JP5705668B2 - 端末網制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、一般電話回線を利用して遠隔検針を行う端末網制御装置に関する。

一般電話回線を利用して、ガス、水道、電気などのメータをセンタ側より遠隔検針する端末網制御装置（以下、ＮＣＵという。）においては、一般電話回線を介した通信を確保するため、末端にある後方接続機器（電話機あるいはＦＡＸ）の接続と切り離しの為にリレー等の切換手段を内蔵している。
一般電話回線用のＮＣＵは、メータ近傍に設置されることから、主に電池駆動であるため、このような切換手段として、例えば、電力を使わずに切り替え状態が保持できるラッチングリレーが用いられる。
ＮＣＵは通常、電池電圧を監視し、電池電圧が低下して正常な動作を担保できなくなるのを防止するため、十分に余裕を持って、センタに電池電圧低下を通報する電池電圧低下通報機能を持っている。運用事業者はその通報を受けて電池交換やＮＣＵの交換などメンテナンスを行っている。

しかし、通報先の設定ミスで通報がなされなかったり、通報の対応を忘れていたり、何らかの事情により、電池電圧が低下したＮＣＵが回線上に放置されるおそれがある。
その場合、いずれ電池電圧はＮＣＵが正常動作可能な電圧を下回ってしまうことになり、ＮＣＵが単に通信不能になるだけであれば、センタ側から通信不能として把握でき、電池交換などのメンテナンス対応を行えばよいのであるが、電池電圧が低下しＮＣＵが動作不能となった時に、前述のラッチングリレーが、後方接続機器を切り離した状態であった場合、一般電話回線が遮断されたままとなり、大きな問題になる。

すなわち、ＮＣＵによる通信は一般電話回線に支障が生じないよう時間帯を選び短時間に行われるため、ＮＣＵが設置されている家庭や店舗では、普段ＮＣＵの存在をあまり意識していないが、上述のように、ＮＣＵが動作不能となり、電話やＦＡＸ等の後方接続機器が切り離された状態に保持された場合、突然電話機やＦＡＸが使用不能となる。その場合ユーザーは電話事業者へ問い合わせる場合が多く、ＮＣＵが原因と判明するまで時間を要することがある。

また、店舗などの場合では、例えば注文受け付けの電話回線が切り離されてしまうと本来受けるべきであった注文を失うことになり、営業に多大な損害を与える場合もある。特に、着信専用で使用している場合は気付きにくくなる。ＮＣＵが上流で回線を切り離してしまった場合、同じ回線で発信しようとするならば、オフフック時のダイヤルトーンも聞こえず、当然発信もできないので回線の異常に気が付くが、着信専用としている場合は電話がかかって来なくなるだけであり、異常に気付きにくい。その間の注文の損失はもちろん顧客の信用も失い、店舗にとって多大な損害となる場合がある。
これらのことから、ＮＣＵは電池電圧低下発呼後も放置されて動作不能となっても、後方の電話機を切り離して動作不能となることだけは避けなければならない。

そこで下記特許文献１にあるように、リレー切り離し禁止電圧を設け、その電圧を下回った場合はリレー切り離しを禁止し、以降の通報動作などには回数や時間の制限を設けることが提案されている。

特開平９−１５３９６０号公報

しかし、実際には電池電圧は一律に低下するわけではなく、電池の残容量、温度特性や負荷特性により変動する。例えば、電池がある程度消耗し、一時的な低温で所定の電圧を下回っても、温度が上昇すると電圧が回復する場合や、通信動作中の負荷によって電圧が下がっても、通信が終了しスタンバイ状態になった時に再び電圧は上昇することがある。
このような場合、リレー切り離し禁止電圧よりも低いＮＣＵ内蔵マイコンがリセットされる電圧も一旦下回った後に、ＮＣＵの負荷条件や温度条件によって電圧が回復し、リレー切り離し禁止電圧を上回ってしまうことがある。

このような場合、上記特許文献１によるものでは、ＮＣＵのマイコンが一旦リセットされて再起動時することとなり、ＮＣＵは通常モードで動作を開始してしまい、電池が消耗しているにもかかわらずリレー切り離し動作が行われ、その後、再び電池電圧が低下してリレーが切り離されたまま動作不能となってしまう可能性があるという課題があった。
また、これらの問題は、リレー切り離し禁止電圧になる以前に電池電圧低下通報を受けてメンテナンスを確実に行えば発生しないことから、センタでの電池電圧低下通報の処理を確実に行える手段も求められる。

そこで本発明の端末網制御装置では、電池で切換手段を駆動して、後方接続機器を切り離すことが可能であり、公衆網を使用してセンタに通信を行う端末網制御装置において、前記電池の電圧が、リセット電圧より高い第１の電圧以下まで低下した場合に、前記切換手段による前記後方接続機器の切り離しを禁止する切り離し禁止動作モードで動作し、該禁止動作モードの発生情報を記憶部に記録し、前記端末網制御装置の再起動時において、その記録を確認し、切り離し禁止動作モードを行った記録がある場合、前記電池の電圧が前記第１の電圧より高く、かつ、消耗した電池ではなり得ない第２の電圧以下であるときは、前記切り離し禁止動作モードを維持して、前記後方接続機器の切り離しを禁止するとともに、前記電池の電圧が前記第２の電圧を上回ったときは、前記電池の交換が完了したものとして、通常モードで動作するようにした。

また、上記の端末網制御装置において、再起動時に、前記記憶部に、切り離し禁止動作モードの記録がある場合であって、前記第２の電圧を上回った場合は、電池交換完了をセンタに通報をするようにした。

さらに、上記の端末網制御装置において、前記電池が、前記第１の電圧より高く、かつ、前記第２の電圧より低い第３の電圧に低下したとき、前記センタに電池電圧低下通報を行うとともに、前記センタへの電池電圧低下通報が正常に完了したか否かを前記記憶部に記録するようにした。

こうすることによって、マイコンがリセットされた後、消耗した電池電圧が回復してマイコンが再起動したような場合でも、切換手段による切り離し禁止動作モードが維持され、後方電話機が切り離されたまま動作不能になることを防ぐことができる。
また、センタ側では電池交換通報の電文情報を元に過去に受け取っている電池電圧低下通報との照合をすることができるので、電池電圧低下通報に対応するフィードバック情報となり、電池交換対応の完了が判断できる。逆にメンテナンス対応が完了していない電池電圧低下通報を抽出することができ、電池電圧低下通報の確実なメンテナンス対応を図れる。

本発明の端末網制御装置（ＮＣＵ）を利用したシステム構成図 本発明による端末網制御装置（ＮＣＵ）の内部ブロック図

以下、本発明の実施例を図面とともに説明する。

図１に本発明のＮＣＵを利用したシステムを示しており、ＮＣＵ１はセンタ側装置２と一般電話回線からなる公衆網３、保安器４を介して接続され通信を行う。ＮＣＵ１はガスメータなどのメータ５などに接続されており、センタ側装置２は公衆網３とＮＣＵ１を介して遠隔検針や遮断情報の通信を行っている。
ＮＣＵ１の通信は一般的にはノーリンギング方式で通信を行うため、専用線を準備する必要はなく、ユーザーが接続機器として、電話やＦＡＸとして使用している既存の電話回線を利用するのが一般的である。ＮＣＵ１は、保安器４と、ユーザーが日常使用している後方電話機６との間に配置され、月に数回程度、短時間のＮＣＵ１とセンタ側装置２との間で通信が行われ、ＮＣＵ１の通信中以外は、電話機として通常どおり使用できるようになっている。またノーリンギング通信方式であるため、センタ側装置２からＮＣＵ１への着信であっても後方電話機５のベルを鳴らすことなく通信を行うことができる。

ＮＣＵ１の内部ブロック図を図２に示す。電話回線は通信部７と接続され網制御やモデム通信を行う。また、電話回線は、切換手段としてのラッチングリレー８を経由して後方電話機６に接続されている。ＮＣＵ１による通信を行う場合を除いて、ラッチングリレー８は常時後方電話機６側に接続されており、後方電話機６では通常どおりの通話を行うことができる。ＮＣＵ１が通信を行う場合は後方電話機６をラッチングリレー８で切り離して通信を行う。
メータＩ／Ｆ部９はガスメータなどのメータ５と接続され通信を行う。電池電圧検知部１０では、ＮＣＵ１に内蔵される電池１１の電池電圧を監視している。電池１１から電源供給を受ける制御部（マイコン）１２では通信部７、ラッチングリレー８、メータＩ／Ｆ部９、電池電圧検知部１０を制御、監視している。
なお、この実施例では、切換手段としてラッチングリレー８を使用しているが、他のリレーや切換装置を採用してもよい。

ＮＣＵ１に使用される電池電圧は、初期では３Ｖ程度であるが、電池１１が消耗し電池電圧が低下してきた場合、センタ側装置２に通報するようになっている。この電圧値は電池特性と端末特性と電池電圧低下通報から電池交換までの動作期間も考慮して、例えば２．４Ｖに設定している。なお、一般的には、初期の電池電圧が３Ｖ程度の電池の場合、２．４Ｖに低下するのは、その容量の９０％以上を消費した場合である。
電池電圧低下通報を受けてから電池交換を行うが、ＮＣＵ１が動作不能となるのは、例えば制御部（マイコン）１２のリセット電圧である１．８Ｖ以下となる場合であり、電池電圧が２．４Ｖであれば、通報を受けてから交換を行うには十分に時間がある。

しかし、この電池交換が所定期間内に適切に行われなかった場合に大きな問題となる。
すなわち、電池電圧検知部１０が検知した電圧に基づく電池電圧低下通報情報が適切に処理されずに、電池交換のメンテナンスが忘れられた場合や、ガス事業者が変わった場合、さらには、ＮＣＵ１が撤去されず、検針にも利用されないまま電話回線上に放置されている場合などには、ＮＣＵ１が動作不能となるまで電池消耗が進んでしまう。

電池消耗が進んでもＮＣＵ１が動作不能となるだけであれば、現場確認の結果電池の消耗が発見され、交換や撤去などの対応により大きな問題とはならない。
ところが前述のようにラッチングリレー８が後方電話機６を切り離した状態でＮＣＵ１が動作不能となった場合には、ユーザーが日常使用している後方電話機６が使用不能となり大きな問題となる。

これを防ぐためにはＮＣＵ１が動作不能となる前にはラッチングリレー８を後方電話機６を接続側に保持しておく必要がある。そのために、まず、電池電圧低下検知の２．４Ｖを下回り、マイコンリセットとなる１．８Ｖの間の電圧で、すなわち、例えばラッチングリレー８を確実に動作させることができる２．０Ｖを下回った場合に、リレー切り離しを禁止するリレー切り離し禁止モードに切り換え、ラッチングリレー８を後方電話機切り離し側にしないよう制御する。このように、本実施例では、リレー切り離し禁止モードに切り換えるためのリレー切り離し禁止電圧として、２．０Ｖを設定しており、これが第１の電圧に相当する。

これによって電池消耗が進み電池電圧が単調減少していく場合においては、ＮＣＵ１が動作不能状態のままラッチングリレー８を切り離すことはなくなるが、実際には電池電圧は単調減少ではない。
前述のように、電池電圧は環境温度や負荷電流によって大きく変化するため、例えば、負荷電流の大きい動作状態中に電池電圧が低下して１．８Ｖを下回ることがある。これにより、マイコンがリセット状態となっても、マイコンがリセット状態となったことにより負荷電流が小さい状態になり、電池電圧が１．８Ｖを上回り、ＮＣＵ１が再起動してしまう。場合によっては、一気にリレー切り離し禁止電圧の２．０Ｖを上回る場合もあり、その場合、ＮＣＵ１は電池電圧が正常と判断し、リレー切り離しを禁止するリレー切り離し禁止モードを解除してしまう。そしてこの一連の動作が繰り返されることにより、さらに電池の消耗を進めてしまい、負荷電流の変動による電圧降下がより大きくなり、２．０Ｖ以上ある状態から一気に１．８Ｖを下回る場合も生じる。その場合は、ラッチングリレー７を接続する間もなく、ＮＣＵ１が動作不能となってしまう可能性が高くなる。

また、ＮＣＵ１によっては動作開始時、つまりリセットが解除されて再起動する時に、ラッチングリレー８の接続と切り離しを２回ずつ行うものがある。これはラッチングリレー８のリセット（初期化）と端末リセットを音で確認する目的のためであるが、この動作をこのような電池消耗時に行うと、リレーを切り離したまま動作不能に至る可能性が一層高くなる。

そこで、この実施例では、通常動作中にリレー切り離し禁止モードである２．０Ｖを検知した場合は、その情報を制御部（マイコン）１３が内蔵するＲＡＭや外付けされたＥＥＰＲＯＭ等の記憶部に記憶する。その後、電池消耗が進んで一時的にＮＣＵ１のマイコンリセット電圧を下回り、その後電池電圧が回復してＮＣＵ１が再起動する際に不揮発メモリをチェックし、リレー切り離し禁止モードとなった記録がある場合は、その時点の電池電圧にかかわりなく、起動後すぐにリレー切り離し禁止モードで動作させる。これによって電池消耗状態で、電池電圧が一時的に１．８Ｖを上回り、ＮＣＵ１が再起動した場合でも、リレー切り離し禁止モードが確実に継続され、リレーを切り離すことがなくなる。

ただし、電池交換が行われることを想定して、ＮＣＵ１の再起動時に２．８Ｖを超えた場合にはリレー切り離し禁止モードには入らず、電池交換が完了したと判断して通常動作を開始させる。２．８Ｖは消耗した電池ではなり得ない電圧値である。このように、本実施例では、電池交換判別電圧として２．８Ｖを設定しており、これが第２の電圧に相当する。
さらに、これらの情報を生かしてメンテナンス対応処理の向上が図れる。まず、リレー切り離し禁止モードとなる以前の、２．４Ｖの電池電圧低下を検知した日時等の情報とセンタ側装置２への通報成否を不揮発メモリに記憶しておき、さらに２．０Ｖのリレー切り離し禁止モードを検知した日時等の情報を不揮発メモリに記憶しておく。このように、本実施例では、電池電圧低下通報電圧として２．４Ｖを設定しており、これが第３の電圧に相当する。

再起動時、不揮発メモリに電池電圧低下の記録やリレー切り離し禁止モードとなった情報があり、さらに電池電圧が２．８Ｖを超えていた場合は、電池交換が完了したと判断できるので、電池交換完了通報とともに電池電圧低下日時等の情報やリレー切り離し禁止モードとなった情報をセンタに送信することによって、センタ側装置２で過去に受けている電池低下通報に対して対応が完了したことが確認できる。
これらのフィードバックがかかることによって逆に対応が完了していない端末を抽出することができ、メンテナンス管理が向上し、電池交換対応が漏れることがなくなる。
また、電池電圧低下通報が失敗している場合もその情報を電池交換通報に含めることによって、センタ側装置２での情報分析に役立つ。

以上説明したように、本発明によれば、端末網制御装置に内蔵される電池が所定の電池電圧に低下した場合、切換手段による後方電話の切り離しを禁止するとともに、この情報を不揮発メモリに記録して、再起動時において、その記録を確認し、切り離し禁止動作モードを行った記録がある場合は、電池電圧にかかわりなく、切り離し禁止動作モードを維持するようにしたので、切換手段による後方電話の不通を確実に防止することができ、遠隔検針システムにより障害を低減し、普及を促進する手段として広く採用されることが期待できる。

１ 端末網制御装置（ＮＣＵ）
２ センタ側装置
３ 公衆網（一般電話回線）
４ 保安器
５ ガスメータなどのメータ
６ 後方電話機
７ 通信部
８ ラッチングリレー
９ メータＩ／Ｆ部
１０ 電池電圧検知部
１１ 電池
１２ 制御部(マイコン）

Claims (3)

1. 電池で切換手段を駆動して、後方接続機器を切り離すことが可能であり、公衆網を使用してセンタに通信を行う端末網制御装置において、
   前記電池の電圧が、リセット電圧より高い第１の電圧以下まで低下した場合に、前記切換手段による前記後方接続機器の切り離しを禁止する切り離し禁止動作モードで動作し、該禁止動作モードの発生情報を記憶部に記録し、
   前記端末網制御装置の再起動時において、その記録を確認し、切り離し禁止動作モードを行った記録がある場合、
   前記電池の電圧が前記第１の電圧より高く、かつ、消耗した電池ではなり得ない第２の電圧以下であるときは、前記切り離し禁止動作モードを維持して、前記後方接続機器の切り離しを禁止するとともに、
   前記電池の電圧が前記第２の電圧を上回ったときは、前記電池の交換が完了したものとして、通常モードで動作することを特徴とする端末網制御装置。
2. 請求項１に記載の端末網制御装置であって、再起動時に、前記記憶部に、切り離し禁止動作モードの記録がある場合であって、前記第２の電圧を上回った場合は、電池交換完了をセンタに通報をすることを特徴とする端末網制御装置。
3. 請求項１または２に記載の端末網制御装置であって、
   前記電池が、前記第１の電圧より高く、かつ、前記第２の電圧より低い第３の電圧に低下したとき、前記センタに電池電圧低下通報を行うとともに、前記センタへの電池電圧低下通報が正常に完了したか否かを前記記憶部に記録することを特徴とする端末網制御装置。

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