JPH02312495A - 電池駆動端末機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ガス・水道などの自動検針システム等におい
て、中央監視装置に接続される電池駆動端末機器に関す
るものである。

（従来の技術） 従来、このような分野の技術としては、例えば第２図及
び第３図に示すようなものがあった。以下、その構成を
図を用いて説明する。

第２図は、従来のガス自動検針システムの一構成例を示
す構成図である。

このガス自動検針システムは、コンピュータ等で構成さ
れシステム全体を監視、制御する中央監視装置１を備え
、その中央監視装置１−には信号線である電話回線２を
介して複数個の電池駆動端末機器３−１．３−２・・・
・・・がそれぞれ接続されている。

電池駆動端末機器３−１．３−２・・・・・・は、被制
御機器であるガス供給装置４−１．４−２・・・・・・
を制御してそのガス供給装置４−１．４−２・・・・・
・のガス検針データ等を中央監視装置１に伝送する機器
である。

第３図は、第２図のガス自動検針システムにおける電池
駆動端末機器の一構成例を示す図である。

この電池駆動端末機器３−１は、電話回線２に接続され
る入出力端子１０とガス供給装置４−１に接続される入
出力端子１１とを備え、その入出力端子１０゜１１間に
は送受信部１２及び入出力部１３が接続されている。そ
の送受信部１２は、電話回線２を介して中央監視装置１
との間で送受信を行うための機能を有してしている。入
出力部１３には、設定器１４と水晶等を備えたクロック
信号ｃｋ発生用の発振回路１５とが接続されると共に、
バス１６を介して制御部１７が接続されている。

入出力部１３は、発振回路１５から出力されるクロック
信号ｃｋに同期して送受信部１２、制御部１７及びガス
供給装置４−１間の信号の授受を行う回路であり、トラ
ンジスタ等で構成されている。

設定器１４は、中央監視装置１に定期的にガス検針デー
タ等を送信するための送信サイクルの設定や、送受信部
１２による送受信の信号方式の設定等の条件設定を行う
装置である。

制御部１７は、入出力部１３を介して送受信部１２とガ
ス供給装置４−１との制御を行うもので、中央処理装置
（以下、ＣＰＵという）等で構成されている。

また、この電池駆動端末機器３−１にはその電池駆動端
末機器全体に電源電圧を供給する電源部２０が設けられ
ている。電源部２０は電池２１を倫え、その電池２１に
は定電圧レギュレータ２２及び電源切換部２３が接続さ
れている。定電圧レギュレータ２２は、電池２１の出力
を一定な電源電圧＼ｌＡに変換して入出力部１３、発振
回路１５及び制御部１７に供給する回路である。電源切
換部２３は、送受信部１２が送受信を行う時だけにその
送受信部１２に電源電圧＼Ｉ８を供給する回路である。

入出力端子１１に接続されたガス供給装置４−１は、例
えば予め設定器１４によって設定された送信サイクルに
したがってガス検針データを電池駆動端末機器３−１に
送出する機能等を有し、ガス弁、ガスメータ及び送受信
部等で構成されている。

次に、動作を説明する。先ず、第３図の電源部２０にお
いて、電池２１の出力が定電圧レギュレータ２２及び電
源切換部２３に供給される。定電圧レギュレータ２２は
、電池２１の消耗によって電池２１の出力電圧が低下し
ても、一定の電源電圧＼ｌＡを出力し、それを入出力部
１３、発振回路１５及び制御部１７にそれぞれ供給する
。ここで、送受信部１２は非送受信状態にあるため、電
源切換部２３はその送受信部１２に対する電源電圧ｖ８
の供給を停止している。

設定器１４を用いて、例えば１日］−凹午前９：００に
ガス供給装置４−１のガス検針データを中央監視装置１
に送信するように設定する。

電池駆動端末機器３−１は、ガス供給装置４−１からの
ガス検針データを受信していない時、待機状態にある。

この時、発振回路１５からクロック信号Ｃｋが入出力部
１３に入力されるだけで、制御部１７は停止状態にある
。

ガス供給装置４−１からガス検針データが入出力部１３
に送られると、入出力部１３はクロック信号ＣＫに同期
してガス検針データを入力し、入出力部１３から制御部
１７に信号が送られる。すると、制御部＝　４−一 １７は駆動状態になり、入出力部１３を介して送受信部
１２に信号を送る。この時、送受信部１２は電源切換部
２３から供給される電源電圧ＶＢによって駆動状態にな
り、送受信部１２は電話回線２に対して送受信可能な状
態になる。その後、ガス検針データは、入出力部１３、
送受信部１２及び電話回線２を介して、中央監視装置１
に送信される。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記構成の電池駆動端末機器３−１では
次のような課題があった。

従来のガス自動検針システムでは、停電の場合や電池駆
動端末機器の小型化等を図るために、その電池駆動端末
機器３−１．　３−２・・・・・・を電池２１で駆動す
るような構成になっている。そこで、電池２１の消耗を
減らすために、電池２１から供給される出力を定電圧レ
ギュレータ２２で減圧して、入出力部１３、発振回路１
５及び制御部１７に供給する電源電圧ＶＡを低下させた
り、あるいは発振回路１５に用いられる水晶等に発振周
波数の低いものを使用するなどの提案がされている。

しかし、入出力部１３を構成するトランジスタ等の定格
電圧が決まっているので、入出力部１３が動作する電圧
値の範囲が定まり、それによって入出力部１３が動作す
る電圧値の下限が決まってしまうため、それ以上に入出
力部１３に供給する電源電圧ＶＡを低下さぜることはで
きない。また、電池駆動端末機器３−１．３−２・・・
・・・を高速処理に適した回路構成にした場合、発振回
路１５に用いられる水晶等の発振周波数を低くするとク
ロック信号ＣＫの発振周期も遅くなり、高速処理ができ
なくなる。そのため、電池２１の消費電力を十分に低減
することができないという問題があり、それを解決する
ことが困難であった。

本発明は前記従来技術が持っていた課題として、入出力
部の動作する電圧値が限定されていたり、高速処理を要
求するような回路構成にした場合に電池の消費電力の低
減化が困難な点について解決した電池駆動端末機器を提
供するものである。

（発明を解決するための手段） 本発明は前記課題を解決するために、クロック信号を出
力する発振回路と、信号線に対する送信及び受信機能を
有する送受信部と、前記送受信部と外部に接続される被
制御機器との制御を行う制御部と、前記クロック信号に
同期して前記送受信部、被制御機器及び制御部間の信号
の授受を行う入出力部と、電池の出力電圧に基づき所定
の電源電圧を送受信部に供給しかつ、その電池の出力電
圧を定電圧レギュレータで一定電圧にして前記発振回路
、制御部及び入出力部に供給する電源部とを備えた電池
駆動端末機器において、前記電源部を次のような分圧回
路を設けて構成したものである。

即ち、電源部は、前記定電圧レギュレータの出力電圧を
前記制御部及び入出力部に供給すると共に、その出力電
圧を可変抵抗及び抵抗で分圧した電圧を前記発振回路へ
供給する分圧回路を設けて構成されている。

（作用） 本発明によれば、以上のように電池駆動端末機器を構成
したので、分圧回路に可変抵抗をもちい一’／　　　− たことは、可変抵抗の抵抗値を調整することによって分
圧される電圧値の設定を容易にする。また、定電圧レギ
ュレータから出力される電源電圧を入出力部及び制御部
に供給し、さらに定電圧レギュレータからの電源電圧を
可変抵抗及び抵抗で分圧して発振回路に供給するように
したことは、入出力部及び制御部と発振回路とのそれぞ
れに供給される電源電圧とそれぞれの消費電流とをコン
トロールできるように働く。従って、前記課題を解決す
ることができるのである。

（実施例） 第１図は、本発明の実施例を示すもので、ガス自動検針
システムにおける電池駆動端末機器の構成図であり、従
来の第２図と共通の要素には同一の符号が付されている
。

この電池駆動端末機器３０−１は、例えば第２図のガス
自動検針システムにおける電池駆動端末機器３−１に代
えて設けられるもので、第２図の電話回線２に接続され
る入出力端子４０と、ガス供給装置４−１に接続される
入出力端子４１と、電話機４２とを備えている。入出力
端子４０は送受信部５０に接続され、その送受信部５０
には電話機４２と入出力部６０とが接続されている。

送受信部５０は、電話回線２に対して送信及び受信機能
を有する回路であり、入出力端子４０に接続されるライ
ンモニタ部５１を備え、そのラインモニタ部５１にはダ
イヤルパルスダイヤル送出部（以下、ＤＰダイヤル送出
部という）５２及び切換スイッチ５３を介して電話機４
２またはトランス５４が接続されている。さらに、１〜
ランス５４は、モデム部５５及びブツシュボタン発信部
（以−「、ＰＢ発信部という）５６を介して入出力部６
０に接続されている。

ラインモニタ部５１は、電源電圧ＶＢＩにより駆動して
電話機４２の使用状態を監視し、その電話機４２の使用
中は制御信号Ｓ５１を入出力部６０へ出力して送受信部
５０の送受信動作を停止する回路である。

ＤＰダイヤル送出部５２及びＰＢ発信部５６は電源電圧
ＶＢ１によって駆動する回路である。そのうち、ＤＰダ
イヤル送出部５２は電話回線２に対して使用される信号
方式がＤＰ（Ｄｉａｌ　Ｐｕ１ｓｅ）方式の場合に、ま
たＰＢ発信部５６は電話回線２に対して使用される信号
方式がＰ　Ｂ　（Ｐｕｓｔ）Ｂｕｔｔｏｎ）方式の場合
に、それぞれの方式の信号を送出する回路である。切換
スイッチ５３は制御信号Ｓ６４によって電話機４２とト
ランス５４との接続を切り換えるものであり、トランス
５４は電話回線２と送受信部５０とのインピーダンス整
合等を行うものである。モデム部５５は、電源電圧ＶＢ
１またはＶＢ２で駆動し、電話回線２がら受信した信号
を復調し、さらに電話回線２に対して送信する信号を変
調する変復調装置（ＭＯＤＥＭ：ｍｏｄｕｌａｔｏｒ−
ｄｅｍｏｄｕｌａｔｏｒ）である。

入出力部６０には、入出力端子４１を介してガス供給装
置４−１が接続され、さちに設定器６１及び発振回路６
２が接続されると共に、バス６３を介して制御部６４が
接続されている。入出力部６０は、電源電圧ＶＡＩによ
り動作し、クロック信号φに同期して送受信部５０、設
定器６１、制御部６４及びガス供給装置４−１間の信号
の授受を行う装置であり、例えばトランジスタ等を回路
素子に用いた論理回路等で構成されている。設定器６１
は、電話回線２に対する送受信に使用する信号方式がＤ
Ｐ方式がＰＢ方式かによって送受信部５０の信号方式の
設定を行ったり、ガス供給装Ｗ４−１におけるガス検針
データを定期的に中央監視装置１に送る場合の送信サイ
クルのプログラミングなどの条件設定を行うための装置
である。発振回路６２は、電源電圧Ｖ八２により発振し
て、例えば３２．７６８ＫＨｚのクロック信号φを入出
力部６０に（Ｊ々給する回路であり、水晶等を備えてい
る。

制御部６４は、電源電圧ＶＡＩにより動作し、予め記憶
されたプログラムに従って送受信部５０及びガス供給装
置４−１の制御を行うと共に、切換スイッチ５３に対す
る制御信号Ｓ６４を出力する機能を有し、ＣＰＵやプロ
グラム格納用のメモリ等で構成されている。

また、この電池駆動端末機器３０−１には、電源電圧Ｖ
Ａ１．　ＶＡ２．　ＶＢＩ、＼Ｉ８２を出力する電源部
７０が設けられている。電源部７０は、例えば３Ｖのリ
チウム電池２本で構成される電池７１を備え、その電池
７１の−１１，−−− （十）端子側のノート旧には、定電圧レギュレータ７２
及び電源切換部７３が接続されている。定電圧レギュレ
ータ７２は、電池７１の消耗によって電池７１の出力電
圧が低下しても、一定の電源電圧ＶＡＩを出力１則ノー
ド１す２から出力する回路である。電源切換部７３は、
送受信部５０が送受信を行う時にだけその送受信部５０
ニ電源電圧ＶＢ１．ＶＢ２　　（例えば、ＶＢＩは５Ｖ
、ＶＢ２は１２■）を供給し、送受信部５０が送受信を
行わない時には電源電圧〜／８１　、　ＶＢ２の供給を
停止する回路である。定電圧レギュレータ７２の出力側
ノードＮ２には、分圧回路８０が接続さノ１ている。

分圧回路８０は、ノードＮ２と電源電圧ＶＡ２出力用の
ノードＮ３との間に接続された可変抵抗８１を有し、そ
のノードＮ３が、固定抵抗８２を介して接地電位■ｓｓ
に接続されている。

以上のように構成される電池駆動端末機器３０−１の動
作を第１図を参照しつつ説明する。ここで例えばガス供
給装置４−１からガス検針データを電話回線２を介して
中央監視装置１に送る場合を例にとって説明する。

先ず、電源部７０において、電池７１の出力がノードＮ
１を介して定電圧レギュレータ７２及び電源切換部７３
に供給される。定電圧レギュレータ７２は、電池７１の
消耗によって電池７１の出力電圧が低下しても、一定の
電源電圧ＶＡＩをノードＮ２に出力し、その電源電圧Ｖ
ＡＩを入出力部６０及び制御部６４にそれぞれ供給する
。また、その電源電圧ＶＡＩは可変抵抗８１及び固定抵
抗８２によって分圧され、ノードＮ３を介して電源電圧
ＶＡ２を発振回路６２に供給する。

ここで、ガス供給装置４−１は非送受信状態にあり、制
御部６４は停止状態にある。また、送受信部５０は非送
受信状態にあるため、電源切換部７３は送受信部５０に
対する電源電圧＼／Ｂｌ、ＶＢ２の供給を停止している
。

ここで、予め設定器６１によって電話回線２に対する送
受信の信号方式の設定及び送信サイクルの設定を行って
おく。予め設定器６１によってプログラミングしておい
た送信サイクルにしたがってガス供給装置４−１かちガ
ス検針データが入出力部６０に入力される。入出力部６
０は、発振回＃Ｉ６２からのクロック信号φに同期して
そのガス検針データを入力すると共に、入出力部６０は
バス６３を介して割込み信号を制御部６４に出力する。

この割込み信号を入力すると、制御部６４は駆動状態に
なる。この時、電源切換部７３は、ラインモニタ部５１
、ＤＰダイヤル送出部５２、モデム部５５及びＰＢ発信
部５６のそれぞれに電源電圧ＶＢ１を供給し、モデム部
５５に電源電圧ＶＢ２を供給する。さらに制御部６４は
、ラインモニタ部５１から制御信号Ｓ５１が出力されて
いるかによって電話機４２の使用状態を確認する。制御
信号Ｓ５１が出力されていないことを、即ち電話機４２
が使用されておらず、電話回線２が空いていることを制
御部６４が確認した場合、制御部６４は制御信号Ｓ６４
を切換スイッチ５３に送り、通常は電話機４２に接続さ
れている切換スイッチ５３をトランス５４側に切り換え
る。次に制御部６４は、設定器６１で予め設定した信号
方式の信号を送信するＤＰダイヤル送出部５２あるいは
Ｐ８発信部５５に、それぞれに対応した制御信号Ｓ５２
、または制御信号３５６を入出力部６０を介して送る。

その時、ＤＰダイヤル送出部５２あるいはＰ８発信部５
６は送信可能な状態になる。その後、ガス供給装置４−
１からのガス検針データが入出力部６０を介してモデム
部５５に入力され、モデム部５５て変調されてトランス
５４を介して電話回線２に送出される。そのガス検針デ
ータは電話回線２に接続される中央監視装置１によって
受信される。

中央監視装置１によって適切な受信が行われなかった場
合には、信号が電話回線２を介して電池駆動端末機器３
０−１にもどされ、電池駆動端末機器３０−１のモデム
部５５で復調されて入出力部６０に入力される。再度、
ガス検針データの送信が行われ中央監視装置１によって
受信されると、電源切換部７３は送受信部５０への電源
電圧＼ｌＢ１．ＶＢ２の供給を停止する。この時、制御
部６４は停止状態になり、動作が完了する。

電源部７０の詳細な動作及びその利点（ｉ）。

（ｉｉ）について第４図を参照しつつ説明する。制御部
６４は、ガス供給装置４−１がガス検針データを中央監
視装置１に送る時だけ駆動状態になり、通常は停止状態
にある。

第４図は本発明の入出力部及び発振回路の消費電流特性
図であり、制御部６４が停止状態の場合に入出力部６０
に流れる消費電流■１及び発振回路６２に流れる消費電
流Ｉ２と電源電圧ＶＡＩ　、　ＶＡ２の関係を図示した
ものである。ここで制御部６４が停止状態にある場合、
制御部６４にはほとんど電流は流れないので電池駆動端
末機器３０−１全体の消費電流の和■は消費電流■１及
び■２の和である。

電源電圧ＶＡ２は、電源電圧ＶＡＩを可変抵抗８１及び
抵抗８２で分圧して得られるので電源電圧ＶＡＩよりも
低い（ＶＡＩ　＞　ＶＡ２）。そのため、１ｆ来のよう
に定電圧レギュレータ７２からの電源電圧ＶＡＩを分圧
せずに直接発振回路６２に供給する場合（＼ＩＡ１＝＝
ＶＡ２　）に比較して、発振回路６２の消費電流■２は
減少する。また、この場合、入出力部６０に消費電流■
１が流れるのはクロック信号φが入出力部６０に入力さ
れている時だけであり、入出力部６０の消費電流■１は
増加する。

入出力部６０に供給される電源電圧ＶＡＩに対して、発
振回路６２に供給される電源電圧ＶＡ２が低くなると電
位差（ＶＡＩ−ＶＡ２　）を生じる。この電位差は可変
抵抗８１及び抵抗８２の電圧降下によるものであり、可
変抵抗８１の抵抗値を大きくすると電位差（ＶＡ１１Ａ
２　）　ハ増大する。、＝ノミ位差（ＶＡＩ−ＶＡ２　
）の増大に伴って発振回路６２に流れる消費電流Ｉ２は
減少する。そのため、入出力部６０に流れる消費電流１
１が増大するのである。

ｍ　　制御部６４が停止状態にある場合、可変抵抗８１
の抵抗値を調整することにより、クロ・ツク信号φの出
力に支障を来さないようにして発振回路６２に供給され
る電源電圧ＶＡ２を減圧する。この時、入出力部６０の
消費電流１１の増大量に対して、発振回路６２の消費電
流Ｉ２の減少量を多くすることによって、消費電流の和
■を従来の場合（ＶＡ１＝ＶＡ２　）に比べて低くなる
ようにできる。このようにして、消費電流の和ｆが最小
値をとるように可変抵抗８１の抵抗値を調整し、電源電
圧ＶＡ２の値を設定することによって電池駆動端末機器
３０−１が最小の消費電流で作動し、消費電流の低減化
が達成できる。

（ｉｉ）　　分圧回路８０を可変抵抗８１を用いて構成
したため、電源電圧ＶＡ２の分圧の調節が容易になり、
電池駆動端末機器３０−１の製造時に生じる分圧値のバ
ラツキの微調整が可能になる。

従って、本実施例の電池駆動端末機器３０−１の電池７
１の消費電力の低減化が達成され、電池７１の寿命を延
ばすことが可能になる。

なお、本発明は図示の実施例に限定されず、種々の変形
が可能である。

（ａ）　　分圧回路８０は、例えば固定抵抗８２を可変
抵抗で構成してもよいし、可変抵抗８１と固定抵抗８２
の接続の順番を逆にして構成してもよい。

（ｂ）　　上記実施例では被制御機器としてガス供給装
置４−１を用いたが、これに代えてガスもれ警報器や火
災報知機等を用いたり、あるいは被制御機器を複数個に
して構成してもよい。さらに水道自動検針システムなど
に本発明を適用することもできる。

（ｃ）　　送受信部５０は、例えば予め使用する電話回
線２の信号方式を特定することによってＤＰダイヤル送
出部５２あるいはＰＢ発信部５６のどちらか一方を省略
して構成してもよい。また、送受信部５０に電話機４２
を接続しない場合には切換スイッチ５３は省ける。

（ｄ）　　本実施例では信号線として電話回線２を用い
たが、これは専用回線等の他の信号線に代えてもよい。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば定電圧しギ
ュレータの出力側に分圧回路を付加して構成したなめ、
定電圧レギュレータからの電源電圧を分圧回路で分圧す
ることによって所望する値の電圧及び電流を、入出力部
と発振回路にそれぞれ供給できる。それにより、入出力
部と発振回路とに流れる消費電流を調整できるので、該
電池駆動端末機器の消費電流の和が最小になるようにす
ることによって該電池駆動端末機器の電池の消費電力の
低減化を図ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の電池駆動端末機器の構成図、
第２図は従来のガス自動検針システムの一’１９− 構成図、第３図は第２図中の従来の電池駆動端末機器の
構成図、第４図は第１図の入出力部及び発振回路の消費
電流特性図である。 ４−１　　・・・・・ガス供給装置、３０−１・・・・
・電池駆動端末機器、５０・・・・・・送受信部、６０
・・・・・・入出力部、６２・・・・・発振回路、６４
・・・・・・制御部、７（）・・・・・電源部、７１・
・・・・・電池、７２・・・・・定電圧レギコルータ、
７３・・・・電源切換部、８０・・・・・・分圧回路、
８１・・・・・・可変抵抗、８２・・・・・・抵抗、φ
・・・・・・クロック信号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 クロック信号を出力する発振回路と、信号線に対する送
   信及び受信機能を有する送受信部と、前記送受信部と外
   部に接続される被制御機器との制御を行う制御部と、前
   記クロック信号に同期して前記送受信部、被制御機器及
   び制御部間の信号の授受を行う入出力部と、電池の出力
   電圧に基づき所定の電源電圧を送受信部に供給しかつ、
   その電池の出力電圧を定電圧レギュレータで一定電圧に
   して前記発振回路、制御部及び入出力部に供給する電源
   部とを、備えた電池駆動端末機器において、前記定電圧
   レギュレータの出力電圧を前記制御部及び入出力部に供
   給すると共に、その出力電圧を可変抵抗及び抵抗で分圧
   した電圧を前記発振回路へ供給する分圧回路を、 前記電源部内に設けたことを特徴とする電池駆動端末機
   器。