JPH01157153A

JPH01157153A - インターフェイス回路

Info

Publication number: JPH01157153A
Application number: JP31422087A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Tsukuda; 佃　善弘; Hiroto Uyama; 浩人宇山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-12-14
Filing date: 1987-12-14
Publication date: 1989-06-20
Anticipated expiration: 2012-09-17
Also published as: JP2654039B2

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、加入電話回線を利用して、電力、ガス、水道
、セキュリティなどの情報を収集し、遠方へデータを伝
送する装置のアイソレート方式に関する。

（従来の技術）電力、ガス、水道などの使用量データとセキュリティ情
報を収集し、収集データを加入電話回線などを使用して
遠方へ伝送する場合、加入電話回線から端末装置へのノ
イズ・雷サージの侵入を防止することと、端末装置内の
短絡事故によって、加入電話回線から電流が流出するの
を防止するために、端末装置と網制御装置（以後ＮＣＬ
Ｊと称す）との間のアイソレーションが必要である。

従来の４線式インターフェイス回路は第２図のように構
成されている。

この回路では、非通信時には端末装置２Ａのトランジス
タ２２およびＮＣＵ２Ｂのトランジスタ２６はともにＯ
ＦＦ状態で、それぞれのフォトカプラ２４および２８の
ダイオードは発光せず接続線には電流が流れない。

従って端末装置２Ａの受信レベルＡ−ＩＮおよびＮＣＵ
２Ｂの受信レベルＢ−ＩＮはともに゛ト！゛　レベルと
なっている。

端末装置２Ａから通信起動をかける場合は、トランジス
タ２２をＯＮ状態にしてフォトカプラ２４のダイオード
に電流を流し発光させる。抵抗２１は、この電流の制限
抵抗である。フォトカプラ２４のトランジスタはダイオ
ードの光を受光しＯＮ状］凪となり、受信レベルＢ−Ｉ
Ｎは゛Ｌルベルとなって、ＮＣＵ２Ｂが通信動作を始め
る。

抵抗２５はプルアップ抵抗で非通信時の受信レベルＢ−
ＩＮを“Ｈ′に保つ。

ＮＣＵ２Ｂから通信起動をかける場合は、トランジスタ
２６をＯＮ状ｒ忠にしてフォトカプラ２８のダイオード
を発光させ、端末装置２Ａの受信レベルＡ−ＩＮを°Ｌ
′とすることにより、端末装置２Ａが通信動作を始める
。抵抗２７はフォトカプラ２８のダイオードの電流制限
抵抗で、抵抗２３は非通信時にＡ−ＩＮをＨ″に保つプ
ルアップ抵抗である。

以上のようにこの回路では、端末装置２ＡまたはＮＣＵ
２Ｂの両方から起動がかかる。両者とも通信状態になっ
た後は、端末装置２ＡからＮＣＵ２Ｂへデータを送る場
合は、トランジスタ２２をＯＮ・ＯＦＦしてＢ−ＩＮを
Ｌ”　Ｈ’　と変化させ、またＮＣＵ２Ｂから端末装置
２Ａへデータを送る場合は、トランジスタ２６を０Ｎ−
ＯＦＦしてＡ−ＩＮを”Ｌ”Ｈ’　と変化させてそれぞ
れ通信を行う。

しかし、この方式では信号線数が４本必要で、工事コス
ト、機器費コスト、ケーブルコストなどが高くなる。

この欠点を除くため、第３図に示す信号線数が２本の２
線式インターフェイス回路が考えられている。

この回路では、非通信時は、端末装置３Ａのトランジス
タ３２をＯＮ状態、ＮＣＵ３Ｂのトランジスタ３６をＯ
ＦＦとし接続線に電流を流さない。

従って、端末装置３Ａの受信レベルＡ−ＩＮおよびＮＣ
Ｕ３Ｂの受信レベルＢ−ＩＮはともにプルアップ抵抗３
１おＪ：び３５により゛トｌルベルとなっている。

この状態で、トランジスタ３６をＯＮとしてフォトカプ
ラ３８のダイオードを発光させると端末装置３Ａのトラ
ンジスタ３２はＯＮ状態で待機しているので接続線に電
流が流れ、ＮＣＵ３Ｂから端末装置３Ａへ起動がかかる
。ここで、Ａ・ＩＮは°Ｌ′となり端末装置３Ａは、通
信動作を開始する。ＮＣＵ３Ｂから端末装置３Ａへデー
タ伝送する場合は、トランシタ３２をＯＮのままトラン
ジスタ３６をＯＮ・０ＦＦＬＡ−ＩＮレベルを°ビＨ′
と変化させることによって行う。

また、端末装置３ＡからＮＣＵ３Ｂへデータ伝送するに
はトランジスタ３６をＯＮのまま、トランジスタ３２を
０Ｎ−ＯＦＦＬ、、てフォトカプラ３４を介してＢ−Ｉ
ＮレベルをＬ”Ｈ’　と変化させて行う。

しかし、この方式では非通信時にトランジスタ３６がＯ
ＦＦしているため、端末装置３ＡからＮＣＵ３Ｂへの通
信起動をかけることはできない。

また、非通信時の状態をトランジスタ３６をＯＮ１トラ
ンジスタ３２をＯＦＦすればトランジスタ３２をＯＮす
ることにより端末装置３Ａから起動がかけられるが、逆
にＮＣＵ３Ｂからの起動はかからない。

ざらに、この方式では、フォトカプラ３４のダイオード
がＡ−ＩＮラインに直列に挿入されていることになり、
Ａ−ＩＮの゛Ｌルベル時にもコストカプラ３４ダイオー
ドの電圧降下分く約ＩＶ）がゲタをはくことになり、端
末装置３Ａ側での’　）−１”　Ｌ　’判別が困難とな
る。これは、端末装置３Ａの電源電圧が低い程影響が大
である。

例えば、電源電圧が５Ｖのときは、°ト１′が５Ｖ、’
Ｌ’が１■であるが、電源電圧が３Ｖでは’Ｈ’が３Ｖ
　’Ｌ’が１■となる。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は、接続信号線が２本で、端末装置側およびＮＣ
Ｕ側からのどちらからでも起動をかけることができ、ま
たフォトカプラのダイオードの電圧降下の影響を小さく
したアイソレート方式を提供するものである。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段及びその作用）本発明は
、端末装置と網制御装置とを２本の信号線で接続すると
ともにフォトカプラを利用して両者を電気的に絶縁し、
さらに両者間の電流の方向が変えられる機能を付加して
構成し、電流の方向を切換えることにより、両者いづれ
からでも起動がかけられるようにしたものである。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図を参照して説明する。

１Ａは端末装置、１ＢはＮＣＵである。

１１と１２は、電流切換用スイッチで実際は、半導体ス
イッチで構成される。このイツチ１１と１２は、端末装
置１Ａ内蔵の制御部により制御される。Ａ−ＩＮは、ス
イッチ１２に接続された端末装置１Ａへの通信データ入
力で、端末装置１Ａ内蔵の制御部に入力される。１３は
プルアップ抵抗でＡ−ＩＮに接続され、スイッチ１２の
上方へ接続される。

１４は、ＮＣＵｌＢ側に設（プられた受信用フォトカプ
ラで、ダイオードのカソード側は、一方の信号線を通し
スイッチ１２へ接続され、アノード側は、電流制限用抵
抗１９を介し他方の借り線でスイッチ１１へ接続される
。トランジスタのエミッタ側はＮＣＵｌＢのグランドレ
ベルへ接続され、コレクタ側はプルアップ抵抗１５とＮ
ＣＵ内蔵の制御部の入力Ｂ−ＩＮに接続される。

１８はＮＣＵｌＢ側に設けられた送信用フォトカプラで
、トランジスタのコレクタ側はフォトカプラ１４のダイ
オードのカソード側が接続されたのと同一の信号線を通
し同様にスイッチ１２へ接続され、エミッタ側は抵抗１
９が接続されたのと同一の信号線を通し同様にスイッチ
１１へ接続される。ダイオードのアノード側は電流制限
用抵抗１７を通しＮＣＵｌＢの電源へ接続され、カソー
ド側は制限用トランジスタ１６を通しＮＣＵＩＢのグラ
ンドレベルへ接続される。

制御用トランジスタ１６のベースは、ＮＣＵ内蔵の制御
部の出力Ｂ・ＯＵＴへ接続される。

次に、このように構成された一実施例の作用を説明する
。

通常状態（非通信）のとき、端末装＠１Ａのスイッチ１
１は端末装置１Ａのグランドレベル側へ、また、スイッ
チ１２はプルアップ抵抗１３を通し端末装置１Ａの電源
側へ接続されている。この状態ではフォトカプラ１４の
ダイオードには、逆方向に電圧が印加されている。一方
フオドカプラ１８のトランジスタには順方向に電圧が印
加されているがトランジスタ１６がＯＦＦ状態のため、
フォトカプラ１８のダイオードは発光せず、フォトカプ
ラ１８のトランジスタは、ＯＦＦ状態となっている。従
って接続信号線には電流が流れない。

ＮＣＵ’ｌＢから、端末装置１Ａへ通信起動をかける場
合は、ＮＣｔＪｌＢがトランジスタ１６をＯＮ状態にし
てフォトカプラ１８のダイオードに電流を流し発光させ
る。すると、フォトカプラ１８のトランジスタは、ダイ
オードの光を受光しＯＮ状態となり、接続信号線に電流
を流す。一方端末装置１Ａは、接続信号線に電流が流れ
ると、Ａ−ＩＮのレベルが“Ｌ″　（プルアップ抵抗１
３と、接続信号線抵抗とフォトカプラ１８のオン抵抗の
抵抗分割によって決まる値）となるので、この変化を「
端末装置起動信号」として受信し、通信状態となる。

端末装置１ＡからのＮＣＵへの通信起動をかける場合は
、端末装置１Ａがスイッチ１１を端末装置１Ａの電源側
へ、また、スイッチ１２を端末装置１Ａのグランド側へ
接続する。すると接続信号線に印加される電圧が逆とな
るので、フォトカプラ１４のダイオードが順電圧となり
、電流が流れ発光する。フォトカプラ１４のトランジス
タはこの光を受光するとＯＮ状態となり８−　ＩＮをＬ
　ｖｅレベル（フルアップ抵抗１５とフォトカプラ１４
のトランジスタのオン抵抗の抵抗分割比で決まるレベル
）とする。ＮＣＵｌＢは、この変化を「ＮＣＵ起動信号
」として受信し通信状態となる。

通信状態のとき、端末装置１Ａからの送信は、スイッチ
１２をグランド側に接続し、スイッチ１１の切換えによ
って、接続信号線を流れる電流を制御し、フォトカプラ
１４を介し、Ｂ−ＩＮのレベルを制御して行う。ＮＣＵ
ＩＢからの送信は、スイッチ１１をグランド側、スイッ
チ１２を電源側に接続しトランジスタ１６とフォトカプ
ラ１８を介し接続信号線を流れる電流を制御しＡ−ＩＮ
のレベルを制御して行う。

上記の如き、構成２作用の本実施例の効果はフォトカプ
ラ１４．１８によって、端末装置１ＡとＮＣＬＪｌＢが
アイソレートされていることで、加入電話回線からの雷
サージやノイズがＮＣＵｌＢを介して端末装置１Ａへ侵
入することが防止される。また、端末装置１Ａ内の短絡
事故によって加入電話回線の電流が引かれ、加入電話回
線に接続された交換機が、回線が捕捉（オフ・フック）
されたものと判断した場合、ＮＣＵＩＢと同一加入電話
回線に並列接続された、他の機器（電話機等）の使用が
不可能となってしまうことも防止される。

また、端末装置１ＡとＮＣＵｌＢ間の接続信号線は、２
本で良く、４線式に比べ、誤接続の可能性が低く、工事
・機器・材料コストが低い。

また、接続信号線の電流方向を切り換る機能を有するこ
とで相互通信を可能とし、同時に端末装置１ＡとＮＣＵ
ＩＢどちらからでも通信起動が行えることで、従来２線
式のインターフェイス回路の場合、ＮＣＵ’ｌＢからの
通信起動、つまりセンタ側から端末装置１Ａを呼び出す
（センタ着信）方式のデータ収集システムにしか使用で
きなかったが、端末装置１Ａからセンタを呼び出す（端
末発信）方式のデータ収集システムにも使用できる様に
なった。

また、従来方式に比べ接続信号線を介して形成される電
流ループ上のフォトカプラが減ったので、端末装置１Ａ
での検出レベル“Ｌ　ｔｔの電圧が低くなり、従って“
Ｈ″レベル低くしても“Ｌ″レベル検出が容易に行なえ
るようになった。

［発明の効果］以上述べてきたように、本発明によれば、端末装置とＮ
ＣＵ間の接続信号線が２本線でアイソレートされ、電流
方向が切り換えられ端末装置とＮＣＵどちらからでも通
信起動ができ信号電圧が低くとれるので、゛加入電話回
線を使用したセンタ着信方式と端末発信方式と併用した
様なデータ収集システムにも、安全で安価なＮＣＵと端
末装置のインターフェイス回路を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による一実施例を示す回路図、第２図
は従来技術による４線式インターフェイス回路を示す回
路図、第３図は従来技術による２線式インターフェイス
回路を示す回路図である。。１Ａ・・・・・・端末装置　　　　１６・・・送信制御
１Ｂ・・・・・・網制御装置　　　　　　　トランジス
タ１４・・・・・・受信用フォトカプラ

Claims

【特許請求の範囲】

加入電話回線などを利用して電力、ガス、水道、セキュ
リティなどの情報を測定し、その測定データをセンタ装
置へ伝送するデータ収集システムの端末側に設置される
網制御装置と端末装置間の接続を行うインターフェイス
回路において、フォトカプラを使用して電気的に絶縁さ
れ、端末装置・網制御装置間が２線で接続され、その信
号線の電流の方向が切換えられ、端末装置・網制御装置
のどちらからでも起動できる機能を有することを特徴と
するインターフェイス回路。