(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
センター側装置との間で通信回線を介して通信を行う端末網制御本体と、
太陽電池で得た電力を蓄電するキャパシタを有して上記端末網制御本体に電力を供給するソーラー電源装置と
を備え、
上記端末網制御本体は、
上記ソーラー電源装置の上記キャパシタの電圧を検出する電圧検出部と、
遠隔検針を行う期間を含まない待機期間において、上記電圧検出部により検出された上記キャパシタの電圧が予め設定された条件を満たしたときに上記ソーラー電源装置の異常と判断する異常判断部と、
上記異常判断部が上記ソーラー電源装置の異常と判断したことを上記センター側装置に報知する報知部と
を有すると共に、
上記端末網制御本体は、メータから検針データの情報を取得するための検針データ取得部を有すると共に、
上記ソーラー電源装置の上記キャパシタの電圧を上記メータの検針データの信号と同じ形式の信号に変換して、上記検針データ取得部に出力する信号変換部を備え、
上記端末網制御本体の上記電圧検出部は、上記検針データ取得部により取得された上記信号変換部からの信号に基づいて上記キャパシタの電圧を検出する
ことを特徴とする端末網制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の端末網制御装置において、
上記端末網制御本体の上記異常判断部は、上記電圧検出部により検出された上記キャパシタの電圧が予め設定された期間以上連続して満充電電圧とならないとき、上記予め設定された条件を満たしたものとして上記ソーラー電源装置の異常と判断することを特徴とする端末網制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の端末網制御装置において、
上記端末網制御本体の上記異常判断部は、上記電圧検出部により検出された上記キャパシタの電圧が予め設定された期間以上連続して下降したとき、上記予め設定された条件を満たしたものとして上記ソーラー電源装置の異常と判断することを特徴とする端末網制御装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１つに記載の端末網制御装置と、
上記端末網制御装置に電力を供給するための太陽電池と、
上記端末網制御装置との間で通信回線を利用して遠隔検針を行うセンター側装置と
を備えたことを特徴とするテレメータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、端末網制御装置およびテレメータシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス、水道、電気などのメータを携帯電話網などの通信回線あるいは特定小電力無線などを利用し、センター側より遠隔検針する端末網制御装置では、従来の電話回線を用いるＮＣＵに比べて消費電力が大きいため、電池駆動だけでなく、商用電源も利用されている。また、最近では、端末網制御装置としては、太陽光発電を利用した端末網制御装置用のソーラー電源装置も、遠隔検針に利用されている(例えば、特開２００９−１１８０５４号公報(特許文献１)参照)。
【０００３】
上記端末網制御装置は、メータ類の遠隔検針だけでなく、プロパンガスのバルク容器の残量管理や、ガスメータの緊急遮断などのように緊急性を要するものもあり、２４時間３６５日の安定運用が命題である。これに対して、上記端末網制御装置用のソーラー電源装置は、エネルギー源が太陽光であるため、天候や環境の変化を受けやすいので、当然ながら、天候の変化などは電源の能力でカバーできるように設計されている。また、上記端末網制御装置用のソーラー電源装置では、周囲に建物が建つなどの環境の変化は、電源の能力を超えることも考えられるが、その場合もバックアップ電池が寿命となる前、つまり電源供給不能となる前にセンター側に通報するようにしている(例えば、特開２００９−１４８０６４号公報(特許文献２)参照)。
【０００４】
このような端末網制御装置用のソーラー電源装置は、商用電源を使わないため、電気代や電気配線工事が不要で、また使用時のＣＯ２の排出もなく、電池のように交換の手間がなくメンテナンスフリーであることから、導入に意欲のある事業者は少なくない。しかし、まだ市場での導入実績が少ないため、天候や環境の変化による安定運用に不安感があるという課題がある。
【０００５】
せめて、端末網制御装置用のソーラー電源装置の充電量などをセンター側から読み取ることができれば安心材料になるが、従来の端末網制御装置は、ソーラー電源装置の充電量を検知するインターフェースを設けておらず、バックアップ電池が消耗して寿命となって初めてセンター側に通報が通知される仕様になっている。
【０００６】
また、従来の他の端末網制御装置では、大容量キャパシタの電力を使い果たしてバックアップ電池での動作になったことを出力する機能も持っているものもあるが、本来の事業者の業務である検針や通報に必要な接点ポートを１つ占有してしまうため、この機能を使えないという問題点もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１１８０５４号公報
【特許文献２】特開２００９−１４８０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、この発明の課題は、太陽電池で得た電力を蓄電するキャパシタを用いたソーラー電源装置の異常を容易に検出でき、検出されたソーラー電源装置の異常をセンター側で知ることができる端末網制御装置およびテレメータシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、第１の発明の端末網制御装置は、
センター側装置との間で通信回線を介して通信を行う端末網制御本体と、
太陽電池で得た電力を蓄電するキャパシタを有して上記端末網制御本体に電力を供給するソーラー電源装置と
を備え、
上記端末網制御本体は、
上記ソーラー電源装置の上記キャパシタの電圧を検出する電圧検出部と、
遠隔検針を行う期間を含まない待機期間において、上記電圧検出部により検出された上記キャパシタの電圧が予め設定された条件を満たしたときに上記ソーラー電源装置の異常と判断する異常判断部と、
上記異常判断部が上記ソーラー電源装置の異常と判断したことを上記センター側装置に報知する報知部とを有すると共に、
上記端末網制御本体は、メータから検針データの情報を取得するための検針データ取得部を有すると共に、
上記ソーラー電源装置の上記キャパシタの電圧を上記メータの検針データの信号と同じ形式の信号に変換して、上記検針データ取得部に出力する信号変換部を備え、
上記端末網制御本体の上記電圧検出部は、上記検針データ取得部により取得された上記信号変換部からの信号に基づいて上記キャパシタの電圧を検出することを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、遠隔検針を行う期間を含まない待機期間において、端末網制御本体の異常判断部が、電圧検出部により検出されたキャパシタの電圧が予め設定された条件を満たしたときにソーラー電源装置の異常と判断し、異常判断部がソーラー電源装置の異常と判断したことを報知部からセンター側装置に報知する。このようにして、太陽電池で得た電力を蓄電するキャパシタを用いたソーラー電源装置の異常を容易に検出でき、検出されたソーラー電源装置の異常をセンター側で知ることができる。例えば、「予め設定された条件」としては、キャパシタの電圧が所定期間以上連続して満充電電圧とならない場合や、キャパシタの電圧が所定期間以上連続して下降した場合などがあり、これらの複数の条件を組み合わせて、少なくとも１つの条件を満たすかまたは２以上の条件を同時に満たすときに、「予め設定された条件」を満たしたとしてもよい。
また、ソーラー電源装置のキャパシタの電圧を、信号変換部によりメータの検針データの信号と同じ形式の信号に変換して検針データ取得部に出力し、その検針データ取得部により取得された信号変換部からの信号に基づいて、電圧検出部によりキャパシタの電圧を検出することによって、メータから検針データの情報を取得するための検針データ取得部を利用してキャパシタの電圧を検出することができるので、信号変換部を新たに設けるだけで、端末網制御本体は、ハードウェアの変更をすることなく、ソフトウェアの変更のみで対応が可能となる。
【００１１】
また、一実施形態の端末網制御装置では、
上記端末網制御本体の上記異常判断部は、上記電圧検出部により検出された上記キャパシタの電圧が予め設定された期間以上連続して満充電電圧とならないとき、上記予め設定された条件を満たしたものとして上記ソーラー電源装置の異常と判断する。
【００１２】
例えば、大容量のキャパシタであるリチウムイオンキャパシタや電気二重層コンデンサなどは、キャパシタ電圧から充電電力量が正確に把握できるため、満充電かどうかはキャパシタの電圧値のみで判断できる。したがって、上記実施形態によれば、太陽電池との接続が断線したり、建物が建って太陽電池が日陰になったりして、太陽電池からキャパシタに充分な蓄電が行われないような場合に、電圧検出部により検出されたキャパシタの電圧が予め設定された期間以上連続して満充電電圧とならないときは、端末網制御本体の異常判断部によって、上記予め設定された条件を満たしたものとしてソーラー電源装置の異常を確実に判断することができる。
【００１３】
また、一実施形態の端末網制御装置では、
上記端末網制御本体の上記異常判断部は、上記電圧検出部により検出された上記キャパシタの電圧が予め設定された期間以上連続して下降したとき、上記予め設定された条件を満たしたものとして上記ソーラー電源装置の異常と判断する。
【００１４】
上記実施形態によれば、太陽電池との接続が断線したり、建物が建って太陽電池が日陰になったりして、太陽電池からキャパシタに充分な蓄電ができないような場合に、電圧検出部により検出されたキャパシタの電圧が予め設定された期間以上連続して下降したときは、端末網制御本体の異常判断部によって、上記予め設定された条件を満たしたものとしてソーラー電源装置の異常を確実に判断することができる。
【００１５】
【００１６】
【００１７】
また、第２の発明のテレメータシステムでは、
上記端末網制御装置と、
上記端末網制御装置に電力を供給するための太陽電池と、
上記端末網制御装置との間で通信回線を利用して遠隔検針を行うセンター側装置と
を備えたことを特徴とする。
【００１８】
上記構成によれば、太陽電池で得た電力を蓄電するキャパシタを用いた端末網制御装置のソーラー電源装置の異常を容易に検出でき、検出された端末網制御装置側のソーラー電源装置の異常をセンター側で知ることができる。
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【発明の効果】
【００２５】
以上より明らかなように、この発明の端末網制御装置およびテレメータシステムによれば、太陽電池で得た電力を蓄電するキャパシタを用いたソーラー電源装置の異常を容易に検出でき、検出されたソーラー電源装置の異常をセンター側で知ることができる端末網制御装置およびテレメータシステムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態の端末網制御装置を用いたテレメータシステムの構成図である。
【図２】図２は上記端末網制御装置の構成図である。
【図３】図３はこの発明の第２実施形態の端末網制御装置の構成図である。
【図４】図４はこの発明の第３実施形態のテレメータシステムの構成図である。
【図５】図５は上記端末網制御装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、この発明の端末網制御装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２８】
〔第１実施形態〕
図１はこの発明の第１実施形態の端末網制御装置を用いたテレメータシステムの構成図を示している。このテレメータシステムは、図１に示すように、親機としての端末網制御装置１と、その端末網制御装置１に電力を供給するための太陽電池パネル３０と、端末網制御装置１と特定小電力無線により通信を行う子機としての端末網制御装置２と、端末網制御装置１と無線基地局４０と通信回線網５０を介して通信を行うセンター側装置６０とを備えている。端末網制御装置１と端末網制御装置２のうち、端末網制御装置１がこの発明の端末網制御装置である。なお、このテレメータシステムは、１つの端末網制御装置１(親機)に対して２以上の端末網制御装置２(子機)を備えたものでもよいし、端末網制御装置２(子機)は無くてもよい。
【００２９】
上記端末網制御装置１は、センター側装置６０との通信および端末網制御装置２(子機)との通信を行う端末網制御本体１０と、太陽電池パネル３０からの電力を蓄電して端末網制御本体１０に供給するソーラー電源装置２０とを有している。また、端末網制御装置１にメータ３を接続すると共に、端末網制御装置２(子機)にメータ４を接続している。このメータ３,４は、ガス、水道、電気などのメータである。
【００３０】
また、図２に端末網制御装置１の構成図を示している。この端末網制御装置１の端末網制御本体１０は、図２に示すように、マイクロコンピュータと入出力回路などからなる制御部１１と、メータ３(図１に示す)からの検針データなどの信号を受けるメータＩ/Ｆ部１２と、携帯電話網との通信を行う携帯電話網無線部１３と、特定小電力無線を用いて端末網制御装置２(子機)との通信を行う特定小電力無線部１４と、制御部１１とメータＩ/Ｆ部１２と携帯電話網無線部１３と特定小電力無線部１４に電源を供給する電源供給部１５とを有する。
【００３１】
上記制御部１１は、メータＩ/Ｆ部１２と携帯電話網無線部１３と特定小電力無線部１４を制御し、センター側装置６０(図１に示す)からの電文の処理あるいは端末網制御本体１０内の信号の切り替え等の制御を行う。
【００３２】
また、制御部１１は、ソーラー電源装置２０の大容量キャパシタ２２の電圧を検出する電圧検出部１１aと、遠隔検針を行う期間を含まない待機期間において、電圧検出部１１aにより検出された大容量キャパシタ２２の電圧が予め設定された条件を満たしたときにソーラー電源装置２０の異常と判断する異常判断部１１bと、異常判断部１１bがソーラー電源装置２０の異常と判断したことをセンター側装置６０(図１に示す)に携帯電話網無線部１３により報知する報知部１１cとを有する。
【００３３】
また、端末網制御装置１のソーラー電源装置２０は、外部に設置された太陽電池パネル３０の出力が接続された充電制御部２１と、充電制御部２１により充電される大容量キャパシタ２２と、大容量キャパシタ２２の出力とバックアップ電池ＢＴとの出力を(自動的に)切り換える電源切換部２３と、電源切換部２３からの出力を端末網制御本体１０側の電源供給部１５に出力する出力部２４とを有する。この出力部２４は、ＤＣ／ＤＣコンバータで構成されており、端末網制御本体１０側の電源供給部１５に適合した電圧を出力する。
【００３４】
そして、大容量キャパシタ２２の出力と制御部１１のＡ／Ｄ入力ポートとを、短絡時などの安全性のために抵抗Ｒ１を介して接続している。これによって、大容量キャパシタ２２の出力電圧は、制御部１１の電圧検出部１１aによりＡ／Ｄ変換されて常時検出される。
【００３５】
上記端末網制御本体１０の制御部１１によって、大容量キャパシタ２２のキャパシタ電圧を長時間監視し、その分析結果から様々な自己診断をすることが可能である。
【００３６】
例えば、上記テレメータシステムにおいて、太陽電池パネル３０の工事ミスや、運用中の太陽電池パネル３０と端末網制御装置１との接続ケーブルの断線など、電源入力がなくなってしまった場合でも、ソーラー電源装置２０は、約４日程度、大容量キャパシタ２２の電力で端末網制御本体１０を動作させることが可能で、その後もバックアップ電池ＢＴにより数十日動作が可能である。
【００３７】
しかしながら、バックアップ電池ＢＴが消耗して寿命となった時に初めてセンター側装置６０(図１に示す)に通報されるのでは、問題発見が遅れ、バックアップ電池ＢＴを無駄にしてしまうことになる。
【００３８】
太陽電池パネル３０がない場合や断線している場合は全く充電されないので、大容量キャパシタ２２のキャパシタ電圧は下降の一途をたどる。ソーラー電源装置２０は、悪天候の場合でも少しは充電され、大容量キャパシタ２２のキャパシタ電圧は上昇することがわかっているので、３日以上連続して、大容量キャパシタ２２のキャパシタ電圧が下降し続けるならば異常と判断して、センター側装置６０(図１に示す)に通報をあげれば、工事ミスや機器異常の問題の早期発見となり、バックアップ電池ＢＴの消耗を防ぐことができる。
【００３９】
また、環境の変化によって不具合が生じた場合の自己診断の例として、設置当初は問題なかったが、運用中に付近に建物が建って太陽電池パネル３０が日陰になるような場合がある。
【００４０】
太陽電池パネル３０は、南側に設置され半日程度直射日光を受ける場所に設置されていれば十分運用可能である。このように太陽電池パネル３０とソーラー電源装置２０との接続ケーブルが切断された場合などは明らかに異常が判断できるが、部分的に日陰になった場合など、端末網制御本体１０の消費電力が少ないために判別が難しくなる。
【００４１】
例えば、携帯電話網を利用した端末網制御本体１０の通常の待機状態での一日の消費電力量は約０．２Ｗｈ程度である。それに対して、太陽電池パネル３０は３Ｗ(１０００Ｗ／ｍ２時)の発電能力であり、直射日光が垂直に当たれば数分で大容量キャパシタ２２が満充電に回復する。
【００４２】
悪天候の日など、日照時間がゼロの場合であっても日射量自体はゼロではなく太陽電池パネル３０で発電され、日射量にもよるがよほど暗い天気以外は、太陽電池パネル３０の発電量が端末網制御本体１０の消費電力を上回り、大容量キャパシタ２２が満充電に回復することになる。
【００４３】
本来、大容量キャパシタ２２が満充電にならないような悪天候がどの程度の頻度で起こるかは以下のように計算することができる。
【００４４】
まず一日の単位で考えると、一日中待機状態の端末網制御本体１０の消費電力量より、太陽電池パネル３０の発電量が少ない頻度を求める。実際は電源自体の損失があるために機器効率をかける。ソーラー電源装置２０では、機器効率は平均約０．８である。したがって、端末網制御本体１０の消費電力量より、太陽電池パネル３０の発電量が少ない条件は、
端末網制御本体１０の一日の消費電力量  ＞  (太陽電池パネル３０の発電量×０．８)
となる。
【００４５】
太陽電池パネル３０の発電量は、１０００Ｗ／ｍ２の日射時に最大３Ｗの発電電力である。しかし、太陽電池パネル３０から最大電力を取り出すには最適点追従制御が必要であり、ソーラー電源装置２０では、そのような制御を行っていないため、１０００Ｗ／ｍ２時に約１Ｗ程度の電力を取り出すこととなる。太陽電池パネル３０に対しての一日分の日射量がわかれば、太陽電池パネル３０の発電量[Ｗｈ]は以下のようになる。
太陽電池パネル３０の発電量[Ｗｈ]  
＝  １[Ｗ]×太陽電池パネル３０に対する一日の日射量[Ｗｈ／ｍ２]÷１０００[Ｗ／ｍ２]
【００４６】
太陽電池パネル３０への一日の日射量は、気象データの全天日射量から、太陽電池パネル３０の方角角度などを元に換算が可能である。
太陽電池パネル３０への一日の日射量[Ｗｈ／ｍ２]  ＝  全天日射量[Ｗｈ／ｍ２]×補正係数
【００４７】
これによって最低必要な全天日射量が計算できる。携帯電話網を利用した端末網制御本体１０の通常の待機状態での一日の消費電力量は約０．２Ｗｈ程度として、これをある地点の過去の１年間の気象データと比べてみると、日照時間ゼロの日は６０日以上あるが、必要日射量に満たない日は７日しかなかった。つまり、端末網制御本体１０が待機状態の日で大容量キャパシタ２２が満充電に回復しない日は年に数日しかなく、これが連続することはまれなことと考えられる。
【００４８】
よって、検針動作で多くの電力を消費するので、検針を行う日や検針を行った翌日は異常判断は除外して、その他の待機期間において、一日中待機状態であるにもかかわらず、満充電に回復しない日が５日以上続けば異常と判断して、センター側装置６０(図１に示す)に通報すれば、少なくとも満足な設置環境ではないことが判断できる。これは、設置時のミスで日照条件の悪い場所に設置してしまった場合の異常診断にもなる。
【００４９】
大容量キャパシタ２２に用いられるリチウムイオンキャパシタや電気二重層コンデンサなどは、一般的なコンデンサと同様、静電容量をＣ[Ｆ]とし、キャパシタ電圧をＶ１[Ｖ]とすれば、充電電力量Ｅ[Ｗ・sec]は、
Ｅ＝Ｃ×Ｖ１２／２
で表される。多くの場合、キャパシタ電圧Ｖ１が０Ｖになるまで、大容量キャパシタ２２の電力を使用することはできないが、使用下限電圧をＶ０[Ｖ]とすれば、使用可能電力量Ｅ[Ｗ・sec]は、
Ｅ＝Ｃ×(Ｖ１２−Ｖ０２)／２
となる。
【００５０】
このように、大容量キャパシタ２２の電圧から充電電力量が正確に把握できるため、満充電かどうかは、大容量キャパシタ２２の電圧値のみで判断できる。
【００５１】
満充電電圧は、機器ごとに規定されるが、ほとんどの場合、大容量キャパシタ２２の最大定格電圧より少し低い電圧を満充電電圧としている。最大定格電圧を超えると、大容量キャパシタ２２の劣化につながるが、大容量キャパシタ２２が持つ容量を最大限利用するには最大定格電圧に限りなく近いほうが良いためである。
【００５２】
この実施の形態においては、大容量キャパシタ２２の最大定格電圧は３．８Ｖであり、それを超えないよう充電制御しているため、３．７Ｖ(満充電電圧)以上であれば満充電と判断している。
【００５３】
さらに、この応用として、端末網制御装置１が設置されている地点の全天日射量データをセンター側装置６０(図１に示す)から取り込み、上述の計算を行い、大容量キャパシタ２２のキャパシタ電圧の回復具合が妥当か否かでソーラー電源装置２０の異常を判断すればより正確となる。この場合、端末網制御本体１０自身の動作も考慮に入れる必要がある。
【００５４】
また、ここまで端末網制御本体１０で自己診断を行うように記載しているが、端末網制御本体１０の負荷を軽減するために、後述する第３実施形態のように、大容量キャパシタ２２のキャパシタ電圧のアナログ値だけをセンター側装置６０(図１に示す)に送信し、センター側で自己診断を行ってもよい。
【００５５】
上記構成の端末網制御装置１およびテレメータシステムによれば、遠隔検針を行う期間を含まない待機期間において、端末網制御本体１０の異常判断部１１bが、電圧検出部１１aにより検出された大容量キャパシタ２２の電圧が予め設定された条件を満たしたときにソーラー電源装置２０の異常と判断し、異常判断部１１bがソーラー電源装置２０の異常と判断したことを報知部１１cからセンター側装置６０に報知することによって、ソーラー電源装置２０の異常を容易に検出でき、検出されたソーラー電源装置２０の異常をセンター側の管理者などに知らせることができる。
【００５６】
また、端末網制御本体１０の異常判断部１１bにおける「予め設定された条件」として、電圧検出部１１aにより検出された大容量キャパシタ２２の電圧が予め設定された期間(この実施形態では３日間)以上連続して満充電電圧とならないという条件、または、電圧検出部１１aにより検出された大容量キャパシタ２２の電圧が予め設定された期間(この実施形態では５日間)以上連続して下降したという条件を用いることによって、ソーラー電源装置２０の異常を確実に判断することができる。
【００５７】
なお、上記「予め設定された条件」は、上記２つの条件に限らない。また、例えば、「予め設定された条件」として複数の条件を組み合わせて、少なくとも１つの条件を満たすかまたは２以上の条件を同時に満たすときに、「予め設定された条件」を満たしたとしてもよい。
【００５８】
〔第２実施形態〕
図３はこの発明の第２実施形態の端末網制御装置の構成図を示している。この第２実施形態の端末網制御装置が用いられるテレメータシステムは、キャパシタ電圧出力と第２の端末網制御装置を除いて第１実施形態のテレメータシステムと同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して図１を援用する。
【００５９】
この端末網制御装置１０１は、図３に示すように、センター側装置６０(図１に示す)との通信および端末網制御装置２(子機)との通信を行う端末網制御本体１０と、太陽電池パネル３０からの電力を蓄電して端末網制御本体１０に供給するソーラー電源装置２０とを有している。
【００６０】
この端末網制御装置１０１の端末網制御本体１０は、マイクロコンピュータと入出力回路などからなる制御部１１と、メータ３(図１に示す)からの検針データなどの信号を受けるメータＩ/Ｆ部１２と、携帯電話網との通信を行う携帯電話網無線部１３と、特定小電力無線を用いて端末網制御装置２(子機)との通信を行う特定小電力無線部１４と、制御部１１とメータＩ/Ｆ部１２と携帯電話網無線部１３と特定小電力無線部１４に電源を供給する電源供給部１５とを有する。
【００６１】
上記制御部１１は、メータＩ/Ｆ部１２と携帯電話網無線部１３と特定小電力無線部１４を制御し、センター側装置６０(図１に示す)からの電文の処理あるいは端末網制御本体１０内の信号の切り替え等の制御を行う。
【００６２】
また、制御部１１は、メータＩ/Ｆ部１２により取得された大容量キャパシタ２２の電圧の情報に基づいて、大容量キャパシタ２２の電圧を検出する電圧検出部１１aと、遠隔検針を行う期間を含まない待機期間において、電圧検出部１１aにより検出された大容量キャパシタ２２の電圧が予め設定された条件を満たしたときにソーラー電源装置２０の異常と判断する異常判断部１１bと、異常判断部１１bがソーラー電源装置２０の異常と判断したことをセンター側装置６０(図１に示す)に携帯電話網無線部１３により報知する報知部１１cとを有する。
【００６３】
また、端末網制御装置１０１のソーラー電源装置２０は、外部に設置された太陽電池パネル３０の出力が接続された充電制御部２１と、充電制御部７により充電される大容量キャパシタ２２と、大容量キャパシタ２２の出力とバックアップ電池ＢＴとの出力を(自動的に)切り換える電源切換部２３と、電源切換部２３からの出力を端末網制御本体１０側の電源供給部１５に出力する出力部２４とを有する。この出力部２４は、ＤＣ／ＤＣコンバータで構成されており、端末網制御本体１０側の電源供給部１５に適合した電圧を出力する。
【００６４】
そして、大容量キャパシタ２２の出力を、短絡時などの安全性のために抵抗Ｒ２を介して、キャパシタ電圧出力端子２０aに接続している。そのキャパシタ電圧出力端子２０aは、信号変換部の一例としてのアナログ電圧入力可能な第２の端末網制御装置３１のアナログ電圧入力部３１aのアナログ入力ポートに接続される。さらに、アナログ電圧入力可能な端末網制御装置３１は、ソーラー電源装置２０のキャパシタ電圧出力端子２０aから出力されたキャパシタ電圧をメータの検針データの信号と同じ形式の信号に変換して、信号変換出力部３１bからメータＩ/Ｆ部１２に出力する。これによって、大容量キャパシタ２２の出力電圧が端末網制御本体１０の制御部１１により常時検出される。
【００６５】
図３に示すように、ソーラー電源装置２０の大容量キャパシタ２２のキャパシタ電圧を、アナログ電圧入力可能な第２の端末網制御装置３１に接続し、アナログ値を端末網制御装置１０１(親機)に送信する構成であれば、端末網制御装置１０１(親機)はハードウェアの変更をすることなく、ソフトウェアの変更のみで対応が可能である。
【００６６】
以上のように、端末網制御本体１０の制御部１１で常にソーラー電源装置２０の大容量キャパシタ２２の電圧を把握できていれば、大容量キャパシタ２２の残量が例えば３０％となった場合にセンター側装置６０に通報するなどという対応ができる。また、ソーラー電源装置２０の大容量キャパシタ２２の電圧をアナログ値で把握できるので、大容量キャパシタ２２の残量が５０％になったときに通報したり、大容量キャパシタ２２の残量が１０％になったときに通報したりするなど自在に選択することができる。
【００６７】
これによって、ソーラー電源装置２０の大容量キャパシタ２２の残量の少ないときは、消費の大きい検針動作を抑制し、バックアップ電池ＢＴの消耗を防ぐという運用も可能となる。
【００６８】
上記構成の端末網制御装置１０１およびテレメータシステムによれば、ソーラー電源装置２０のキャパシタ電圧出力端子２０aから出力された大容量キャパシタ２２のキャパシタ電圧を、第２の端末網制御装置３１によりメータの検針データの信号と同じ形式の信号に変換してメータＩ/Ｆ部１２に出力し、そのメータＩ/Ｆ部１２により取得された第２の端末網制御装置３１からの信号に基づいて、電圧検出部１１aにより大容量キャパシタ２２のキャパシタ電圧を検出する。そうして、遠隔検針を行う期間を含まない待機期間において、端末網制御本体１０の異常判断部１１bが、電圧検出部１１aにより検出された大容量キャパシタ２２の電圧に基づいて、大容量キャパシタ２２の電圧が予め設定された条件を満たしたときにソーラー電源装置２０の異常と判断し、異常判断部１１bがソーラー電源装置２０の異常と判断したことを報知部１１cからセンター側装置６０に報知する。このようにして、ソーラー電源装置２０の異常を容易に検出でき、検出されたソーラー電源装置２０の異常をセンター側の管理者などに知らせることができる。
【００６９】
また、端末網制御本体１０の異常判断部１１bにおける「予め設定された条件」として、電圧検出部１１aにより検出された大容量キャパシタ２２の電圧が予め設定された期間以上連続して満充電電圧とならないという条件、または、電圧検出部１１aにより検出された大容量キャパシタ２２の電圧が予め設定された期間以上連続して下降したという条件を用いることによって、ソーラー電源装置２０の異常を確実に判断することができる。
【００７０】
なお、上記「予め設定された条件」は、上記２つの条件に限らない。また、例えば、「予め設定された条件」として複数の条件を組み合わせて、少なくとも１つの条件を満たすかまたは２以上の条件を同時に満たすときに、「予め設定された条件」を満たしたとしてもよい。
【００７１】
また、アナログ電圧入力可能な第２の端末網制御装置３１を用いて、ソーラー電源装置２０のキャパシタ電圧出力端子２０aから出力された大容量キャパシタ２２のキャパシタ電圧を、メータの検針データの信号と同じ形式の信号に変換してメータＩ/Ｆ部１２に出力し、そのメータＩ/Ｆ部１２により取得された第２の端末網制御装置３１からの信号に基づいて、電圧検出部１１aにより大容量キャパシタ２２のキャパシタ電圧を検出することによって、メータから検針データの情報を取得するためのメータＩ/Ｆ部１２を利用してキャパシタ電圧を検出することができる。したがって、端末網制御本体１０は、ハードウェアの変更をすることなく、ソフトウェアの変更のみで対応が可能となる。
【００７２】
〔第３実施形態〕
図４はこの発明の第３実施形態のテレメータシステムの構成図を示している。この第３実施形態のテレメータシステムは、端末網制御装置とセンター側装置を除いて第１実施形態のテレメータシステムと同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付している。
【００７３】
このテレメータシステムは、図４に示すように、親機としての端末網制御装置２０１と、端末網制御装置２０１と特定小電力無線により通信を行う子機としての端末網制御装置２と、端末網制御装置２０１と無線基地局４０と通信回線網５０を介して通信を行うセンター側装置６０とを備えている。
【００７４】
また、図５は端末網制御装置２０１の構成図を示している。この端末網制御装置２０１は、端末網制御本体１０の制御部１１を除いて第１実施形態の端末網制御装置１と同一の構成をしている。
【００７５】
端末網制御本体１０の制御部１１は、ソーラー電源装置２０の大容量キャパシタ２２の電圧を検出する電圧検出部１１aを有し、第１実施形態の異常判断部１１bと報知部１１cはない。この端末網制御本体１０は、電圧検出部１１aにより検出された大容量キャパシタ２２の電圧の情報を、端末側通信部の一例としての携帯電話網無線部１３によりセンター側装置６０に送信する。
【００７６】
そして、上記センター側装置６０は、図４に示すように、端末網制御装置２０１から送信された情報を受信するセンター側通信部としての通信部６０aと、遠隔検針を行う期間を含まない待機期間において、通信部６０aにより受信されたソーラー電源装置２０の大容量キャパシタ２２の電圧の情報に基づいて、大容量キャパシタ２２の電圧が予め設定された条件を満たしたときに端末網制御装置２０１のソーラー電源装置２０の異常と判断する異常判断部６０bと、異常判断部６０bが端末網制御装置２０１のソーラー電源装置２０の異常と判断したことを報知する報知部６０cとを有する。
【００７７】
上記センター側装置６０の報知部６０cは、表示装置や音声出力装置などによりセンター側の管理者などに端末網制御装置２０１のソーラー電源装置２０の異常を知らせる。
【００７８】
上記構成のテレメータシステムによれば、端末網制御装置２０１において、ソーラー電源装置２０の大容量キャパシタ２２の電圧を端末網制御本体１０の電圧検出部１１aにより検出し、検出された大容量キャパシタ２２の電圧の情報を端末網制御本体１０の携帯電話網無線部１３から送信して、センター側装置６０において、端末網制御装置２０１側ら送信された大容量キャパシタ２２の電圧の情報を、センター側装置６０の通信部６０aにより受信して、遠隔検針を行う期間を含まない待機期間において、センター側装置６０の異常判断部６０bが、通信部６０aにより受信された大容量キャパシタ２２の電圧の情報に基づいて、大容量キャパシタ２２の電圧が予め設定された条件を満たしたときに端末網制御装置２０１のソーラー電源装置２０の異常と判断し、異常判断部６０bが端末網制御装置２０１のソーラー電源装置２０の異常と判断したことを報知部６０cによりセンター側の管理者などに報知する。このようにして、端末網制御装置２０１のソーラー電源装置２０の異常を容易に検出でき、検出された端末網制御装置２０１側のソーラー電源装置２０の異常をセンター側の管理者などに知らせることができる。
【００７９】
また、センター側装置６０の異常判断部６０bにおける「予め設定された条件」としては、大容量キャパシタ２２の電圧が予め設定された期間以上連続して満充電電圧とならないという条件、または、大容量キャパシタ２２の電圧が予め設定された期間以上連続して下降したという条件を用いることによって、ソーラー電源装置２０の異常を確実に判断することができる。
【００８０】
なお、上記「予め設定された条件」は、上記２つの条件に限らない。また、例えば、「予め設定された条件」として複数の条件を組み合わせて、少なくとも１つの条件を満たすかまたは２以上の条件を同時に満たすときに、「予め設定された条件」を満たしたとしてもよい。
【００８１】
上記第１,第２実施の形態では、端末網制御装置１,１０１を用いたテレメータシステムについて説明したが、この発明の端末網制御装置は、テレメータシステムに限らず、センター側装置との間で通信回線を介して通信を行うものであればよい。
【００８２】
また、上記第１〜第３実施の形態では、太陽電池パネル３０で得た電力を蓄電する大容量キャパシタ２２およびバックアップ電池ＢＴを用いて端末網制御本体１０に電力を供給する端末網制御装置およびそれを用いたテレメータシステムについて説明したが、商用電源からの電源供給も併用した端末網制御装置やテレメータシステムにこの発明を適用してもよい。
【００８３】
この発明の端末網制御装置およびテレメータシステムによって、ソーラー電源装置の様々な自己診断が可能となり、さらなる安定運用や、異常の早期発見、またそれによるメンテナンス対応の削減などの効果が期待できる。また、これら自己診断機能の充実により、ソーラー電源装置に対する安心感が増大し、太陽電池で得た電力を蓄電するキャパシタを用いて端末網制御本体に電力を供給するソーラー電源装置の導入促進の効果がある。
【００８４】
また、この発明は、太陽光発電を利用した端末網制御装置で安定的な運用を図るための自己診断機能を実現するための構成を提供する。
【００８５】
この発明の端末網制御装置によれば、太陽電池で得た電力を蓄電するキャパシタを用いて電力を供給するソーラー電源装置での安定運用の指標となるパラメータである大容量キャパシタの電圧を端末網制御本体に出力する構成を取ることにより、センター側からのキャパシタ電圧の監視が可能になるだけではなく、自己診断なども可能となり、上記の不安を払拭することができる。この自己診断として、太陽電池の異常検知、キャパシタの故障検知、充電量不足の通報機能などを行えば、さらに高度な維持管理が可能となる。
【００８６】
例えば、キャパシタ電圧が一度も上昇することなく下降する一方であれば、太陽電池の接続不良もしくはキャパシタの故障が考えられる他に、検針日以外で５日以上満充電に回復できないのは、パネルの設置不良か、隣に建物が経つなど環境の変化による日照不足と判断することができる。また、キャパシタの電力残量が、例えば残り３０％になればセンター側に発呼をあげるなども可能となる。
【００８７】
この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記第１〜第３実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。
【符号の説明】
【００８８】
１,１０１,２０１…端末網制御装置(親機)
２…端末網制御装置(子機)
３,４…メータ
１０…端末網制御本体
１１…制御部
１１a…電圧検出部
１１b…異常判断部
１１c…報知部
１２…メータＩ/Ｆ部
１３…携帯電話網無線部
１４…特定小電力無線部
１５…電源供給部
２０…ソーラー電源装置
２１…充電制御部
２２…大容量キャパシタ
２３…電源切換部
２４…出力部
３０…太陽電池パネル
３１…端末網制御装置
３１a…アナログ電圧入力部
３１b…信号変換出力部
４０…無線基地局
５０…通信回線網
６０…センター側装置
ＢＴ…バックアップ電池
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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