JPS6251018B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は加入電話回線を利用してデータ収集を
行なうもので、特に電話を常に優先させるように
動作するデータ収集装置に関する。

電力、ガス、水道などの消費量を遠隔的に、ま
た集中的に検針する一つの手段として電話回線を
利用してデータ収集を行なうことが考えられてい
る。その具体的なデータ収集手段として次の如き
ものが考えられている。

(1) 網制御装置を用いて電話回線とデータ端末と
を接続する方法で、この方法では発信、着信ど
ちらの場合でも端末においては、人手により電
話か、データかの識別と切換えをする必要があ
り、電話加入者にとつては、わずらわしいもの
であり、操作を誤ると大事な電話の着信を見逃
すおそれも出て来る。

(2) 前述の方法の欠点を除去するための方法で電
話とデータ端末とは、常に電話回線に並列に接
続しておき、電話着信時は交換機より16Hzの
呼出信号を送出し、電話機のベルを鳴らし加入
者に電話着信を通知する。一方データの場合
は、交換機に16Hz以外の電話機のベルを鳴ら
さない機能を付加したデータ呼出信号方式でデ
ータ端末に着信するものである。

この(2)の方法は、電話加入者の負担にはならな
いと言う点では、(1)の方法に比し優れてはいる
が、交換機に何らかの改造が必要な上に電話交換
のために最高の効率を発揮する様に設計されてい
る交換機側からみた場合、運用、保守上検討すべ
き点も多い。たとえば、検針中に他加入者から着
信があると、他加入者に対しては話中音を送出す
る。交換機もＡ形、Ｈ形、XB形電子交換機と機
種も多く、どれにも使用可能な実用に耐える方式
はいまのところ見い出されていない。

本発明はこれらの欠点を除去するため、交換機
の改造とか、データ収集装置と交換機とのやりと
りを、電話回線以外の制御線（例えばＣ線）とで
行なうとかの、交換機との間に特別のやりとりを
行なつたり、たとえば特別の信号方式を導入する
とか加入者に、負担のかかる事が全く無くなるよ
うにしたデータ収集装置を提供するものである。

以下図面を参照して本発明の一実施例を説明す
る。第１図において１はデータ端末、２は電話機
でそれぞれ電話回線３の加入者側端子L₁，L₂に
接続される。この端子L₂と前記電話機２との間
にリレーＥが挿入され、そのブレーク接点e₁，e₂
が前記加入者側端子L₁，L₂とデータ端末内部回
路１ａとの間に介在される。

また４は電話局に設置されるデータ収集装置で
あり、電話回線３の端子Ａ，Ｂと交換機側の端子
ａ，ｂとの間に設けられる。

すなわち端子Ａ−ａ間にバリタスVR１および
コンデンサC₁が並列して介在接続され、さらに
このバリスタVR１、、コンデンサC₁と並列に後
述するリレーＣの接点c₁が設けられる。また、端
子Ａ，ＢにそれぞれコンデンサC₂，C₃がリレー
Ｃの接点c₂，c₃を介して接続され、このコンデン
サC₂，C₃の他端は後述するリレーＢの接点b₁，
b₂を介してデータ収集主装置としてのデータ伝送
用の変復調装置（図示せず）に接続される。さら
にリレーＣの接点c₁，c₃、前記バリスタVR１と
並列にフオトカプラPC₁，PC₂が接続される。こ
のフオトカプラPC₁，PC₂は、いわゆる発光ダイ
オードとフオトトランジスタとからなり、発光ダ
イオード側を入力側とし、フオトトランジスタ側
を出力側としたものである。そして、このフオト
カプラPC₁，PC₂は互に入力側の極性を逆向きに
して前記バリスタVR１に接続され、その入力側
の一端とバリスタVR１との間に抵抗R₁が接続さ
れる。また、端子ａ−ｂ間には、抵抗R₂、ダイ
オードD₁、ツエナーダイオードZD₁、フオトカプ
ラPC₃、リレー接点c₁，c₂が直列に介挿接続され
る。さらに、データ収集装置４内には、リレー
Ｂ，Ｃが設けられ、このリレーＢ，Ｃの一端は電
源に接続される。

尚、前記バリスタVR１と抵抗R₁はそれぞれサ
ージ保護と限流の作用をし、C₁はバリスタVR１
の端子インピーダンスを小さくするものであり、
フオトカプラPC₁，PC₂はループ電流検出用で、
フオトカプラPC₃は電話の着信検出用である。

また、ダイオードD₁は、着信時の電話回線の
電圧に極性を合わせるためのもの、ツエナーダイ
オードZD₁は、電話回線の電圧（48V）よりやや
低いスレシホールドを有するように定められ、ま
た抵抗R₂は限流用、コンデンサC₂，C₃は直流阻
止用である。

また５は交換機のリレー回路、トランク回路の
一例でデータ収集、電話着信等の動作説明上示し
たものである。

このような構成において、便宜上データ収集装
置４の説明に先立ちリレー回路、トランク回路の
動作を説明する。先ず平常時は、リレー回路、ト
ランク回路５は、＋地気−−48V−リレーＬ巻線
−接点c₀₁−端子ａ−電話回線、加入者機器−端
子ｂ−接点c₀₂−＋地気のルートで起動回路が構
成され、端子ａ，ｂ→端子Ａ，Ｂ→端子L₂，L₁
には−48Vはあらわれているがループ電流は流れ
ていない。

次に電話機のオフフツクがあり、ループ電流が
流れ、リレーＬでループ起動が検出されると局線
はICT（入トランク）の入側に接続され図示しな
い回路で、ダイヤル情報を受信する。そしてダイ
ヤル終了から通話終了までは、リレーＡからルー
プ電流が供給される。又、相手が応答すると通話
回線の極性が反転する。

着信の場合は、電話回線は加入者回路からICT
の出側に接続され、電話機に対する呼出信号が、
＋地気−16Hz−リレーＦ巻線−接点g₀−端子ａ
−端子L₂−電話機−端子L₁−端子ｂ−接点g₂−抵
抗−−48V−＋地気のルートで送出され端子ａ，
ｂには平常時の−48Vとは逆方向の＋48Vと呼出
信号（16Hz）の断続信号を重畳した信号があら
われる。電話機のベルが鳴つて加入者が応答する
とループ電流がリレーＦ巻線に流れ、図示してい
ないリレーＧの接点g₀，g₂により呼出回路は切り
放され（リングトリツプされる）ループ電流はリ
レーＤを流れ、通話路が相手加入者との間に形成
され、以後通話終了まで通話路は保持される。リ
ングトリツプされてからは、端子ａ，ｂにあらわ
れる局電源の極性は元にもどる。

このような交換機のリレー回路、トランク回路
の動作を前提にして、次にデータ収集装置４の動
作を説明する。

まず第一に電話もデータ収集も共に平常状態に
ある時は１図におけるデータ端末１、電話機２、
電話回線３、データ収集装置４の各々は図の状態
にあり、リレー回路、トランク回路５は加入者回
路が端子ａ，ｂに接続されている。但し、ループ
が閉成されていないのでリレーは動作せず、電話
回線には発信音は送出されず端子ａ，ｂ→Ａ，Ｂ
→L₂，L₁には−48Vがあらわれているのみであ
る。

第二にこの状態から、データ収集を始める場合
は、たとえば中央装置（図示せず）からの指令に
より制御端子（CONT）に信号を与えリレーＣを
駆動する。するとこのリレーＣの接点c₁，c₂，c₃
が動き、フオトカプラPC₁，PC₂，PC₃が電話回
線に挿入される。もし何らかの電話の使用状態に
無いとすればフオトカプラPC₁，PC₂，PC₃の出
力端子S₁，S₂，S₃には出力があらわれないこと
（オープン状態）になる。これを確認した後制御
端子（CONT）のリレーＢ側に信号を与えリレー
Ｂを駆動し、データ収集装置の変復調装置を接点
b₁，b₂にて電話回線に接続し、データ端末１の内
部回路１ａとの間でデータ通信を開始する。この
間リレーＣは動作させたままでフオトカプラ
PC₁，PC₂，PC₃を電話回線に挿入しておく。変
復調装置の負荷としては端末の他に電話機と加入
者回路が並列に入るが、電話機の方はフツクスイ
ツチで切れているので影響は無い。加入者回路は
リレーのインピーダンスが高いのでやはり影響は
少ないし、ループが起動状態にないので発信音も
送出されず、データ収集に何らの妨害をすること
もない。データ収集が終了すればリレーＢ，Ｃの
駆動を解き接点を図の状態に復旧させるので、以
後の電話の使用には何の支障も残さない。万一接
点c₁が接触不良を起しても、ループが閉成されれ
ばループ電流はバリスタVR１を流れる。このバ
リスタVR１の電圧を数Ｖに選んでおけば、局電
源の損失も少なくインピーダンスも非常に小さく
なるので電話の動作に何ら支障をおよぼさない。
コンデンサC₁は交流インピーダンスを下げる役
目をする。

次にデータ収集を始めようとして、リレーＣを
駆動した時、何らかの電話の使用状態にあるとす
れば端子S₁，S₂，S₃のいずれかに出力（導通）が
あらわれ、リレーＢを駆動しようとする制御端子
（CONT）への信号供給を中断する。そしてリレ
ーＣを駆動したままで電話回線の監視を続行する
か、あるいは一度リレーＣを開放して、しかるべ
き時間経過後に再度リレーＣを駆動して電話回線
の状態をチエツクする。

電話のその時の状態により端子S₁，S₂，S₃への
出力のあらわれ方が異なる。まず電話加入者が発
信しようとしてオフフツクすると加入者回路に接
続され、フオトカプラPC₁にループ電流が流れ端
子S₁に出力があらわれる。この時、オフフツクに
よりループ電流が流れ、これによりリレーＥが動
作して接点e₁，e₂がオフとなり、これにより局線
からデータ端末内部回路１ａが切りはなされる。
次に発信開始後の場合は、ICTのリレーＡに接続
され、同様に端子S₁に出力される。更に相手加入
者が応答して通話が始まると、ループ電流の極性
が反転するのでフオトカプラPC₂にループ電流が
流れ、端子S₂に出力があらわれる。着信呼出の場
合は、ICTのリレーＦを経由して端子ａ，ｂには
＋48Vに重畳して16Hzの呼出信号がかかる。こ
れがツエナーダイオードZD₁を介してフオトカプ
ラPC₃に加わり導通し、端子S₃に出力があらわれ
る。同時に16Hzの半波毎に交互にフオトカプラ
PC₁とPC₂にも電流が流れ、これに同期して端子
S₁，S₂にも出力があらわれる。着信通話の場合
は、ICTのリレーＤよりフオトカプラPC₁を経由
してループ電流が流れ、端子S₁に出力する。

このように、電話使用のいずれの動作状態の場
合でも検出が可能である。

第４にデータ収集中に、たまたま電話使用状態
になる時は第３の場合と同様に検出可能なので直
ちにリレーＢ，Ｃの駆動を解き、電話回線を電話
使用状態に復帰させ、しかも加入者には特別の反
応を与えずいささかの支障も発しない。

この点従来はデータと電話が衝突した場合、着
信時には相手加入者には話中音を返し、再度電話
してもらう様にし、発信の場合はオフフツクする
と、発信音の代りに話中音を直ちに送出し、一旦
送受器を降してもらい、再度オフフツクしてか
ら、発信してもらう例もあつた。

これに対して本発明では電話加入者には少しの
負担も与えず、又トラフイツクにも影響せずに、
電話使用状態でない時間を利用してデータ収集が
可能となり、電話優先の原則が守れる。

第２図は本発明の他の実施例で、データ端末の
電源を収集装置側から直流で供給する場合の例を
示してある。交換機側は第１図と同様なので省略
してある。

第２図において第１図の例と異なる部分につい
てのみ説明すると、１ｂはデータ端末１の搬送波
発生装置であり、この搬送波発生装置１ｂと接点
e₂との間にツエナーダイオードZD２ダイオード
Ｄ２が直列に接続される。

一方、データ収集装置４の、Ｔは結合及び電流
供給用のトランスで、その２次側の中点に電池Ｂ
１，Ｂ２が直列に接続される。Ｂ１は通常の−
48V電池、B₂は＋50Vのブースタバツテリであ
る。

また、リレーＢの接点b₁，b₂は加入者からの回
線を交換機に接続するか、データ収集装置の変復
調装置（MODEM）に接続するかの切換をするリ
レー接点となる。

次に第３図を併用して動作を説明する。第３図
は端末の端子L₁，L₂に生じる線路電圧を端子L₂
の電圧変化としてみた場合を示す。

尚、第３図ａは、電話呼出しの場合の電圧波形
であり、−48Vの局電源電圧が着信により＋48Vに
極性反転し、16Hzの呼出信号に応じて変化し、
応答（オフフツク）によつてループ内の電圧降下
が生じ通話状態となり、オフフツクにより−48V
の平常状態に戻ることを示している。

第３図ｂは、電話発信の場合の電圧波形で、−
48Vがオフフツクによつて変化し、ダイヤルパル
スに応じた断続電圧となり、相手端末と接続され
ると、電圧極性が反転し、通話状態となりオフフ
ツクによつて−48Vに戻ることを示している。

このような着信、発信の動作を行なう前提にお
いて説明すると、まず第１に電話もデータ収集も
平常状態にある時は、第２図における各部のリレ
ー接点は図示の位置にあり交換機側は、第１図と
同様、加入者回路LRに接続されている。この状
態では第１図の前述の説明通りL₁，L₂には−48V
があらわれているのみである。データ端末内部回
路１ｂの直流電源は、データ収集装置４から供給
されるが、定電圧ダイオードZD２を挿入し、そ
のスレシホールド電圧を50Vにして、更にダイオ
ードD₂で極性を付けているので＋48Vが端子L₁，
L₂に加えられても起動する事はない。

第２図にこの状態からデータ収集を始める場合
は、第１図の説明でも述べた如く、リレーＣを駆
動してあらかじめ局線の状態をチエツクし、端子
S₁，S₂，S₃に何らの出力の無い事を確認した時
は、更にリレーＢを駆動し、接点b₁，b₂を切換え
て、トランスＴを経由し、電池B₂（50V）と電池
B₁の48Vの加算された電圧がデータ端末、内部回
路１ａに加えられ、起動すると同時に、このデー
タ端末内部回路１ａの動作用の電流も供給し直ち
に搬送波発生装置１ｂより収集装置４に対し、搬
送波を連続的に送出する。この時、端子L₂の電
圧は第３図Ｃの如くなる。

尚、搬送波は、端末の変復調装置（MODEM）
から送出するデータ用の搬送波でも良い事は言う
までも無い。このようにしてデータ端末１とデー
タ収集装置４との間でデータ通信が行なわれる。
データ収集が終了するとリレーＢ，Ｃの駆動を解
き、電話回線を平常状態に復旧させる。

第３に、データ収集を開始するに当つて、電話
回線をチエツクし、この結果電話機が使用中だつ
た場合の動作は第１図の場合の説明と同様であ
る。

第４にデータ収集中に電話の発信のためのオフ
フツクのある時は、端末にループ電流が流れた事
を見い出して、即ちトータルのループ電流の増加
を識別して、オフフツク検出とする方法も考えら
れるが、３の電話回線には長短が有り識別は困難
であり、別の対策が必要である。今電話機がオフ
フツクされると、第３図ｄのようにその内部抵抗
のためにL₁，L₂の端子電圧が50V以下になり、ツ
エナーダイオードZD₂は非導通となり、ループ電
流は全て電話機のみに流れ、リレーＥが動作し、
接点e₁，e₂でデータ端末１ａを切放す。同時に搬
送波の送出も止まるので、データ収集装置４は、
この搬送波中断をもつて電話の発信要求とみな
し、直ちに電話回線を復旧し、接点b₁，b₂を交換
機側に接続換えして電話に支障の無いようにす
る。

更に、他の実施例として、端末に充電可能の電
池を置き常時又は適宜収集装置より充電を行なう
様な場合も本発明が有用となるのは言うまでも無
い。

このように、端末に必要な電源を中央給電に依
存する場合でも、完全な通話の優先、加入者サー
ビスの低下防止が守られる。

なお、以上説明した各実施例において、電話回
線の電話機に係る動作モードを検出する手段はデ
ータ収集時にのみ接続される構成としたが、通話
に与える影響や局電源に対する影響等が小さい場
合には、これを常時接続する構成としてもよい。

以上、述べたように本発明によれば、電話通話
のために存在する加入電話回線を利用してデータ
収集を行なう場合、交換機の改造とか、交換機か
らの特別の引き出し回路を全く必要とせずに実施
でき、どのような形式の交換機にも適用でき、且
つ電話回線の電話機に係る発信、着信、呼出など
のいかなる動作モードでもこれを検出し、局の試
験台からの試験でも常に電話優先となるように動
作し、電話使用に全く支障を与えず、保全上、ま
た加入者サービス上有用なデータ収集装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例によるデータ収集
装置を示す結線図、第２図は本発明の他の実施例
を示す結線図、第３図は第２図における加入者側
端子にあらわれる電圧波形図である。 １…データ収集端末、２…電話機、３…加入電
話回線、４…データ収集装置、５…電話交換機の
内部回路の一部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電話局側に設置して、加入電話回線を用いて
   電話機が使用されていないときにデータ端末から
   データ収集を行なうデータ収集装置であつて、該
   装置と交換機との接続は加入電話回線のみで行な
   われ、前記電話機およびデータ端末と交換機との
   間の加入電話回線中に介挿されて加入電話回線の
   状態により前記電話機の発信、通話時および前記
   電話機への着信とそれ以外の電話不使用時とを識
   別する手段を有し、該手段により電話とデータ収
   集との衝突が検出された場合は、常に電話に優先
   切換し、平常時および電話使用時はデータ収集装
   置を切離しておくことを特徴とするデータ収集装
   置。