JP2002199465A

JP2002199465A - 端末装置

Info

Publication number: JP2002199465A
Application number: JP2000393970A
Authority: JP
Inventors: Eiji Yamazaki; 栄二山崎
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-12-26
Filing date: 2000-12-26
Publication date: 2002-07-12

Abstract

(57)【要約】【課題】使用する接続ポートの組み合わせによって電
池の寿命を正確に設定して、寿命設定ミスによる電池切
れに伴う誤動作を防止する。【解決手段】複数の接続ポートのうち、使用する接続
ポートにおける電池消費量と電池の有効容量とから電池
の寿命を設定する。動作が開始されてから設定された寿
命よりも所定時間だけ短い予備寿命時間になると、セン
ター側に動作停止の可否を通報する。動作停止否のと
き、一定時間だけ動作を行う。一定時間経過したら、動
作を停止する。このとき、接続ポートに接続される端末
機器を使用可能なように初期状態に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスメータや水道
メータ等の端末機器が接続され、電源に電池を使用した
端末装置に関し、特に外部装置であるセンター側装置と
の間で検針、通報等のデータ伝送を行う回線端末装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】データ通信システムに用いられる回線端
末装置を図６に示す。１は電話回線に接続され、電話機
との回線切替を行う電話回線インターフェース、２は通
信において送受信される信号の処理を行う通信回路、３
は接続ポートを介して接続された各種メータ、接点機器
等の端末機器との通信を行うメータインターフェース、
４は設定器等との通信を行う設定器インターフェース、
５は制御部としてのマイクロコンピュータ（マイコ
ン）、６はマイコン５をリセットするリセット回路、７
はマイコン５や他の回路を駆動するためのリチウム電池
等の１次電池、８は定電圧回路である。

【０００３】従来、Ａ／Ｄ変換回路あるいは電圧検出器
９などにより電池電圧をチェックし、端末装置の動作が
不安定になる直前の予め設定された電圧値より下回る
と、電圧検出器９から信号がマイコン５に出力される。
マイコン５では、電池７の残容量が少なくなったと判断
して、電池７の残容量が無くなった旨の情報をセンター
側装置に通信する。これによって、端末装置の寿命がき
たと判断し、端末装置を交換する措置を取っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】電圧検出器が検出する
設定電圧は、接続ポートに接続して使用される端末機器
の最大数を想定して、電池容量切れ寸前の電池切れ電圧
レベルに設定されている。ここで、端末装置でよく使用
されるリチウム１次電池は、電池容量が少なくなったと
き急峻な立ち下がり電圧特性を示す。そのため、従来の
方法では、電圧値の低下を検出したときには電池容量が
ほとんど無く、端末装置の動作が不安定になって、必要
な対策を取れなくなる。しかも、この方法では、電圧検
出器の検出精度のばらつき、電池の温度特性、電池の放
電末期の電圧変動に対する不安定性があり、寿命判断の
正確性が問題となっていた。

【０００５】そして当初、端末装置は検針を行うことを
主な仕様として設計されていたが、近年では、異常時通
報といったセキュリティー機能が重要な仕様となってい
る。そのため、従来にも増してシステムの停止を招く端
末装置の停止、すなわち故障、電池切れ等の問題に対し
て各種の対策を行わなければならず、正確な寿命の把握
が重要となる。

【０００６】ところで、端末装置には、複数、通常２〜
４個の接続ポートを備えており、その種類として５ビッ
ト方式（メタリック方式）用ポートや８ビット方式（ホ
トカプラ方式）用ポートや接点機器用ポート等がある。
そして、使用する接続ポートの組み合わせにより電池消
費量が変わってくる。この使用する接続ポートの組み合
わせによって決まる電池寿命が不明確なため、端末装置
がシステムに影響を与えない程度の寿命を正確に判定す
ることができなかった。そのため、電池容量を使い切っ
てしまい、端末装置が動作停止して、端末装置に接続さ
れた各種の端末機器が機能しない事態が発生し、問題と
なる。さらに、端末装置に電話機、ファクシミリ装置等
が接続されている場合、電池容量を使い切って、端末装
置が停止したとき、電話機等を使用できる初期状態に復
帰させることができなくなり、ユーザーに不便をかける
ことになる。

【０００７】本発明は、上記に鑑み、電池電圧の低下に
依存する寿命を正確に推定して、電池切れ対策を適切に
行うことができる端末装置の提供を目的とする。

【０００８】

【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、端末機器を接続する複数の接続ポートのうち、使
用する接続ポートの組み合わせによって電池寿命を設定
するものである。すなわち、接続ポートごとの単位時間
当たりの電池消費量と電池の有効容量とを設定し、使用
する接続ポートの上記電池消費量の合計と有効容量とに
基づいて動作開始からの寿命となるまでの時間が設定さ
れる。

【０００９】これによれば、接続される端末機器の数に
よって電池寿命は異なってくるが、使用する接続ポート
を認識することによって、電池寿命を正確に把握するこ
とができ、適切な電池交換等のメンテナンス時期を判断
できる。

【００１０】そして、設定された寿命に達したとき、動
作を停止する。このようにすれば、電池容量が少なくな
って、誤動作するということは起こり得ない。あるい
は、設定された寿命に対して、これよりも所定時間だけ
短い予備寿命時間を設定しておき、この予備寿命時間に
達したときに動作を停止するか否かを判断する。判断
は、端末装置自身が行ってもよいが、外部装置からの指
示に基づいて行ってもよい。そのためには、予備寿命時
間に達したときに外部装置に通報するようにすればよ
い。外部装置に事前に通報することによって、外部装置
では端末装置の電池寿命の到来に対して前もって対処で
きる。

【００１１】動作を停止しないと判断したときは、一定
時間だけ動作を行うように寿命延長する。この一定時間
は、残りの電池容量が電池切れ電圧レベル以下に低下す
るまでの時間より短い時間とされる。なお、電池容量は
電池電圧に対応しているので、電池電圧を検出する検出
器によって、残りの電池容量を検出することができる。
そして、一定時間が経過したとき、動作を停止する。こ
れによって、安定した動作を確保しながら電池の容量を
可能な限り使い切ることができて、無駄をなくすことが
できるとともに、電池切れによる動作停止等の事態を未
然に防止できる。

【００１２】ここで、延長動作の期間中、電池容量が電
池切れ電圧レベル以下に低下しないか監視をしておくと
よい。もし、このレベル以下になった場合、動作が不安
定となって誤動作するおそれがあるので、即座に動作を
停止する。

【００１３】また、予備寿命時間に達したときに動作を
停止する場合としては、電池交換等のメンテナンスを行
うことができる時期まで間がある場合等が考えられる。
すなわち、このような場合、メンテナンスを行う前に電
池寿命がきてしまって、誤動作して、装置の信頼性を損
なう結果になる。そこで、これを回避するために、動作
を停止する。

【００１４】そして、上記のいずれにおいても動作を停
止するときには、外部装置に停止する旨の通報を行うよ
うにする。また、そのまま動作を停止してしまうと、接
続されている端末機器が使用不能となることがあるの
で、停止する前に、初期状態に設定するといったように
端末機器を使用可能な状態に設定しておく。

【００１５】なお、予備寿命時間に達する前に、残りの
電池容量が規定レベル以下に低下しないか監視を行って
おくとよい。このような急激な電池容量の低下は、装置
に異常が発生した場合に起こる。そこで、この異常を外
部装置に通報して、異常を解消するようにする。

【００１６】ところで、動作開始から動作状況を定期的
にあるいは動作の都度、不揮発性メモリー等の記録媒体
に記録しておくとよい。また、電池容量の変化を記録し
ておいてもよい。動作状況とは、行った動作とその時間
といったようなものであり、記録されたデータから動作
の履歴がわかる。そこで、記録媒体を回収して、データ
を分析すれば、実市場での端末装置の使用状態と寿命時
間の関係を把握できる。これを参考にして、今後の製品
設計に反映させれば、寿命設計の精度の向上につなが
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態の端末装置が
用いられるデータ通信システムを図１に示す。１０はセ
ンター側システムであって、ホストコンピュータ１１と
センター側回線端末装置１２からなる。１３は端末側シ
ステムであって、端末装置（回線端末装置）１４と、こ
れに接続された端末機器１５とからなる。端末機器１５
としては、電文式ガスメータ等のメータ、あるいはセン
サ、スイッチ等の接点機器、さらには電話機１６とされ
る。回線端末装置１４は、電文式ガスメータや各種メー
タ等の端末機器１５の情報を電話回線１７を介して外部
装置であるセンター側システム１０に通報する。また、
回線端末装置１４の設定を行うための設定器１８も接続
可能とされる。１９はセンター側交換局、２０は端末側
交換局である。

【００１８】回線端末装置１４は、図２に示すように、
従来のものと比べて不揮発性メモリーであるＥＥＰＲＯ
Ｍ２１を設けた以外は同じ構成となっている。そして、
少なくとも１つの端末機器が接続ポートを介してメータ
インターフェースに接続されている。なお、図中、２２
はスイッチ入力回路である。

【００１９】ここで、回線端末装置１４に接続される端
末機器の種類によって接続ポートでの電池消費量がそれ
ぞれ異なる。すなわち、使用する接続ポートの組み合わ
せから電池の寿命を設定することができる。そのため、
マイコン５は、使用する接続ポートごとの単位時間当た
りの電池消費量と電池容量とに基づいて動作開始からの
寿命の設定を行う寿命設定機能と、マイコン５内のタイ
マーにより動作時間を計時して動作開始から設定された
寿命の所定時間前である予備寿命時間に達したときに自
己の動作停止の可否をセンター側に問い合わせる事前報
知機能と、センター側から停止否が通知されたとき寿命
を一定時間だけ延長する寿命延長機能と、寿命に達する
前に電池容量が異常電圧検知レベルになったとき異常で
あると判断してセンター側に通報する異常報知機能とを
有している。さらに、動作が行われるたびに、その事柄
や時間をＥＥＰＲＯＭ２１に記録している。

【００２０】次に、寿命設定時からの制御の動作につい
て、図３のフローチャートにしたがって説明する。ま
ず、生産時には、まだ電池７が装着されていないので、
電池７の代わりに、図４に示すように、電池７と同じ電
圧を出力する生産装置の電源部２３からの直流電源を接
続する。次に、マイコン５に対して設定器インターフェ
ース４を介して設定器１８あるいは生産装置を接続し
て、各ハードウェアの状態を通常の動作モードに設定す
る。この状態でＥＥＰＲＯＭ２１に下記の各設定値を書
き込む（ステップＳ１）。１）使用する電池７の有効容量（ＡＨ）２）接続ポートごとの単位時間当たりの電池消費量（Ｂ
Ｈ）３）使用電池７の異常検知電圧レベル（Ｖ１）４）使用電池７の寿命延長時の電池切れ電圧レベル（Ｖ
２）５）寿命延長時の延長容量（ＣＨ）

【００２１】ここで、電池電圧が図５に示すような特性
を示す場合、有効容量は、異常検知電圧レベルより高い
電圧値を基準にして設定される。また、異常検知電圧レ
ベルと電池切れ電圧レベルとは、Ｖ１＞Ｖ２とされ、延
長容量は、電池切れ電圧レベルより高い電圧値を基準に
して設定される。さらに接続ポート別の電池消費量とし
ては、以下の通りである。ａ）接続ポートＢ１ →単位時間当たり電池消費量（Ａ２１）ｂ）接続ポートＢ２ →単位時間当たり電池消費量（Ａ２２）ｃ）接続ポートＢ３ →単位時間当たり電池消費量（Ａ２３）ｄ）接続ポートＢ４ →単位時間当たり電池消費量（Ａ２４）

【００２２】そして、回線端末装置１４を設置したとき
に、電話回線１７との接続および端末機器１５との接続
後、設定器１８で実際に使用する接続ポートの種類をＥ
ＥＰＲＯＭ２１に書き込む（ステップＳ２）。

【００２３】これによって、使用する接続ポートの組み
合わせが例えばＢ１、Ｂ２のとき、寿命時間ＭはＭ＝電池の有効容量（ＡＨ）／（Ａ２１＋Ａ２２）として算出される。また、設定された寿命に基づいて予
備寿命時間も設定される。この時間は、電池７の有効容
量よりも少し多い容量を基準にして、寿命時間よりも所
定時間だけ少ない時間として算出される。なお、この所
定時間分の電池容量は、少なくともセンター側との間で
双方向に通信できるだけの容量は確保されているものと
する。

【００２４】このように使用する接続ポートの組み合わ
せに応じて寿命が設定され、これがＥＥＰＲＯＭ２１に
記録される。そして、スイッチがオンされ、回線端末装
置１４の動作が開始されると、開始時刻を記録するとと
もに動作時間のカウントを開始する（ステップＳ３）。
動作開始後、寿命の設定値をシステム管理者であるセン
ター側に電話回線１７を通じて通報する（ステップＳ
４）。

【００２５】その後、任意の一定時間ごとにそのときの
時刻である自己動作時間をＥＥＰＲＯＭ２１に書き込む
（ステップＳ５）。なお、動作の履歴を時系列的に記録
していってもよい。また、電池電圧は常時、電圧検出器
９によって検出されており、この検出結果を定期的に記
録しておいてもよい。

【００２６】設定された寿命時間の所定時間前である予
備寿命時間に動作開始からの時間が到達したかどうか判
別し（ステップＳ６）、まだ達していないとき、寿命の
到達前に電池容量が消耗して、電池電圧が異常検知電圧
レベル以下になったかどうか判別する（ステップＳ７、
Ｓ８）。もし、電池電圧が異常検知電圧レベル以下に低
下していた場合、回線端末装置１４自身に異常が発生し
ていることになるので、異常である旨の通信をセンター
側に通報する（ステップＳ９）。同時にＥＥＰＲＯＭ２
１に、そのときの動作時間と異常発生の書込記録を行う
（ステップＳ１０）。

【００２７】予備寿命時間に到達したとき、動作を停止
する自己停止の可否をセンター側に通報する（ステップ
Ｓ１１）。同時にＥＥＰＲＯＭ２１に、予備寿命時間に
到達した旨の書込記録を行う（ステップＳ１２）。

【００２８】通報後、センター側から停止許可の旨の通
報を受信したとき（ステップＳ１４）、回線端末装置１
４に後方接続した電話機等の端末機器１５を停止後に使
用できるように、回線端末装置１４を初期状態に設定し
てから動作を停止する（ステップＳ１７）。停止する前
にＥＥＰＲＯＭ２１に、動作時間の書込記録を行う（ス
テップＳ１８）。

【００２９】通報後、センター側から停止否の通報を受
信したとき（ステップＳ１３）、動作を停止せず、予備
寿命時間から一定時間だけ、寿命を延長する（ステップ
Ｓ１５）。この一定時間とは、図５に示すように、有効
容量での電圧レベルから電池切れ電圧レベル以下になる
までの電圧値に対する延長容量を設定しておき、この延
長容量と使用する接続ポートを組み合わせたときの単位
時間当たりの電池消費量から算出される時間である。

【００３０】このとき、電池電圧が電池切れ電圧レベル
以下か否か判別する（ステップＳ１６）。以下であれ
ば、後方接続した電話機等の端末機器１５が停止後に使
用できるように、回線端末装置１４を初期状態に設定し
てから動作を停止し（ステップＳ１７）、ＥＥＰＲＯＭ
２１に、動作時間の書込記録を行う（ステップＳ１
８）。電池電圧が電池切れ電圧レベルより高ければ、電
池電圧をチェックしながら動作を継続する。そして、一
定時間が経過すると、上記と同様に停止するための準備
をして、動作を停止する（ステップＳ１７、Ｓ１８）。

【００３１】このように、電池７の寿命が尽きる前に回
線端末装置１４が動作を停止すると、センター側では、
動作停止がすでに通報されているので、事前に電池交換
等のメンテナンスの準備ができている。そして、動作停
止する時刻を認識しているので、計画的に装置交換ある
いは電池交換が行われる。したがって、回線端末装置１
３の停止に伴う不具合の発生を最小に留めることがで
き、データ通信システムの信頼性の向上を図れる。

【００３２】また、回線端末装置１４からメモリーを回
収して、予備寿命、動作停止、異常停止、延長寿命等の
内容を調査、分析すれば、装置の市場での使用状況を把
握することができる。これに基づいて、動作が停止した
ときの電池の残存容量を正確に把握することができ、動
作を保証するための電池容量や寿命予測等の設定条件を
的確に選定することができる。そこで、これらの情報を
装置の設計に反映させれば、装置の性能向上および通信
システムの信頼性向上を図ることができる。

【００３３】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、ＥＥＰＲＯＭの代わりにメモリーカード等の記録媒
体に動作中のデータを記録してもよい。

【００３４】また、回線端末装置に使用される電池は、
１次電池に限らず２次電池でもよい。さらに、本実施形
態の寿命設定の方法は、データ通信システムの回線端末
装置だけでなく、電池によって駆動される他の用途の端
末装置に適用することが可能である。

【００３５】

【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、実際に使用する端末機器が接続された接続ポー
トの種類に応じた電池消費量に基づいて電池の寿命を設
定することにより、電池電圧検出精度のばらつき、電池
の温度特性および電池の放電末期の電圧変動に対する不
安定さを解消でき、従来不正確であった電池電圧低下に
依存する寿命予測のばらつきをなくすことができる。

【００３６】そのため、電池切れによって動作が不安定
になる時期より前に電池交換時期を的確に設定すること
ができ、動作が突如停止することを防ぐことができ、端
末装置の動作が保証される。したがって、計画的に端末
装置の交換あるいは電池の交換を実施できるようにな
り、端末装置のメンテナンスにかかる費用を削減でき、
しかも維持管理機能が向上して、この端末装置を備えた
システムの信頼性をさらに向上させることができる。

【００３７】また、使用する接続ポートの組み合わせに
よっては、電池消費量が多い組み合わせとなる場合があ
り、従来では電池容量を使い切ったときでも不具合品と
して端末装置が返却されていた。しかしながら、寿命を
明確にできるようになるので、不具合としてクレーム処
理されていたことの原因が過剰使用による電池の消耗で
あるといったことを正しく認識することができる。これ
によって、装置の市場での信頼性を向上できる。

【００３８】そして、過電流等の故障によって電池消費
量が増加したとき、異常と判断できるので、端末装置の
故障と電池寿命異常とを明確に区別でき、今まで電池異
常として誤って処理されてきたことを防止でき、電池の
信頼性に対する不信を除去することができる。さらに、
動作を停止するとき、端末機器を使用可能な状態に設定
するので、端末機器が使用できなくなる事態を回避する
ことができる。

【００３９】また、動作状況を記録しておくことによ
り、その記録されたデータを分析すれば、市場での実状
を把握することができる。これによって、寿命設定の正
確性を検証でき、製品の設計に反映させることにより、
装置の信頼性をさらに高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の端末装置を備えたデータ通信システム
の概略構成図

【図２】本実施形態の回線端末装置の構成図

【図３】寿命設定時からの制御の動作を示すフローチャ
ート

【図４】生産時の回線端末装置の構成図

【図５】電池容量と検知電圧との関係を示す図

【図６】従来の回線端末装置の構成図

【符号の説明】

３メータインターフェース５マイコン７電池９電圧検出器１０センター側システム１３端末側システム１４回線端末装置２１ＥＥＰＲＯＭ１５端末機器１６電話機１８設定器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】端末機器を接続する複数の接続ポート
と、外部装置と通信を行うための通信装置と、動作用電
源としての電池とを備え、複数の前記接続ポートのうち
使用する接続ポートにおける電池消費量に基づいて動作
開始からの寿命を設定する手段が設けられたことを特徴
とする端末装置。
【請求項２】設定された寿命を外部装置に送信する手
段と、前記寿命を記憶する手段と、動作が開始されたと
きからの時間を計時する手段と、設定された寿命に達し
たとき自己の動作を停止する手段とが設けられたことを
特徴とする請求項１記載の端末装置。
【請求項３】寿命は、使用する接続ポートの単位時間
当たりの電池消費量の和と電池の有効容量とに基づいて
算出されることを特徴とする請求項１記載の端末装置。
【請求項４】動作開始から定期的に動作状況を記録す
る手段が設けられたことを特徴とする請求項１または２
記載の端末装置。
【請求項５】設定された寿命より短い予備寿命時間に
達したとき自己の動作停止の可否を判断する手段と、停
止可と判断すれば動作を停止する手段とが設けられたこ
とを特徴とする請求項１または２記載の端末装置。
【請求項６】予備寿命時間に達したときに外部装置に
通報する手段が設けられ、外部装置からの指示によって
動作停止の可否の判断が行われることを特徴とする請求
項５記載の端末装置。
【請求項７】停止否と判断すれば一定時間だけ動作を
延長する手段が設けられたことを特徴とする請求項５ま
たは６記載の端末装置。
【請求項８】電池容量を検出する検知器を備え、電池
容量が電池切れレベル以下になったとき、動作を停止す
る手段が設けられたことを特徴とする請求項７記載の端
末装置。
【請求項９】自己の動作を停止するとき、停止までの
時間を記録する手段と、停止する旨を外部装置に通報す
る手段とが設けられたことを特徴とする請求項１〜８の
いずれかに記載の端末装置。
【請求項１０】電池容量を検出する検知器を備え、電
池容量が電池切れレベルより高い規定レベル以下になっ
たとき、異常である旨を外部装置に通報する手段が設け
られたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載
の端末装置。
【請求項１１】自己の動作を停止するとき、接続され
ている端末機器を使用可能な状態に設定してから停止す
る手段が設けられたことを特徴とする請求項１〜９のい
ずれかに記載の端末装置。