JPH08181791A - 端末網制御装置 - Google Patents

端末網制御装置

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JPH08181791A
JPH08181791A JP31827994A JP31827994A JPH08181791A JP H08181791 A JPH08181791 A JP H08181791A JP 31827994 A JP31827994 A JP 31827994A JP 31827994 A JP31827994 A JP 31827994A JP H08181791 A JPH08181791 A JP H08181791A
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line
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telephone line
constant voltage
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JP31827994A
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Inventor
Minoru Tanabe
稔 田部
Kunihiko Yamashita
邦彦 山下
Toshihiko Yasui
利彦 安井
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、自動検針等で用いる端末網制御装
置において、電話回線から供給する電力のみで常に動作
する端末網制御装置を提供することを目的とする。 【構成】 電話回線に接続されたダイオードブリッジの
出力から高抵抗部14を介して接続された定電圧部10
により制御部13と極性反転部11およびメータインタ
フェース部12を動作させ、ノーリンギング通信時時は
第1の回線開閉部4と第2の回線開閉部8を閉結させ、
定電流回路部7によりデータ送信を行なう。また、端末
発呼通信時には更に第3の回線開閉部15を閉結しスイ
ッチ部9で前記定電流回路部7と定電圧部10を切り放
した状態でデータ通信を行なう。また、NRS検出時に
は前記第2の回線開閉部8と第3の回線開閉部15は開
放状態とし充電部16の電力で動作させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアナログ電話回線に接続
される端末網制御装置に関するもので、主に自動検針等
で検針メータとセンター端末間での通信制御に用いる端
末網制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電話機はトランジスタやIC等の
電子回路により構成された電子電話機が多くなってい
る。最近では、この電子電話機を起動するために必要な
動作電源を外部のAC電源や電池を用いることなく、電
話回線からの電力のみで供給することが行なわれてい
る。しかし、回線電力の通話回路への供給は電話機の送
受器を持ち上げたとき(オフフック状態)のみ行なって
いる。これは前記オフフック状態では電話回線の電圧が
5V位に降下するものの、20mA以上の電流が取り出
せるためである。更に、送受器が置かれた状態(オンフ
ック状態)では回線からみた電話機の直流抵抗値は1M
Ω以上でなければならなく、例えば回線電圧が48Vの
ときには回線からは48μA以下の電流しか流せられな
いためである。このため、オンフック状態では短縮ダイ
ヤルの記憶や留守録機能などの比較的多くの電力を必要
とする付加機能を利用するためにAC電源や電池電源等
を用いている。
【0003】また、通話回路において600Ωの回線ト
ランスを駆動して信号を送出する場合、例えば0dBm
(振幅幅2.2V)の信号を出力するには約3.7mA
の電流を流す必要がある。
【0004】ところで、自動検針用の端末網制御装置
は、センターの電話番号の記憶回路や自動発呼のための
計時回路等を常に動作させている必要があるが、屋外に
配置するためにAC電源を使用せず電池電源を用いてい
る。それも一定期間電池交換をせずに動作するように、
充分に余裕を持たせた電池容量が必要となる。
【0005】端末網制御装置の通信として、前述の電話
機と同様にオフフック状態での端末からの発呼通信に加
えて、センターポーリングでの通信にはノーリンギング
通信が用いられる。ノーリンギング呼び出し信号(NR
S)を検出するときは、電話回線に並列接続された複数
の端末網制御装置で同時に呼び出し信号検出回路(NR
S検出回路)等が動作する。このとき、技術基準により
回線からみた直流抵抗は4kΩ以上でなければならない
ため、例えば回線電圧が30Vの時には回線からは全装
置で約7.5mA以下の電流しか流すことができない。
【0006】検針データ伝送装置としては、特開昭63
−180262号公報にみられるように、電話回線から
の電力を直流抵抗1MΩ以上でDC/DCコンバータを
用いて取り込む方法がある。図5がその伝送装置の構成
例で、22は検針データ伝送装置1を電話回線17に接
続する回線終端部、24は電話回線1に600Ωの回線
トランス23を介して交流的に接続する送受信部、25
は着信検出部で、電話回線17からの着信信号を検出す
る。26はオフフック検出部で、電話機30が送受器を
上げているがどうかを検出する。27はメータインタフ
ェース部で、端末として用いられているメータ端末19
からの検針データを制御部21へ伝送する。その制御部
21は図示はしないが、記憶部としてRAM、ROMや
タイマー部を内臓し、予め組み込まれたプログラムで動
作するマイクロコンピュータ(マイコン)により各回路
を制御する。また、18はセンター端末で、電話回線1
7に接続されており、伝送装置1を介してメータ端末1
9の検針データを集計する。
【0007】次に、この検針データ伝送装置1の動作に
ついて図5を参照して説明する。メータ端末19で得ら
れた検針データは、メータインタフェース部27を介し
て制御部21へ送られる。制御部21のマイコンは、予
め定められた時間になったことをタイマーから通知され
ると、回線終端部22に起動をかける。このとき、制御
部21は着信検出部25、およびオンフック検出部26
が動作しているかどうかを判断し、どちらかが動作して
いると判断すると、その動作が終了するまで回線終端部
22の起動を中止する。次に、電話機30を操作して定
められた電話番号をダイヤルしてセンター端末装置18
との接続を行なう。センター端末装置18が接続される
と、センター端末装置18は接続終了信号を回線終端部
22や回線トランス23、および送受信部24を介して
制御部21へ通知する。制御部21ではその信号に応じ
て、検針データを送受信部24から電話回線17を介し
てセンター端末装置18へ送る。ただし、本実施例では
電源部29により常に電話回線17からの電力供給を利
用してはいるが、回線からの電力供給のみで装置が動作
することは保証できず、電力の不足時には外部電源部2
8のような電池などから電力が供給されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のように電池電源を用いる構成では、小型化を図ること
が困難であり、また電池のコストにより高価格になる。
更に、通信回数が電池容量で規制されるため自由に通信
ができないという欠点があった。
【0009】一方、電話回線から電力を供給する場合、
ノーリンギング通信時には図5のように600Ωの回線
トランスを駆動して信号を送出する方式では、そのため
のアンプ駆動だけで送出回路に3.7mA必要となり、
電話回線から取り出せる前記7.5mAを満足するため
には、送受信部、制御部等の全ての回路電流を3.8m
A以下にせねばならず余裕を考慮すると実現性に乏しか
った。
【0010】また、NRS待機時には複数の装置が起動
するため、例えば5台の端末網制御装置が電話回線に接
続される場合には、1台当りの電話回線からの供給可能
電流は1.5mA(7.5mA/5台)となり、前記送
受信部、制御部等の全ての回路電流をこの1.5mA以
下にする必要がある。
【0011】更に、端末発呼通信時には回線の降下電圧
が大きいため前記5V以下の電圧で前記送受信部、制御
部を動作させなければならないという課題がある。
【0012】本発明は上記課題を解決するもので、電話
回線から供給する電力のみでノーリンギング通信時の電
流を抑制する端末網制御装置を提供することを第1の目
的とする。
【0013】また、電話回線からの電力のみでNRS検
出時の動作をさせる端末網制御装置を提供することを第
2の目的とする。
【0014】また、電話回線からの電力のみで端末発呼
通信時の動作をさせる端末網制御装置を提供することを
第3の目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の第1の
目的を達成するために、電話回線との開閉を行なう第
1、第2の回線開閉部と、前記第1の回線開閉部を介し
て電話回線との直流抵抗および交流インピーダンスの整
合を行なう回線終端部と、送信信号の変調を行い前記回
路終端部を介して電話回線に信号を送信する送信部と、
受信信号の復調を行い前記回線終端部を介して電話回線
から信号を受信する受信部と、前記回線開閉部のオン/
オフ制御や前記送信部、受信部の状態制御を行なう制御
部と、端末からの発呼要求を前記制御部へ通知するメー
タインタフェース部と、電話回線からの着信を検出して
前記制御部へ通知する極性反転検出部と、電話回線に接
続され入力抵抗が1MΩ以上の高抵抗部で電話回線から
の電力を取り込んで定電圧を発生して前記極性反転検出
部と前記メータインタフェース部および前記制御部に電
力を供給する定電圧部と、前記第2の回線開閉部と前記
定電圧部の間に接続された定電流回路部と、前記定電流
回路部を介して前記送信部から電話回線にデータを送信
するモデム部とを備えた構成とする。
【0016】また、第2の目的を達成するために、前記
定電圧部の出力を充電する充電部と、NRS検出待機時
には前記第2の回線開閉部を開放状態に制御する制御部
を備える。
【0017】更に、第3の目的を達成するために、前記
定電流回路部と前記定電圧部を解放し、前記定電圧部を
接地させるスイッチ部と前記電話回線と低抵抗で接続を
行う第3の回線開閉部を備える。
【0018】
【作用】本発明の端末網制御装置は第1の構成により、
非通信時は前記高抵抗部と定電圧部により電話回線から
の電力を制御部と極性反転検出部、およびメータインタ
フェース部に微少電流を供給させる。極性反転検出部が
電話回線からの着信を検出して制御部へ着信通信を要求
すると、制御部は第1、第2の回線開閉部を閉結するの
で、電話回線からの電力が回線終端部と送信部、受信部
にも供給され、制御部が送信部や受信部を制御すること
で通信が行なわれる。従って、回線電流は通信電流と回
路電流の大きい方で決まるため、少ない回線からの電流
で通信が可能となる。
【0019】また、第2の構成によりNRS検出時には
充電部に充電された電力で動作するため電話回線からの
電流は非通信と同等になる。
【0020】更に、第3の構成により端末発呼通信時に
は消費電流は通信電流と回路電流の和になり増加する
が、低電圧で通信動作させることが可能となる。
【0021】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。
【0022】図1は本発明の端末網制御装置の要部ブロ
ック図である。図1において、1は本発明の端末網制御
装置、17は電話回線で、回線間は通常DC48Vであ
る。2はダイオードブリッジであり、電話回線17から
の回線間電圧を整流し回線との接続の極性を無極性にす
る。3は回線終端部であり、電話回線17からみた直流
抵抗と交流インピーダンスを整合させる働きをもつ。4
は第1の回線開閉部であり、ダイオードブリッジ2の出
力と前記回線終端部3との接続を行なう。5は受信部で
あり、電話回線17から受信した変調信号をモデム部6
に入力する。7は定電流回路部であり、第2の回線開閉
部8、スイッチ部9を介して定電圧部10に接続され
る。前記定電流回路部7は電話回線17にデータを送信
する送信部も兼ねており、前記モデム部6と接続され
る。11は極性反転検出部であり、前記電話回線17か
らの着信要求部として動作し、前記電話回線17の電圧
極性の反転を検出する。12はメータインタフェース部
であり、メータ端末19からの発呼要求部の機能をも
ち、前記メータ端末部19からの信号を制御部13へ通
知し、制御部13からの信号をメータ端末部19へ通知
するための信号整合を行なう。前記制御部13は図示は
しないが、タイマー、発呼先電話番号、発呼条件や動作
状態を一時記憶するRAMや、予めプログラムが書き込
まれたROMを有したマイクロコンピュータ(マイコ
ン)から構成され、前記プログラムに従って本端末網制
御装置1の各回路を制御する。前記定電圧部10は制御
部13やメータインタフェース部12等の電源を供給す
るが、入力側には高抵抗部14を介して常時電話回線1
7に接続される。また、第3の回線開閉部15を介して
電話回線17と接続され、その出力には充電部16が接
続される。また、電話回線17を介して自動検針を行な
う検針センターのセンター端末装置18が接続され、セ
ンターからノーリンギング通信が行なわれるよう構成さ
れている。
【0023】次に、図1を参照して本端末網制御装置の
動作を説明する。端末網制御装置1が電話回線17に接
続されると、ダイオードブリッジ2により前記電話回線
17の電圧が高抵抗部14を介して定電圧部10に入力
される。そして、前記定電圧部10により、制御部1
3、極性反転検出部11やメータインタフェース部12
に電源が供給される。
【0024】次に、センター装置からノーリンギング通
信が行なわれる場合の動作を説明する。電話回線17の
極性反転が発生すると極性反転検出部11が検出し、制
御部13へ通知する。制御部13は第1の回線開閉部4
を閉結にすることにより、回線終端部3、受信部5が電
話回線17と接続され、回線終端部3がNRS検出状態
の回線インピーダンスの整合を行なう。回線からのNR
Sは前記回線終端部3、受信部5を介して、モデム部6
により検出される。モデム部6はNRSを検出すると制
御部13へNRS検出を通知する。前記制御部13はこ
のNRSが自装置宛でなければ前記第1の回線開閉部4
を開放にし動作を終了するが、NRSが自装置宛の場合
には、第2の回線開閉部8を閉結にし定電流回路部7、
スイッチ部9を介して前記定電圧部へ電源を供給すると
共に、前記回線終端部3をノーリンギング通信状態の回
線インピーダンスに整合させ、モデム部6を介して前記
定電流回路部7から応答信号(ANS)を電話回線17
へ送出する。以上の動作によりセンター端末装置18と
の接続を行い、メータインターフェース部12を介して
メータ端末19とセンター端末装置18間でデータ通信
が行なわれる。また、通信が終了した場合には、前記第
1の回線開閉部4と第2の回線開閉部8を開放状態にさ
せ、次の通信の待機状態になる。
【0025】一方、メータ端末19より発呼要求信号が
メータインタフェース部12を介して制御部13へ通知
されると、前記制御部13は第1の回線開閉部4を閉結
状態にし、回線終端部3を端末発呼通信状態の回線イン
ピーダンスに整合させる。また、第2の回線開閉部8を
閉結状態にしスイッチ部9により定電流回路部7の片側
を接地させ、更に、第3の回線開閉部15を閉結状態に
し定電圧部10に電話回線17から電力を供給する。ま
た、制御部13はモデム部6や回線終端部3を制御して
RAMに書き込まれている発呼先に対してダイヤリング
することでセンター端末装置18との接続を行なう。セ
ンター端末装置18との接続後は、制御部13とセンタ
ー端末装置18との通信やメータ端末19からセンター
端末装置18への検針データの通知などの通信が行なわ
れる。また、制御部13の内臓タイマーにより予定の時
刻になると、制御部13のマイコンがRAMに書き込ま
れた発呼先に対して自動発呼を行い、前記同様にセンタ
ー端末装置18との通信を行なう。尚、RAMに書き込
まれた発呼先電話番号は前記ノーリンギング通信により
センター端末装置18から制御部13へ通知され、制御
部13のマイコンによりRAMに書き込まれる。
【0026】図2に本発明の端末網制御装置のノーリン
ギング通信時の動作を説明するブロック図を示す。高抵
抗部14は抵抗14aから構成され、定電圧部10に接
続される。また、第2の回線開閉部8はトランジスタ8
a、8d、抵抗8b、8cから構成され、制御部13か
らの信号により前記トランジスタ8aをオン/オフする
ことができる。また、定電流回路部7はトランジスタ7
e、電流制限抵抗7a、バイアス抵抗7c、7d、エミ
ッタ抵抗7f、ツェナーダイオード7b、コンデンサ7
gから構成される。更に、定電圧部10はダイオード1
0b、ツェナーダイオード10aから構成される。
【0027】次に、図2の要部回路の動作を説明する。
ノーリンギング通信が開始する迄の間は、前記抵抗14
aに流れる電流だけの待機状態になっている。ノーリン
ギング通信が開始すると、第1の回線開閉部4が閉結
し、回線終端部3によりノーリンギング時の回線インピ
ーダンスに整合される。第2の回線開閉部8が閉結する
と、トランジスタ8aがオン状態となり、定電流回路部
7のトランジスタ7e、抵抗7f、定電圧部のダイオー
ド10bを介してツェナーダイオード10aに電流が流
れる。前記定電流回路部7は抵抗7aとツェナーダイオ
ード7bにより抵抗7c、7d間に一定の電圧が印加さ
れる。ツェナーダイオード7bのアノードの電圧は定電
圧部のツェナーダイオード10aの電圧とダイオード1
0bの順方向電圧の和であるが、この電圧を0Vとした
場合のツェナーダイオード7bのカソードの電圧をV
d、トランジスタ7fのベース・エミッタ間電圧をVb
e、エミッタ電圧をVeとするとVeは下記式で表わさ
れ、Veは一定の電圧になる。
【0028】
【数1】
【0029】また、トランジスタ7eのコレクタ電流を
Icとすると、Icは次式で表わされ、トランジスタ7
eには一定の電流Icが流れる。
【0030】
【数2】
【0031】従って、この電流は定電圧部10を介し
て、制御部、メータインタフェース部やモデム部等の各
回路に供給される。ここで、各回路の必要電流をIccと
すると、Icc≦Icの関係になるようIcを設定する。
この状態で、モデム部6からコンデンサ7gを介して送
信データが出力されると、トランジスタ7eのコレクタ
・エミッタ間抵抗が変化し、電話回線17に流れる電流
が変化させることにより、データ送信を行なう。従っ
て、従来データ送信のための電流Icと、各回路電流I
ccの合計を回線から取り込む必要があったが、本発明で
は、Ic=Iccとすると、電流Icだけにすることが可
能となり、消費電流を削減することができる。
【0032】図3に本発明の端末網制御装置のNRS検
出時の動作を説明するブロック図を示す。本装置がセン
ター端末装置18からのノーリンギング通信を待機して
いる状態では、電話回線17からの電流がダイオードブ
リッジ2、高抵抗部14の抵抗14aを介して前記定電
圧部10に流れている。前記、定電圧部10ではツェナ
ーダイオード10aにより各回路に必要な電圧が発生す
る。そして、充電部16ではコンデンサ16aにより前
記定電圧を充電している。この状態で、ノーリンギング
通信が開始し電話回線17の極性が反転すると、極性反
転検出部11が検出し制御部13に伝える。前記制御部
13は第1の回線開閉部4を閉結状態にし、回線終端部
3をノーリンギング通信の回線インピーダンスに整合さ
せ、受信部5、モデム部6を動作させNRSを待機す
る。受信部がNRSを検知すると、第2の回線開閉部8
を閉結させ前記図2で説明したノーリンギング通信動作
が行なわれる。
【0033】ところで、前記極性反転検出が行なわれ第
1の回線開閉部4が閉結されてから、第2の回線開閉部
8が閉結される迄の時間は約0.5秒と短時間であるた
め、前記コンデンサ16aに充電されてた電力での動作
が可能となる。従って、このNRS検出時は抵抗14a
を介して流れる電流数μAが電話回線17から取り込ま
れるだけの待機状態と同様になる。
【0034】図4に本発明の端末網制御装置の端末発呼
通信時の動作を説明する要部ブロック図を示す。第3の
回線開閉部15はトランジスタ15a、15d、抵抗1
5b、15c、15eから構成され、制御部13からの
信号により前記トランジスタ15aをオン/オフするこ
とができる。抵抗15eは定電圧部10への電流を制限
する電流制限抵抗である。また、スイッチ部9はトラン
ジスタ9aで構成され、制御部13によりオン/オフ制
御される。端末発呼通信時には前記トランジスタ9aは
オン状態で動作するように構成されている。
【0035】次に、本ブロック図の動作について説明す
る。メータ端末19から発呼要求が発生すると、メータ
インタフェース部12を介して制御部13へ通知され
る。制御部13は第1の回線開閉部4を閉結すると共
に、回線終端部3を端末発呼通信の回線インピーダンス
に整合させる。また、第3の回線開閉部15のトランジ
スタ15aをオン状態にし前記電流制限抵抗15eを介
して前記定電圧部10に回線電源を供給する。次に、制
御部13は回線終端部3を制御し、図示はしないが制御
部13のRAMに設定されている発呼先にダイヤリング
を行なう。発呼先のセンター端末18と回線が接続され
ると、第2の回線開閉部8を閉結し定電流回路部7によ
りデータを送信することができる。また、この時スイッ
チ部9のトランジスタ9aは制御部13によりオン状態
にされるため、前記定電流回路部7は電話回線17から
の印加電圧が前記ノーリンギング通信時より低下しても
動作が可能になる。
【0036】また、本実施例では送信用として使用する
定電流回路部7をスイッチ部9により、定電圧部10と
直列接続や切断を行なっているが、この定電流回路部7
を2回路設けて構成することも可能である。
【0037】更に、本実施例では第1の回線開閉部4に
より回線終端部3の接続を一括して制御しているが、ノ
ーリンギング通信、端末発呼通信等の各々の状態により
前記回線終端部3を第2、第3の回線開閉部8、15の
後に分散させて構成することも可能である。
【0038】
【発明の効果】以上の説明したように本発明の端末網制
御装置では、第1の構成により回線電流は通信電流IL
と回路電流ICの大きい方で決まるため、ノーリンギン
グ通信時の回線電圧は30Vで電流は7.5mAしか取
り出せない条件でも容易に満足することが可能となる。
【0039】また、第2の構成によりNRS検出時には
充電部に充電された電力で動作するため電話回線からの
電流は非通信の待機状態と同等になり、複数台の端末網
制御装置が接続された場合にもそれらの消費電流の合計
は待機時と同等になる。
【0040】更に、第3の構成により、回線からの電流
は20mA以上供給できるが回線電圧が5V以下になる
端末発呼通信時には、消費電流は通信電流と回路電流の
和になり増加するが低電圧で通信動作させることを可能
にすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における端末網制御装置の要
部ブロック図
【図2】本発明の第1の実施例における端末網制御装置
の構成図
【図3】本発明の第2の実施例における端末網制御装置
の構成図
【図4】本発明の第3の実施例における端末網制御装置
の構成図
【図5】従来の端末網制御装置の構成図
【符号の説明】
1 端末網制御装置 2 ダイオードブリッジ 3 回線終端部 4 第1の回線開閉部 5 受信部 6 モデム部 7 定電流回路部 8 第2の回線開閉部 9 スイッチ部 10 定電圧部 11 極性反転検出部 12 メータインタフェース部 13 制御部 14 高抵抗部 15 第3の回線開閉部 16 充電部 17 電話回線 18 センター端末装置 19 メータ端末

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電話回線との開閉を行なう第1、第2の回
    線開閉部と、前記第1の回線開閉部を介して電話回線と
    の直流抵抗および交流インピーダンスの整合を行なう回
    線終端部と、受信信号の復調を行い前記回線終端部を介
    して電話回線からの受信を行なう受信部と、前記回線開
    閉部のオン/オフ制御および前記受信部の状態制御を行
    なう制御部と、端末からの発呼要求を前記制御部へ通知
    するメータインタフェース部と、電話回線からの着信を
    検出して前記制御部へ通知する極性反転検出部と、電話
    回線に接続され入力抵抗が1MΩ以上で電話回線からの
    電力を取り込んで定電圧を発生して前記極性反転検出部
    と前記メータインタフェース部および前記制御部に電力
    を供給する定電圧部と、前記第2の回線開閉部と前記定
    電圧部の間に接続された定電流回路部と、前記定電流回
    路部を介して電話回線にデータを送信するためのデータ
    送信を行なうモデム部とを備えた端末網制御装置。
  2. 【請求項2】定電圧部に出力電圧を充電する充電部と、
    着信要求部が着信を検出してからノーリンギング呼び出
    し信号(NRS)を受信する迄の間、第2の回線開閉部
    を開放状態にすることを特徴とする請求項1記載の端末
    網制御装置。
  3. 【請求項3】定電圧部に回線電源を供給する第3の回線
    開閉部と定電流回路部と定電圧部を解放するスイッチ部
    を備え、電話回線閉結時に前記第3の回線開閉部を閉結
    状態、前記定電流回路部と前記定電圧部を解放状態にす
    ることを特徴とする請求項1記載の端末網制御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103828206A (zh) * 2012-04-16 2014-05-28 Abb技术有限公司 用于二线制总线对讲系统的待机供电电路及其装置

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