JP4454884B2 - Data transmission apparatus and automatic meter reading system using the apparatus - Google Patents

Data transmission apparatus and automatic meter reading system using the apparatus Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ伝送装置及び、該データ伝送装置を用いて、ガス、電気、水道等の検針データ、或いは自動販売機の在庫データなどの各種データをデジタル通信回線網を介して遠隔地に伝送するため自動検針システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、アナログ電話回線網を利用し、各家庭に設置されたガス使用量検針メータの検針値を読み取って検針センタに送信する自動検針システムが運用されている。このような自動検針システムでは、T−NCUと呼ばれる端末用網制御装置を屋外の電話線引込口付近に設置し、このT−NCUと検針メータとをケーブルで接続する。検針センタからの発呼信号があるとT−NCUは検針センタからの着信であると判断し、当該宅の電話機のベルを鳴動させずに検針メータとの間で通信を行って検針データを読み込み、これを検針センタに送出する。このような自動検針システムによれば、検針員が各家庭を個別に訪問する必要がなくなり、検針コストが大幅に軽減できると共に、短時間で多数の家庭の検針を終了することができる。
【0003】
ところで、近年、従来のアナログ電話回線網に代わって、ISDNと呼ばれるデジタル通信回線網が急速に普及しつつある。デジタル通信回線網では、屋内に引き込んだ加入者線(既存の電話回線)の末端にDSU(Digital Service Unit:デジタル回線終端装置)を接続し、更にTA(ターミナルアダプタ)を介して電話機やファクシミリ送受信機等のTE(Terminal Equipment:宅内機器)を接続する必要がある。勿論、周知の如く、DSUとTAとは一体化されている場合もある。
【0004】
図9は、ISDN回線網を利用した自動検針システムの概略構成図である。加入者宅4内に引き込まれた加入者線3の末端に接続されたDSU6には、TA7と並列にI−NCU9と呼ばれるISDN専用の端末用網制御装置が接続され、そのI−NCU9が検針メータ5に接続される。検針センタ2から検針のための発呼信号が伝送されてくると、I−NCU9が起動して検針メータ5との間で通信を行って検針データを取得し、その検針データをDSU6を介して検針センタ2へと送出する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、I−NCU9はDSU6の至近につまり宅内に配設されるのに対し、検針メータ5は通常宅外に設置される。このため、上記従来の自動検針システムでは、I−NCU9と検針メータ5とを接続するケーブルが非常に長くなり、しかも加入者宅4の外壁を貫通させるような工事を必要とする。このような工事の費用は、自動検針により利益を享受する事業者側(例えばガス会社)が負担する必要があり、自動検針によるコスト軽減によってもその工事費用の回収が困難であるほど負担は大きなものであった。一方、需要者側に於いては、長いケーブルが宅内に敷設されるため美観を損ね、しかも加入者宅4の外壁に孔を穿孔しなければならないという大きな不利益を被るものであった。
【0006】
このようなことから、デジタル通信回線網はデータ伝送に適した通信線であるにも拘わらず、アナログ電話回線網からデジタル電話回線網への切替えに伴って、遠隔検針が困難になるという矛盾を有していた。
【0007】
これに対し、本出願人は、特願平9−275314号(特開平11−98276号公報参照)に於いて、このようなデジタル通信回線網に接続された既存の加入者線を共用する形で、宅外に配設した検針メータの検針データを宅内に設置した端末用網制御装置に送る装置を提案している。このような装置によれば、検針メータと端末用網制御装置とを直接的に接続するための新規のケーブルを敷設する必要がなくなる。
【0008】
本発明は上記発明に係る装置を更に改良したものであって、その目的とするところは、大規模なケーブル敷設工事を必要とせず、需要者及び事業者の両者共に利益をもたらすデータ伝送装置及び該装置を用いた自動検針システムを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段、発明の実施の形態、及び効果】
上記課題を解決するために成された本発明に係るデータ伝送装置は、デジタル通信回線網に含まれる局側のOCU(Office Channel Unit:局内回線終端装置)と加入者側のDSUとの間の電話回線に接続され、加入者側に設置されたデータ生成手段で生成されたデータをDSUを経て電話回線を通しデジタル通信回線網へ伝送するデータ伝送装置であって、
a1)加入者宅内の電話回線に挿入されると共に、前記DSUに接続されたI−NCUと信号の送受自在に接続される第1信号処理手段と、
a2)該第1信号処理手段よりも局側の電話回線に挿入されると共に、前記データ生成手段と信号の送受自在に接続される第2信号処理手段と、
から成り、第1及び第2信号処理手段はそれぞれ、
b1)OCUとDSUとの間で送受される時分割方向制御伝送方式に則った主信号のうち、DSUから送出される大振幅のバースト信号期間を識別又は推定する識別手段と、
b2)該大振幅のバースト信号の周波数帯域とは区別可能な周波数帯域内であって、所定の周波数、振幅又は位相を有する信号を、前記I−NCUとデータ生成手段との間で相互に送信すべきデータに応じて選択する選択手段と、
b3)該選択手段により選択された信号を副信号として前記識別手段で識別されたバースト信号期間の少なくとも一部に重畳させて電話回線に送出する送信手段と、
b4)主信号に重畳されている副信号を電話回線から分離して取り出す分離手段と、
b5)該分離手段によって取り出された副信号の周波数、振幅又は位相に応じて元のデータを復元する受信手段と、
を備えることを特徴としている。
【0010】
このデータ伝送装置では、第1信号処理手段と第2信号処理手段との間を接続する電話回線を通して、通常の時分割方向制御伝送方式(いわゆるピンポン伝送方式)のためのバースト信号に周波数多重する形式で、別のデータを双方向伝送する。即ち、I−NCUからデータ生成手段に対してデータ送出要求信号を送る場合、第1信号処理手段は次のように動作する。まず、識別手段は周期的に出現する主信号のうちの大振幅のバースト信号期間を検出する。具体的には、例えば識別手段は大振幅のバースト信号の立上り及び立下りを検出するか、或いは、立上りを検出したあとに所定時間を計数する構成とすることができる。選択手段は、I−NCUから受け取った送信すべきデータに応じて、例えば「0」又は「1」の二値にそれぞれ異なる周波数、振幅又は位相の信号を対応付ける等の信号変換を行い、送信手段は、この信号を副信号として大振幅のバースト期間毎に重畳させる。副信号は主信号とは周波数帯域が区分されたものであって、通常は、主信号よりも下の周波数帯域が選ばれる。
【0011】
第2信号処理手段にあっては、識別手段が第1信号処理手段と同様にして大振幅のバースト期間を推定し、分離手段がその期間に重畳されている副信号を周波数分離する。そして、受信手段はその副信号の周波数や振幅又は位相を弁別することによって元のデータを復元し、復元したデータをデータ生成手段へと送る。これとは逆に、データ生成手段からI−NCUに対してデータを送る場合も、第2信号処理手段→電話回線→第1信号処理手段という順序で同様にしてデータが送られる。このようにしてI−NCUとデータ生成手段との間では、第1信号処理手段と第2信号処理手段との間を接続する電話回線に重畳する形式で、データを相互に送受することができる。
【0012】
ここで、第1、第2信号処理手段はいずれもDSU近傍に設置されるから、主信号のうちの大振幅バースト信号はDSUから送出されたものであり、一方、小振幅バースト信号はOCUから送出されて電話回線を通過する間に減衰したものである。本発明に係るデータ伝送装置では、大振幅のバースト期間にのみ副信号を重畳させるようにしているが、これには次のような利点がある。即ち、主信号に副信号が重畳された状態でOCU又はDSUに信号が到達したときに、その動作に支障を生じないようにするためには、主信号の信号レベルに対して副信号の信号レベルが十分に小さいことが好ましい。一方、第1、第2信号処理手段の間で安定して確実な信号の送受を行うには、副信号のレベルは大きいほうが好ましい。大振幅バースト期間に副信号を重畳させれば、上記2つの条件を共に満たすことは容易である。
【0013】
勿論、上記後者の条件を満たすためには、副信号の信号レベルが主信号の信号レベルに近くなることが避けられない。そこで、OCUに対する影響等を解消するためには、第2信号処理手段は、前記送信手段から送出された副信号が含まれる前記周波数帯域の信号を減衰させる信号信号減衰手段をOCUに対向する側の電話回線に有する構成とすることが好ましい。副信号の周波数帯域が主信号の周波数帯域の下側に設定された場合には、上記信号減衰手段はハイパスフィルタである。これにより、第2信号処理手段の外側つまりOCU側では、副信号の信号レベルは十分に減衰されOCU等に悪影響を与えることがなくなる。
【0014】
なお、このような信号減衰手段を用いれば、小振幅バースト期間に副信号を重畳しても第1、第2信号処理手段の外側で副信号の信号レベルを十分に減衰できる筈である。しかしながら、主信号の信号レベルに対して副信号の信号レベルが大きくなるほど、信号減衰手段の減衰特性を急峻で大きなものとしなければならず、ハードウエア構成が複雑になる等の実用上の問題が大きくなる。したがって、大振幅バースト期間に副信号を重畳すれば、もともと主信号の信号レベルに対して副信号の信号レベルを相対的に小さくすることができるので、ハードウエア構成上も有利である。
【0015】
このように本発明に係るデータ伝送装置によれば、通常の時分割方向制御伝送を妨害することなしに、局所的なデータ送受を安定して行うことができる。
【0016】
本発明に係るデータ伝送装置は、ガス、電気、水道等の使用量などの検針データを遠隔地の検針センタへ送出する自動検針システムに好適である。即ち、本発明に係る自動検針システムは、前記デジタル通信回線網に接続された検針センタを備え、前記データ生成手段は検針データを取得する検針メータであって、前記検針センタから所定の信号が送られると、I−NCUと検針メータとが前記第1及び第2信号処理手段を介してデータを送受し、検針データがDSUから前記デジタル通信回線網を経て検針センタへ送られることを特徴としている。
【0017】
この自動検針システムでは、検針センタが所定の需要者宅に対して自動検針のための発呼信号を送ると、その需要者宅のDSUが着信を検出してI−NCUを起動し、I−NCUは検針実行指示信号を上述したように第1及び第2信号処理手段を介して検針メータへと送る。検針メータはこれを受けて例えばその時点での使用量データを取得し、第2及び第1信号処理手段を介してI−NCUへと送り返す。更にこのデータはDSUから所定のフォーマットでデジタル通信回線網へと送られ、最終的に検針センタに届く。これにより検針センタでは、例えばその需要者宅における過去1カ月間のガス使用量に対する料金を計算することができる。
【0018】
したがって、本発明に係る自動検針システムによれば、検針メータとI−NCUとの間のデータ送受が既存の電話回線を利用して行われるので、屋内側電話回線と屋外側電話回線のそれぞれ途中に第1及び第2信号処理手段を挿入する工事を行いさえすればよく、従来のように加入者宅の外壁を貫通させるような工事が不要であるとともに、新規に追加される配線が短くて済む。そのため、外壁を傷付けることなく宅内の美観を損ねることが少ないので、需要者(加入者)にとっては工事に対する抵抗がなくなる。また、事業者側にとっては、工事が小規模で済むので費用負担が大幅に軽減される。
【0019】
【実施例】
以下、本発明に係るデータ伝送装置を利用した自動検針システムの一実施例について図面を参照しつつ説明する。
【0020】
図1はこの自動検針システムの概略構成図である。図9に示した従来の構成と相違する点は、ISDN回線網1から各家庭に分配される加入者線3の途中に、第1多重化制御装置(第1信号処理手段)11と第2多重化制御装置(第2信号処理手段)21とから成るデータ伝送装置10が介挿されている点である。I−NCU9は比較的短いケーブルで第1多重化制御装置11に接続されており、ガス、電気、水道などの使用量を計測するための検針メータ5は第2多重化制御装置21に接続されている。これにより、従来のようにI−NCU9と検針メータ5とを接続するための長いケーブルは不要となる。なお、図1では、第2多重化制御装置21及び検針メータ5は加入者宅4の宅外に配設され、それ以外は宅内に配置されているが、必ずしもこのような配置である必要はない。
【0021】
図2は、図1中のデータ伝送装置10を中心とする要部の構成図である。電話局内に設置されるOCU1aと加入者宅4内に設置されるDSU6とは、二線メタリック平衡ケーブル(加入者線3)で接続されている。
【0022】
図3は、OCU1aとDSU6との間における信号伝送方式、いわゆるピンポン伝送方式の信号波形を示す図である。OCU1aでは、連続的な送信パルス信号を1/2以下に時間軸圧縮し、所定の周期でバースト状のパルス列に変換して加入者線3に送出する。送り出し時の標準的な振幅は6V0−pであって、加入者線3を通過することにより信号は減衰し、最大で50dB減衰してDSU6に到達する。DSU6は、このようなバースト状のパルス列を時間軸伸長して連続的なパルス列に逆変換しTA7に送出する。逆方向に、つまり加入者側から局側へと信号を送出する場合には、上記バースト間の空き時間を利用し、同様のバースト状のパルス列として送信する。バースト周期Tは2.5msであり、バースト信号期間の伝送レートは標準的に320kbpsである。なお、以下の説明では、このように局側と各加入者側(つまりOCU1aとDSU6)との間で伝送されるデータを主データと呼び、後述の説明のように第1及び第2多重化制御装置11、21間でのみ送受信されるデータを副データとして、両者を区別するものとする。
【0023】
ISDN回線網による伝送システムでは、各加入者のDSU6、TA7、TE8に対して局給電を行うために、上述のようなデータ伝送のほかに、OCU1aはDSU6に対し39mA定電流を供給している。これによる給電電圧(線間電圧及び対地電圧)は最大で60Vである。このような給電を受けて、DSU6は最大420mWの電源電力をTA7、TE8に供給することが可能となっている。
【0024】
図2に示したように、第1多重化制御装置11の構成の一部として、加入者線3にはコイルなどを含む交流結合部12が接続されており、それ以外に第1多重化制御装置11は、変復調部13及び送受信部14を備えている。また、第2多重化制御装置21は第1多重化制御装置11とほぼ同様の構成を有しているが、更にOCU1aに対向する加入者線3上にハイパスフィルタ(HPF)25を備えている。
【0025】
図4は、変復調部13、23の内部構成を示す図である。変復調部13、23は、送受信部14、24を通して受け取ったデータを変調して交流結合部12、22を介して加入者線3に乗せるために、送信側バッファメモリ34、周波数可変発振部35、出力ドライバ36を備え、また、加入者線3から交流結合部12、22を介して受け取った信号を復調して送受信部14、24へ送るために、ローパスフィルタ(LPF)37、周波数弁別部38、受信側バッファメモリ39を備えている。更に、上記各部の動作に必要な制御信号を供給するために、バースト検出部31、タイミング生成部32、メモリ制御部33を備えている。
【0026】
図2及び図4に示したデータ伝送装置10の動作を、図5のタイミング図を参照して説明する。図5(a)は、第1多重化制御装置11の挿入位置に於いて観測されるバースト信号を示す図である。このバースト信号のパルスは交流信号としての「ゼロ」に対して「+V」及び「−V」の両側に振れる三値信号となっているため、定電流給電による直流電圧成分を中心に正負に振れる形状となっている。例えば、I−NCU9側から検針メータ5側へ所定のデジタルデータを送信する場合、第1多重化制御装置11に於いて、変復調処理部13は送受信部14を介してI−NCU9からのデータを受け取ると、メモリ制御部33からの制御信号によりこのデータを送信側バッファメモリ34に格納する。送信側バッファメモリ34(受信側バッファメモリ39も同様)は、送受信部14からのデータの受取り時と、周波数可変発振部35へのデータの送出し時とのデータレート(速度)の相違を吸収するための機能を有する。
【0027】
交流結合部12は交流電圧のみを通過させるから、バースト検出部31には図5(a)に示すような信号(以下、この信号を「主信号」という)が与えられる。バースト検出部31は、主信号の電圧レベルを判定することによって大振幅のバースト信号(つまりDSU6側から出力された信号)の開始タイミングを検出し、図5(b)に示すようなパルス状のバースト開始信号を出力する。このバースト開始信号の出現間隔は2.5msになる。タイミング生成部32は、このバースト開始信号が出現した時点から所定時間幅t1の窓信号を生成する(図5(c)参照)。t1は、窓信号がちょうど大振幅のバースト信号(つまりOCU1a側から出力された信号)の期間に相当するように決められている。
【0028】
メモリ制御部33は送信側バッファメモリ34に格納されたデータを上記バースト開始信号に同期して1ビットずつ読み出し、周波数可変発振部35に与える。周波数可変発振部35は送信側バッファメモリ34から入力された二値信号が「0」であるときには10kHzの周波数で正弦波発振し、「1」であるときには12kHzの周波数で正弦波発振する。そして、タイミング生成部32から与えられる窓信号の期間だけ、上記二波長の何れかの正弦波信号を出力する。その結果、出力ドライバ36は図5(d)に示すような断続的な正弦波信号を出力する。これにより、大振幅のバースト信号期間にのみ、上記二波長の何れかの正弦波信号が重畳される(以下、この重畳される信号を「副信号」という)。この主信号の伝送レートは上述したように320kbpsであるが、元のデータによっては複数個の「0」又は「1」が連続する可能性があるため、主信号の周波数スペクトルの下限値は50kHz程度まで存在する。それでも、重畳されている10kHz又は12kHzの正弦波信号とはフィルタを用いて周波数を完全に分離することができるため、互いに干渉することなくそれぞれのデータの送受が可能である。なお、変復調処理部13は、必要に応じて入力データに対して付加的なデータや誤り検出用のデータなどを付加して出力してもよい。
【0029】
主信号に上記副信号が重畳されて伝送されてくると、第2多重化制御装置21は次のように動作する。バースト検出部31及びタイミング生成部32は、上記送信側の動作と同様に大振幅のバースト信号が存在する期間に窓信号を生成する。LPF37は、重畳されている10kHz又は12kHzの正弦波信号を通過させる一方、主信号を遮断するように12kHz〜50kHzの間で適宜に遮断周波数が設定されている。周波数弁別部38は、上記窓信号の期間中のみLPF37によって抜き出された正弦波信号の周波数を識別し、10kHzである場合に「0」、12kHzである場合に「1」を出力する。このような周波数弁別部38の出力信号は順次受信側バッファメモリ39に格納される。メモリ制御部33は所定周期でもって受信側バッファメモリ39からデータを読み出し、送受信部24を介して検針メータ5に送出する。上述したように送信時に変復調部13で他のデータが付加されている場合には、変復調部23はI−NCU9から得られた元のデータのみを抽出して送受信部24へと与える。
【0030】
検針メータ5側からI−NCU9側に計量値等の検針データを送る際には、上記と全く逆の処理を実行すればよい。
【0031】
HPF25は、主信号の周波数スペクトルの下限値(約50kHz)以上の周波数帯域でほぼ平坦な通過特性であり、該下限値以下で減衰特性を有するように設計されている。したがって、DSU6から大振幅のバースト信号が送出される際に第1又は第2多重化制御装置11、21によって重畳された副信号は、HPF25によって大きく減衰して外側、つまりOCU1a側へと漏れる。一方、主信号は殆ど減衰しないから、主信号と副信号との振幅比は非常に大きくなり、OCU1aに到達したときに副信号は雑音レベルと看做される程度に小さくなって何ら影響を与えずに済む。また、多くの場合必要はないが、重畳される副信号がDSU6の出力側に悪影響を与えるおそれがある場合には、図2中の符号15の位置にも同様のハイパスフィルタを挿入するようにしてもよい。
【0032】
なお、二値信号「0」又は「1」をそれぞれ異なる二種類の周波数(上記例では10kHz、12kHz)の正弦波信号に対応付けるのではなく、連続する複数の二値信号をそれぞれ異なる複数種類の周波数の正弦波信号に対応付けるようにしてもよい。例えば隣接する二つの二値信号「00」「01」「10」「11」をそれぞれ異なるf1、f2、f3、f4なる周波数の正弦波信号に対応付ければ、2.5ms毎に2ビットのデータを伝送することができるので、伝送レートを上記実施例の二倍にすることができる。勿論、周波数の弁別が可能であれば、三個以上の連続する二値信号をそれぞれ異なる周波数の信号に対応付けることもできる。
【0033】
上述したように主信号に重畳される副信号は、次のようにして決まる下限周波数と上限周波数との間の周波数帯を任意に利用することができる。まず、下限周波数は、主信号のバースト周期2.5msの1/2の時間内に交流一周期以上の信号を重畳するために800Hz以上とする必要があり、実用的には、副信号帯域を抽出するためのフィルタの能力(一般に数周期は必要)と、安定した余裕をもった信号検出を行う点を考慮すると、数kHz以上とすれば設計が容易である。一方、上限周波数は、上述したように主信号の繰り返しパルスによるスペクトルの下限、約50kHz以下とする必要があり、実用的には、副信号帯域を抽出するためのフィルタの能力等を考慮すると、30〜40kHz以下とすれば設計が容易である。
【0034】
また、上記実施例では副信号の変調方式として、元の二値信号をそれぞれ異なる周波数の信号に対応させる、いわゆる周波数変調を行っているが、或る一つの周波数の正弦波信号を搬送波として振幅変調を行うようにしてもよい。図6は振幅変調を用いる場合のタイミング図の一例であって、図6(d)に示すように、例えば搬送波周波数を10kHzとし、二値信号「0」、「1」に対してその正弦波信号のピーク電圧をV1、V2の二種類に対応させている。復調時には、周波数弁別の代わりに振幅判定を行えばよい。勿論、このような振幅変調に於いても、振幅の識別が可能な範囲で、連続する複数の二値信号(例えば「00」「01」「10」「11」)をそれぞれ異なる複数種類の電圧レベルに対応付けるようにしてもよい。
【0035】
更に、副信号の変調方式としては通常のアナログの加入電話回線で使用されている各種の変調方式を利用することができる。即ち、振幅変調、周波数変調、位相変調などであって、これらを組み合わせて用いるようにしてもよい。但し、使用可能な周波数帯域としては、既に述べたように数kHz〜40kHz程度の範囲としておくことが好ましい。
【0036】
なお、第1、第2多重化制御装置11、21の電源としては、商用交流電源(AC100V)、一次電池、二次電池、太陽電池(及びコンデンサ等の蓄電手段との組合せ)などの一般に利用される各種電源のほか、局給電により加入者線3に供給される電源電流の一部を、TA等他の機器の動作に支障のない範囲で分岐して利用するようにしてもよい。勿論、これらの電源の組合せでもよい。
【0037】
次に、本実施例による自動検針システムに於いて自動検針を行う際の動作を、図7のフローチャートに沿って説明する。
DSU6は、着信があるか否かを繰り返し判定し(ステップS1)、着信がある場合には、その着信が検針センタ2からの着信であるか否かを判定する(ステップS2)。自動検針を行う際には、検針センタ2はISDN回線網1を介して検針対象の加入者に対し発呼信号を送る。この発呼信号に呼応して着信を検出するとI−NCU9が作動し(ステップS3)、読出し指示信号をI−NCU9→第1多重化制御装置11→第2多重化制御装置21→検針メータ5と送る(ステップS4)。このときの第1及び第2多重化制御装置11、21の動作は既に述べた通りである。
【0038】
検針メータ5は読出し指示信号を受け取ると、その指示に応じて例えばその時点での計量値を読み出し、検針データとして検針メータ5→第2多重化制御装置21→第1多重化制御装置11→I−NCU9と返信する(ステップS5)。I−NCU9はDSU6を介して検針データを、例えばバースト信号のBチャンネルに格納して加入者線3に送出する。勿論、BチャンネルでなくD又はBチャンネルパケット、UUI等を利用して送ることもできる。検針センタ2はISDN回線網1を通して検針データを受信し、例えば過去1カ月分の使用ガス量から料金を計算する(ステップS6)。なお、ステップS2で検針センタ2からの着信でないと判断された場合には、通常の電話の発呼信号であるから、TA7を介してTE8を作動させる。
【0039】
上記実施例は図1に示したように、DSU6、I−NCU9、第1多重化制御装置11、第2多重化制御装置21、検針メータ5がそれぞれ独立した構成を有しているが、本発明のデータ伝送装置はこれに限るものではなく、複数の構成要素を一体化した様々な形態をとることができる。具体的には、例えば、I−NCU9と第1多重化制御装置11とを一体化する、或いはDSU6、I−NCU9、第1多重化制御装置11の三つを一体化する構成とすることができる。一方、第2多重化制御装置21と検針メータ5とを一体化することもできる。図8はその場合の構成の一例を示す図である。検針メータ5は予め決められた位置に配設しなければならないことが多いから、検針メータ5に第2多重化制御装置21の機能を組み込み、加入者線3に接続した枝線3aの末端に第2多重化制御装置21を接続する。一般家庭では枝線3aの長さは20〜30m以内で済むから、このような構成でも本来の通話等を妨害せずに副データの送受が可能である。
【0040】
本発明は上述したようなガス、電気、水道等の遠隔自動検針システムのほか、例えば自動販売機の在庫管理データを集中管理センタへ送る遠隔管理システム等、デジタル電話回線網を介して遠隔地から自動的に各種データを入手するための様々なシステムに応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例による自動検針システムの概略構成図。
【図2】 図1中のデータ伝送装置を中心とする要部の構成図。
【図3】 OCUとDSUとの間における信号伝送方式を示す図。
【図4】 図2中の変復調部の内部構成図。
【図5】 本実施例における主信号と副信号の多重方式を説明するためのタイミング図。
【図6】 主信号と副信号の多重方式の他の例を説明するためのタイミング図。
【図7】 本実施例に於いて自動検針を行う際の動作を示すフローチャート。
【図8】 本発明の他の実施例である自動検針システムの概略構成図。
【図9】 従来の自動検針システムの概略構成図。
【符号の説明】
1…ISDN回線網
1a…OCU
2…検針センタ
3…加入者線
3a…枝線
4…加入者宅
5…検針メータ
6…DSU
9…I−NCU
10…データ伝送装置
11…第1多重化制御装置(第1信号処理手段)
21…第2多重化制御装置(第2信号処理手段)
12、22…交流結合部
13、23…変復調部
14、24…送受信部
25…ハイパスフィルタ(HPF)
31…バースト検出部
32…タイミング生成部
33…メモリ制御部
34…送信側バッファメモリ
35…周波数可変発振部
36…出力ドライバ
37…ローパスフィルタ(LPF)
38…周波数弁別部
39…受信側バッファメモリ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a data transmission device and uses the data transmission device to transmit various data such as meter reading data such as gas, electricity and water, or inventory data of vending machines to a remote place via a digital communication network. Therefore, it relates to an automatic meter reading system.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an automatic meter reading system that uses an analog telephone line network to read a meter reading value of a gas usage meter meter installed in each home and transmits it to a meter reading center has been operated. In such an automatic meter reading system, a terminal network control device called T-NCU is installed in the vicinity of an outdoor telephone line entrance, and the T-NCU and meter reading meter are connected by a cable. When there is a call signal from the meter reading center, the T-NCU determines that the incoming call is from the meter reading center, and reads the meter reading data by communicating with the meter meter without ringing the bell of the home phone. This is sent to the meter reading center. According to such an automatic meter reading system, it is not necessary for the meter reader to visit each home individually, the meter reading cost can be greatly reduced, and a number of home meter reading can be completed in a short time.
[0003]
By the way, in recent years, a digital communication line network called ISDN is rapidly spreading in place of a conventional analog telephone line network. In a digital communication network, a DSU (Digital Service Unit) is connected to the end of a subscriber line (existing telephone line) drawn indoors, and a telephone or facsimile transmission / reception is performed via a TA (terminal adapter). It is necessary to connect a TE (Terminal Equipment) such as a machine. Of course, as is well known, DSU and TA may be integrated.
[0004]
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of an automatic meter reading system using an ISDN network. An ISDN-dedicated terminal network controller called I-NCU 9 is connected in parallel with TA 7 to the DSU 6 connected to the end of the subscriber line 3 drawn into the subscriber's home 4. Connected to meter 5. When a call signal for meter reading is transmitted from the meter reading center 2, the I-NCU 9 is activated and communicates with the meter meter 5 to acquire meter reading data, and the meter reading data is transmitted via the DSU 6. The data is sent to the meter reading center 2.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In general, the I-NCU 9 is disposed in the vicinity of the DSU 6, that is, in the house, whereas the meter-reading meter 5 is usually installed outside the house. For this reason, in the said conventional automatic meter-reading system, the cable which connects I-NCU9 and meter-reading meter 5 becomes very long, and also the construction which penetrates the outer wall of the subscriber's house 4 is required. The cost of such construction must be borne by the business operator (for example, a gas company) that benefits from automatic meter reading, and the burden is so large that it is difficult to recover the construction cost even by cost reduction by automatic meter reading. It was a thing. On the other hand, the customer side suffers from the great disadvantage that a long cable is laid in the house, which is detrimental to the beauty, and a hole must be drilled in the outer wall of the subscriber house 4.
[0006]
For this reason, the digital communication line network is a communication line suitable for data transmission, but the contradiction that remote meter reading becomes difficult with the switching from the analog telephone line network to the digital telephone line network. Had.
[0007]
On the other hand, the present applicant shares the existing subscriber line connected to such a digital communication network in Japanese Patent Application No. 9-275314 (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-98276). The device which sends the meter-reading data of the meter-meter installed outside the house to the terminal network control device installed in the house is proposed. According to such a device, it is not necessary to install a new cable for directly connecting the meter-reading meter and the terminal network control device.
[0008]
The present invention is a further improvement of the apparatus according to the present invention. The object of the present invention is to provide a data transmission apparatus that does not require large-scale cable laying work, and that provides benefits to both consumers and operators. An object of the present invention is to provide an automatic meter reading system using the apparatus.
[0009]
[Means for Solving the Problem, Embodiment of the Invention, and Effects]
A data transmission apparatus according to the present invention, which has been made to solve the above problems, is provided between a station-side OCU (Office Channel Unit) included in a digital communication network and a subscriber-side DSU. A data transmission device that is connected to a telephone line and transmits data generated by data generation means installed on the subscriber side via the DSU to the digital communication line network through the telephone line,
a1) a first signal processing means which is inserted into a telephone line in a subscriber's house and connected to the I-NCU connected to the DSU so as to be able to send and receive signals;
a2) a second signal processing means which is inserted into the telephone line closer to the station than the first signal processing means and is connected to the data generating means so as to be able to send and receive signals;
Each of the first and second signal processing means comprises:
b1) An identification means for identifying or estimating a large amplitude burst signal period transmitted from the DSU among main signals in accordance with a time division direction control transmission system transmitted and received between the OCU and the DSU;
b2) Signals within a frequency band that can be distinguished from the frequency band of the large amplitude burst signal and having a predetermined frequency, amplitude, or phase are mutually transmitted between the I-NCU and the data generation means. Selection means for selecting according to the data to be performed;
b3) a transmission means for transmitting the signal selected by the selection means as a sub-signal to a telephone line by superimposing it on at least a part of the burst signal period identified by the identification means;
b4) separating means for separating and taking out the sub-signal superimposed on the main signal from the telephone line;
b5) receiving means for restoring the original data in accordance with the frequency, amplitude or phase of the sub-signal extracted by the separating means;
It is characterized by having.
[0010]
In this data transmission apparatus, frequency multiplexing is performed on a burst signal for a normal time division direction control transmission system (so-called ping-pong transmission system) through a telephone line connecting the first signal processing unit and the second signal processing unit. In the format, another data is transmitted bidirectionally. That is, when a data transmission request signal is sent from the I-NCU to the data generation means, the first signal processing means operates as follows. First, the discriminating means detects a burst signal period having a large amplitude among main signals that appear periodically. Specifically, for example, the identification means can be configured to detect the rising and falling of a large amplitude burst signal or to count a predetermined time after detecting the rising. The selection means performs signal conversion such as associating signals of different frequencies, amplitudes or phases with binary values of “0” or “1”, for example, according to the data to be transmitted received from the I-NCU, and the transmission means Superimposes this signal as a sub-signal every burst period of large amplitude. The sub-signal has a frequency band separated from the main signal, and a frequency band lower than the main signal is usually selected.
[0011]
In the second signal processing means, the identification means estimates a large amplitude burst period in the same manner as the first signal processing means, and the separation means frequency-separates the sub-signal superimposed in that period. The receiving means restores the original data by discriminating the frequency, amplitude or phase of the sub-signal, and sends the restored data to the data generating means. On the contrary, when data is sent from the data generation means to the I-NCU, the data is sent in the same order in the order of the second signal processing means → the telephone line → the first signal processing means. In this way, data can be transmitted and received between the I-NCU and the data generation means in a form superimposed on the telephone line connecting the first signal processing means and the second signal processing means. .
[0012]
Here, since the first and second signal processing means are both installed in the vicinity of the DSU, the large amplitude burst signal of the main signal is transmitted from the DSU, while the small amplitude burst signal is transmitted from the OCU. It is attenuated while it is transmitted and passes through the telephone line. The data transmission apparatus according to the present invention superimposes the sub-signal only in the large amplitude burst period, and this has the following advantages. That is, when the signal arrives at the OCU or DSU in a state where the sub signal is superimposed on the main signal, the signal of the sub signal with respect to the signal level of the main signal is set so as not to hinder the operation. It is preferable that the level is sufficiently small. On the other hand, it is preferable that the level of the sub signal is large in order to stably and reliably transmit and receive signals between the first and second signal processing means. If the sub-signal is superimposed on the large amplitude burst period, it is easy to satisfy both of the above two conditions.
[0013]
Of course, in order to satisfy the latter condition, it is inevitable that the signal level of the sub signal is close to the signal level of the main signal. Therefore, in order to eliminate the influence on the OCU, the second signal processing means has a signal signal attenuating means for attenuating the signal in the frequency band including the sub signal transmitted from the transmitting means on the side facing the OCU. It is preferable that the telephone line has a configuration. When the frequency band of the sub signal is set below the frequency band of the main signal, the signal attenuation means is a high pass filter. As a result, on the outside of the second signal processing means, that is, on the OCU side, the signal level of the sub-signal is sufficiently attenuated and does not adversely affect the OCU or the like.
[0014]
If such a signal attenuating means is used, the signal level of the sub signal should be sufficiently attenuated outside the first and second signal processing means even if the sub signal is superimposed in the small amplitude burst period. However, as the signal level of the sub-signal increases with respect to the signal level of the main signal, the attenuation characteristics of the signal attenuation means must be steep and large, and there are practical problems such as a complicated hardware configuration. growing. Therefore, if the sub-signal is superimposed in the large amplitude burst period, the signal level of the sub-signal can be relatively reduced with respect to the signal level of the main signal, which is advantageous in terms of hardware configuration.
[0015]
As described above, according to the data transmission apparatus of the present invention, local data transmission / reception can be performed stably without interfering with normal time division direction control transmission.
[0016]
The data transmission apparatus according to the present invention is suitable for an automatic meter reading system that sends meter reading data such as usage amount of gas, electricity, water, etc. to a remote meter reading center. That is, the automatic meter reading system according to the present invention includes a meter reading center connected to the digital communication network, and the data generation means is a meter reading meter for acquiring meter reading data, and a predetermined signal is transmitted from the meter reading center. The I-NCU and the meter-reading meter send and receive data via the first and second signal processing means, and the meter-reading data is sent from the DSU to the meter-reading center via the digital communication network. .
[0017]
In this automatic meter reading system, when the meter reading center sends a call signal for automatic meter reading to a predetermined consumer house, the DSU at the consumer house detects the incoming call and activates the I-NCU. The NCU sends a meter reading execution instruction signal to the meter reading meter via the first and second signal processing means as described above. The meter-reading meter receives this, for example, acquires usage data at that time, and sends it back to the I-NCU via the second and first signal processing means. Further, this data is sent from the DSU to the digital communication network in a predetermined format, and finally reaches the meter reading center. As a result, the meter reading center can calculate a charge for the amount of gas used in the customer's home for the past month, for example.
[0018]
Therefore, according to the automatic meter reading system according to the present invention, data transmission / reception between the meter reading meter and the I-NCU is performed using the existing telephone line. It is only necessary to perform the work of inserting the first and second signal processing means, and it is not necessary to perform the work of penetrating the outer wall of the subscriber's house as in the past, and the newly added wiring is short. That's it. Therefore, since there is little damage to the aesthetics of the house without damaging the outer wall, the consumer (subscriber) has no resistance to the construction. In addition, for the business side, the cost burden is greatly reduced because the construction is small.
[0019]
【Example】
An embodiment of an automatic meter reading system using a data transmission apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0020]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the automatic meter reading system. The difference from the conventional configuration shown in FIG. 9 is that a first multiplexing control device (first signal processing means) 11 and a second multiplexing device are provided in the middle of the subscriber line 3 distributed from the ISDN network 1 to each home. A data transmission device 10 including a multiplexing control device (second signal processing means) 21 is inserted. The I-NCU 9 is connected to the first multiplexing control device 11 with a relatively short cable, and the meter meter 5 for measuring the usage amount of gas, electricity, water, etc. is connected to the second multiplexing control device 21. ing. Thereby, a long cable for connecting the I-NCU 9 and the meter-reading meter 5 as in the prior art becomes unnecessary. In FIG. 1, the second multiplexing control device 21 and the meter-reading meter 5 are arranged outside the subscriber house 4 and other parts are arranged in the house, but such an arrangement is not necessarily required. Absent.
[0021]
FIG. 2 is a configuration diagram of a main part centering on the data transmission apparatus 10 in FIG. The OCU 1a installed in the telephone office and the DSU 6 installed in the subscriber home 4 are connected by a two-wire metallic balanced cable (subscriber line 3).
[0022]
FIG. 3 is a diagram illustrating a signal waveform of a signal transmission method between the OCU 1a and the DSU 6, that is, a so-called ping-pong transmission method. In the OCU 1a, the continuous transmission pulse signal is time-axis compressed to ½ or less, converted into a burst-like pulse train at a predetermined cycle, and sent to the subscriber line 3. Standard amplitude at delivery is 6V 0-p The signal is attenuated by passing through the subscriber line 3 and reaches the DSU 6 after being attenuated by 50 dB at the maximum. The DSU 6 extends such a burst-like pulse train in the time axis, reversely converts it into a continuous pulse train, and sends it to the TA 7. When signals are transmitted in the reverse direction, that is, from the subscriber side to the station side, the idle time between bursts is used to transmit the same burst-like pulse train. The burst period T is 2.5 ms, and the transmission rate during the burst signal period is typically 320 kbps. In the following description, data transmitted between the station side and each subscriber side (that is, OCU 1a and DSU 6) is referred to as main data, and first and second multiplexing are described as will be described later. Data transmitted / received only between the control devices 11 and 21 is defined as sub-data, and the two are distinguished.
[0023]
In the transmission system using the ISDN line network, the OCU 1a supplies a constant current of 39 mA to the DSU 6 in addition to the data transmission as described above in order to supply power to the DSU 6, TA 7 and TE 8 of each subscriber. . The power supply voltage (line voltage and ground voltage) by this is 60V at the maximum. Upon receiving such power supply, the DSU 6 can supply a power source power of up to 420 mW to the TA 7 and TE 8.
[0024]
As shown in FIG. 2, as part of the configuration of the first multiplexing control device 11, an AC coupling unit 12 including a coil or the like is connected to the subscriber line 3. The apparatus 11 includes a modem unit 13 and a transmission / reception unit 14. The second multiplexing control device 21 has substantially the same configuration as the first multiplexing control device 11, but further includes a high-pass filter (HPF) 25 on the subscriber line 3 facing the OCU 1a. .
[0025]
FIG. 4 is a diagram illustrating an internal configuration of the modems 13 and 23. The modems 13 and 23 modulate the data received through the transmission / reception units 14 and 24 and place them on the subscriber line 3 via the AC coupling units 12 and 22, so that the transmission side buffer memory 34, the frequency variable oscillation unit 35, An output driver 36 is provided, and a low-pass filter (LPF) 37 and a frequency discriminating unit 38 are provided for demodulating a signal received from the subscriber line 3 via the AC coupling units 12 and 22 and sending the demodulated signal to the transmitting and receiving units 14 and 24. The receiving side buffer memory 39 is provided. Furthermore, a burst detection unit 31, a timing generation unit 32, and a memory control unit 33 are provided to supply control signals necessary for the operation of each unit.
[0026]
The operation of the data transmission apparatus 10 shown in FIGS. 2 and 4 will be described with reference to the timing chart of FIG. FIG. 5A is a diagram showing a burst signal observed at the insertion position of the first multiplexing control device 11. The pulse of the burst signal is a ternary signal that swings on both sides of “+ V” and “−V” with respect to “zero” as an AC signal, so that it can swing positively and negatively around a DC voltage component by constant current feeding. It has a shape. For example, when transmitting predetermined digital data from the I-NCU 9 side to the meter-reading meter 5 side, in the first multiplexing control device 11, the modulation / demodulation processing unit 13 receives the data from the I-NCU 9 via the transmission / reception unit 14. When received, this data is stored in the transmission side buffer memory 34 in accordance with a control signal from the memory control unit 33. The transmission-side buffer memory 34 (same as the reception-side buffer memory 39) absorbs the difference in data rate (speed) between when data is received from the transmission / reception unit 14 and when data is sent to the variable frequency oscillation unit 35. It has a function to do.
[0027]
Since the AC coupling unit 12 passes only an AC voltage, the burst detection unit 31 is given a signal as shown in FIG. 5A (hereinafter, this signal is referred to as “main signal”). The burst detector 31 detects the start timing of a large-amplitude burst signal (that is, a signal output from the DSU 6 side) by determining the voltage level of the main signal, and has a pulse shape as shown in FIG. Outputs burst start signal. The appearance interval of this burst start signal is 2.5 ms. The timing generating unit 32 generates a window signal having a predetermined time width t1 from the time when the burst start signal appears (see FIG. 5C). t1 is determined so that the window signal corresponds to a period of a burst signal having a large amplitude (that is, a signal output from the OCU 1a side).
[0028]
The memory control unit 33 reads the data stored in the transmission side buffer memory 34 bit by bit in synchronization with the burst start signal, and supplies the data to the variable frequency oscillation unit 35. The frequency variable oscillating unit 35 oscillates at a frequency of 10 kHz when the binary signal input from the transmission side buffer memory 34 is “0”, and oscillates at a frequency of 12 kHz when the binary signal is “1”. Then, the sine wave signal having one of the two wavelengths is output for the period of the window signal given from the timing generation unit 32. As a result, the output driver 36 outputs an intermittent sine wave signal as shown in FIG. As a result, only one of the two wavelengths of the sine wave signal is superimposed only in the large amplitude burst signal period (hereinafter, the superimposed signal is referred to as a “sub signal”). The transmission rate of the main signal is 320 kbps as described above. However, depending on the original data, a plurality of “0” or “1” may be continuous, so the lower limit of the frequency spectrum of the main signal is 50 kHz. Exists to the extent. Still, since the frequency can be completely separated from the superimposed 10 kHz or 12 kHz sine wave signal using a filter, each data can be transmitted and received without interfering with each other. The modulation / demodulation processing unit 13 may add and output additional data, error detection data, or the like as needed.
[0029]
When the sub signal is superimposed on the main signal and transmitted, the second multiplexing control device 21 operates as follows. The burst detection unit 31 and the timing generation unit 32 generate a window signal during a period in which a burst signal having a large amplitude exists, as in the operation on the transmission side. The LPF 37 has an appropriate cutoff frequency set between 12 kHz and 50 kHz so as to pass the superimposed 10 kHz or 12 kHz sine wave signal and cut off the main signal. The frequency discriminating unit 38 identifies the frequency of the sine wave signal extracted by the LPF 37 only during the window signal period, and outputs “0” when it is 10 kHz and “1” when it is 12 kHz. The output signal of the frequency discriminating unit 38 is sequentially stored in the reception side buffer memory 39. The memory control unit 33 reads data from the reception-side buffer memory 39 at a predetermined cycle and sends it to the meter-reading meter 5 via the transmission / reception unit 24. As described above, when other data is added by the modem unit 13 at the time of transmission, the modem unit 23 extracts only the original data obtained from the I-NCU 9 and supplies it to the transceiver unit 24.
[0030]
When meter reading data such as a measured value is sent from the meter reading meter 5 side to the I-NCU 9 side, the processing completely opposite to the above may be executed.
[0031]
The HPF 25 has a substantially flat pass characteristic in a frequency band equal to or higher than the lower limit (about 50 kHz) of the frequency spectrum of the main signal, and is designed to have an attenuation characteristic below the lower limit. Therefore, when a large amplitude burst signal is transmitted from the DSU 6, the sub signal superimposed by the first or second multiplexing control device 11 or 21 is greatly attenuated by the HPF 25 and leaks to the outside, that is, the OCU 1a side. On the other hand, since the main signal is hardly attenuated, the amplitude ratio between the main signal and the sub signal becomes very large. When the signal reaches the OCU 1a, the sub signal becomes small enough to be regarded as a noise level and has no influence. You do n’t have to. Although not necessary in many cases, a similar high-pass filter is also inserted at the position of reference numeral 15 in FIG. 2 when the superimposed sub-signal may adversely affect the output side of the DSU 6. May be.
[0032]
Note that the binary signal “0” or “1” is not associated with sine wave signals of two different frequencies (10 kHz and 12 kHz in the above example), but a plurality of consecutive binary signals are assigned to a plurality of different types. You may make it match | combine with the sine wave signal of a frequency. For example, if two adjacent binary signals “00”, “01”, “10”, and “11” are associated with different sine wave signals having frequencies f1, f2, f3, and f4, data of 2 bits is obtained every 2.5 ms. Therefore, the transmission rate can be doubled as compared to the above embodiment. Of course, if frequency discrimination is possible, three or more consecutive binary signals can be associated with signals of different frequencies.
[0033]
As described above, the sub signal superimposed on the main signal can arbitrarily use the frequency band between the lower limit frequency and the upper limit frequency determined as follows. First, the lower limit frequency needs to be 800 Hz or more in order to superimpose a signal having one or more AC periods within a half of the burst period of 2.5 ms of the main signal. Considering the ability of the filter to extract (generally several cycles are required) and the point of performing signal detection with a stable margin, the design is easy if it is set to several kHz or more. On the other hand, the upper limit frequency needs to be the lower limit of the spectrum due to the repetitive pulse of the main signal as described above, about 50 kHz or less, and practically considering the ability of the filter to extract the sub-signal band, etc. If it is 30 to 40 kHz or less, the design is easy.
[0034]
In the above embodiment, as a sub-signal modulation method, so-called frequency modulation is performed in which the original binary signal is associated with a signal having a different frequency, but the amplitude is obtained by using a sine wave signal of a certain frequency as a carrier wave. Modulation may be performed. FIG. 6 is an example of a timing diagram in the case of using amplitude modulation. As shown in FIG. 6 (d), for example, the carrier frequency is 10 kHz, and the sine wave for binary signals “0” and “1”. The peak voltage of the signal is made to correspond to two types of V1 and V2. At the time of demodulation, amplitude determination may be performed instead of frequency discrimination. Of course, even in such amplitude modulation, a plurality of continuous binary signals (for example, “00”, “01”, “10”, “11”) are converted into a plurality of different voltages within a range in which the amplitude can be identified. You may make it match | combine with a level.
[0035]
Furthermore, as the sub-signal modulation method, various modulation methods used in a normal analog subscriber telephone line can be used. That is, amplitude modulation, frequency modulation, phase modulation, etc. may be used in combination. However, the usable frequency band is preferably in the range of several kHz to 40 kHz as described above.
[0036]
The power sources of the first and second multiplexing control devices 11 and 21 are generally used such as a commercial AC power source (AC100V), a primary battery, a secondary battery, a solar battery (and a combination with a storage means such as a capacitor). In addition to the various power sources, a part of the power source current supplied to the subscriber line 3 by local power supply may be branched and used within a range that does not hinder the operation of other devices such as TA. Of course, a combination of these power sources may be used.
[0037]
Next, the operation when performing automatic meter reading in the automatic meter reading system according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
The DSU 6 repeatedly determines whether there is an incoming call (step S1). If there is an incoming call, the DSU 6 determines whether the incoming call is an incoming call from the meter-reading center 2 (step S2). When performing automatic meter reading, the meter-reading center 2 sends a call signal to the meter-reading subscriber via the ISDN network 1. When an incoming call is detected in response to this call signal, the I-NCU 9 operates (step S3), and the read instruction signal is changed from I-NCU 9 → first multiplexing control device 11 → second multiplexing control device 21 → meter meter 5 (Step S4). The operations of the first and second multiplexing control devices 11 and 21 at this time are as described above.
[0038]
When the meter-reading meter 5 receives the reading instruction signal, for example, the metering value at that time is read according to the instruction, and the meter-reading meter 5 → second multiplexing control device 21 → first multiplexing control device 11 → I as meter-reading data. -Reply with NCU9 (step S5). The I-NCU 9 stores the meter reading data via the DSU 6, for example, in the B channel of the burst signal and sends it to the subscriber line 3. Of course, it is also possible to send by using D or B channel packet, UUI, etc. instead of the B channel. The meter reading center 2 receives the meter reading data through the ISDN line network 1, and calculates a charge from the amount of gas used for the past one month, for example (step S6). If it is determined in step S2 that the incoming call is not from the meter reading center 2, since it is a normal telephone call signal, TE8 is operated via TA7.
[0039]
In the above embodiment, as shown in FIG. 1, the DSU 6, the I-NCU 9, the first multiplexing control device 11, the second multiplexing control device 21, and the meter-reading meter 5 have independent configurations. The data transmission apparatus of the invention is not limited to this, and can take various forms in which a plurality of components are integrated. Specifically, for example, the I-NCU 9 and the first multiplexing control device 11 may be integrated, or the DSU 6, I-NCU 9 and the first multiplexing control device 11 may be integrated. it can. On the other hand, the 2nd multiplexing control apparatus 21 and the meter-reading meter 5 can also be integrated. FIG. 8 is a diagram showing an example of the configuration in that case. Since the meter-reading meter 5 often has to be arranged at a predetermined position, the function of the second multiplexing control device 21 is incorporated in the meter-reading meter 5 and is connected to the end of the branch line 3 a connected to the subscriber line 3. The second multiplexing control device 21 is connected. In general households, the length of the branch line 3a is 20 to 30 m or less, so even with such a configuration, it is possible to send and receive sub-data without interfering with the original call.
[0040]
In addition to the above-described remote automatic meter reading system for gas, electricity, water, etc., the present invention can be applied from a remote location via a digital telephone network, such as a remote management system that sends inventory management data of vending machines to a central management center. It can be applied to various systems for automatically obtaining various data.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an automatic meter reading system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a main part centering on the data transmission apparatus in FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram showing a signal transmission method between an OCU and a DSU.
4 is an internal configuration diagram of a modem unit in FIG. 2. FIG.
FIG. 5 is a timing chart for explaining a multiplexing method of a main signal and a sub signal in the present embodiment.
FIG. 6 is a timing chart for explaining another example of a multiplexing method of a main signal and a sub signal.
FIG. 7 is a flowchart showing an operation when performing automatic meter reading in the present embodiment.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of an automatic meter reading system according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a conventional automatic meter reading system.
[Explanation of symbols]
1 ... ISDN network
1a ... OCU
2 ... Meter reading center
3. Subscriber line
3a ... Branch line
4 ... Subscriber's house
5 ... Meter reading meter
6 ... DSU
9 ... I-NCU
10. Data transmission device
11: First multiplexing control device (first signal processing means)
21 ... Second multiplexing control device (second signal processing means)
12, 22 ... AC coupling part
13, 23 ... modulation / demodulation unit
14, 24 ... Transmitter / receiver
25 ... High-pass filter (HPF)
31 ... Burst detector
32 ... Timing generator
33 ... Memory control unit
34 ... Transmission side buffer memory
35 ... Frequency variable oscillator
36 ... Output driver
37 ... Low-pass filter (LPF)
38 ... Frequency discrimination part
39 ... Receiver buffer memory

Claims (3)

デジタル通信回線網に含まれる局側のOCUと加入者側のDSUとの間の電話回線に接続され、加入者側に設けられたデータ生成手段で生成されたデータをDSUを経て電話回線からデジタル通信回線網へ伝送するデータ伝送装置であって、
a1)加入者宅内の電話回線に挿入されると共に、前記DSUに接続されたI−NCUと信号の送受自在に接続される第1信号処理手段と、
a2)該第1信号処理手段よりも局側の電話回線に挿入されると共に、前記データ生成手段と信号の送受自在に接続される第2信号処理手段と、
から成り、第1及び第2信号処理手段はそれぞれ、
b1)OCUとDSUとの間で送受される時分割方向制御伝送方式に則った主信号のうち、DSUから送出される大振幅のバースト信号期間を識別又は推定する識別手段と、
b2)該大振幅のバースト信号の周波数帯域とは区別可能な周波数帯域内であって、所定の周波数、振幅又は位相を有する信号を、前記I−NCUとデータ生成手段との間で相互に送信すべきデータに応じて選択する選択手段と、
b3)該選択手段により選択された信号を副信号として前記識別手段で識別されたバースト信号期間の少なくとも一部に重畳させて電話回線に送出する送信手段と、
b4)主信号に重畳されている副信号を電話回線から分離して取り出す分離手段と、
b5)該分離手段によって取り出された副信号の周波数、振幅又は位相に応じて元のデータを復元する受信手段と、
を備えることを特徴とするデータ伝送装置。
Connected to the telephone line between the OCU on the station side and the DSU on the subscriber side included in the digital communication network, the data generated by the data generation means provided on the subscriber side is digitally transmitted from the telephone line via the DSU. A data transmission device for transmitting to a communication network,
a1) a first signal processing means which is inserted into a telephone line in a subscriber's house and connected to the I-NCU connected to the DSU so as to be able to send and receive signals;
a2) a second signal processing means which is inserted into the telephone line closer to the station than the first signal processing means and is connected to the data generating means so as to be able to send and receive signals;
Each of the first and second signal processing means comprises:
b1) An identification means for identifying or estimating a large amplitude burst signal period transmitted from the DSU among main signals in accordance with a time division direction control transmission system transmitted and received between the OCU and the DSU;
b2) Signals within a frequency band that can be distinguished from the frequency band of the large amplitude burst signal and having a predetermined frequency, amplitude, or phase are mutually transmitted between the I-NCU and the data generation means. Selection means for selecting according to the data to be performed;
b3) a transmission means for transmitting the signal selected by the selection means as a sub-signal to a telephone line by superimposing it on at least a part of the burst signal period identified by the identification means;
b4) separating means for separating and taking out the sub-signal superimposed on the main signal from the telephone line;
b5) receiving means for restoring the original data in accordance with the frequency, amplitude or phase of the sub-signal extracted by the separating means;
A data transmission device comprising:
請求項1に記載のデータ伝送装置に於いて、前記第2信号処理手段は、前記送信手段から送出された副信号が含まれる前記周波数帯域の信号を減衰させる信号減衰手段をOCUに対向する側の電話回線に有することを特徴とするデータ伝送装置。2. The data transmission apparatus according to claim 1, wherein the second signal processing means includes a signal attenuating means for attenuating the signal in the frequency band including the sub-signal transmitted from the transmitting means on the side facing the OCU. A data transmission device characterized in that the data transmission device has a telephone line. 請求項1又は2に記載のデータ伝送装置を用いた自動検針システムであって、前記デジタル通信回線網に接続された検針センタを備え、前記データ生成手段は検針データを取得する検針メータであって、前記検針センタから所定の信号が送られると、I−NCUと検針メータとが前記第1及び第2信号処理手段を介してデータを送受し、検針データがDSUから前記デジタル通信回線網を経て検針センタへと送られることを特徴とする自動検針システム。An automatic meter reading system using the data transmission device according to claim 1 or 2, further comprising a meter reading center connected to the digital communication network, wherein the data generation means is a meter meter for acquiring meter reading data. When a predetermined signal is sent from the meter-reading center, the I-NCU and meter-reading meter send and receive data via the first and second signal processing means, and the meter-reading data is sent from the DSU via the digital communication network. An automatic meter reading system characterized by being sent to a meter reading center.
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