられ、該ラッチングリレーは、制御回路からの信号によって通電される接続用のセットコイルおよび切り離し用のリセットコイルを備え、前記リセットコイルに対して抵抗素子が設けられ、切離動作電圧が接続動作電圧より高くされ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。
【請求項４】
抵抗素子が可変抵抗とされたことを特徴とする請求項３記載の端末網制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電話回線またはＩＳＤＮ回線を利用してセンター側装置と通信を行う通信システムにおける端末網制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のデータ伝送を行うための通信システムでは、図３、４に示すように、端末網制御装置１がＩＳＤＮ回線網（ディジタル回線）または電話回線網（アナログ回線）でセンター側交換局２、端末側交換局３を介してセンター側装置４と結ばれている。端末網制御装置１には、電話機５とメータ６または接点機器等とが接続されている。ＩＳＤＮ回線を利用する場合、ＤＳＵ７、ＴＡ８を介して各交換局２、３と端末網制御装置１、センター側装置４がそれぞれ接続される。電話回線を利用する場合、端末側交換局３はノーリンギング（ＮＲ）トランク９を備えている。
【０００３】
図５に端末網制御装置の概略構成図を示す。端末網制御装置１は、電話回線またはＴＡ８のアナログ端子からの回線１１に接続され、電話機６およびメータ５等が接続され、電話機６の使用状態を検出するオフフック検出回路１２と、通信において送受信される信号の処理を行う通信回路１３と、マイコンを有する制御回路１４と、メータ５が接続され検針データを送出するためのメータインターフェース回路１５と、制御回路１４に対して直流の電源電圧を供給する電源としての塩化チオニール系リチュウム電池１６と、マイコンをリセットするリセット回路１７と、電話機６を回線１１に対して接続したり切り離したりする切替回路１８とが設けられている。
【０００４】
切替回路１８は、抵抗１９とスイッチング素子としてのリレー２０とを並列に接続してなり、スイッチング素子のオンにより抵抗１９を短絡して電話機６と回線１１とが接続状態とされ、スイッチング素子のオフにより電話機６と回線１１との間に抵抗１９が介在されて切り離し状態とされる。なお、抵抗１９は、例えば交換局３から送出されるプレリンガー信号、リンガー信号、極反信号、発信者番号信号、さらにセンター側装置１からの通信信号等の信号を後方に接続している電話機６に送信できない状態にし得る値以上の値で、かつ回線１１に抵抗１９を挿入した状態で、電話機６のオフフック状態を回線１１に流れる電流で検知でき得る最大値より小さい値になるように抵抗値が設定されており、例えば４０ｋ〜７０ｋΩの範囲内で設定を行う。
【０００５】
ここで、スイッチング素子にはラッチングリレー２０が用いられ、図６に示すように、リレーコイル２１がトランジスタ２２を介して電池１６に接続され、トランジスタ２２のベース端子が制御回路１４に接続される。図中、２３はスタンバイ状態のときに蓄えられたエネルギーによってリレーコイル２１を駆動するためのコンデンサ、２４はコンデンサ２３に流れる電流を制限するための電流制限用抵抗である。
【０００６】
制御回路１４からの信号がトランジスタ２２に入力されると、トランジスタ２２がオンしてリレーコイル２１に電圧が印加され、ラッチングリレー２０が動作する。図７に示すように、リレーコイル２１には、セットコイル２１ａとリセットコイル２１ｂとがある。セットコイル２１ａに通電することによって接続側に動作し、接点２５が閉じて抵抗１９を短絡する回路が形成され、接続状態となる。リセットコイル２１ｂに通電することによって切り離し側に動作し、接点２５が開いて電話機６と回線１１との間に抵抗１９が挿入され、切り離し状態となる。
【０００７】
そして、この端末網制御装置１は、各家庭より発呼してくる端末発呼とセンター側より随時検針するセンター起動の二種類の起動方法をもっている。センター起動では、回線の種類によってアナログ回線の場合はノーリンギング（ＮＲ）起動、ディジタル回線の場合は発信者番号通知（ＮＤ）起動と呼ばれる。センター側装置１とセンター側交換局２が接続されダイヤルを行うと、ダイヤルされた相手番号は端末側交換局３に伝えられ、端末側交換局３から端末網制御装置４に対し呼び出し信号としてリンガー信号を送出する。このとき、図８に示すように、最初のリンガー信号をプレリンガー信号と呼び、このプレリンガー信号と次のリンガー信号の間に発信者電話番号信号が挿入され、センター側電話番号が通知される。
【０００８】
発信者番号通知起動が設定されている場合、電話機６によって端末網制御装置４の動作が異なる。電話機６が発信者番号通知対応のとき、端末網制御装置４は電話機６を常に回線１１に接続しており、発信者番号通知起動時には電話機６のオフフック、オンフックに合わせて動作する。また、電話機６が非対応のとき、端末網制御装置４は電話機６を常に回線１１から切り離して、プレリンガー信号による電話機６の鳴動を防いでいる。すなわち、発信者電話番号に対応した電話機６の場合、プレリンガー信号は次に発信者電話番号がくることを知らせるための信号であると識別して、電話機６は鳴動しないが、発信者電話番号に対応していない電話機６の場合はこの識別ができないため、プレリンガー信号を通常のリンガー信号と同様に扱い、鳴動する。このため、プレリンガーが鳴動した時点でオフフックすると正常につながらないので、切り離す必要が生じる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように回線に対する電話機の接続、切り離しはラッチングリレーのセット、リセットで行われ、ラッチングリレーは制御回路によって駆動されている。ところで、端末網制御装置では、外部から商用電源を供給するのではなく、リチュウム電池等の一次電池を電源として内蔵させるのが一般的である。
【００１０】
しかしながら、端末網制御装置の使用状況や環境条件によっては、短期間で電池の容量が低下して寿命がくる場合がある。この電源電圧の低下に伴って、マイコンの動作が不安定となって暴走し、これによってラッチングリレーを動作させることができなくなる。そして、電話機が回線から切り離された状態で使用され続けていると、電話機は回線から切り離された状態のまま端末網制御装置は動作しなくなる。したがって、電話機が使用不能になる危険性がある。
【００１１】
本発明は、上記に鑑み、電源の容量が低下しても電話機が使用不能とならないような端末網制御装置の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明による課題解決手段は、電話機を回線に対して接続したり切り離したりする切替回路と、内蔵された電源から供給される電源電圧によって駆動され切替回路の切り替え動作を制御する制御回路とを備え、切替回路を切り離し側に動作する際に必要な切離動作電圧が、接続側に動作する際に必要な接続動作電圧より高く設定され、かつ制御回路が動作するのに必要な最小電源電圧より高く設定されたものである。
【００１３】
そして、電源電圧が前記切離動作電圧よりも低下したとき、前記制御回路から切り替え動作のための信号が出力されると、切替回路での切り離し側への動作は不能となり、接続側への動作は可能とされる。これによって、電源の容量不足が生じたとき、電話機は回線に接続された状態となり、電話機は使用することができる。
【００１４】
これを実現するために、切替回路にラッチングリレーを用い、このリレーのセット、リセットにより接続、切り離しの動作を行うとき、それぞれの動作電圧に差を付けて、ハード的に行う。すなわち、ラッチングリレーのリセットコイルに抵抗、ダイオード等の抵抗素子を設けて、切離動作電圧を接続動作電圧より高くして、電源電圧が低下すればラッチングリレーの切り離し動作を行えなくする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本実施形態の端末網制御装置４の構成は従来技術に示したものと基本的に同じであるので、詳細な説明は省略するが、本実施形態においては、端末網制御装置４に内蔵された電源である電池１６の容量が低下したときでも必ず電話機６が使用可能とされるようになっている。
【００１６】
すなわち、電話機６を回線１１に対して接続したり切り離したりするラッチングリレー２０を有する切替回路１８において、切り離し側に動作させるときの動作電圧（リセットコイル電圧）が接続側に動作させるときの動作電圧（セットコイル電圧）より高くなるように設定して、電源電圧の変化に応じてセット、リセットの動作に差をつけている。このようにリセットコイル電圧を高くするために、図１に示すように、リセットコイル２１ｂに対して直列に抵抗３０を接続している。セットコイル２１ａでは、図６に示す従来と同じ回路構成とされる。これにより、リセットコイル電圧は、セットコイル電圧より高く設定され、かつ制御回路１４を動作させるために必要な最小電源電圧より高く設定される。したがって、電源電圧がリセットコイル電圧より低くなると、ラッチングリレー２０は切り離し側に動作できなくなり、接続側にのみ動作できる。
【００１７】
具体的には、リセットコイル２１ｂの抵抗値が１０６Ωのとき、通常リセットコイル２１ｂに１．７Ｖの電圧を印加する必要があり、トランジスタ２２で０．３Ｖ低下するので、ラッチングリレー２０を切り離し側に動作させるのに必要なリセットコイル電圧は２．０Ｖとなる。このとき、電源電圧が２．０Ｖ以上あれば、リセットコイル２１ｂは動作可能となる。一方、制御回路１４のマイコンが動作するのに必要な最小電源電圧は２．０Ｖであり、これ以下ではマイコンが暴走して、正常に動作しなくなる。また、セットコイル電圧は１．９Ｖに設定されている。なお、ラッチングリレー２０の動作電圧とは、リレーコイル２１に印加すべき電圧とトランジスタ２２にかかる電圧との和である。
【００１８】
ところが、リセットコイル２１ｂに例えば２７Ωの抵抗３０を接続すると、抵抗３０によって０．４Ｖ低下することになり、リセットコイル２１ｂは１．７Ｖの電圧が必要であるので、リセットコイル電圧は２．４Ｖとなり、抵抗３０がない従来のものに比べて動作電圧が上昇する。その結果、ラッチングリレー２０を切り離し側に動作させるためには、電源電圧は２．４Ｖ以上必要となる。これに対し、ラッチングリレー２０を接続側に動作させるためには、電源電圧は１．９Ｖ以上あればよい。これらの各電圧の関係を図２に示す。なお、リセットコイル電圧は、２．０Ｖ〜２．５Ｖの間に設定されていればよい。
【００１９】
そして、端末網制御装置４には、電源電圧を検出するための電圧検出回路が設けられており、この検出回路からの検出信号が制御回路１４に入力される。制御回路１４では、電源電圧が低下して所定電圧より低下したときセンター側装置１に電池切れが近いといった内容の警告を報知する機能を有している。この所定電圧は２．５Ｖに設定されており、これは１〜２カ月後にマイコンが動作不能になる値である。
【００２０】
上記の構成において、端末網制御装置４は内蔵された電池１６によって駆動され、電話機６が回線１１に接続されたり、切り離されたりする。使用を続けるにつれて電池１６の容量が低下して、その電源電圧が所定電圧より低下すると、制御回路１４はセンター側装置１に電池切れの警告を報知する。センター側装置１では、電池１６が容量不足になったことを認識して、端末網制御装置４が動作不能となる前に電池交換等の対策を指示する。
【００２１】
さらに、電源電圧が低下して、リセットコイル電圧より低くなると、リセットコイル２１ｂを動作させることができなくなり、ラッチングリレー２０は切り離し側に動作することができなくなる。そして、警告を報知してからマイコンが動作しなくなるまで電源電圧が低下する間は、ラッチングリレー２０は接続側に動作可能であるので、電話機６を回線１１に接続した状態にしておく。これによって、電池交換されるまで、データ伝送は行えないが、電話機６は使用可能となる。特に、発信者番号通知起動に対応できない電話機６が接続されている場合、通常電話機６は回線１１から切り離された状態となっており、このような場合に非常に有用である。
【００２２】
上記では、ハード的にラッチングリレー２０を切り離し側に動作できないようにしたが、電池切れの警告を報知してからしばらくはマイコンが正常に動作するので、ソフト的に対応してもよい。すなわち、制御回路１４に、報知後に電話機６が回線１１から切り離されたままになることを防ぐためにラッチングリレー２０の動作を規制する機能を有せしめる。これは、制御回路１４が電池切れを報知した直後に、切り離し側に動作することを禁止し、接続側にのみ動作するようにラッチングリレー２０を制御するものである。あるいは、報知後一定時間、例えば２〜３週間経過後に上記の制御を行う。
【００２３】
したがって、電源電圧が低下してきたとき、報知後にラッチングリレー２０は接続側に動作され、電話機６は回線１１に接続された状態のままとなり、マイコンが動作不能になっても電話機６は使用可能である。
【００２４】
なお、ソフト的に対応する場合、ラッチングリレー２０の動作電圧は、この制御を行うときの電源電圧よりも低ければよい。そのため、ラッチングリレー２０の代わりに、他のスイッチング素子としてトランジスタやフォトモスリレーを用いてもよい。
【００２５】
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。例えば、リセットコイルに対して抵抗を接続する代わりにダイオードを接続してもよい。さらに、抵抗を可変抵抗とすれば、その抵抗値を任意に調整することができるので、リセットコイル電圧をマイコンの動作電圧と電池切れを報知するときの所定電圧との間で任意に設定できる。また、電源として一次電池の代わりに二次電池を用いてもよい。
【００２６】
上記の実施形態では、ハード的な対策とソフト的な対策とはそれぞれ別々に取っているが、両者を組み合わせてもよく、例えマイコンが暴走して誤動作が起こっても、電源の容量がなくなったときには確実に電話機を回線に接続した状態にしておくことができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明によると、電源電圧が低下したとき切替回路を接続側に動作させることにより、制御回路が動作不能となっても電話機は回線に接続された状態にすることができる。したがって、端末網制御装置が電源の容量低下によって機能しなくなる前に、電話機は回線に接続された状態となるので、電話機は使用することができ、ユーザーに不便をかけないですむ。
【００２８】
特に、発信者番号通知のサービスを利用した通信システムを構築している場合、端末網制御装置に発信者電話番号を表示できない電話機が接続されていると、通常は電話機を回線から切り離した状態にしておかなければならないが、上記のように動作させることによって、電源が容量不足となっても電話機が使用可能となり、サービスの低下を防げる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のラッチングリレーの回路構成図
【図２】本発明での動作電圧と従来での動作電圧を比較した図
【図３】ＩＳＤＮ回線網を利用した通信システム図
【図４】電話回線網を利用した通信システム図
【図５】端末網制御装置の概略構成図
【図６】従来のラッチングリレーの回路構成図
【図７】切替回路の概略構成図
【図８】発信者番号通知起動における端末側での着信信号を示す図
【符号の説明】
１    センター側装置
４    端末網制御装置
５    メータ
６    電話機
１１    回線
１４    制御回路
１６    電池
１８    切替回路
２０    ラッチングリレー
２１    リレーコイル
２１ａ    セットコイル
２１ｂ    リセットコイル
３０    抵抗
【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】
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