JP2006128983A

JP2006128983A - 端末網制御装置およびこれに接続されるアダプタ

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Publication number: JP2006128983A
Application number: JP2004313563A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Yoshikawa; 達夫吉川
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2004-10-28
Filing date: 2004-10-28
Publication date: 2006-05-18

Abstract

【課題】端末網制御装置に対して接点機器が増設されても容易に対応できるように、多数の接点機器を接続可能とする。
【解決手段】端末網制御装置１の第１および第２のインタフェース１０、１１の伝送線９ａ、９ｂにアダプタ１２が接続される。アダプタ１２の複数の検出部２０に、複数の接点機器６がそれぞれ接続される。第１のインタフェース１０からクロックパルス信号がアダプタ１２に出力され、この出力に応じて検出部２０から各接点機器６に直流電圧が順に印加される。接点機器６の断続状態に応じた検出信号が検出部２０から第２のインタフェース１１に出力される。端末網制御装置１は、検出信号に基づいて各接点機器６の断続状態を判断する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動検針やセキュリティ通報を行うデータ通信システムに用いられる端末網制御装置に関し、特にスイッチ、センサといった接点機器を複数接続する端末網制御装置に関する。

ガスメータや水道メータ等の端末機器を接続すると共に、通信回線を介してセンタ装置と接続され、端末機器とセンタ装置間のデータ通信を行うための自動検針用の端末網制御装置がある。

端末網制御装置１は、図４に示すように、センタ装置２と通信回線３を通じて通信するための通信部４と、メータ５や接点機器６等の端末機器と通信するためのインタフェース７と、これらの通信を制御する制御部８とを備えている。メータ用インタフェース７には、一対の伝送線９を介してガスメータや水道メータが接続される。そして、接点をメーク、ブレークすることにより状態変化を通知する接点機器６は、一対の伝送線９を介して接点機器用インタフェース７に接続される。インタフェース７は、一対の伝送線９に直流電圧を印加し、端末機器による直流ループ回路の閉結、開放を検出することによりデータを受信する。また、印加する直流電圧の出力を制御することにより、端末機器６にデータを送信する。

特許文献１の端末網制御装置では、ガスメータや水道メータと接点機器を共通に接続可能なインタフェース部を備えたことが開示されている。これによって、端末機器の種類や台数に関係なく１つの端末網制御装置で対応できるようになる。
特開平５−１６７７２７号公報

データ通信システムを特にセキュリティのために利用する場合には、家屋の大きさや警戒箇所に応じて多数の接点機器が設置される。これらの接点機器に対応できるようにするには、端末網制御装置に多数のインタフェースを設ける必要がある。すると、端末網制御装置全体が大きくなると共に回路規模も単純に増加してしまう。また、接点機器を増設した場合には、既設の端末網制御装置では対応することができない。

本発明は、上記に鑑み、接点機器が増設されても容易に対応できるように、多数の接点機器を接続可能とした端末網制御装置の提供を目的とする。

本発明は、一対の伝送線を介して接続された接点機器の断続状態を検出するインタフェースを備えた端末網制御装置であって、第１のインタフェースは、パルス信号を出力し、第２のインタフェースは、前記パルス信号に同期して複数の接点機器の断続状態を順次検出するものである。

第１および第２のインタフェースは、一対の伝送線に直流電圧を印加して、接点機器による直流ループ回路が閉結されているか否かによって断続状態を検出する断続検出手段と、前記直流電圧の出力を制御する出力制御手段とを備えている。

第１のインタフェースの断続検出手段は、伝送線に直流電圧を印加し、第１のインタフェースの出力制御手段が作動することにより、直流電圧がオンオフされてパルス信号が出力される。第２のインタフェースの出力制御手段は、作動が禁止され、第２のインタフェースの断続検出手段は、直流電圧を伝送線に印加して、直流ループ回路の閉結か開放かの検出可能な状態となる。断続検出手段には、出力されたパルス信号に同期して、接点機器の断続状態に応じた検出信号が入力される。このように、一対のインタフェースを利用することによって、複数の接点機器に対する断続状態を検出できる。

複数の接点機器を接続するために、アダプタが用いられる。アダプタは、第１および第２のインタフェースの伝送線に接続され、このアダプタに、複数の接点機器が接続される。アダプタは、接点機器に直流電圧を印加して、前記接点機器による直流ループ回路が閉結されているか否かによって前記接点機器の断続状態を検出する複数の検出手段を備えている。各検出手段に一対の伝送線を介して接点機器がそれぞれ接続される。

アダプタは、端末網制御装置の第１のインタフェースからのパルス信号の出力に応じて、各接点機器に直流電圧を順に印加する。そして、検出手段は、入力されたパルス信号に同期して検出信号を端末網制御装置の第２のインタフェースに出力する。

そして、パルス信号の出力数が接続された接点機器と同数とされる。また、パルス信号の出力時間幅が任意に設定可能とされる。接点機器が増減されても、パルス信号を増減すればよく、各接点機器の断続状態を間違いなく検出できる。また、パルス信号が出力されている間だけ、接点機器に直流電圧が印加される。この時間中に、直流ループ回路の閉結あるいは開放に応じた検出信号が出力される。

本発明によると、端末網制御装置に設けられたインタフェースを利用して、複数の接点機器の断続状態を検出することができる。したがって、接点機器を増設する場合でも、ハード的な変更をすることなく、ソフト的な変更のみによって対応できる。これにより、既設の端末網制御装置による本来のメータ等の検針値のデータ通信だけでなく、接点機器からのセキュリティ情報の通報にも、端末網制御装置を使用することができ、データ通信システムを活用できる。

本実施形態の端末網制御装置を図１に示す。端末網制御装置１は、センタ装置２とデータ通信を行うデータ通信システムに使用され、基本的な構成は従来の図４に示すものと同じである。本端末網制御装置１では、端末機器６と通信するためのインタフェースとして第１のインタフェース１０および第２のインタフェース１１を備え、両インタフェース１０、１１に、接点機器接続用のアダプタ１２が接続されている。アダプタ１２に、スイッチ、センサといった接点をメーク、ブレークする複数の接点機器６が接続される。図中、１３は設定器、１４は設定器用インタフェース、１５は設定情報記憶部である。

各インタフェース１０、１１は、一対の伝送線９ａ、９ｂに直流電圧を印加して、接点機器６による直流ループ回路が閉結されているか否かによって断続状態を検出する断続検出部１６と、直流電圧の出力を制御する出力制御部１７とから構成される。従来のインタフェース７と同じ構成とされ、接点機器６等の端末機器との通信機能を有する。なお、図示しないが、メータ用のインタフェース７も備えている。このインタフェース７は、上記のインタフェース１０、１１と同じ構成であり、一対の伝送線９を介してメータ５が接続される。メータ５とはシリアルデータを送受信する。

断続検出部１６は、制御部８と伝送線９ａ、９ｂの一方との間に介装されたトランジスタ等のスイッチング素子を有する。このトランジスタは制御部８によって駆動され、トランジスタのオンにより、直流電源から伝送線９ａ、９ｂに直流電圧が印加される。また、断続検出部１６は制御部８の入力端子ＭＢｉｎに接続されている。接点機器６の断続状態に応じた直流電圧の変化による信号が入力端子ＭＢｉｎに入力される。

出力制御部１７は、断続検出部１６とアースとの間に介装されたトランジスタ等のスイッチング素子を有する。このトランジスタは制御部８によって駆動され、トランジスタのオンオフにより、断続検出部１６からの直流電圧の出力がオンオフ制御される。したがって、直流電圧の出力を制御することにより、一定の間隔のパルス信号、すなわちクロックパルス信号を出力することができる。

アダプタ１２は、第１、第２のインタフェース１０、１１の伝送線９ａ、９ｂに接続され、接点機器６の断続を検出する検出部２０と、クロックパルスに応じて検出信号を検出部２０に出力するカウンタ部２１とを備えている。

検出部２０は、端末網制御装置１の断続検出部１６と同じものであり、複数設けられ、各検出部２０に、それぞれ一対の伝送線９を介して接点機器６が接続される。カウンタ部２１は、例えばスタンダードＣＭＯＳＩＣ４０１７等により構成されるカウンタ付きデコーダとされ、入力されたクロックパルス信号をカウントするカウンタ機能と、そのカウンタの出力を取り出してパルス信号を出力するデコーダ機能とを有する。カウンタ部２１は、第１のインタフェース１０の伝送線９ａに接続される。カウンタ部２１の複数の出力端子Ｍ１〜Ｍｎに各検出部２０が接続される。各検出部２０は、第２のインタフェース１１の伝送線９ｂを介して断続検出部１６に接続される。

ところで、本端末網制御装置１では、アダプタ１２を介して複数の接点機器６の断続を検出する。そのため、第１のインタフェース１０では、断続検出部１６と出力制御部１７が作動して、クロックパルス信号をカウンタ部２１に出力する。第２のインタフェース１１では、断続検出部１６が作動して、出力制御部１７は作動しないので、アダプタ１２の検出部２０に直流電圧が印加される。また、各接点機器６の断続状態に応じたアダプタ１２の検出部２０からの出力を順次検出する。アダプタ１２のカウンタ部２１では、クロックパルス信号に同期して、各検出部２０から接点機器６への直流電圧の出力を制御する。検出部２０では、接点機器６の断続の検出信号を断続検出部１６に出力する。

ここで、端末網制御装置１に接続された複数の接点機器６の断続状態を検出するときの動作を説明する。検出する前に、まず接点機器６に関する情報を設定する。設定器１３を端末網制御装置１の設定器用インタフェース１４に接続する。図３に示すように、設定器１３の表示画面には、接点機器６の設定メニューが表示される。接続されている接点機器６の個数および検出時間間隔を入力する。接点機器６の個数によって、クロックパルス信号の出力数が決められ、同数のクロックパルス信号が出力される。検出時間間隔は、接点機器６の断続状態を検出するタイミングであり、設定された時間毎に検出動作が行なわれる。

なお、接点機器６の個数が２以上に設定されると、制御部８は、アダプタ１２が接続されていると判断する。個数が１に設定されると、いずれかのインタフェース１０、１１に接点機器６が直接接続されていると判断して、通常通り断続状態を検出する。すなわち、断続検出部１６から直流電圧を出力し、出力制御部１７の作動により、その出力をオンオフし、伝送線９を通じて直流電圧を接点機器６に間欠的に印加する。直流電圧の印加中に、制御部８が直流ループ回路の閉結、開放を検出する。このようにして、接点機器６の断続状態が検出される。

次に、接点機器６毎の設定画面に切り替わり、接点機器６に関連する情報を個別に設定する。通報先電話番号は、異常事態の発生等のセキュリティ情報を通報するときの相手先電話番号である。接点動作情報は、接点動作の区分であり、ノーマルオープン（ＮＣ）またはノーマルクローズ（ＮＣ）を設定する。接点印加時間は、１つのクロックパルス信号の出力時間幅であり、任意に設定可能とする。接点印加時間は、接点機器６の作動特性に合わせて設定すればよく、接点機器６のチャタリングによる誤動作を回避することができ、正確な断続状態の検出が可能となる。これらの設定を接点機器６毎に順に行う。そして、設定された情報は、不揮発性メモリからなる設定情報記憶部１５に記憶される。なお、これらの情報をセンタ装置２からのデータ通信によって設定してもよい。

図２に示すように、制御部８は、第１のインタフェース１０において、ＭＢｏｕｔから駆動信号を出力してトランジスタＴＲ３をオンする。伝送線９ａに直流電圧が印加される。そして、設定された情報に基づいてＭＢｃｏｎから一定のタイミングで駆動信号を出力し、トランジスタＴＲ４をオンオフする。これによって、接点機器６の個数に応じて設定された数のクロックパルス信号が発生し、伝送線９ａからアダプタ１２のカウンタ部２１に出力される。一方、第２のインタフェース１１においては、ＭＡｏｕｔから駆動信号を出力してトランジスタＴＲ１をオンする。伝送線９ｂに直流電圧が印加される。ＭＡｃｏｎからは駆動信号を出力しない。

アダプタ１２のカウンタ部２１では、入力されたクロックパルス信号をカウントし、デコードすることにより、クロックパルス信号の１パルス毎に出力端子Ｍ１〜Ｍｎから設定された時間幅の１つのパルス信号を順に各検出部２０に出力する。検出部２０では、トランジスタがオンし、第２のインタフェース１１からの直流電圧が接点機器６に印加される。パルス信号が出力されている間のみ、接点機器６が閉結されているか否かが検出される。カウンタ部２１から出力されたパルス信号の立ち上がりタイミングに合わせて、検出部２０は接点機器６の断続状態に応じた検出信号を第２のインタフェース１１の断続検出部１６に出力する。

例えば、接点機器６が閉状態のとき、直流ループ回路が閉結されるので、検出信号はローとなる。接点機器６が開状態のとき、直流ループ回路は開放されるので、検出信号はハイとなる。この検出信号がアダプタ１２のＭｏｕｔから伝送線９ｂを通じて出力される。

検出信号は、第２のインタフェース１１のトランジスタＴＲ１を通って、制御部８のＭＡｉｎに入力される。伝送線９ｂは直流電圧が印加された状態にあるので、Ｍｏｕｔからの検出信号は、電圧の変化として制御部８に入力されることになる。制御部８では、検出信号により接点機器６の断続状態を判断する。検出信号は、クロックパルス信号に同期して制御部８に入力する。そのため、順に検出信号を検出することにより、どの接点機器６からの検出信号であるかわかる。

上記の検出動作は設定された時間毎、ここでは０．５秒毎に行われる。そのため、異常事態が発生して、接点機器６の状態が変化したときでも、すぐに異常事態の発生を検出できる。したがって、セキュリティ通報を遅滞なくセンタ装置２に行える。

このようにアダプタ１２を用いることにより、端末網制御装置１に多数の接点機器６を通信可能に接続できる。この場合、端末網制御装置１の一対のインタフェース１０、１１にアダプタ１２を接続するだけでよいので、端末網制御装置１を改造する必要がなく、接点機器６の増設に容易に対応することができる。

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。アダプタに、接点機器の接続を自動的に検出する検出器を設けてもよい。例えば、接点機器からの伝送線が接続されたことを機械的に検出するスイッチを設ける。そして、各検出部に対する接点機器の有無を検出し、接続されている接点機器の個数を判別して、端末網制御装置にこの情報を送信する。これによって、接点機器の個数を設定する手間が省ける。また、接点機器の増減を逐一把握できるので、データ通信システムをセキュリティシステムとして利用する場合に正確なセキュリティ情報を取得できることになる。

本発明の端末網制御装置およびアダプタの回路ブロック図接点機器の断続状態の検出動作時のタイムチャート検出動作のための設定手順を示す表示画面例を示す図従来のデータ通信システムの端末網制御装置の概略図

符号の説明

１端末網制御装置
６接点機器
８制御部
１０第１のインタフェース
１１第２のインタフェース
１２アダプタ
１６断続検出部
１７出力制御部
２０検出部
２１カウンタ部

Claims

一対の伝送線を介して接続された接点機器の断続状態を検出するインタフェースを備えた端末網制御装置であって、第１のインタフェースは、パルス信号を出力し、第２のインタフェースは、前記パルス信号に同期して複数の接点機器の断続状態を順次検出することを特徴とする端末網制御装置。
第１および第２のインタフェースは、一対の伝送線に直流電圧を印加して、接点機器による直流ループ回路が閉結されているか否かによって断続状態を検出する断続検出手段と、前記直流電圧の出力を制御する出力制御手段とを備え、前記第１のインタフェースの前記出力制御手段が作動することによりパルス信号を出力し、前記第２のインタフェースの前記出力制御手段の作動が禁止され、第２のインタフェースの前記断続検出手段は、前記パルス信号の出力に応じて直流ループ回路の閉結か開放かを検出することを特徴とする請求項１記載の端末網制御装置。
複数の接点機器を接続可能なアダプタが第１および第２のインタフェースの伝送線に接続され、パルス信号の出力に応じて前記アダプタを通じて各接点機器に直流電圧が印加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。
パルス信号の出力数が接続された接点機器と同数とされたことを特徴とする請求項２または３記載の端末網制御装置。
パルス信号の出力時間幅が任意に設定可能とされたことを特徴とする請求項２または３記載の端末網制御装置。
請求項１または２記載の端末網制御装置の第１および第２のインタフェースに伝送線を介して接続され、複数の接点機器が接続されたアダプタであって、前記接点機器に直流電圧を印加して、前記接点機器による直流ループ回路が閉結されているか否かによって前記接点機器の断続状態を検出する複数の検出手段を備え、該検出手段は、前記第１のインタフェースから入力されたパルス信号に同期して検出信号を前記第２のインタフェースに出力することを特徴とするアダプタ。
各検出手段に一対の伝送線を介して接点機器がそれぞれ接続され、各検出手段は、パルス信号に同期して前記接点機器に直流電圧を順に印加することを特徴とする請求項６記載のアダプタ。