(57)【要約】【課題】通信用コネクタを通じて給電することで電源コネクタを不要とし、自動検針装置のコストダウンを計ると同時に、メーターの電池消耗を補う。【解決手段】自動検針装置１０１は、ＤＣフリー符号化・復号化を行うマイコン１０５と、ＤＣフリー符号化された通信信号を通過さえ、かつ太陽電池パネル１０２における受光量の変化から生じる電圧変動を遮断するハイパスフィルタ１０８と、ノイズを除去するローパスフィルタ１１１と、二次電池１０９を充電する電源制御装置１１０と、第一の通信用コネクタの負極１１３，正極１１４と、第二の通信用コネクタの負極１１５，正極１１６を備え、第一の通信用コネクタをメーター１０３に接続し、第二の通信用コネクタを太陽電池パネルに接続することで、電源コネクタを新たに設ける必要をなくし、自動検針装置経由でメーターに給電することで、メーターの電池消耗を補う。【選択図】図１
2014072872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信を行うためのアンテナと、デジタルデータ送受信を行うためにＤＣフリー符号化・復号化を行うマイコンと、マイコンから出力される符号化されたデータを送信する送信バッファと、受信された信号をマイコンへ入力する受信バッファと、送信信号および受信信号を通過させ、かつ太陽電池パネルにおける受光量の変化から生じる電圧変動を遮断するハイパスフィルタと、ＤＣ電源電圧を通過させ、かつ通信信号を遮断するローパスフィルタと、通信信号が取り除かれたＤＣ電源電圧をもとに、二次電池を充電する電源制御装置と、正極と負極を備える第一の通信用コネクタと、正極と負極を備え第一の通信用コネクタの正極および負極とそれぞれ接続された第二の通信用コネクタと、グランドを備え、
グランドは第一の通信用コネクタの負極と、第二の通信用コネクタの負極に接続され、
ハイパスフィルタと、ローパスフィルタは第一の通信用コネクタと、第二の通信用コネクタの正極に接続されたことを特徴とする自動検針装置。
【請求項２】
ハイパスフィルタを直列のコンデンサ１個で構成した請求項１記載の自動検針装置。
【請求項３】
マイコンがデジタルデータ送受信を行う際のＤＣフリー符号がマンチェスタ符号である請求項１記載の自動検針装置。
【請求項４】
デジタルデータ送受信を行うためにＤＣフリー符号化・復号化を行うマイコンと、マイコンから出力される符号化されたデータを送信する送信バッファと、受信された信号をマイコンへ入力する受信バッファと、送信信号および受信信号を通過させ、かつ太陽電池パネルにおける受光量の変化から生じる電圧変動を遮断するハイパスフィルタと、ＤＣ電源電圧を通過させ、かつ通信信号を遮断するローパスフィルタと、通信信号が取り除かれたＤＣ電源電圧をもとに、二次電池を充電する電源制御装置と、正極と負極を備える通信用コネクタと、グランドを備え、
グランドは通信用コネクタの負極に接続され、
ハイパスフィルタと、ローパスフィルタは通信用コネクタの正極に接続されたことを特徴とするガスメーター。
【請求項５】
ハイパスフィルタを直列のコンデンサ１個で構成した請求項４記載のガスメーター。
【請求項６】
マイコンがデジタルデータ送受信を行う際のＤＣフリー符号がマンチェスタ符号である請求項４記載のガスメーター。
【請求項７】
請求項１記載の自動検針装置と、請求項２記載のガスメーターと、太陽電池パネルからなり、自動検針装置の第一の通信用コネクタはガスメータの通信用コネクタと接続され、自動検針装置の第二の通信用コネクタは太陽電池パネルに接続されたことを特徴とするガス自動検針システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスメーターまたはセンターへの伝送装置との有線通信を行うコネクタに、太陽電池パネルなどの外部電源を接続して、給電することのできる自動検針装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ガスメーターの自動検針を行うためのシステムとして、各世帯のガスメーターに中継機能を持つ自動検針装置を有線で接続し、集合住宅全体をメッシュネットワークで結ぶ構成が提案されている。また、検針情報をセンターへ通知するだけでなく、顧客宅内の情報端末等に表示し、ガス使用量を見える化するサービスへの要望が高まっている。
最近、自動検針のネットワーク形態として、各世帯の検針情報は、隣家から隣家へと中継されて特定の自動検針装置に集められ、広域無線ネットワークや、公衆回線などを通じてセンターへ伝達される方式が注目されている。自動検針装置が、メーターと、センターへの伝達装置のそれぞれに接続するためには、２対の有線端子が必要となる。しかし、通常は、センターへの伝達装置に接続されている自動検針装置は、ネットワークの中の１台だけで、その他の自動検針装置はメーターだけに接続され、残りの１対の通信コネクタが活用されないことになる。この空きコネクタを有効活用する可能性として、太陽電池パネルを接続し、自動検針装置もしくはメーターを駆動する電力を補給することが考えられる。図３に三世帯からなる自動検針のシステム構成を示す。第１のメーター３０１、第２のメーター３０２、第３のメーター３０３と、第１の自動検針装置３０４、第２の自動検針装置３０５、第３の自動検針装置３０６と、第１の太陽電池パネル３０７、第２の太陽電池パネル３０８、第３の太陽電池パネル３０９と、センターへの接続手段３１０から構成されている。太陽電池パネルを使用しないシステムでは、第１の自動検針装置３０４、第２の自動検針装置３０５、およびセンターへの接続手段の通信コネクタの１つが空きコネクタとなり活用されないが、図３のように太陽電池パネルを取り付けることで、通信コネクタを有効活用できるだけでなく、太陽光エネルギーの常時補給により、検針頻度の増加要求に対応したシステムが構築可能となる。
通常、ガスメーターが設置される場所において、商用電源から給電できるケースは少ない。現在、自動検針装置の電源方式としては、リチウム１次電池を搭載し、自動検針装置の商品寿命まで電池の交換なしで駆動する方法が主流である。従来の一ヶ月に数回程度の自動検針であればこの方法で十分であるが、ガス使用量の見える化のニーズが高まり、検針の頻度を飛躍的に高めたい場合、電池の必要本数が増大し自動検針装置の大型化およびコストアップにつながるという問題がある。
このような問題に対しては、二次電池や、電気二重層コンデンサ等の大容量コンデンサを内部に搭載し、太陽電池パネルなどの外部電源から充電することで、消費電流の増大に対応する方法が一般的に知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
図４は、特許文献１に記載された従来の自動検針装置を示すものである。図４に示すように、自動検針装置４０１は、アンテナ４０４、自動検針装置本体４０５、ソーラー電源装置４０６、電源コネクタ４０７、通信用コネクタ４０８から構成され、メーター４０２と、太陽電池パネル４０３に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２３６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、図４に示す従来の構成では、太陽電池パネル等の外部電源を無線機の電源部に接続するため、４０７のような給電専用のコネクタを別に設ける必要があった。また、検針頻度の増大により、メーターの消費電力が増えた分の電池消耗を補う必要が生じるという課題があった。本発明は、自動検針装置に元々備わっているセンターへの伝達装置に接続するための有線通信用の端子を通じて、外部電源から給電することで、電源コネクタを新たに設ける必要をなくすと同時に、外部電源からメーターに給電する手段を提供し、メーターの電池消耗を補うためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
給電用の端子と通信用の端子を共用した場合、ＤＣ電源電圧と通信信号が重ね合わされるため、自動検針装置内部においては、ＤＣ電源電圧は電源制御装置へ、通信信号は通信バッファを介してマイコンへ、それぞれ劣化することなく伝わる機構が必要となる。そのために、送受信バッファと端子の間にハイパスフィルタを設け、マイコンが外部との通信を行う際には、ＤＣフリー符号で符号化・復号化する。ハイパスフィルタのカットオフ周波数は、符号レートから定まる周波数成分を劣化なく通過させ、かつ太陽電池パネルの受光量の変化から生じる電圧変動を通過させないように設計される。また、電源制御装置と端子の間にはローパスフィルタを設ける。ローパスフィルタのカットオフ周波数は、端子から入力されるＤＣ電源電圧を通過させ、かつ通信信号は通過させないよう設計される。以上のように構成することで、ＤＣ電源電圧は電源制御装置へ、通信信号は通信バッファを介してマイコンへ、それぞれ劣化することなく伝達される。電源制御装置は太陽電池パネルから供給されるＤＣ電源電圧によって、二次電池を充電する。
【０００７】
さらに、上記の自動検針装置と同様の構成をメーター内部に設けることで、メーターの端子に太陽電池パネルが接続された場合に、メーター内部の二次電池が充電されるようにする。しかし、メーターは自動検針装置に比べて普及数が多いため、自動検針装置に通信用コネクタを２対設け、メーターには通信用コネクタを１対のみ設けるほうが、その逆の場合よりもコスト的に有利である。ここで、自動検針装置に設けた２対の有線端子のうち、一方はメーターに接続され、他方は太陽電池パネルに接続される。その２対の有線端子は自動検針装置内部で、電気的に直結される。以上のように構成することで、太陽電池パネルが直接メーターに接続されなくても、自動検針装置を経由して給電されることになるので、メーター内部の二次電池は問題なく充電される。
【発明の効果】
【０００８】
以上より明らかなように、本発明によれば、多くの自動検針装置で使われないままになる通信用コネクタを有効活用することで、太陽電池パネルを接続するための電源コネクタを新たに設ける必要がなくなるので、その分、自動検針装置のコストダウンを計ることができる。また、通信用コネクタを１対だけ有するガスメーターにおいても、太陽電池パネルから自動検針装置を経由してメーターに給電されることで、検針頻度の増加に伴って生じるメーターの電池消耗を補うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるガス自動検針システムの構成図
【図２】本発明の実施の形態２にかかるガス自動検針システムの構成図
【図３】従来の自動検針システムの構成図
【図４】従来の自動検針装置の構成を表す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
第１の発明は、無線通信を行うためのアンテナと、デジタルデータ送受信を行うためにＤＣフリー符号化・復号化を行うマイコンと、マイコンから出力される符号化されたデー
タを送信する送信バッファと、受信された信号をマイコンへ入力する受信バッファと、送信信号および受信信号を通過させ、かつ太陽電池パネルにおける受光量の変化から生じる電圧変動を遮断するハイパスフィルタと、ＤＣ電源電圧を通過させ、かつ通信信号を遮断するローパスフィルタと、ローパスフィルタから入力される通信信号が取り除かれたＤＣ電源電圧をもとに、二次電池を充電する電源制御装置と、正極と負極を備える第一の通信用コネクタと、正極と負極を備え第一の通信用コネクタの正極および負極とそれぞれ接続された第二の通信用コネクタと、グランドを備え、グランドは第一の通信用コネクタの負極と、第二の通信用コネクタの負極に接続され、ハイパスフィルタと、ローパスフィルタは第一の通信用コネクタと、第二の通信用コネクタの正極に接続されることにより、太陽電池パネルを接続するための電源コネクタを新たに設ける必要がなくなるので、その分、自動検針装置のコストダウンを計ることができる。
第２の発明は、特に第１の発明のハイパスフィルタを直列のコンデンサ１個という簡易な構成にしたことにより、ハイパスフィルタ回路を低コストで実現できる。
【００１１】
第３の発明は、特に第１の発明のマイコンがデジタルデータ送受信を行う際のＤＣフリー符号を、簡易なマンチェスタ符号とすることにより、少ない演算量で実現できる。
【００１２】
第４の発明は、デジタルデータ送受信を行うためにＤＣフリー符号化・復号化を行うマイコンと、マイコンから出力される符号化されたデータを送信する送信バッファと、受信された信号をマイコンへ入力する受信バッファと、送信信号および受信信号を通過させ、かつ太陽電池パネルにおける受光量の変化から生じる電圧変動を遮断するハイパスフィルタと、ＤＣ電源電圧を通過させ、かつ通信信号を遮断するローパスフィルタと、ローパスフィルタから入力される通信信号が取り除かれたＤＣ電源電圧をもとに、二次電池を充電する電源制御装置と、正極と負極を備える通信用コネクタと、グランドを備え、グランドは通信用コネクタの負極に接続され、ハイパスフィルタと、ローパスフィルタは通信用コネクタの正極に接続されることにより、太陽電池パネルを接続するための電源コネクタを新たに設ける必要がなくなるので、その分、ガスメーターのコストダウンを計ることができる。
【００１３】
第５の発明は、特に第４の発明のハイパスフィルタを直列のコンデンサ１個という簡易な構成にしたことにより、ハイパスフィルタ回路を低コストで実現できる。
【００１４】
第６の発明は、特に第４の発明のマイコンがデジタルデータ送受信を行う際のＤＣフリー符号を、簡易なマンチェスタ符号とすることにより、少ない演算量で実現できる。
【００１５】
第７の発明は、第１の発明の自動検針装置と、第２の発明のガスメーターと、太陽電池パネルからなり、自動検針装置の第一の通信用コネクタはガスメータの通信用コネクタと接続され、自動検針装置の第二の通信用コネクタは太陽電池パネルに接続されることにより、通信用コネクタを１対だけ有するガスメーターにおいても、太陽電池パネルから自動検針装置を経由してメーターに給電されることで、検針頻度の増加に伴って生じるメーターの電池消耗を補うことができる。
【００１６】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第一の実施の形態におけるガス自動検針システムの図を示すものであり、第７の発明の構成を表している。また、図１では、自動検針装置１０１の内部構成も同時に示すことで、第１の発明の内容を詳細に表している。以下、実施の形態１について図１を参照しながら説明する。自動検針装置１０１は、無線通信を行うためのアンテナ１
０４と、デジタルデータ送受信を行うためにＤＣフリー符号化・復号化を行うマイコン１０５と、マイコン１０５から出力される符号化されたデータを送信する送信バッファ１０７と、受信された信号をマイコン１０５へ入力する受信バッファ１０６と、送信信号および受信信号を通過させ、かつ太陽電池パネル１０２における受光量の変化から生じる電圧変動を遮断するハイパスフィルタ１０８と、ＤＣ電源電圧を通過させ、かつ通信信号を遮断するローパスフィルタ１１１と、通信信号が取り除かれたＤＣ電源電圧をもとに、二次電池１０９を充電する電源制御装置１１０と、正極１１４と負極１１３を備える第一の通信用コネクタと、正極１１６と負極１１５を備える第二の通信用コネクタと、グランド１１２を備えている。そして、グランド１１２は第一の通信用コネクタの負極１１３と、第二の通信用コネクタの負極１１５に接続され、ハイパスフィルタと、ローパスフィルタは第一の通信用コネクタの正極１１４と、第二の通信用コネクタの正極１１６に接続されることにより、太陽電池パネル１０２を接続するための電源コネクタを新たに設ける必要がなくなるので、その分、自動検針装置１０１のコストダウンを計ることができる。
【００１８】
メーター１０３は、第４の発明によるガスメーターを示しているが、その内部構成については、実施の形態２で詳細を述べる。自動検針装置１０１の第一の通信用コネクタの負極１１３および正極１１４はメーター１０３と接続され、第二の通信用コネクタの負極１１５および正極１１６は太陽電池パネル１０２と接続されている。
以上のように構成することにより、通信用コネクタを１対だけ有するガスメーターにおいても、太陽電池パネルから自動検針装置を経由してメーターに給電されることで、検針頻度の増加に伴って生じるメーターの電池消耗を補うことができる。
【００１９】
また、特にハイパスフィルタ１０８を直列のコンデンサ１個という簡易な構成としてもよい。その場合、ハイパスフィルタ回路を低コストで実現できる。さらにまた、特にマイコンがデジタルデータ送受信を行う際のＤＣフリー符号を、簡易なマンチェスタ符号としてもよい。その場合、少ない演算量で実現できる。
【００２０】
（実施の形態２）
図２は、本発明の第二の実施の形態におけるガス自動検針システムの図を示すものであり、第７の発明の構成を表している。図２では、メーター２０１の内部構成も同時に示すことで、第４の発明の内容を詳細に表している。以下、実施の形態２について図２を参照しながら説明する。メーター２０１は、デジタルデータ送受信を行うためにＤＣフリー符号化・復号化を行うマイコン２０４と、マイコン２０４から出力される符号化されたデータを送信する送信バッファ２０６と、受信された信号をマイコン２０４へ入力する受信バッファ２０５と、送信信号および受信信号を通過させ、かつ太陽電池パネル２０２における受光量の変化から生じる電圧変動を遮断するハイパスフィルタ２０７と、ＤＣ電源電圧を通過させ、かつ通信信号を遮断するローパスフィルタ２１０と、通信信号が取り除かれたＤＣ電源電圧をもとに、二次電池２０８を充電する電源制御装置２０９と、正極２１３と負極２１２を備える通信用コネクタと、グランド２１１を備えている。そして、グランド２１１は通信用コネクタの負極２１２に接続され、ハイパスフィルタと、ローパスフィルタは通信用コネクタの正極２１３に接続されることにより、太陽電池パネル１０２を接続するための電源コネクタを新たに設ける必要がなくなるので、その分、メーター２０１のコストダウンを計ることができる。
【００２１】
自動検針装置２０３は、第１の発明による自動検針装置を示しているが、その内部構成については、すでに実施の形態１で詳細を述べた。メーター２０１の通信用コネクタの負極２１２および正極２１３は自動検針装置２０３と接続されることで、自動検針装置を経由して太陽電池パネル２０２とも接続されている。
【００２２】
以上のように構成することにより、通信用コネクタを１対だけ有するガスメーターにお
いても、太陽電池パネルから自動検針装置を経由してメーターに給電されることで、検針頻度の増加に伴って生じるメーターの電池消耗を補うことができる。
【００２３】
また、特にハイパスフィルタ２０７を直列のコンデンサ１個という簡易な構成としてもよい。その場合、ハイパスフィルタ回路を低コストで実現できる。さらにまた、特にマイコンがデジタルデータ送受信を行う際のＤＣフリー符号を、簡易なマンチェスタ符号としてもよい。その場合、少ない演算量で実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
以上のように、本発明にかかる自動検針装置、ガスメーター、およびガス自動検針システムは、ガスメーターを水道メーターに置き換えることにより、水道自動検針システムにも適用することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１０１、２０３、４０１  自動検針装置
１０２、２０２、４０３  太陽電池パネル
１０３、２０１、４０２  メーター
１０４、４０４  アンテナ
１０５、２０４  マイコン
１０６、２０５  受信バッファ
１０７、２０６  送信バッファ
１０８、２０７  ハイパスフィルタ
１０９、２０８  二次電池
１１０、２０９  電源制御装置
１１１、２１０  ローパスフィルタ
１１２、２１１  グランド
１１３、２１２、１１５  負極
１１４、２１３、１１６  正極
３０１  第１のメーター
３０２  第２のメーター
３０３  第３のメーター
３０４  第１の自動検針装置
３０５  第２の自動検針装置
３０６  第３の自動検針装置
３０７  第１の太陽電池パネル
３０８  第２の太陽電池パネル
３０９  第３の太陽電池パネル
３１０  センターへの接続手段
４０５  自動検針装置本体
４０６  ソーラー電源装置
４０７  電源コネクタ
４０８  通信用コネクタ
【図１】
2014072872.tif 000003
【図２】
2014072872.tif 000004
【図３】
2014072872.tif 000005
【図４】
2014072872.tif 000006