(57)【要約】  本発明の技術は、メータの外部の伝導を防止するために電気的に絶縁されている、外部に取り付けられているアンテナを有するユーティリティメータを開示する。アンテナは、メータカバーの内面に隣接して位置付けられており、計量基板に接続するように構成されている通信デバイスに結合されている。ユーティリティメータはまた、通信デバイスと結合するための１つまたは複数のリード線を有するアンテナをも備え、リード線は、メータカバー内の開口部を通じて延伸する。通信デバイスは、計量基板との無線周波数干渉を最小限に抑えるか、または、なくすように位置付けられることが有利である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーティリティメータ（２０）であって、
カバー（８８）と、
前記カバー（８８）の表面に実質的に隣接して位置付けられている通信デバイス（２６）と、
前記通信デバイス（２６）に結合されており、前記カバー（８８）に対して外部に取り付けられているアンテナ（８６）と、
前記カバー（８８）に固定して取り付けられており、前記メータ（２０）の外部の電気の伝導を防止するために前記アンテナ（８６）を絶縁するように構成されているアンテナハウジング（３８）と
を備える、ユーティリティメータ（２０）。
【請求項２】
前記アンテナ（８６）を少なくとも部分的に被覆するように構成されているアンテナハウジング（３８）をさらに備える、請求項１記載のユーティリティメータ（２０）。
【請求項３】
前記アンテナ（８６）は、前記アンテナハウジング（３８）の少なくとも一部分に係合するように構成されている１つまたは複数のフック（９０）をさらに備える、請求項２記載のユーティリティメータ（２０）。
【請求項４】
前記フック（９０）は、前記アンテナ（８６）が前記通信デバイス（２６）に結合されるときに、前記アンテナハウジング（３８）の少なくとも一部分に係合するように構成されている、請求項３記載のユーティリティメータ（２０）。
【請求項５】
前記メータカバー（８８）は、前記アンテナ（８６）を受け入れるようなサイズおよび形状にされている受け入れ溝を備える、請求項１記載のユーティリティメータ（２０）。
【請求項６】
前記アンテナ（８６）は、ケーブル（４０）を利用して前記通信デバイス（２６）と結合するように構成されている、請求項１記載のユーティリティメータ（２０）。
【請求項７】
アンテナリード線（３４）を受け入れ、前記通信デバイス（２６）に接続するために前記アンテナリード線（３４）が前記メータカバー（８８）を通過する点においてシールするように構成されている１つまたは複数のグロメット（３６）をさらに備える、請求項１記載のユーティリティメータ（２０）。
【請求項８】
前記グロメット（３６）は、１つまたは複数の角度で前記アンテナリード線（３４）を挿入することを可能にするように構成されている、請求項７記載のユーティリティメータ（２０）。
【請求項９】
前記アンテナ（８６）は、前記アンテナリード線（３４）を前記通信デバイス（２６）上の表面に取り付けることによって、前記通信デバイス（２６）に結合するように構成されている、請求項１記載のユーティリティメータ（２０）。
【請求項１０】
前記メータカバー（８８）は、凹溝（４６）を備え、前記アンテナ（８６）は、前記凹溝（４６）に一致するように構成されている、請求項１記載のユーティリティメータ（２０）。
【請求項１１】
前記メータカバー（８８）は、前記アンテナ（８６）を前記凹溝（４６）内に位置付けるために、前記凹溝（４６）内または前記凹溝（４６）付近に配置されている１つまたは複数の保持柱（４８）をさらに備える、請求項１０記載のユーティリティメータ（２０）。
【請求項１２】
ユーティリティメータ（２０）のためのカバー（８８）であって、
アンテナ（８６）を受け入れるための凹溝（４６）と、
少なくとも１つのアンテナリード線（３４）を受け入れるための、前記ユーティリティメータ（２０）の表面を通じて形成されている少なくとも１つの開口部と、
前記凹溝（４６）および前記少なくとも１つの開口部に隣接して、前記ユーティリティメータ（２０）の前記表面に固定して取り付けられているアンテナハウジング（３８）と
を備える、ユーティリティメータ（２０）のためのカバー（８８）。
【請求項１３】
前記アンテナハウジング（３８）は、アンテナ（８６）を少なくとも部分的に封止するように構成されており、前記凹溝（４６）は、前記少なくとも部分的に封止されているアンテナ（８６）を受け入れるように構成されている、請求項１２記載のユーティリティメータカバー（８８）。
【請求項１４】
前記アンテナハウジング（３８）は、実質的に非導電性である、請求項１２記載のユーティリティメータカバー（８８）。
【請求項１５】
ユーティリティメータ（２０）のためのカバー（８８）であって、
部分的に前記メータカバー（８８）の表面内に形成されているアンテナ（８６）と、
前記アンテナ（８６）に伝導性に結合されている少なくとも１つのリード線（３４）と、
前記メータカバー（８８）を部分的に通る少なくとも１つの開口部と
を備え、
前記少なくとも１つのアンテナリード線（３４）は、前記アンテナ（８６）から前記メータカバー（８８）の内部容積へと延伸する、ユーティリティメータ（２０）のためのカバー（８８）。
【請求項１６】
前記メータカバー（８８）の外面に固定して取り付けられているアンテナハウジング（３８）をさらに備える、請求項１５記載のユーティリティメータカバー（８８）。
【請求項１７】
メータ構成要素を前記メータカバー（８８）の内面に固定するためのスナップおよびロック機構をさらに備える、請求項１５記載のユーティリティメータカバー（８８）。
【請求項１８】
前記スナップおよびロック機構は、前記メータカバー（８８）に一体的に形成されている、請求項１５記載のユーティリティメータカバー（８８）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の技術はユーティリティメータに関し、より詳細には、外部に取り付けられているＲＦアンテナを有するユーティリティメータに関する。
【背景技術】
【０００２】
ユーティリティメータは、中でも水、電気、およびガスのようなユーティリティの消費に関係する多くの機能を組み込んでいる。ユーティリティメータは、ユーティリティ提供者が、消費者または消費者団体によるユーティリティ使用状況を遠隔でモニタリングすることを可能にすることができる。
【０００３】
アンテナは、ユーティリティメータ構成要素（たとえば、ネットワークインターフェースコントローラ（ＮＩＣ））をネットワークに接続する方法を提供する。アンテナは、遠隔して計器を読み取ること、または、消費者に新たなユーティリティサービスを提供することなどのために、遠隔してアクセスすることを可能にするために、計量回路から得られるデータを、ＮＩＣを通じてネットワークに送信することを可能にする。遠隔してアクセスすることが可能であることによって、計器を読み取るための人的資源のコスト、および、結果として生じる誤りのような、人間が計器を読み取ることに関連付けられる問題を最小限に抑えることができる。
【０００４】
計量回路から受信されるデータは、ワイヤレスデータ伝送媒体（たとえば、無線、超音波、または赤外線システム）を介して、あるいは、電話網もしくはコンピュータネットワーク、光リンクまたは他の有線通信媒体（たとえば、電力線搬送）を介してネットワークに送信することができる。
【０００５】
アンテナをユーティリティメータの内部に（たとえば、ユーティリティメータカバーの下に）取り付けることは、ユーティリティメータをネットワークに接続するためのソリューションとして使用されている。しかしながら、アンテナがユーティリティメータのカバーの下に取り付けられると、電子機器および導体との無線周波数（ＲＦ）干渉が、アンテナからネットワークへのデータ送信に伴う問題を課すおそれがある。
【０００６】
ＲＦ干渉を低減するために、アンテナをユーティリティメータカバーの外部に取り付けることができる。そのような外部取り付けソリューションは一般的に、アンテナをメータボックスに取り付けること、および、メータ台の裏側を通じてケーブルを通すことを含む。たとえば、ＮＩＣのための交流電源を提供することによって、または、ＲＦ結合器を介してＮＩＣにアンテナを接続することによって、外部アンテナを絶縁するよう注意を払わなければならない。絶縁に失敗すると、電気ショックの危険性がもたらされる可能性があり、これは住宅への設置で特に懸念される。そのような構成は、特に大規模なユーティリティ運営に適用されるときに法外なコストがかかる可能性がある。
【０００７】
上述した欠陥に起因して、安全で効率的である、外部に取り付けられているアンテナを有するユーティリティメータを有することが望ましい。
【０００８】
本発明の技術の目標は、メータの外部の電気の望ましくない状態を防止しながら、ユーティリティメータと関連付けられる通信における改善された無線周波数（ＲＦ）性能を実現することである。本発明の技術において、ＲＦ性能は、メータを保護し、メータハウジングを少なくとも部分的に封止するカバーの外部にアンテナを位置付けることによって改善される。外部取り付けへのアプローチは、ユーティリティメータ内の電子機器および導体に近接することによって課される干渉の所望される低減を達成し、ＮＩＣを介したネットワークへのデータ送信の効率を改善する。この目標の安全性の態様は、アンテナをアンテナハウジング内に封止し、実施形態によっては、さらに、アンテナをメータカバーの表面内に埋め込むか、または、メータカバー内に形成される陥凹部内にアンテナを位置付けることによって達成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第２００６／０２８４７８４号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の技術は、メータカバーの上面にほぼ隣接して位置付けることができる通信デバイスを含むユーティリティメータを開示する。メータカバーの上面は、メータカバーの外部で見えるディスプレイを含むことができる。ユーティリティメータの内部に位置する計量基板は、通信デバイスと接続するように構成されている。本明細書において開示されている構成は、ユーティリティメータの通信システムの性能を最適化するために、通信デバイスをカバーの内面に隣接して配置することをより実現可能にする。
【００１１】
ユーティリティメータはまた、アンテナを通信デバイスと結合するための１つまたは複数のリード線を有するアンテナも含む。アンテナは、ユーティリティメータの外面に、外面の中にまたは外面付近に位置付けられ、計量基板の構成要素との無線周波数干渉を最小限に抑えるかまたはなくすように位置付けられる。アンテナは、メータ内部に延伸するリード線によって通信デバイスに結合される。いくつかの実施形態において、アンテナは、アンテナリード線を通信デバイスに、または通信デバイスの表面を通じて取り付けることによって、通信デバイスに結合される。たとえば、アンテナリード線は、通信デバイスの第１の表面上で始まる貫通孔開口部を通過し、従来の接合技法（たとえば、はんだ付け）を使用して、第１の表面とは反対の、通信デバイスの第２の表面に結合することができる。貫通孔結合は、接合のためのアクセスおよび十分な間隔を与えるのに特に有用である。
【００１２】
いくつかの実施形態において、ユーティリティメータはまた、アンテナを少なくとも部分的に被覆するように構成されているメータカバーに取り付け可能なアンテナハウジングをも含む。アンテナハウジングは、アンテナの非伝導性コーティングまたは他の非伝導性表面と協働して、メータカバーによって封止されておらず、そうでなければ意図しない接触または露出の影響を受けることになるアンテナの部分を保護的に絶縁することができる。
【００１３】
いくつかの実施形態において、アンテナハウジングは、アンテナを通信デバイスに取り付ける工程においてアンテナの周囲に固定することができる成形品を形成する。これらの実施形態において、アンテナは、アンテナハウジングの少なくとも一部分によって受け入れられるか、または、他の様態で当該部分に固定されるように構成された１つまたは複数のフックを含み、それによって、アンテナが設置されるときに、フックはアンテナハウジングに係合する。
【００１４】
いくつかの実施形態において、メータカバーは、通信デバイスとの結合中にアンテナを受け入れるようなサイズおよび形状にされている受け入れ溝を備える。他の実施形態において、メータカバーは、凹溝を備え、アンテナは、凹溝によって形成される形状に一致するように構成されている。いくつかの実施形態において、メータカバーはまた、アンテナを凹溝内に位置付けるために、凹溝内またはその付近に配置されている１つまたは複数の保持柱をも含む。
【００１５】
いくつかの実施形態において、ユーティリティメータは、堅牢でシールされた導管を作成するように構成されている１つまたは複数のグロメットを利用する。グロメットは、メータカバーの表面および／またはメータカバーを通る溝と接し、アンテナリード線を受け入れ、通信デバイスに接続するためにアンテナリード線がメータカバーを通過する点におけるシールを可能にする。いくつかの実施形態において、グロメットは、１つまたは複数の角度でアンテナリード線を挿入することを可能にする。
【００１６】
本発明の技術は、計量基板との無線周波数干渉を最小限に抑えるかまたはなくすために、上記で説明したような、アンテナに結合されている通信デバイスを有する少なくとも１つのユーティリティメータを有するユーティリティ配分システムをさらに開示する。ユーティリティ配分システム内の通信は、部分的に、ユーティリティメータにデータを送信するのに有用な第１の通信リンクを介して達成される。第１の通信リンクは、供給網からまたはユーティリティ会社からユーティリティメータにデータを送信するのに使用することができる。配分システムはまた、ユーティリティメータから供給網またはユーティリティ会社のいずれかにデータを送信するための第２の通信リンクをも含む。
【００１７】
本発明の技術は、少なくとも部分的に、上述した通信デバイスを、ディスプレイを有するメータカバーの表面に隣接して位置付けることによって、ユーティリティメータを有するネットワークへの接続を提供するための方法をさらに開示する。加えて、方法は、アンテナリード線を通信デバイスに固定することを含む。アンテナは、計量基板の構成要素との無線周波数干渉を最小限に抑えるかまたはなくし、ネットワークとの接続を提供するように位置付けられる。
【００１８】
本発明の他の態様が以下において部分的に明らかになり、部分的に指摘される。
【００１９】
本発明のこれらのおよび他の特徴、態様、および利点は、添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むとよりよく理解されるようになる。図面全体を通じて同様の参照符号は同様の部分を表す。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ユーティリティメータが様々な消費者によるユーティリティ消費をモニタリングするユーティリティ配分システムの一実施形態のブロック図である。
【図２】一実施形態による図１のユーティリティ配分システム内で使用することができる例示的なユーティリティメータのブロック図である。
【図３】本発明の技法の例示的な一実施形態によるユーティリティメータの底面斜視図である。
【図４】図３のユーティリティメータの上面斜視図である。
【図５】付記によってシールグロメットの詳細を強調している、別の例示的な実施形態によるユーティリティメータの側面斜視図である。
【図６】シールグロメットへのアンテナの挿入を示す、図５におけるアンテナの断面図である。
【図７】図５に示すアンテナハウジングの庇部およびノッチの斜視図である。
【図８】別の例示的な実施形態によるユーティリティメータの上面斜視図である。
【図９】第３の例示的な実施形態によるユーティリティメータカバーの上面斜視図である。
【図１０】可撓性アンテナを含む図９のユーティリティメータカバーの底面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の１つまたは複数の特定の実施形態を下記に説明する。これらの実施形態の簡潔な説明を提供するために、実際の実施態様のすべての特徴が本明細書に記載されているとは限らない。工学的または設計プロジェクトにおけるものとしての、任意のこのような実際の実施態様の開発において、システム関連およびビジネス関連の制約の遵守のような開発者の具体的な目的を達成するために、多数の実施態様特有の決定が為されなければならず、これは実施態様ごとに変わり得ることが認識されるべきである。その上、このような開発努力は複雑かつ時間のかかるものであり得るが、それにもかかわらず、本開示の利益を得る当業者にとっては日常的な設計、製造および生産の作業であろうことが認識されるべきである。
【００２２】
本発明の様々な実施形態の要素を紹介するとき、冠詞「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、「その（ｔｈｅ）」、および「前記（ｓａｉｄ）」は、その要素が１つまたは複数あることを意味するように意図されている。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は、包括的であるように意図されており、リストされている要素以外の追加の要素があってもよいことを意味する。
【００２３】
図１は、分配網または伝送網を含むことができる供給網１４に接続されているユーティリティ１２を含むユーティリティシステム１０を表すブロック図である。ユーティリティは、居住施設１６および商業施設１８のような消費者に電気、水、またはガスを分配することができる。限定ではなく教示を目的として、例示的な実施形態は、電力の供給に関連して説明され得る。それゆえ、いくつかの実施形態において、ユーティリティシステム１０は電気系統であり、ユーティリティ１２は、供給網１４に電力を供給する電気ユーティリティである。電気系統において、居住施設１６および商業施設１８は、供給網１４による供給を受ける負荷を含むかまたは構成し得る。供給網１４上のユーティリティメータ２０は、居住施設１６または商業施設１８によるユーティリティの消費または他の利用をモニタリングすることができる。
【００２４】
通常動作状態において、ユーティリティメータ２０は、それらが固定されている居住施設１６または商業施設１８による消費をモニタリングすることができる。加えて、ユーティリティメータ２０は、データ通信リンク２２を介してユーティリティ１２と通信することができる。そのようなデータ通信リンク２２は、有線（たとえば、有線電話インフラストラクチャまたは供給網１４にわたる）またはワイヤレス（たとえば、セルラーネットワークまたはＷｉＭａｘのような他のワイヤレスブロードバンド）であってもよい。
【００２５】
同様に、ユーティリティ１２は、様々なユーティリティメータ２０と通信するために通信リンク２４を利用することができる。通信リンク２４は、ユーティリティメータ２０の様々な通信リンク２２に通信するのに適切であり得るように、有線またはワイヤレスであってもよい。
【００２６】
ユーティリティメータ２０、様々な形態をとることができる。下記に説明されている、開示されている実施形態は電気計器の文脈にあるが、他のタイプのユーティリティも、本発明において企図されていることに留意されたい。たとえば、開示されている実施形態によるメータは、電気、熱、ガス、水、または任意の他のユーティリティのいずれか１つまたは組み合わせをモニタリングおよび／または制御することができ、付加的にまたは代替的に、計量することができるあらゆるものをモニタリングすることができる。
【００２７】
図２は、電力計器システム５０内のユーティリティメータ２０のいくつかの構成要素を示す機能概略図である。電力供給網１４に加えられると、ユーティリティメータ２０は、供給網１４の電力線５２および５４を通じてＡＣ負荷（たとえば、消費者が所有する住宅、商業、または産業資産）へと流れる電力をモニタリングする。図示されている実施形態において、供給網１４の電力線５２および５４は、三相線５２および中性線５４を介して三相電力を伝送することができる。図２の実施形態は、三相電力のモニタリングに関与するが、ユーティリティメータ２０の代替的な実施形態は、単相電力をモニタリングしてもよい。
【００２８】
ユーティリティメータ２０は、限定ではないが、１つまたは複数の電源、プロセッサ、記憶デバイス（たとえば、メモリ）、およびネットワーク通信デバイスのような、ユーティリティメータ２０の構成要素を動作可能に相互接続し位置付けるように設計されている計量基板２８を含むことができる。
【００２９】
図示されている実施形態において、ユーティリティメータ２０は、その内部電力消費のために、三相線５２および中性線５４に結合する電源５６を介して電力を得ることができる。停電の場合に電力消費データをバックアップするために、電源５６はまた、電池および／またはスーパーキャパシタ５８を充電することもできる。代替的な実施形態において、非充電可能電池によってバックアップ電力が供給されてもよい。
【００３０】
計量回路６０は、電力線５２および５４をＡＣ負荷（たとえば、消費者６１、居住施設１６、および商業施設１８）へと行き来する電圧および電流をモニタリングすることによって、電力消費を確定することができる。特に、電圧検知回路６２が、三相線５２および中性線５４に基づいて電圧を求めることができる。変流器（ＣＴ）６４および電流検知回路６６が、三相線５２を通じて流れる電流を求めることができる。
【００３１】
計量回路６０は、プロセッサ７０によって、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のような電子ディスプレイ６８に現在の電力消費値を出力することができる。計量回路６０は、電圧および電流入力を検出し、対応するパルスをプロセッサ７０に送信することができ、プロセッサは、消費者６１の現在の電力消費に関係する様々なデータを計算する。たとえば、プロセッサ７０は、エネルギー蓄積、力率、有効電力、無効電力および最大需要などを計算することができる。
【００３２】
プロセッサ７０は、メモリ７２、および／または、ＮＶＲＡＭ（ＥＥＰＲＯＭ）もしくは他の適切な不揮発性記憶装置であってもよい不揮発性記憶装置７４内に需要詳細を記憶することができる。いくつかの実施形態において、ユーティリティメータ２０の複数の機能が単一のチップソリューション内に実装されてもよく、単一のチップは、電圧／電流の検知と需要パラメータの計算の両方を実施する。特定の音響警告がプロセッサ７０によって音響出力回路７６および／または７８に与えられてもよく、音響出力回路は、デジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）および内蔵スピーカまたは消費者６１によって接続される外部電源スピーカを含んでもよい。これらの音響警告は、たとえば、ユーティリティ提供者１４が、再生可能電力通知のような需要応答事象要求を送信したことの指示を含んでもよい。
【００３３】
プロセッサ７０は、ユーティリティメータ２０の全般的な動作を制御することができる、１つもしくは複数の「汎用」マイクロプロセッサ、１つもしくは複数の特定用途向けプロセッサ（ＡＳＩＣ）のような１つもしくは複数のマイクロプロセッサ、または、そのような処理構成要素の組み合わせを含んでもよい。たとえば、プロセッサ７０は、１つまたは複数の命令セットプロセッサ（たとえば、ＲＩＳＣ）、音響プロセッサ、および／または他の関連チップセットを含んでもよい。メモリ７２および不揮発性記憶装置７４は、プロセッサ７０が、ユーティリティメータ２０を制御し、たとえば、再生可能電力通知を処理することを可能にするための命令を与えることができる。
【００３４】
プロセッサ７０は、本発明において開示される技法を実行するために、メモリ７２および／または記憶装置７４に動作可能に結合することができる。これらの技法は、プロセッサ７０によって実行可能な特定の命令に基づいて、プロセッサ７０および／または他のデータ処理回路によって実行することができる。そのような命令は、これらの命令を最少にまとめて記憶するための１つまたは複数の有形コンピュータ可読媒体を含んでもよい任意の適切な製造品を使用して記憶することができる。製造品は、たとえば、メモリ７２および／または不揮発性記憶装置７４を含んでもよい。メモリ７２および不揮発性記憶装置７４は、ランダムアクセスメモリ、読み出し専用メモリ、書き換え可能フラッシュメモリ、ハードドライブ、および／または光ディスクのような、データおよび実行可能命令を記憶するための任意の適切な製造品を含んでもよい。
【００３５】
消費者６１とインターフェースするために、プロセッサ７０は、ディスプレイ６８上で所定の命令を指示するかまたはメッセージを転写するために、インジケータ８０に、限定ではないが、断続的に照明するかまたは照明したままにする光のような信号または出力を与えさせることができる。例として、そのようなメッセージは、再生可能電力通知のような需要応答事象要求を含んでもよい。消費者６１は、ユーザ押しボタン８２を押下することによって、または、コンピューティングデバイス（たとえば、コンピュータまたは携帯電話）または入力デバイス（たとえば、キーボードまたはタッチセンサ式スクリーン）のような周辺デバイス８４を介して応答することができる。ディスプレイ６８ならびに音響出力回路７６および／または７８を含むユーティリティメータ２０のこれらの構成要素は、一般的に、ユーティリティメータ２０のインターフェース回路を表すことができる。
【００３６】
ユーティリティメータはまた、ユーティリティメータ２０によって与えられたデータを通信リンク２２、２４または他のネットワークに通信するための、ネットワークインターフェースコントローラ（ＮＩＣ）のような通信デバイス２６をも含む。上述したように、いくつかの実施形態において、ユーティリティメータ２０は、通信デバイス２６によって、供給網１４および／またはユーティリティ１２とインターフェースすることができる。
【００３７】
通信デバイス２６は、ユーティリティメータ２０に一体化され（たとえば、計量基板２８に内蔵され）てもよく、または、ユーティリティメータ２０によって与えられるバス（図示せず）に差し込まれることによって相互接続されてもよい。図３に示す実施形態において、通信デバイス２６は、接続３０によって計量基板２８に一体化される。接続３０は、通信デバイス２６が計量基板２８から給電されかつ／または計量基板２８と通信することを可能にする。
【００３８】
いくつかの従来のユーティリティメータにおいて、通信デバイスは、通信デバイスが、ユーティリティメータを封止するケーシングまたはカバーと接しないように位置付けられる。たとえば、通信デバイスは、ディスプレイを含む、カバーの上面とは反対である箇所において計量基板に接続することができる。
【００３９】
対照的に、図３は、通信デバイス２６が、ディスプレイ６８を含むメータカバー８８に隣接している箇所において計量基板２８に取り付けられている本発明の技術を示す。通信デバイス２６は、限定ではないが、通信デバイス２６およびカバー８８を堅固に接合するリベットまたはスナップおよびロック機構（たとえば、ピンおよびクランプ）のような１つまたは複数の締結具３２を使用してカバー８８の上面８９に取り付けることができる。スナップおよびロック機構は、カバー８８と一体成形されてもよい。そのような構成は、組み立てにおける労力を低減し、仕上がった製品の品質を改善する。
【００４０】
通信デバイス２６は、たとえば、限定ではないが、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ネットワークのようなパーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）、８０２．１１ｘ  Ｗｉ−Ｆｉネットワークのようなローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、３Ｇまたは４Ｇセルラーネットワーク（たとえば、ＷｉＭａｘ）のような広域ネットワーク（ＷＡＮ）、赤外線（ＩＲ）通信リンク、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、および／または、電力線通信（ＰＬＣ）または電力線搬送通信（ＰＬＣＣ）などの電力線データ伝送ネットワークのためのインターフェースのような、指定されている伝送技術のために特に設計されているカードを含んでもよい。ユーティリティメータ２０はまた、受信される命令に基づいて消費者６１の特定の負荷を制御することもできる。これらの負荷を制御することは、ＬＡＮ（たとえば、Ｗｉ−Ｆｉ）および／または屋内電力線ネットワーク（たとえば、Ｘ１０）を使用して負荷と通信することを含み得る。
【００４１】
通信デバイス２６は、少なくとも１つのアンテナ８６に結合される。アンテナ８６は、プロセッサ７０によって記録され、メモリ７２および／または記憶装置７４内に記憶されている情報を送信し、電気使用状況に関する情報を記録し、記録されたデータを、定期的な時間感覚で（たとえば、数秒または分ごとに）、ユーティリティ提供者に送信（たとえば、自動的にまたは必要に応じて）するのに利用される。
【００４２】
アンテナ８６は、限定ではないが、逆Ｆアンテナのような、ユーティリティメータ２０から通信リンク２２、２４にデータを送信するのに適した任意のアンテナであってもよい。
【００４３】
アンテナ８６は、アンテナを通信デバイス２６に結合する１つまたは複数のリード線３４を含むことができる。実質的に剛性のリード線が図示されているが、代替的にまたは付加的に、アンテナ８６は、１つまたは複数のケーブルをリード線として使用して通信デバイス２６に結合されてもよい。
【００４４】
アンテナ８６は、計量基板２８の構成要素とのＲＦ干渉を最小限に抑えるかまたはなくすように位置付けられる。アンテナ８６によって生成される電磁誘導に起因する干渉は、計量回路６０のような計量基板２８の性能構成要素を阻害、妨害または他の様態で劣化させる可能性がある。計量基板２８内の回路の性能の変化は、データの単純な劣化から、データの完全な損失にまで及ぶ可能性がある。計量基板２８内の回路の性能の変化はまた、たとえば、データ通信リンク２２を介したユーティリティ１２へのデータ伝送を引き止めまたは妨げる場合もある。
【００４５】
下記に説明する実施形態の各々において、アンテナ８６は、少なくとも主としてメータ２０のカバー８８の外部に位置付けられる。たとえば、アンテナ８６は、メータ２０の壁の内部の内部容積内ではなく、メータ２０の壁の外部に配置することができる。
【００４６】
いくつかの実施形態において、アンテナ８６は少なくとも部分的に、アンテナハウジング３８によって被覆される。アンテナハウジング３８は、アンテナ８６を要素（たとえば、日光、ほこり、および落下物）から材料を保護するように構成することができる。アンテナハウジングは、カバー８８に使用されるものと同じ材料を含んでもよい。アンテナハウジング３８は、カバー８８とは別個に作成されてもよく、または、カバー８８の一体部分として成形されてもよい。
【００４７】
アンテナハウジング３８は、限定ではないが、電気絶縁材料（たとえば、ポリマーおよびゴム）、可撓性絶縁材料（たとえば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ））、および鉱物ベースの材料（たとえば、ステアタイト）のような材料を含んでもよい。いくつかの実施形態において、アンテナハウジング３８は、実質的に透過性であってもよく、プラスチック材料から形成されてもよい。
【００４８】
通信デバイス２６のアンテナ８６の実施形態は、限定ではないが、図示され下記に説明されている実施形態を含んでもよい。
【００４９】
アンテナ８６は、ユーティリティメータ２０とは別個に製造され、後の時点で設置されてもよい。組み立てを容易にし、アンテナ８６を保護するために、カバー８８には、受け入れ溝（図示せず）またはアンテナ８６を受け入れるための他の構造が形成されてもよい。受け入れ溝は、アンテナ８６を受け入れるようなサイズおよび形状にされる。
【００５０】
受け入れ溝は、水分およびほこりのような要素の侵入がカバー８８に侵入することを防止し、したがって、計量基板２８およびカバー８８によって収容されている他の構成要素を保護するように構成されている。
【００５１】
ユーティリティメータ２０に手作業でまたは他の様態で取り付けている間、アンテナ８６は、通信デバイス２６と接続し、かつ／または、通信デバイス２６から情報を受信するように位置付けられる。たとえば、アンテナ８６は、アンテナリード線３４（図３に示す）を、シールグロメット３６を通じて押すことによって、通信デバイス２６に取り付けることができる。
【００５２】
いくつかの実施形態において、受け入れ溝はまた、アンテナ８６が通信デバイス２６に結合されると、または、アンテナ８６が通信デバイス２６に結合されている最中に、アンテナハウジング３８を受け入れるようなサイズおよび形状にすることもできる。アンテナハウジング３８は、アンテナ８６を実質的に封止し、アンテナ８６を、望ましくは電気接続をもたらす可能性がある望ましくない接触から分離するために、受け入れ溝内に設置することができる。いくつかの実施形態において、アンテナハウジング３８は、カバー８８の受け入れ溝に結合するように構成されている別個の構成要素である。
【００５３】
シールグロメット３６は、水分またはごみがカバー８８に入るのを防止する耐候性シールをもたらす。いくつかの実施形態において、シールグロメット３６は、アンテナリード線３４を受け入れることを可能にするために、少なくとも１つのグロメット孔内にダイヤフラム機構を有する開口部を含むことができる。取り付け後、アンテナ８６は、通信デバイス２６と結合する取り付け位置を有する。シールグロメット３６の挿入は、図５および図６に関連してさらに説明される。
【００５４】
いくつかの実施形態において、図５に示すように、アンテナ８６は少なくとも部分的に成形品９８内に封止され、アンテナハウジング３８に機械的に取り付けられる。この実施形態において、アンテナハウジング３８は、ディスプレイ６８を含むカバー８８の上面８９から（たとえば、全体的に垂直に）突出する。
【００５５】
この実施形態において、アンテナハウジング３８は、落下物のような要素が成形品９８によって封止されていないアンテナ８６の部分に接触するのを回避するように構成されている第１の庇部３９を形成する。たとえば、第１の庇部３９は、雨がアンテナリード線３４に接触するのを防止する。
【００５６】
成形品９８は、有する場合はシールグロメット３６によって少なくともリード線３４を通信デバイス８６内に挿入するために露出されたままにしながら、アンテナ８６の、アンテナハウジング３８に取り付けるための部分の周囲に保護障壁およびダイバータを作成する。加えて、成形品９８は、アンテナ８６が、天候のような環境条件（たとえば、日光およびほこり）に晒されること、および、カバー８８の外部の意図されていない物体からの接触を受けることを防止する役割を果たす。たとえば、成形品９８は、電気ショックまたはアンテナに対する損傷を防止するために、アンテナ８６に人間が接触することを防止する。
【００５７】
いくつかの実施形態において、成形品９８は、成形品９８がカバー８８に接するように構成されている場合に、第２の庇部９９を含む。第１の庇部３９と同様に、第２の庇部９９は、落下物のような要素が成形品９８によって封止されていないアンテナ８６の部分に接触するのを回避する役割を果たす。
【００５８】
アンテナ８６を通信デバイス２６と結合するために、アンテナリード線３４は、いくつかの実施形態ではアンテナリード線３４を受け入れるための１つまたは複数の開口部３７を含むシールグロメット３６に挿入される。アンテナリード線３４に挿入する前の開口部３７が、図５の付記に示されている。
【００５９】
図６は、第１の庇部３９を形成しているアンテナハウジング３８、および、第２の庇部９９を形成している成形品９８内に封止されているアンテナ８６の断面図を示す。アンテナリード線３４は、成形品９８から露出されており、カバー８８を通じて接続デバイス２６に接するために挿入するように構成されている。
【００６０】
アンテナリード線３４は、一定の角度で開口部３７を通じてシールグロメット３６内に挿入され得る。そのため、シールグロメット３６が限定ではないが、ゴムのような柔軟な特性を有する材料を含むことが望ましい場合がある。カバー８８の上面８９および／またはカバー８８を通る溝（図示せず）に接するように構成されているシールグロメット３６。シールグロメット３６はまた、アンテナリード線３４が通信デバイス２６に接続するためにカバー８８を通過する点においてシールをもたらすようにも構成されている。
【００６１】
アンテナリード線３４が挿入されると、アンテナ８６は、フック９０のような締結具によってアンテナハウジング３８に結合し得る。事実、様々な実施形態において、アンテナ８６は、アンテナハウジング３８に結合するように構成されている１つまたは複数のフック９０を含むことができる。フック９０は、いくつかの実施形態においてフック９０を受け入れるための１つまたは複数のノッチ３５を有するアンテナハウジング３８に接し、係止するように構成されている。
【００６２】
フック９０は、第１の庇部３９の下で成形品９８内に封止されているアンテナ８６を角度をつけて挿入することを可能にする。そのような実施形態において、アンテナリード線３４がシールグロメット３６の開口部３７内に挿入される角度は、挿入に寄与するべきであり、また、アンテナ８６が配置されるときに、各フック９０にアンテナハウジング３８に係合させることによって、成形品９８／アンテナ８６への取り付けを容易にするべきでもある。各フック９０は、図６の断面図に最も明瞭に示されている突起９２を含むことができる。フック９０上の突起９２は、アンテナハウジング３８に係合すると、フック９０のクランプ力および保持を改善する。
【００６３】
第１の庇部３９の形成に加えて、アンテナハウジング３８は、図７に示すように、第１の庇部３９の遠位端に沿って形成されるノッチ３５を含むことができる。ノッチ３５は、フック９０上の突起９２と協働して、成形品９８／アンテナ８６をアンテナハウジング３８に堅固に固定するのに有用であるクランプ力を生成する。ノッチ３５は、フック９０がそれ自体で、強風のような環境条件に耐えるのに十分な保持力を生成しない場合に利用することができる。
【００６４】
フック９０およびノッチ３５の寸法、形状、剛性、材料、および他の構成態様は、アンテナハウジング３８について選択される外形、寸法および材料のような他の設計選択、ならびに、フック９０とアンテナハウジング３８との間で所望される接続の堅牢度に呼応して変化してもよい設計選択であることを、当業者は容易に諒解しよう。
【００６５】
いくつかの実施形態において、図８に見られるように、アンテナ８６は、製造中は通信デバイス２６に固定される。アンテナ８６および通信デバイス２６を製造中に結合することによって、組み立て工程の一部として侵入をシールすることができるため、追加の構成要素（たとえば、シールグロメット３６）を使用することなくアンテナ８６が固定されることが可能であり得る。それゆえ、メータカバー８８の高さ寸法を低減すること、または、材料消費を低減することが所望される場合に、アンテナ８６および通信デバイス２６を予め結合することが有益であり得る。
【００６６】
手作業または他の態様での取り付け中、アンテナリード線３４は、通信デバイス２６に取り付けられる。たとえば、アンテナリード線３４は、通信デバイス２６の第１の表面上で始まる貫通孔開口部（図示せず）を通過し、従来の接合技法（たとえば、はんだ付け）を使用して、第１の表面とは反対の、通信デバイス２６の第２の表面に結合することができる。
【００６７】
アンテナ８６が製造中に通信デバイス２６に結合されるか、または、他の様態で通信デバイス２６に結合されると予期される場合、アンテナハウジング３８は、図５に示すように、カバー８８の一部分として成形または他の様態で形成することができる。
【００６８】
加えて、通信デバイス２６に結合する前または後に、アンテナ８６自体を射出成形型内に挿入することができ、メータカバー８８をアンテナ８６の周囲に成形（たとえば、挿入成形）することができる。そのような挿入成形構成は、主として薄い金属型押し部品から構成されるアンテナに関連して特に有用である。
【００６９】
挿入成形アンテナは、完全に封入され、カバー８８の外面に対して環境からシールされるのに十分に薄い。しかしながら、アンテナリード線３４は、リード線３４がカバー８８の内部に延伸するように、かつ、カバー８８がＲＦ信号を遮らない透過性材料から形成されるように、封入されないままにすることができる。透過性材料は、カバー８８としての役割を果たすように、アンテナハウジング３８として機能することができる。
【００７０】
一例として、逆Ｆアンテナを射出成形型に挿入することができ、カバーが逆Ｆアンテナの周囲に成形される。いくつかの実施形態において、アンテナ８６は、カバー８８の上面８９内に成形される。アンテナリード線３４は、カバー８８の裏側に対して内向きに延伸し、露出したままにされて、通信デバイス２６の第１の表面（たとえば、上面）を通じて引き出され、通信デバイス２６の第２の表面（たとえば、裏面）上でロボット制御ではんだ付けされる。このように、逆Ｆアンテナは基本的にメータカバーの材料に包囲され、当該材料内に封入され、それによって、上述した目的が達成される。
【００７１】
メータカバーの上面８９内にアンテナ８６を形成するための手段の目的は、一体構成を達成することであるため、挿入成形に対する代替形態は積層を含む。別の代替形態として、アンテナ８６は、カバー８８の材料が硬化する前に成形型内に配置または押し込まれてもよく、任意選択的に、材料がアンテナ８６の上に堆積されてもよく、材料は、カバー８８の上を流れ、カバー８８の連続的な表面として硬化する。また別の代替形態として、アンテナ８６は、三次元印刷によってカバー８８内に位置付けられてもよく、カバー８８の形成中に、印刷材料が少なくとも部分的に、アンテナ８６の周囲に形成する。
【００７２】
いくつかの実施形態において、カバー８８は、それによってアンテナ８６がカバー８８に固定されている突起部を含む。
【００７３】
いくつかの実施形態において、図８および図９に示すように、カバー８８は、可撓性アンテナ８６を受け入れるように成形することができる。アンテナ８６が可撓性である場合、アンテナ８６は、ケーブル４０を利用して通信デバイス２６に結合することができる。
【００７４】
可撓性アンテナ８６は、場所に対して所望されるように成形された形状に一致することができる可撓性回路であってもよい。たとえば、可撓性回路は、たとえば射出成形スライダを使用してカバー８８内に成形される凹溝４６の形状に一致することができる。
【００７５】
凹溝４６は、可撓性アンテナ８６を受け入れるように構成される。いくつかの実施形態において、凹溝４６は、カバー８８内に直に成形されてもよい。これらの実施形態において、アンテナハウジング３８は、カバー８８内に成形される。アンテナハウジング３８は少なくとも部分的に、可撓性アンテナ８６を被覆する。
【００７６】
凹溝４６は、図９に示すように、カバー８８を製造するために伝導性である抜き勾配（アンテナハウジング３８の先細り外形として示す）を含む、可撓性アンテナ８６を受け入れるための開口部を有することができる。言い換えれば、凹溝４６は、ディスプレイ６８が位置付けられる上面８９において始まり、溝深さを通じて幅が減少する先細り外形を有する。
【００７７】
抜き勾配に起因して、可撓性アンテナ８６は、凹溝４６内に固定することができない。それゆえ、可撓性アンテナ８６が凹溝４６内で動くのを防止するために、１つまたは複数のスタッド４９を使用することができる。スタッド４９は、シムと同様の機能を果たす。スタッド４９は、図９に見られるようにカバー８８内に成形されてもよく、または、凹溝４６内に挿入された後、可撓性アンテナ８６とカバーとの間の空間内に挿入されてもよい。
【００７８】
加えて、いくつかの実施形態において、可撓性アンテナ８６の可撓性に起因して、１つまたは複数の保持柱４８がカバー８８内に成形され、または、他の様態でカバー８８に固定される。
【００７９】
図１０は、カバー８８の凹溝４６内に挿入されて位置付けられている可撓性アンテナ８６を示す。図１０に示すように、ケーブルが開口部４２を通過し、いくつかの実施形態において、アイレットグロメット４４が、ケーブル４０が開口部４２内でアイレットグロメット４４を通過するように、開口部４２内の適所に押し込まれる。アンテナ８６はケーブル４０に取り付けられ、凹溝４６内に位置付けられる。
【００８０】
可撓性アンテナ８６は、保持柱４８、スタッド４９、または、位置を固定し、可撓性アンテナ８６を安定させるように構成されている他の同様の機構によって、凹溝内に固定して位置付けられる。
【００８１】
上述した実施形態は、ユーティリティメータ２０内の構成要素からの無線周波数干渉から離してアンテナ８６を位置付けることが望ましい。カバー８８は、通信デバイス２６、計量回路６０、およびネームプレートキャリアを支持することができる。いくつかの実施形態において、カバー８８は、アンテナ８６、通信デバイス２６、計量回路６０、もしくはネームプレートキャリア、またはそれらの任意の組み合わせと一体化されてもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１０  ユーティリティシステム
１２  ユーティリティ
１４  供給網
１６  居住施設
１８  商業施設
２０  ユーティリティメータ
２２  データ通信リンク
２４  通信リンク
２６  通信デバイス
２８  計量基板
３０  接続
３２  締結具
３４  アンテナリード線
３５  ノッチ
３６  密閉グロメット
３７  開口部
３８  アンテナハウジング
３９  第１の庇部
４０  ケーブル
４２  開口部
４４  アイレットグロメット
４６  凹溝
４８  保持柱
４９  スタッド
５０  電力計器システム
５２  三相線
５４  中性線
５６  電源
５８  電池
６０  計量回路
６１  消費者
６２  電圧検知回路
６４  変流器
６６  電流検知回路
６８  電子ディスプレイ
７０  プロセッサ
７２  メモリ
７４  不揮発性記憶装置
７６  音響出力回路
７８  音響出力回路
８０  インジケータ
８２  ユーザ押しボタン
８４  周辺デバイス
８６  アンテナ
８８  メータカバー
８９  上面
９０  フック
９２  突起
９８  成形品
９９  第２の庇部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2017509245.tif 000011
【図１０】
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【国際調査報告】
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