JPH08511666A - 電話回線から電力を引き出すダイヤルインバウンドメータインターフェースユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は電話回線（１２０）からその操作電流を引き出すことができるダイヤルインバウンドＭＩＵ（１００）である。このＭＩＵは従来方式で電話回線にカップリングされている。このＭＴＵは所定の時間、あるいは顧客またはユティリティ事業体の要求によってデータ伝達をイニシエートする能力を備えている。このＭＩＵはＭＩＵに対してコマンド処理センターとして機能するマイクロプロセッサ（Ｕ２２）を含んでいる。このマイクロプロセッサはＭＩＵに対して全時間従属機能をも管理する。マイクロプロセッサがデータ伝達が要求されていると判定すると、ＭＩＵはＭＩＵ回路に内蔵されたモデム（１５０）を使用してセントラルコンピュータをダイヤル呼び出しする。

Description

【発明の詳細な説明】 電話回線から電力を引き出すダイヤルインバウンドメータインターフェース ユニット 発明の背景 １．発明の分野 本発明は電話回線を介してセントラルコンピュータを呼び出し、情報を伝達す る装置に関する。 ２．定義 本発明の明確性と理解のため、以下の定義が使用される。 ａ．メータインターフェースユニット（ＭＩＵ）とは、顧客の住所に位置す る電子ユニットのことであり、電話回線に接続されているものである。ＭＩＵは メータデータリーディングを提供するメータエンコーダとインターフェースする 。ＭＩＵはスイッチ式電話ネットワークを介して電話回線に接続される。ＭＩＵ はメータデータリーディングを電話回線を介してセントラルコンピュータに報告 する。 ｂ．セントラルコンピュータとは、ユティリティ事業体（電力会社等）に位 置するコンピュータのことである。セントラルコンピュータはモデムと電話回線 とを有しており、ＭＩＵとの電話通信を行う。 ｃ．マイクロプロセッサはＭＩＵのコマンドプロセスセンターである。 ｄ．ダイヤルインバウンドＭＩＵとは、データ伝達のために電話回線を介し てセントラルコンピュータを呼び出すＭＩＵのことである。 ｅ．ダイヤルアウトバウンドＭＩＵとは、データ伝達サイクルをイニシエー トするためにセントラルコンピュータから電話を受け取るＭＩＵのことである。 ｆ．オンフックとは、受話器が電話機器の本体の通常位置にあるときの電話 機器の状態のことである。 ｇ．オフフックとは、電話が使用されているときの電話機器の状態のことで ある。オフフック状態は受話器が電話機器本体から持ち上げられており、電話機 器に電流が流れているときに生じる。 ｈ．リングシグナルとは、顧客の電話が呼び出されていることを示す電話回 線上の信号である。 ３．従来技術の説明 ダイヤルインバウンドメータインターフェースユニット（ＭＩＵ）はユティリ ティメータデータを伝達するためにセントラルコンピュータを呼び出す。ＭＩＵ はセントラルコンピュータを定期的あるいは所定の時間に呼び出す。典型的なＭ ＩＵ呼び出し機能は、電話回線に接続し、セントラルコンピュータの電話番号を ダイヤルする遠隔ユニットを必要とする。接続が確立されると、ＭＴＵは望まれ る情報を報告する。 ＭＩＵを機能させるパワーすなわち電力は一般的に設置筒所、すなわち顧客の 建物、あるいはバッテリ等の外部電力供給源から得られる。設置筒所から電力を 引き出すことは顧客のエネルギー消費を増加させるという好ましくない結果を引 き起こす。従って、顧客はさらに高額なエネルギー使用料を支払わなければなら ない。 米国特許第４，４５５，４５３号、４，４６９，９１７号、４，８４７，８９ ２号、及び４，５７８，５３４号は全て外部バッテリによって電力供給されるダ イヤルインバウンドＭＩＵを開示している。外部バッテリの使用はＭＩＵの維持 コストをさらに高める。さらに、外部バッテリ源は、坑部等の閉鎖空間でのＭＩ Ｕの設置を困難にする。 米国特許第４，８４７，８９２号はダイヤルインバウンドと遠隔モニタ性能の 両方を有したＭＩＵを開示している。ダイヤルインバウンドサイクル中に、ＭＩ Ｕは所定の時間にセントラルコンピュータを呼び出す。時間制御機能はＭＩＵシ ステム中のクロックによって規制される。遠隔モニタフェーズにおいて、クロッ ク制御されている時間回路は所定の時間間隔においてスタンバイするサブシステ ムにデータセットを接続し、セントラルコンピュータからの呼び出しを検出する 。しかし、開示された装置の操作と維持は外部電力供給源の必要性によって妨害 される。 米国特許第５，１３４，６５０号はダイヤルインバウンドＭＩＵを開示してい るとして説明されている。しかし、開示されている発明は実際にはダイヤルアウ トバウンドＭＩＵとして機能する。一般的にダイヤルアウトバウンドシステムに おいては、セントラルコンピュータは遠隔ユニットを呼び出してデータ伝達をイ ニシエートする。 第５，１３４，６５０号において、ＭＩＵはリングシグナルの検出のために電 話回線をモニタする。リングシグナルが検出されると、ＭＩＵは電話が応答され たか、すなわち、電話がオンフックかオフフックかを判断する。電話がオンフッ クであれば、ＭＩＵは電話回線のモニタを継続する。電話がオフフックであれば 、ＭＩＵは電話回線をモニタし、いつ電話がオンフック状態に戻るかを判断する 。オンフック状態が検出されると直ちにＭＩＵは電話回線と接続する。ＭＩＵは セントラルコンピュータによって発信されたモデム応答トーンを求めて電話回線 をサーチする。モデム応答トーンが検出されると、ＭＩＵは自動メータ装置のモ デムに電話回線を接続する。これでセントラルコンピュータへの接続が完了する 。従って、遠隔ユニットはセントラルコンピュータを呼び出すことはない。遠隔 ユニットは、セントラルコンピュータからの適正なコマンドを検出したら、デー タ伝達を開始するために単にライン接続するだけである。 開示されたＭＩＵはクロックも時間機構も含んではいない。そのＭＩＵはセン トラルコンピュータへの呼び出しを自身でイニシエートする能力を有していない 。そのＭＩＵは、メータリーディングとデータ伝達が実行される前に、顧客ある い はユティリティ事業体の仲介を必要とする。 米国特許第４，６４４，１０３号は、電話回線からその作動電流を引き出すメ ータインターフェースユニットを開示している。電話回線電流はトーン検出回路 にエネルギーを供給するのに使用される。トーン検出回路は、ＭＩＵがセントラ ルコンピュータによってインテロゲートされているか否かを判定する任務を帯び ている。トーン検出回路は断続的に機能する回路である。パワーディシペータ（ dissipator）はその回路の適正な機能を確実にするために数秒ごとに必要とされ る。都合の悪いことに、この装置に関連する短い電力ディスチャージ間隔はその 機能をシグナル検出のみに限定する。さらに、電話は電圧規制キャパシタの再チ ャージを実施するため頻繁にオフフック状態におかれなければならない。キャパ シタのコンスタントな再チャージは、顧客の電話回線の使用を妨害する可能性を 高める。 従来技術はダイヤルインバウンドＭＩＵにその全作動電流を電話回線から引き 出させることができない。従来技術はＭＩＵに、データ伝達が要求されているこ とを示すパルスを検出させるために充分な電流を電話回線から引き出させるだけ である。 さらに、ユティリティ規則４７Ｃ．Ｆ．Ｒ．Ｓ．６８．３１２は、電話回線が オンフック状態にあるとき、電話回線から引き出し可能な電流量に制限を加えて いる。オンフック状態とは受話器が電話機器に置かれている状態である。受話器 は電話回線から電話機器を断絶するスイッチを入れており、回路をオープンの状 態にする。オンフック状態中は、電話回線に接続されたいかなる装置もチップと リングとの間に５メグオーム以上の効果的な抵抗を有していなければならない。 ５メグオームの抵抗は、４８ボルトで得られる供給電流の約９．６マイクロアン ペアに相当する。 受話器がオフフックＩに持ち上げられると、電話は電話回線に接続され、電流 が電話機器に流れる。オフフック状態で電話は使用可能である。電話がオフフッ ク状態にあるとき、ユティリティ規則４７Ｃ．Ｆ．Ｒ．６８．３１２は電話回線 から引出し可能な電流を制限しない。 現存システムの弱点は多数存在する。現存システムは外部電力源を必要とする 。この電力は設置箇所から得られるか、あるいは、外部バッテリによって提供さ れる。外部電力源はＭＩＵの設置と維持のコストを引き上げる。さらに、外部電 力源は狭い閉鎖領域でのＭＩＵの設置の妨害要素となる。さらに、現存ＭＩＵは 、所定の時間あるいは所定の時間間隔のみでセントラルコンピュータと通信する ようにプログラムされている。 よって、電話回線からその全作動電流を引き出し、セントラルコンピュータに 対してスケジュール通りの呼び出し、あるいはスケジュールされていない呼び出 しを行うことができるダイヤルインバウンドＭＩＵは従来技術では未だ完成され ていない。前述の機能を果たすＭＴＵは従来型ＭＩＵに付随した弱点を克服する 。 発明の概要 本発明の１目的は外部バッテリを使用せずにダイヤルインバウンドＭＩＵを操 作することである。 本発明の別目的は電話回線から操作電流を得ることである。 本発明の別目的は複数の異なるタイプのメータエンコーダとインターフェース することである。 本発明の別目的はタンパ（tamper）状態を検出し、セントラルコンピュータに 報告することである。 本発明の別目的はいつ所定の呼び出し時間が発生したかを決定するための時間 システムを維持することである。 本発明のさらに別目的はデータを報告するための呼び出し電話番号を保存する ことである。 本発明の別目的は定義されたコマンドと応答とを使用してセントラルコンピュ ータと通信することである。 さらなる目的はスケジュールされていないリーディングあるいは報告を入手す るためにセントラルコンピュータにＭＩＵと通信させるためのスキームを内蔵さ せることである。 別目的は保存データの消失をチェックするための方法の確立である。 さらなる別目的はセントラルコンピュータにデータ消失を報告することである 。 本発明のこれらの目的は電話回線から電力を引き出す本ＭＩＵによって達成さ れる。電話回線から引き出された電流は電話回線を介し、ＭＩＵにセントラルコ ンピュータに対してユティリティ関連データを伝達させる。ＭＩＵは従来方式に 従って電話回線に取り付けられたヒューズ抵抗を使用して電話回線にカップリン グされる。オンフック状態で、電話回線から漏電流が引き出され、ＭＩＵにスタ ンバイ電力を提供するキャパシタをチャージする。オフフック状態で、ＭＩＵは ＭＩＵ回路を作動させるに充分な電流を電話回線から引き出す。ＭＩＵはマイク ロプロセッサを使用し、ＭＩＵの要素と交信される全コマンドを処理して発信す る。マイクロプロセッサはいつデータ伝達シーケンスを開始するかをも決定する 。データ伝達が必要とされるとき、セントラルコンピュータにダイヤルするため 、シングルチップモデムが使用される。 図面の簡単な説明 図１は呼び出しインバウンドＭＩＵのブロック図である。 図２ａは電話回線インターフェースと電力制御回路の略図である。他のＭＩＵ 要素はブロック図様式で示されている。 図２ｂは外部電力供給インターフェースの略図である。 図３は時間制御回路と警告トーン検出回路とマイクロプロセッサと接続された 電話回線インターフェースと電力制御回路とを示している。 図４はファントムモニタとラインステータスとリング検出とモデム回路と接続 された電話回線インターフェースと電力制御回路とを示している。 図５はメータインターフェース回路の略図である。 図６はプログラムユニットインターフェースを示している。 好適実施例の説明 本ＭＩＵデザインの基本的機能はユティリティメータリーディングを報告する ためにセントラルコンピュータをダイヤル呼び出しすることである。このダイヤ ルインバウンド機能は自動的に達成される。顧客もユティリティ事業体も必要と しない。しかし、このＭＩＵは顧客やユティリティ事業体の要求に応えてスケジ ュールされていないメータリーディングも提供することができる。 このＭＩＵは屋外環境で作動し、閉鎖部に位置するメータとインターフェース するようにデザインされている。しばしば、このＭＩＵは雨晒し状態に置かれる 。しかし、雨や雪や他の自然条件によって害を受けることはないであろう。最大 の保護を与えるため、このＭＩＵのハードウエアは全外部インターフェースにカ ップリングされたトランスフォーマである。このＭＩＵは−４０℃から＋６５℃ までの操作温度を有している。 この好適実施例を図面をもとにして説明する。 図１はＭＩＵ１００操作システムのブロック図である。電話回線インターフェ ース１３０はＭＩＵ１００を電話回線１２０に直接カップリングしている。ＭＩ Ｕ１００は電話回線インターフェース１３０を介して電話回線１２０からその操 作電流を引き出す。しかし、ＭＩＵ１００は外部電力供給源に接続されて電流を 受け取る能力（図２ｂに示す）も備えている。 ＭＩＵ１００が通常の条件で作動しているとき、全操作電流は電話回線１２０ から引き出される。ＭＩＵ１００用の電力制御１４０は、図２ａに関して詳述す るように、大きな二重層キャパシタによって管理される。 ＭＩＵ１００は電話回線１２０を介してセントラルコンピュータ（図示せず） と通信する。ＭＩＵはセントラルコンピュータをダイヤル呼び出しするために内 蔵モデム１５０を使用する。しかし、電話回線と接続する前に、ＭＩＵラインス テータス回路１６０は電話回線１２０が使用中であるか否かを判定する。ライン ステータス回路１６０が電話回線が開いていると判定したら、ＭＩＵ１００は電 話回線１２０に接続する。顧客が受話器を取ると、ファントムモニタ１７０はＭ ＩＵ１００に電話回線から断絶するように指令する。 時間制御回路１９０は全ＭＩＵ時間従属機能を規制する。時間制御回路１９０ は警告トーン検出回路２００を作動させる。時間制御回路１９０はマイクロプロ セッサＵ２２に周期的なウエークアップ信号をも提供し、次のスケジュールされ たメータ報告時間を監視する。 警告トーン検出回路２００は２秒ごとにパワーアップし、セントラルコンピュ ータから発生された５２０Ｈｚトーンを電話回線１２０で調査する。このトーン が検出されたら、マイクロプロセッサＵ２２はパワーアップされてその信号をモ ジュレートする。 リング検出回路２２０は顧客の電話への呼び出しによって電話回線１２０に発 生したリングシグナルの回数をモニタする。所定プログラム回数のリングシグナ ルが検出されたら、ＭＩＵ１００は標準データ伝達サイクルをスケジュールする 。 マイクロプロセッサＵ２２はＭＩＵ１００に対する全コマンド処理とメモリ機 能とを制御する。ＭＩＵ１００の各要素はマイクロプロセッサＵ２２との間の情 報交換を行う。マイクロプロセッサＵ２２はその情報を処理して次の任務を決定 する。 ＭＩＵプログラムユニットインターフェース２１０はマイクロプロセッサＵ２ ２に保存された特定の情報を設置中に具現化させる。プログラムインターフェー スユニット２１０は、ポータブルプログラムユニットにＭＩＵ１００をインテロ ゲートと具現化とをさせる非隔離メータポートである。 ＭＩＵ１００は直接配線接続を使用し、メータインターフェース２３０を介し てエンコーダタイプのユティリティメータとインターフェースする。しかし、Ｍ ＩＵ１００はＭＩＵ１００を電話回線から電気的に隔離する内部物理的隔離回路 を含んでいる。メータインターフェース２３０はタンパ検出配線を受領するポー トをも提供する。このタンパ検出ポートは連続ループ検出器として１メータポー トを使用することで具現化される。ループが切断されていれば、ＭＩＵ１００は この事実をデータ伝達のルーチンプロセス中にセントラルコンピュータに報告す る。 図２ａは電話回線インターフェース回路１３０と電力制御回路１４０とを略図 で示している。電話インターフェース回路１３０はヒューズ抵抗Ｒ１とＲ２とを 含んでいる。ヒューズ抵抗Ｒ１とＲ２とは電話回線から少量の漏電流を引き出す 。ヒューズ抵抗Ｒ１とＲ２とは、従来方式で電話回線１２０のチップ（＋）とリ ング（−）の端子にそれぞれ接続されている。ヒューズ抵抗Ｒ１とＲ２とはトラ ンシエントサプレッサＶ１と共にＭＴＵ１００を、電話回線インターフェースで 発生するかも知れない高過渡電圧から保護する。ヒューズ抵抗Ｒ１とＲ２とは全 波レクチファイヤ２４０と共に電話回線１２０から引き出された電流の極性を補 正する。レクチファイヤ２４０の補正された出力２５０は抵抗Ｒ２０を介してキ ャパシタＣ１６に電流を供給するのに使用される。キャパシタＣ１６と抵抗Ｒ２ ０とはオンフック状態でＭＩＵ１００の電力供給を行う。 しかし、ＭＩＵ１００がオフフック状態にあるとき、ＭＩＵ１００はその全操 作電流をトランジスタネットワーク２６０を介して電話回線１２０から受け取る 。オフフック状態中は、電話回線１２０から引き出された電流は、オンフック状 態で電話回線から引き出された少量の漏電流よりも大きなアンペアのものである 。 ＭＩＵ１００がオフフック状態となることを望む場合は、マイクロプロセッサ はノード（node）２６２にて電圧を供給する。ノード２６２の電圧は抵抗Ｒ６で 電圧降下を起こし、トランジスタＱ３、Ｑ２及びＱ１を作動させる。トランジス タＱ１がオンのとき、電話回線１２０からの電流はトランジスタネットワーク２ ６０に流れる。トランジスタネットワーク２６０はキャパシタＣ２と抵抗Ｒ１０ とダイオードＤ６とトランジスタＱ４とＱ５とを含んでいる。トランジスタネッ トワーク２６０はＤＣ電流源として作用する。トランジスタネットワーク２６０ はＤＣ電流通路に高ＡＣインピーダンスを提供する。トランジスタＱ４とＱ５と が作動しているとき、トランジスタネットワーク２６０はトランジスタネットワ ーク２６０が安全に取り扱うことか可能な最大量の電流を引き出す。 オンフック電力源はキャパシタＣ１６と抵抗Ｒ２０とで成る。キャパシタＣ１ ６は大きな二重層高エネルギー保存キャパシタである。キャパシタＣ１６は電話 回線１２０からほとんど、あるいは全く電流が得られない期間中にＭＩＵ１００ に対して電流を供給する。キャパシタＣ１６は２４時間体勢で作動するに充分な 電力量を保存できる。さらに、キャパシタＣ１６はオンフック状態で電話回線１ ２０から引き出し可能なレベルよりも高い断続的電圧レベルを提供する。キャパ シタＣ１６は抵抗Ｒ２０を介して少量の電流でチャージされる。抵抗Ｒ２０は非 常に高い値（１０メグオーム）の抵抗である。抵抗Ｒ２０はユティリティ規則で 定められた高ＤＣオンフックインピーダンス要件を満たすことが求められる。 ダイオードＺ３はキャパシタＣ１６を破損するほどのオーバーチャージを防止 するためにＭＩＵ１００回路に制限電圧を設定している。キャパシタＣ１７はＶ ｃａｐ２７０電力源に低ＡＣインピーダンスを提供する。Ｖｃａｐは電圧スイッ チ式制御（Ｖｃｓｗ）２８０（図３に図示）とマイクロプロセッサＵ２２と時間 制御回路１９０とに電圧を供給する。 図３を解説する。Ｖｃｓｗ２８０はＶｃａｐ２７０供給源のシンプルロジック ゲートスイッチとして用いられている。Ｖｃｓｗ２８０は０．５Ｈｚのレートで 時間制御回路１９０によってスイッチが入れられる。Ｖｃｓｗ２８０は警告トー ン検出回路２００に電力を供給する。マイクロプロセッサＵ２２に対する＋５Ｖ 供給源はトランジスタＱ１２とＱ１３と関連抵抗ネットワークとによってスイッ チが入れられる。 時間制御回路１９０はＭＩＵ１００の時間従属操作を管理する。時間制御回路 １９０はＭＩＵ１００システムのルーチンチェックを行うため、ＭＩＵ１００の 多様なパーツを短期間のオンライン状態とさせる。そのルーチンチェックが完了 した後、データ伝達が要求されていなければ、その特定要素はオフライン状態に される。時間制御回路１９０は、２４時間、電話回線１２０から全く電力が供給 されなくとも、作動状態に残る。タイマーの内容が消失しても、ＭＩＵ１００は 直ちにセントラルコンピュータを呼び出そうと試みる。 時間制御回路１９０は３２７６８ＨｚクリスタルＸ２と共同作業する３２Ｈｚ オシレータＵ４を含む。オシレータＵ４は商業的に入手可能な低パワーオシレー タである。オシレータＵ４の電流消費は大きな値の抵抗Ｒ３３を介してオシレー タＵ４をバイアスすることで最低限に制御される。オシレータＵ４はＭＩＵ１０ ０内で連続的に作動する唯一の構成要素である。 オシレータＵ４は内部デバイダからの０．５Ｈｚの信号と、キャパシタＣ１８ と抵抗Ｒ３１と操作用アンプＵ５とのカップリング体からの３２Ｈｚの信号とを 発生させる。バイナリカウンタＵ２６は０．５Ｈｚの信号の数を数える。所定数 の０．５Ｈｚの信号の後で、バイナリカウンタＵ２６はマイクロプロセッサＵ２ ２をオンライン状態にする。 アイドル状態にあるとき、０．５Ｈｚ信号は警告トーン検出回路２００をパワ ーアップさせる。警告トーン検出回路２００はＭＩＵ１００にスケジュールされ ていないメータデータの報告をさせる。スケジュールされていないデータ報告は 顧客あるいはユティリティ事業体によって準備されることが可能である。警告ト ーン検出回路２００は５２０Ｈｚ警告トーンを求めて２秒ごとに電話回線１２０ をモニタする。５２０Ｈｚトーンシグナルはユティリティ事業体にて音響的に電 話回線にカップリングされる。５２０Ｈｚトーンが検出されたら、マイクロプロ セッサＵ２２はトーンにモジュレートされたコマンドメッセージをチェックする 。 図３に示すように、警告トーン検出回路２００は電話回線１２０にカップリン グされたトランスフォーマである。トランスフォーマＴ１はキャパシタＣ２５と 抵抗Ｒ４９とを介して電話回線１２０を横切って接続されている。警告トーン回 路２００はいかなる音響シグナルでもインダクティブキャパシタンス（ＬＣ）フ ィルタ２０２を介して操作用アンプＵ５にカップリングする。ＬＣフィルタ２０ ２は５２０ＨｚにセンターされたインダクタＬ１とキャパシタＣ２６とを含んで いる。音響トーンは有効な警告トーン期間をチェックするため、カウンタＵ１２ 、Ｕ１２、Ｕ１４、Ｕ１５、Ｕ１６、Ｕ１７、Ｕ１８、Ｕ１９、Ｕ２０、Ｕ２１ によって時間が測定される。有効トーンが検出されたら、マイクロプロセッサＵ ２２はそのトーンにモジュレートされたメッセージをチェックする。 スケジュールされていないリーディングはリング検出回路２２０を作動させる ことでも達成可能である。図４はリング検出回路２２０の略図を示している。リ ング検出回路２２０はＭＩＵ１００に所定数のリングシグナルを電話回線でモニ タさせる。特定の数のリングシグナルが検出されたら、ＭＩＵ１００は標準メー タリーディングと伝達サイクルとをイニシエートするであろう。 トランジスタＱ１４とシュミットトリガーＵ６はいかなる検出された入ってく るリングシグナルをもバッフアする。トランジスタＱ１４とシュミットトリガー Ｕ６の出力は、バイナリカウンタＵ１０のリセットを解除し、各リングシグナル ごとにバイナリカウンタＵ１０をインクレメントするために使用される。トラン ジスタＱ１５と抵抗Ｒ４７とキャパシタＣ２４とはディレイ回路を形成し、呼び 出し音が停止するまでバイナリカウンタＵ１０のリセットを妨げる。バイナリカ ウンタＵ１０はリセットコマンドを作動させる前に、最後のリングシグナルの後 に約７秒間待機する。バイナリカウンタＵ１０が１６回インクレメントして１６ リングシグナルを表示したら、リング検出回路２２０はマイクロプロセッサＵ２ ２に警告を発する。その後にデマンドリーディング／呼ひ出しシーケンスは開始 される。 リング検出回路２２０はさらにマイクロプロセッサＵ２２に対するシングルリ ングステータスをトリガーする。シングルリング機能は、ＭＩＵ１００がデータ 伝達シーケンスをイニシエートしようと準備しているときに、ＭＩＵ１００が入 ってくる呼び出しに不注意に応答しないようにする。 マイクロプロセッサＵ２２はモタローラ社の６８ＨＣＯ５系列装置である。マ イクロプロセッサＵ２２はオンボードのＲＯＭとＲＡＭとタイマとシリーズポー トとを含んでいる。マイクロプロセッサＵ２２はさらに次のスケジュールのメー タ報告時間を保存する。１．８４３２ＨｚのクリスタルＸ３はマイクロプロセッ サクロックを発生させる。ＭＩＵ１００マイクロプロセッサＵ２２によってサポ ートされたコマンドセットはセントラルコンピュータにＭＩＵ１００に対して特 定の指令を与えさせる。 ＭＩＵ１００がセントラルコンピュータを呼び出すと、セントラルコンピュー タは呼び出しの理由をリクエストすることができる。ＭＩＵ１００ＩＤナンバー をリクエストすることもできる。セントラルコンピュータはＭＩＵに一旦電話を 切り、しばらくしてコールバックするように指令することができる。セントラル コンピュータはさらにマイクロプロセッサＵ２２に保存されたどのデータをも送 って変化させるようにリクエストすることも可能である。最後に、セントラルコ ンピュータはグッドバイコマンドで呼び出しを終結させることができる。他のコ マンドも必要に応じて追加が可能であろう。 ＭＩＵ１００は内蔵モデム１５０を使用してセントラルコンピュータをダイヤ ル呼び出しする。マイクロプロセッサＵ２２は、スケジュールされたメータ報告 時間がきたか、デマンドリーディングがリクエストされたかのいずれかの理由で ダイヤルアップコマンドを発生する。 モデム機能は商業的に入手可能なシングルチップモデムＵ３を使用して設置さ れる。この集積回路は周波数シフトキー付き（ＦＳＫ）モジュレータとデモジュ レータとフィルタとを含んでいる。それは３００ボーのフルジュープレックスオ リジネートモードモデムとして機能する。ジュアルトーンマルチ周波数（ＤＴＭ Ｆ）ダイヤラーチップＵ２はＤＴＭＦダイヤルトーンを発生させる。標準ベル１ ０３トーンが使用される。ＤＴＭＦシグナルトーンは、電話回線１２０でダイヤ ルシグナルを得るためにシングルチップモデムＵ３内外に通過する。ダイヤラー チップＵ２とシングルチップモデムＵ３とは両方とも時間測定とトーン発生のた めに３．７５９ＨｚクリスタルＸ１を使用する。ＤＴＭＦダイヤルサービスが利 用できなければ、ＭＩＵ１００はマイクロプロセッサＵ２の制御下でトランジス タＱ１をオンとオフにすることで電話回線１２０をパルス呼び出しすることも可 能である。 ＭＩＵ１００が電話回線１２０を使用しようとするとき、マイクロプロセッサ Ｕ２２は電話回線が利用可能かどうかを判定するためにラインテストコマンドを 発生する。電話回線１２０の状況はラインステータス回路１６０によって判定さ れる。電話回線１２０が使用中であれば、ＭＩＵ１００は電話回線１２０に接続 しない。 ラインステータス回路１６０はトランジスタＱ６、Ｑ７、Ｑ８を介して電話回 線１２０上の電圧をモニタする。電話回線１２０の電圧が高ければ、ＭＩＵ１０ ０は電話回線１２０がフリーであると想定する。電圧が低ければ、ＭＩＵ１００ は電話回線１２０が使用中であると想定する。抵抗Ｒ２０はラインステータス回 路１６０に電流を供給する。 ＭＩＵ１００が電話回線１２０と接続すると、ファントムモニタ１７０は電話 回線１２０の電圧降下を継続的に調査する。ファントムモニタ１７０は抵抗Ｒ１ １からＲ１４とキャパシタＣ５とキャパシタＣ６とコンパレータＵ１とを含んで いる。顧客の別の電話がオフフックとなれば、ファントムモニタ１７０は電圧降 下を検出するであろう。この電圧降下はＭＩＵ１００に対して顧客が電話回線１ ２０を使用しようとしていることを指示する。ＭＩＵ１００は直ちにその伝達を 中断し、電話回線１２０と断絶するであろう。 ＭＩＵ１００がセントラルコンピュータを呼び出し、接続が確立されたら、Ｍ ＩＵ１００はセントラルコンピュータがコマンドを発するのを待つ。セントラル コンピュータが１２秒後にコマンドを発しなければ、ＭＩＵ１００はハングアッ プし、しばらく後に電話をかけ直す。ＭＩＵ１００はマイクロプロセッサＵ２２ にプログラムされた再試行アルゴリズムに基づいてセントラルコンピュータへの 呼び出しを反復する。 再試行アルゴリズムのコマンドはオリジナルコールの理由と、試行された再試 行の回数に基づく。呼び出しの各理由はいくつかのカテゴリの１つに割り当てら れ、別々の再試行アルゴリズムは各カテゴリに対して存在する。再試行の回数は 各アルゴリズム内の状況を判定する。再試行アルゴリズムの目的において、顧客 の電話回線が使用中である場合にセントラルコンピュータを呼び出す試みは失敗 コールとはみなされない。この場合には、呼び出しは単に所定の時間後にスケジ ュールされ、再試行状況は変化しない。 ＭＩＵ１００は２体のエンコーダタイプのユティリティメータとインターフェ ースすることができる。図５に示すように、メータインターフェース２３０はオ プトイソレータＵ２９、Ｕ３０、Ｕ３２によってカップリングされた隔離回路を 介して確立される。オプトイソレータＵ２９、Ｕ３０、Ｕ３２はＭＩＵ１００か らメータに信号を送る。オプトイソレータＵ３１はメータからＭＩＵ１００にデ ータを戻す。 電流はその隔離された回路にトランスフォーマＴ２によって供給される。ダイ オードＤ１４とＤ１７とを含んだレクチファイヤネットワーク２９０はトランス フォーマＴ２からの出力の極性を補正する。トランスフォーマＴ２への入力電圧 はＤタイプフリップフロップＵ２７とシュミットトリガーＵ２８とによってクロ ックされる。トランスフォーマＴ２はマイクロプロセッサＵ２２がメータからデ ータを要求する場合のみに電圧を受け取る。 ＭＴＵ１００は設置箇所でのタンパの発生を検出してセントラルコンピュータ に報告する。タンパが発生すれば、ＭＩＵ１００は、ＭＩＵ１００がメータリー ディングを報告するためにセントラルコンピュータを呼び出すときにこの事実を 報告する。 プログラムユニットインターフェース２１０は非隔離ポートである。プログラ ムユニットインターフェース２１０は小型信号インテロゲーション（ＳＳＩ）接 続として図６に示されている。プログラムユニットインターフェース２１０は設 置最中にポータブルプログラムユニットにＭＩＵ１００をインテロゲートして具 現化させる。シュミットトリガーＵ２８はプログラムユニットとの交信信号をバ ッファするのに使用される。 ＭＩＵ１００はユニークなＩＤナンバーでプログラムされる。ＭＩＵ１００の ＩＤナンバーは工場でセットされ、解読は不可能である。ＭＩＵ１００の各ポー トは別々のポートＩＤナンバーを有している。ＭＩＵ１００のポートＴＤナンバ ーは遠隔操作でも、プログラムユニットでもプログラム可能である。 ＭＩＵ１００は３つの電話番号、すなわち、主要データ報告番号と代用報告番 号と緊急／タンパ番号とをプラグラムすることも可能である。これらの番号はＭ ＩＵ１００のポートに保存される。各電話番号はディレイ分を含んで最低４０ア ラビア数字を有している。ＭＩＵ１００はこれらの電話番号をＲＯＭに保存する 。ＭＩＵ１００がセントラルコンピュータと交信する必要があるとき、ＭＩＵ１ ００は適当な呼び出し電話番号を決定する。 本発明は電話回線からその電力を引き出す新規なインバウンドＭＩＵを提供し ている。本発明の構成は外部電力源の必要性を排除する。本発明は前述の実施例 に基づいて示され、解説されているが、当業技術者であればその形態と細部の多 様な変更を本発明の精神とスコープを逸脱せずに為すことが可能であることは理 解しよう。従って、そのＭＩＵ回路を含む要素の構成と組合せに対するいかなる 改良も本発明のスコープの範囲内である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年７月２１日 【補正内容】 ータと通信することである。 さらなる目的はスケジュールされていないリーディングあるいは報告を入手す るためにセントラルコンピュータにＭＩＵと通信させるためのスキームを内蔵さ せることである。 別目的は保存データの消失をチェックするための方法の確立である。 さらなる別目的はセントラルコンピュータにデータ消失を報告することである 。 本発明のこれらの目的は電話回線から電力を引き出す本ＭＩＵによって達成さ れる。電話回線から引き出された電流は電話回線を介し、ＭＩＵにセントラルコ ンピュータに対してユティリティ関連データを伝達させる。ＭＩＵは従来方式に 従って電話回線に取り付けられたヒューズ抵抗を使用して電話回線にカップリン グされる。オンフック状態で、電話回線から漏電流が引き出され、ＭＩＵにスタ ンバイ電力を提供するキャパシタをチャージする。オフフック状態で、ＭＩＵは ＭＩＵ回路を作動させるに充分な電流を電話回線から引き出す。ＭＩＵはマイク ロプロセッサを使用し、ＭＩＵの要素と交信される全コマンドを処理して発信す る。マイクロプロセッサはいつデータ伝達シーケンスを開始するかをも決定する 。データ伝達が必要とされるとき、セントラルコンピュータにダイヤルするため 、シングルチップモデムが使用される。 図面の簡単な説明 図１は呼び出しインバウンドＭＩＵのブロック図である。 図２ａは電話回線インターフェースと電力制御回路の略図である。他のＭＩＵ 要素はブロック図様式で示されている。 図２ｂは外部電力供給インターフェースの略図である。 図３、４ａ、５は、電話回線インターフェースと、タイミング制御回路と警告 トーン検出回路とマイクロプロセッサとを利用したパワー制御回路とを示す図。 図６ａ、６ｂは、電話回線インターフェースと、ファントムモニタと回線ステ ータスとリング検出とモデム回路とを利用したパワー制御回路とを示している。 図７はメータインターフェース回路の略図である。 図８はプログラムユニットインターフェースを示す図である。 好適実施例の説明 本ＭＩＵデザインの基本的機能はユティリティメータリーディングを報告する ためにセントラルコンピュータをダイヤル呼び出しすることである。このダイヤ ルインバウンド機能は自動的に達成される。顧客もユティリティ事業体も必要と しない。しかし、このＭＩＵは顧客やユティリティ事業体の要求に応えてスケジ ュールされていないメータリーディングも提供することができる。 このＭＩＵは屋外環境で作動し、閉鎖部に位置するメータとインターフェース するようにデザインされている。しばしば、このＭＩＵは雨晒し状態に置かれる 。しかし、雨や雪や他の自然条件によって害を受けることはないであろう。最大 の保護を与えるため、このＭＴＵのハードウエアは全外部インターフェースにカ ップリングされたトランスフォーマである。このＭＩＵは−４０℃から＋６５℃ までの操作温度を有している。 この好適実施例を図面をもとにして説明する。 図１はＭＩＵ１００操作システムのブロック図である。電話回線インターフェ ース１３０はＭＩＵ１００を電話回線１２０に直接カップリングしている。ＭＩ Ｕ１００は電話回線インターフェース１３０を介して電話回線１２０からその操 作電流を引き出す。しかし、ＭＩＵ１００は外部電力供給源に接続されて電流を 受け取る能力（図２ｂに示す）も備えている。 ＭＩＵ１００が通常の条件で作動しているとき、全操作電流は電話回線１２０ から引き出される。ＭＩＵ１００用の電力制御１４０は、図２ａに関して詳述す るように、大きな二重層キャパシタによって管理される。 ＭＩＵ１００は電話回線１２０を介してセントラルコンピュータ（図示せず） てエンコーダタイプのユティリティメータとインターフェースする。しかし、Ｍ ＩＵ１００はＭＩＵ１００を電話回線から電気的に隔離する内部物理的隔離回路 を含んでいる。メータインターフェース２３０はタンパ検出配線を受領するポー トをも提供する。このタンパ検出ポートは連続ループ検出器として１メータポー トを使用することで具現化される。ループが切断されていれば、ＭＩＵ１００は この事実をデータ伝達のルーチンプロセス中にセントラルコンピュータに報告す る。 図２ａは電話回線インターフェース回路１３０と電力制御回路１４０とを略図 で示している。電話インターフェース回路１３０はヒューズ抵抗Ｒ１とＲ２とを 含んでいる。ヒューズ抵抗Ｒ１とＲ２とは電話回線から少量の漏電流を引き出す 。ヒューズ抵抗Ｒ１とＲ２とは、従来方式で電話回線１２０のチップ（＋）とリ ング（−）の端子にそれぞれ接続されている。ヒューズ抵抗Ｒ１とＲ２とはトラ ンシエントサプレッサＶ１と共にＭＩＵ１００を、電話回線インターフェースで 発生するかも知れない高過渡電圧から保護する。ヒューズ抵抗Ｒ１とＲ２とは全 波レクチファイヤ２４０と共に電話回線１２０から引き出された電流の極性を補 正する。レクチファイヤ２４０の補正された出力２５０は抵抗Ｒ２０を介してキ ャパシタＣ１６に電流を供給するのに使用される。キャパシタＣ１６と抵抗Ｒ２ ０とはオンフック状態でＭＩＵ１００の電力供給を行う。電圧ＶｃａｐはＴＩＰ （１２０）からＤ８まで測定される。Ｖｃａｐは可変であるが、３から５ボルト の範囲内である。 しかし、ＭＩＵ１００がオフフック状態にあるとき、ＭＩＵ１００はその全操 作電流をトランジスタネットワーク２６０を介して電話回線１２０から受け取る 。オフフック状態中は、電話回線１２０から引き出された電流は、オンフック状 態で電話回線から引き出された少量の漏電流よりも大きなアンペアのものである 。 図２ａと図２ｂに示す電圧に関して、電圧＋Ｖｅｘｔはプログラム用ポート（ 図８のＲ１０３）での外部的に供給された電圧源であることに注意されたい。 この電圧はＭＩＵがプログラムされつつあるときのみに供給され、そのとき、Ｍ ＩＵは電話回線とは接続されていない。電圧＋ＶはＱ４からＲ９にかけて電流か ら引き出された電力に対する総称である。通常は、＋ＶはＭＩＵがオンフィック のときはゼロである。ＭＩＵがオフフックであるとき、＋Ｖは典型的には６ボル トである。ＴＩＰ−ＲＩＮＧペアからの電流はＱ１、Ｑ４等を介したパワー源で ある。２６０で示されるように、＋Ｖは＋ＶｅｘｔからダイオードＤ５を介して もパワー供給される。この場合、＋Ｖｅｘｔは、外部装置がプログラム用ポート に取り付けられたときに発生され、ＭＩＵにパワーを供給する。 ＭＩＵ１００がオフフック状態となることを望む場合は、マイクロプロセッサ はノード（node）２６２にて電圧を供給する。ノード２６２の電圧は抵抗Ｒ６で 電圧降下を起こし、トランジスタＱ３、Ｑ２及びＱ１を作動させる。トランジス タＱ１がオンのとき、電話回線１２０からの電流はトランジスタネットワーク２ ６０に流れる。トランジスタネットワーク２６０はキャパシタＣ２と抵抗Ｒ１０ とダイオードＤ６とトランジスタＱ４とＱ５とを含んでいる。トランジスタネッ トワーク２６０はＤＣ電流源として作用する。トランジスタネットワーク２６０ はＤＣ電流通路に高ＡＣインピーダンスを提供する。トランジスタＱ４とＱ５と が作動しているとき、トランジスタネットワーク２６０はトランジスタネットワ ーク２６０が安全に取り扱うことが可能な最大量の電流を引き出す。 オンフック電力源はキャパシタＣ１６と抵抗Ｒ２０とで成る。キャパシタＣ１ ６は大きな二重層高エネルギー保存キャパシタである。キャパシタＣ１６は電話 回線１２０からほとんど、あるいは全く電流が得られない期間中にＭＩＵ１００ に対して電流を供給する。キャパシタＣ１６は２４時間体勢で作動するに充分な 電力量を保存できる。さらに、キャパシタＣ１６はオンフック状態で電話回線１ ２０から引き出し可能なレベルよりも高い断続的電圧レベルを提供する。キャパ シタＣ１６は抵抗Ｒ２０を介して少量の電流でチャージされる。抵抗Ｒ２０は非 常に高い値（１０メグオーム）の抵抗である。抵抗Ｒ２０はユティリティ規則で 定められた高ＤＣオンフックインピーダンス要件を満たすことが求められる。 ＋Ｖによってパワー供給されたものを除いて、オンフック状態中に全回路は機 能し、それはオフフックで電話回線から得られる電圧である。しかし、このよう な全回路はオンフック状態中に連続的に機能するわけではない。低パワー操作の 基本は、所定の時間で必要とされる回路のみが機能することである。 ダイオードＺ３はキャパシタＣ１６を破損するほどのオーバーチャージを防止 するためにＭＩＵ１００回路に制限電圧を設定している。キャパシタＣ１７はＶ ｃａｐ２７０電力源に低ＡＣインピーダンスを提供する。Ｖｃａｐは電圧スイッ チ式制御（Ｖｃｓｗ）２８０（図３に図示）とマイクロプロセッサＵ２２と時間 制御回路１９０とに電圧を供給する。 図３を解説する。Ｖｃｓｗ２８０はＶｃａｐ２７０供給源のシンプルロジック ゲートスイッチとして用いられている。Ｖｃｓｗ２８０は０．５Ｈｚのレートで 時間制御回路１９０によってスイッチが入れられる。Ｖｃｓｗ２８０は警告トー ン検出回路２００に電力を供給する。マイクロプロセッサＵ２２に対する＋５Ｖ 供給源はトランジスタＱ１２とＱ１３と関連抵抗ネットワークとによってスイッ チが入れられる。 図３に示す電圧に関して、電圧＋ＶｃはＱ２４を介してＶｃａｐから電力を得 る。それは通常はＶｃａｐの電圧であり、３から５ボルトである。Ｖｃａｐが異 常に低いとき、すなわち、３ボルト以下であるとき、Ｑ２４はＶｃａｐをＶＣか ら隔絶するのに使用される。前述の＋５ボルトに関し、この電圧はマイクロプロ セッサＵ２２が機能しているときは５ボルトである。マイクロプロセッサが機能 していないとき、ゼロボルトである。それは、ダイオードＤ２３とＤ１３とを介 して、＋Ｖｃあるいは＋Ｖの大きい方からＱ１２を通って供給される。 時間制御回路１９０はＭＴＵ１００の時間従属操作を管理する。時間制御回路 １９０はＭＩＵ１００システムのルーチンチェックを行うため、ＭＩＵ１００の 多様なパーツを短期間のオンライン状態とさせる。そのルーチンチェックが完了 した後、データ伝達が要求されていなければ、その特定要素はオフライン状態に される。時間制御回路１９０は、２４時間、電話回線１２０から全く電力が供給 されなくとも、作動状態に残る。タイマーの内容が消失しても、ＭＩＵ１００は 直ちにセントラルコンピュータを呼び出そうと試みる。 時間制御回路１９０は３２７６８ＨｚクリスタルＸ２と共同作業する３２Ｈｚ オシレータＵ４を含む。オシレータＵ４は商業的に入手可能な低パワーオシレー タである。オシレータＵ４の電流消費は大きな値の抵抗Ｒ３３を介してオシレー タＵ４をバイアスすることで最低限に制御される。オシレータＵ４はＭＴＵ１０ ０内で連続的に作動する唯一の構成要素である。 オシレータＵ４は内部デバイダからの０．５Ｈｚの信号と、キャパシタＣ１８ と抵抗Ｒ３１と操作用アンプＵ５とのカップリング体からの３２Ｈｚの信号とを 発生させる。バイナリカウンタＵ２６は０．５Ｈｚの信号の数を数える。所定数 の０．５Ｈｚの信号の後で、バイナリカウンタＵ２６はマイクロプロセッサＵ２ ２をオンライン状態にする。 図４ａ、４ｂ及び図５に示すようにアイドル状態にあるとき、０．５Ｈｚ信号 は警告トーン検出回路２００をパワーアップさせる。警告トーン検出回路２００ はＭＩＵ１００にスケジュールされていないメータデータの報告をさせる。スケ ジュールされていないデータ報告は顧客あるいはユティリティ事業体によって準 備されることが可能である。警告トーン検出回路２００は５２０Ｈｚ警告トーン を求めて２秒ごとに電話回線１２０をモニタする。５２０Ｈｚトーンシグナルは ユティリティ事業体にて音響的に電話回線にカップリングされる。５２０Ｈｚト ーンが検出されたら、マイクロプロセッサＵ２２はトーンにモジュレートされた コマンドメッセージをチェックする。 図４ａ、４ｂ及び図５に示すように、警告トーン検出回路２００は電話回線１ ２０にカップリン ＩＵ１００はセントラルコンピュータがコマンドを発するのを待つ。セントラル コンピュータが１２秒後にコマンドを発しなければ、ＭＩＵ１００はハングアッ プし、しばらく後に電話をかけ直す。ＭＩＵ１００はマイクロプロセッサＵ２２ にプログラムされた再試行アルゴリズムに基づいてセントラルコンピュータへの 呼び出しを反復する。 再試行アルゴリズムのコマンドはオリジナルコールの理由と、試行された再試 行の回数に基づく。呼び出しの各理由はいくつかのカテゴリの１つに割り当てら れ、別々の再試行アルゴリズムは各カテゴリに対して存在する。再試行の回数は 各アルゴリズム内の状況を判定する。再試行アルゴリズムの目的において、顧客 の電話回線が使用中である場合にセントラルコンピュータを呼び出す試みは失敗 コールとはみなされない。この場合には、呼び出しは単に所定の時間後にスケジ ュールされ、再試行状況は変化しない。 ＭＩＵ１００は２体のエンコーダタイプのユティリティメータとインターフェ ースすることができる。図５に示すように、メータインターフェース２３０はオ プトイソレータＵ２９、Ｕ３０、Ｕ３２によってカップリングされた隔離回路を 介して確立される。オプトイソレータＵ２９、Ｕ３０、Ｕ３２はＭＩＵ１００か らメータに信号を送る。オプトイソレータＵ３１はメータからＭＴＵ１００にデ ータを戻す。 電流はその隔離された回路にトランスフォーマＴ２によって供給される。図７ に示すように、ダイオードＤ１４とＤ１７とを含んだレクチファイヤネットワー ク２９０はトランスフォーマＴ２からの出力の極性を補正する。トランスフォー マＴ２への入力電圧はＤタイプフリップフロップＵ２７とシュミットトリガーＵ ２８とによってクロックされる。トランスフォーマＴ２はマイクロプロセッサＵ ２２がメータからデータを要求する場合のみに電圧を受け取る。この図に示すよ うに、電圧指定ＩＳＯＰＯＷＥＲは、隔離されたパワー源をオンとオフ状態に切 り替える信号を表す。この信号はフリップフロップＵ２７を制御するためにマイ クロプロセッサＵ２２によって発生される。 ＭＩＵ１００は設置箇所でのタンパの発生を検出してセントラルコンピュータ に報告する。タンパが発生すれば、ＭＩＵ１００は、ＭＩＵ１００がメータリー ディングを報告するためにセントラルコンピュータを呼び出すときにこの事実を 報告する。 プログラムユニットインターフェース２１０は非隔離ポートである。プログラ ムユニットインターフェース２１０は小型信号インテロケーション（ＳＳＩ）接 続として図８に示されている。プログラムユニットインターフェース２１０は設 置最中にポータブルプログラムユニットにＭＩＵ１００をインテロゲートして具 現化させる。シュミットトリガーＵ２８はプログラムユニットとの交信信号をバ ッファするのに使用される。この図に示すように、電圧指定ＥＣＲ ＰＷＲは、 プログラム用装置からの外部電圧を表し、ＭＩＵがプログラムされているときに 使用され、そのときに、それは電話回線には接続されていない。 ＭＩＵ１００はユニークなＩＤナンバーでプログラムされる。ＭＩＵ１００の ＩＤナンバーは工場でセットされ、解読は不可能である。ＭＩＵ１００の各ポー トは別々のポートＩＤナンバーを有している。ＭＩＵ１００のポートＩＤナンバ ーは遠隔操作でも、プログラムユニットでもプログラム可能である。 ＭＩＵ１００は３つの電話番号、すなわち、主要データ報告番号と代用報告番 号と緊急／タンパ番号とをプラグラムすることも可能である。これらの番号はＭ ＩＵ１００のポートに保存される。各電話番号はディレイ分を含んで最低４０ア ラビア数字を有している。ＭＩＵ１００はこれらの電話番号をＲＯＭに保存する 。ＭＩＵ１００がセントラルコンピュータと交信する必要があるとき、ＭＩＵ１ ００は適当な呼び出し電話番号を決定する。 本発明は電話回線からその電力を引き出す新規なインバウンドＭＩＵを提供し ている。本発明の構成は外部電力源の必要性を排除する。本発明は前述の実施例 に基づいて示され、解説されているが、当業技術者であればその形態と細部の多 様な変更を本発明の精神とスコープを逸脱せずに為すことが可能であることは理 解しよう。従って、そのＭＩＵ回路を含む要素の構成と組合せに対するいかなる 改良も本発明のスコープの範囲内である。 請求の範囲 １．電話回線から電力を引き出し、該電話回線を使用してメータデータを伝達 するダイヤルインバウンドメータインターフェースユニットであって、 前記メータインターフェースユニットの情報を処理し、その機能を制御す るためのマイクロプロセッサ手段であって、該マイクロプロセッサ手段はユティ リティメータからデータを取得するためのデータ取得手段と、セントラルコンピ ュータと通信するための通信手段とを含んでいることを特徴とするマイクロプロ セッサ手段と、 前記通信手段に前記電話回線をカップリングするためのカップリング手段 であって、該電話回線はオンフック状態とオフフック状態とをそれそれ交互に維 持することを特徴とするカップリング手段と、 前記マイクロプロセッサ手段を機能させるための時間が経過したか否かを 判定するための判定手段と、 前記オンフック状態で前記電話回線から漏電流を受け取るための電流受領 手段と、 前記オンフック状態で前記漏電流から得られた電荷を長期保存するため、 前記電流受領手段に対応する長期保存手段と、 を含んでおり、 前記長期保存手段は前記電話回線がオンフック状態であるとき前記判定手 段に連続的にエネルギーを補給し、 前記長期保存手段は前記電話回線がオフフック状態となるまで前記メータ インターフェースユニットにエネルギーを補給するための電圧を提供する能力を 備えており、該メータインターフェースユニットは該電話回線からの電圧によっ てエネルギーを補給される、 ことを特徴とするダイヤルインバウンドメータインターフェースユニット。 ２．前記長期保存手段はキャパシタを含んでいることを特徴とする請求項１記 載のダイヤルインバウンドメータインターフェースユニット。 ３．前記キャパシタは、前記判定手段を操作するのに充分な電荷を保存する能 力を備えていることを特徴とする請求項２記載のダイヤルインバウンドメータイ ンターフェースユニット。 ４．前記キャパシタは二重層キャパシタであることを特徴とする請求項２記載 のダイヤルインバウンドメータインターフェースユニット。 ５．前記キャパシタは二重層高エネルギーキャパシタであることを特徴とする 請求項２記載のダイヤルインバウンドメータインターフェースユニット。 ６．前記長期保存手段は抵抗をさらに含んでいることを特徴とする請求項２記 載のダイヤルインバウンドメータインターフェースユニット。 ７．電話回線で所定の数のリングシグナルを検出するためのリング検出手段を さらに含んでおり、該所定の数のリングシグナルは前記セントラルコンピュータ からのデータ伝達リクエストを示すものであることを特徴とする請求項１記載の ダイヤルインバウンドメータインターフェースユニット。 ８．電話回線がオンフック状態とオフフック状態の少なくとも一方であるとき 、前記セントラルコンピュータから該電話回線を介して送られる、データを伝達 するためのリクエストを示すトーンを検出するためのトーン検出手段をさらに含 んでいることを特徴とする請求項１記載のダイヤルインバウンドメータインター フ ェースユニット。 ９．前記メータインターフェースユニットが前記セントラルコンピュータと通 信するために電話回線と接続する前に、該電話回線が使用中であるか否かを判定 するために該電話回線をモニタするためのモニタ手段をさらに含んでいることを 特徴とする請求項１記載のダイヤルインバウンドメータインターフェースユニッ ト。 １０．顧客が電話回線の使用を開始したとき、前記メータインターフェースユニ ットとの接続を断絶するための断絶手段をさらに含んでいることを特徴とする請 求項１記載のダイヤルインバウンドメータインターフェースユニット。 １１．前記メータインターフェースユニットをプログラムするためのプログラム 手段をさらに含んでいることを特徴とする請求項１記載のダイヤルインバウンド メータインターフェースユニット。 １２．前記電話回線にダイヤルトーンを発生させるためのモデムをさらに含んで いることを特徴とする請求項１記載のダイヤルインバウンドメータインターフェ ースユニット。 １３．前記マイクロプロセッサ手段は、前記セントラルコンピュータが前記通信 手段からのイニシャル伝達に反応しない場合に、再試行伝達をイニシエートする ための再試行伝達手段をさらに含んでいることを特徴とする請求項１記載のダイ ヤルインバウンドメータインターフェースユニット。 １４．前記メータインターフェースユニットとのタンパを検出するためのタンパ 検出手段をさらに含んでいることを特徴とする請求項１記載のダイヤルインバウ ンドメータインターフェースユニット。 １５．電話回線からその電力を引き出すことができ、該電話回線を利用してセン トラル位置へのデータ伝達ができるインターフェースユニットであって、 データを受領するデータ受領手段と、 データを伝達するデータ伝達手段と、 前記データ受領手段と前記データ伝達手段とが機能する時間を決定する時 間決定手段と、 前記データ伝達手段に電話回線をカップリングするカップリング手段であ って、該電話回線はオンフック状態とオフフック状態とをそれぞれ交互に維持す ることを特徴とするカップリング手段と、 前記電話回線から電流を入手するための電流入手手段であって、漏電流は オンフック状態中に入手され、該漏電流よりも大きなアンペアの電流はオフフッ ク状態中に入手されることを特徴とする電流入手手段と、 前記漏電流から得た電荷を長期保存する長期保存手段であって、該長期保 存手段は前記オンフック状態期間を通して前記インターフェースユニットにエネ ルキーを供給する能力を備えており、前記時間決定手段は前記電話回線がオンフ ック状態であるときはいつも前記長期保存手段によって連続的にエネルギーが供 給されることを特徴とする長期保存手段と、 を含んでいることを特徴とするインターフェースユニット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｈ Ｕ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＬＫ，ＬＵ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ， ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ (72)発明者 フレッチャー，ドナルド アール. アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 15012 ベレ バーノン，トッド ファー ム ロード 437

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．電話回線から電力を引き出す能力を備えたメータインターフェースユニッ トであって、該電話回線を使用してセントラルコンピュータにユティリティ関連 データを伝達するデータ伝達手段を有しており、 前記メータインターフェースユニットに電話回線をカップリングするカップ リング手段であって、該電話回線はオンフック状態とオフフック状態とをそれぞ れ交互に維持することを特徴とするカップリング手段と、 前記オンフック状態で前記電話回線から漏電流を受け取る電流受領手段と、 前記オンフック状態で前記漏電流から得られた電荷を保存する電荷保存手段 と、 ユティリティメータからデータを取得するためのデータ取得手段と、該デー タをセントラルコンピュータに伝達する伝達手段とを含んだマイクロプロセッサ 手段と、 を含んでおり、 前記保存手段は前記メータインターフェースユニットにエネルギーを付与す る電圧を提供するものであり、該保存手段は該メータインターフェースユニット がオフフック状態となるまで電圧を提供し、よって前記電話回線は該メータイン ターフェースユニットにエネルギーを付与するに充分な電圧を提供することを特 徴とするメータインターフェースユニット。 ２．請求項１の電話回線から電力を引き出す能力を備えたメータインターフェ ースユニットであって、前記データ伝達手段が作動する時間を測定するための測 定手段をさらに含んでいることを特徴とするメータインターフェースユニット。 ３．請求項１の電話回線から電力を引き出す能力を備えたメータインターフェ ースユニットであって、電話回線での所定回数のリングシグナルを検出するため のリングシグナル検出手段をさらに含んでおり、リングシグナルの該所定回数は 前記セントラルコンピュータから送られたデータ伝達リクエストを示すものであ ることを特徴とするメータインターフェースユニット。 ４．請求項１の電話回線から電力を引き出す能力を備えたメータインターフェ ースユニットであって、前記セントラルコンピュータによって電話回線で送られ たトーンを検出するためのトーン検出手段をさらに含んでいることを特徴とする メータインターフェースユニット。 ５．請求項１の電話回線から電力を引き出す能力を備えたメータインターフェ ースユニットであって、電話回線が使用中であるか否かを判定する判定手段をさ らに含んでいることを特徴とするメータインターフェースユニット。 ６．請求項１の電話回線から電力を引き出す能力を備えたメータインターフェ ースユニットであって、顧客が使用を開始したとき、該メータインターフェース ユニットを断絶するための断絶手段をさらに含んでいることを特徴とするメータ インターフェースユニット。 ７．請求項１の電話回線から電力を引き出す能力を備えたメータインターフェ ースユニットであって、該メータインターフェースユニットをプログラムするた めのプログラム手段をさらに含んでいることを特徴とするメータインターフェー スユニット。 ８．請求項１の電話回線から電力を引き出す能力を備えたメータインターフェ ースユニットであって、電話回線にダイヤルトーンを発生させるためのモデムを さらに含んでいることを特徴とするメータインターフェースユニット。 ９．請求項１の電話回線から電力を引き出す能力を備えたメータインターフェ ースユニットであって、前記マイクロプロセッサは、前記セントラルコンピュー タが前記伝達手段からのイニシャル伝達に反応しない場合に、再試行伝達をイニ シエートするための再試行手段をさらに有していることを特徴とするメータイン ターフェースユニット。 １０．請求項１の電話回線から電力を引き出す能力を備えたメータインターフェ ースユニットであって、該メータインターフェースユニットとのタンパを検出す るためのタンパ検出手段をさらに含んでいることを特徴とするメータインターフ ェースユニット。 １１．請求項１の電話回線から電力を引き出す能力を備えたメータインターフェ ースユニットであって、前記保存手段はキャパシタを含んでいることを特徴とす るメータインターフェースユニット。 １２．データ保存システムとセントラルシステムとの間で電話回線を使用してデ ータ通信ができるように電話回線から電力を引き出す能力を備えたインターフェ ースユニットであって、 該インターフェースユニットに電話回線をカップリングするカップリング手 段であって、該電話回線はオンフック状態とオフフック状態とをそれぞれ交互に 維持することを特徴とするカップリング手段と、 前記電話回線から電流を入手するための電流入手手段であって、漏電流はオ ンフック状態中に入手され、該漏電流よりも大きなアンペアの電流はオフフック 状態中に入手されることを特徴とする電流入手手段と、 前記漏電流から得た電荷を保存する電荷保存手段であって、該電荷保存手段 は前記オンフック状態期間を通して前記インターフェースユニットにエネルギー を付与し、前記保存システムから前記セントラルシステムへのデータ通信は前記 期間を通して実行されることを特徴とする電荷保存手段と、 を含んでいることを特徴とするインターフェースユニット。