JP5979548B2 - CURRENT SENSOR TERMINAL WITH WIRELESS TRANSMITTING FUNCTION, WIRELESS TRANSMITTING METHOD, AND WIRELESS TRANSMITTING / RECEIVING SYSTEM - Google Patents

CURRENT SENSOR TERMINAL WITH WIRELESS TRANSMITTING FUNCTION, WIRELESS TRANSMITTING METHOD, AND WIRELESS TRANSMITTING / RECEIVING SYSTEM Download PDF

Info

Publication number
JP5979548B2
JP5979548B2 JP2012246957A JP2012246957A JP5979548B2 JP 5979548 B2 JP5979548 B2 JP 5979548B2 JP 2012246957 A JP2012246957 A JP 2012246957A JP 2012246957 A JP2012246957 A JP 2012246957A JP 5979548 B2 JP5979548 B2 JP 5979548B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
transmission
current
voltage
storage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012246957A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014096017A (en
Inventor
浩尚 岡田
浩尚 岡田
伊藤 寿浩
寿浩 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST filed Critical National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority to JP2012246957A priority Critical patent/JP5979548B2/en
Publication of JP2014096017A publication Critical patent/JP2014096017A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5979548B2 publication Critical patent/JP5979548B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Description

この発明は、電線を流れる電流の電流量を検出して、例えば電力消費を監視するシステム等に適用して好適な無線送信機能付き電流センサ端末、無線送信方法及び無線送受信システムに関する。   The present invention relates to a current sensor terminal with a wireless transmission function, a wireless transmission method, and a wireless transmission / reception system suitable for application to, for example, a system for monitoring the power consumption by detecting the amount of current flowing through an electric wire.

最近は、電力エネルギーの需給事情の問題から、いわゆる省エネが重要課題となっている。そのため、工場、商業施設、オフィス、さらには一般家庭においても、木目細かく消費電力を監視して全体としての省エネに役立てようとする試みが進んでいる。このような目的を達成するためには、工場全体、商業施設全体、オフィス全体、一般家庭の一戸当たり全体の電力を監視するだけではなく、部屋毎あるいは端末装置や電気機器毎の消費電力を監視する必要がある。   Recently, so-called energy saving has become an important issue due to the problem of the supply and demand situation of electric power energy. For this reason, attempts are being made to monitor power consumption in a detailed manner in factories, commercial facilities, offices, and even ordinary homes to help save energy as a whole. In order to achieve these objectives, not only the power of the entire factory, the entire commercial facility, the entire office, and the entire household, but also the power consumption of each room, terminal, or electrical device is monitored. There is a need to.

このような要請から、部屋毎に配線されている電線や端末装置や電気機器に電源を供給する電線に流れる電流量や消費電力を検出するセンサ端末に無線送信機能を付与し、適宜に設置して、そのセンサ端末で検出された電流量や消費電力を、受信機能を有する監視センターに、無線送信するようにした無線センサネットワークシステムが提案されている。   From such a request, a wireless transmission function is added to the sensor terminal that detects the amount of current and power consumption that flows through the wires wired to each room, the wires that supply power to the terminal devices and electrical equipment, and is installed as appropriate. Thus, there has been proposed a wireless sensor network system that wirelessly transmits the current amount and power consumption detected by the sensor terminal to a monitoring center having a reception function.

このシステムに対応できるように提案されている無線送信機能付きのセンサ端末は、電源としてバッテリーを搭載し、或る時間間隔で、送信データを監視センターに無線送信するようにする。そして、その場合に、センサ端末から無線送信するデータには、自端末の識別情報などの他、測定した電流量のデジタル値や消費電力のデジタル値がそのまま含められるのが一般的である(例えば以下に示す特許文献1や特許文献2参照)。   A sensor terminal with a wireless transmission function proposed to be compatible with this system is equipped with a battery as a power source and wirelessly transmits transmission data to a monitoring center at certain time intervals. In this case, in addition to the identification information of the terminal itself, the digital value of the measured current amount and the digital value of the power consumption are generally included in the data wirelessly transmitted from the sensor terminal (for example, (See Patent Document 1 and Patent Document 2 below).

特開2005−159532号公報JP-A-2005-159532 特開2011−259252号公報JP2011-259252A

上述したように、従来から提案されている無線センサネットワークシステムに用いられる無線送信機能付きのセンサ端末は、電源としてバッテリーを搭載しているため、このバッテリーが劣化した場合にはその交換が必要であるという問題がある。   As described above, a sensor terminal with a wireless transmission function used in a conventionally proposed wireless sensor network system is equipped with a battery as a power source. Therefore, when this battery deteriorates, it needs to be replaced. There is a problem that there is.

そこで、電池交換を不要とするために、バッテリー電源を持たずに、自立電源を備えることが望ましい。この要求を満たす方法として、電線に取り付けて電磁誘導電流を検出するタイプのクランプ型電流センサを用い、このクランプ型電流センサで検出される電磁誘導電流を蓄電することで、無線送信のための電源電圧とすることが考えられる。   Therefore, in order to eliminate the need for battery replacement, it is desirable to provide a stand-alone power source without having a battery power source. As a method of satisfying this requirement, a clamp type current sensor that is attached to an electric wire and detects the electromagnetic induction current is used, and the electromagnetic induction current detected by this clamp type current sensor is stored, so that a power supply for wireless transmission is used. It can be considered to be a voltage.

しかし、この場合に、電線、特に家庭用電灯線などから検出される電磁誘導電流は微小レベルであるが、その蓄電電圧を電源として用いて、適当な時間間隔で確実に無線送信を実行することができるようにすることを考慮しなければならない。すなわち、無線送信機能付きのセンサ端末は、できるだけ無線送信時の電力消費が少ないことが重要である。   However, in this case, the electromagnetic induction current detected from the electric wire, particularly a household power line, is at a very small level, but the stored voltage is used as a power source to reliably perform wireless transmission at an appropriate time interval. You must consider making it possible. That is, it is important that a sensor terminal with a wireless transmission function consumes as little power as possible during wireless transmission.

ところで、無線送信の際の消費電力は、送信するデータの総データ量(総電文量)に比例する。したがって、無線送信時の電力消費を少なくするためには、送信する総データ量をできるだけ少なくすることが肝要である。   By the way, the power consumption during wireless transmission is proportional to the total amount of data to be transmitted (total amount of telegrams). Therefore, in order to reduce power consumption during wireless transmission, it is important to reduce the total amount of data to be transmitted as much as possible.

ところが、従来は、上述したように、送信するデータには、測定した電流量のデジタル値や消費電力のデジタル値からなる測定データが、そのまま含められているため、送信すべき総データ量が大きいという問題がある。このため、電流センサで検出した電磁誘導電流を蓄電した蓄電電圧を無線送信のための電源電圧としようとすると、必要な蓄電電圧を得るために長期間に渡って蓄電しなければならず、実用に耐えないという問題がある。あるいは、送信すべき総データが多いために、蓄電電圧を電源電圧としたときに、送信データのすべての送信を完了することができないおそれがある。したがって、従来は、電流センサで検出した電磁誘導電流を蓄電した蓄電電圧を、無線送信機能付きのセンサ端末の自立電源として用いることが事実上困難であった。   Conventionally, however, as described above, the data to be transmitted includes measurement data consisting of a digital value of the measured current amount and a digital value of power consumption as it is, so that the total amount of data to be transmitted is large. There is a problem. For this reason, if the stored voltage storing the electromagnetic induction current detected by the current sensor is used as the power supply voltage for wireless transmission, it must be stored for a long period of time in order to obtain the required stored voltage. There is a problem that it can not stand. Or since there is much total data which should be transmitted, there exists a possibility that all transmission of transmission data may not be completed when an electrical storage voltage is made into a power supply voltage. Therefore, conventionally, it has been practically difficult to use a stored voltage obtained by storing an electromagnetic induction current detected by a current sensor as a self-supporting power source for a sensor terminal with a wireless transmission function.

この発明は、以上の問題点に鑑み、交換が必要なバッテリーを電源とすることなく、自立電源を用いる場合であっても、測定した電流量や消費電力の情報を、無線送信することができるようにした無線送信機能付き電流センサ端末を提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention can wirelessly transmit information on measured current amount and power consumption even when a stand-alone power source is used without using a battery that needs to be replaced as a power source. An object of the present invention is to provide a current sensor terminal with a wireless transmission function.

上記の課題を解決するために、この発明は、
電線を流れる電流に基づく電磁誘導電流を検出して出力する電流センサと、
前記電流センサからの前記電磁誘導電流を整流して蓄電する蓄電回路と、
前記電流センサで検出した前記電線を流れる電流の電流量に関するデータを直接的には含まない所定の送信信号を無線送信する送信回路と、
前記送信回路に、前記蓄電回路の蓄電電圧を、前記送信回路の電源電圧として供給するためのスイッチ回路と、
前記蓄電回路の蓄電電圧が予め定めた所定の閾値電圧を超えたかどうかを判定する判定回路と、
前記判定回路の判定結果に基づき、前記蓄電回路の蓄電電圧が予め定めた所定の閾値電圧を超えた時点から、前記送信回路における前記送信信号の無線送信を完了する時間よりも長い所定時間だけ、前記スイッチ回路をオンとして、前記蓄電電圧を電源電圧として、前記送信回路に供給するようにするためのタイマー回路と、
を備え、
前記送信回路は、前記スイッチ回路を通じて電源電圧の供給を受けている前記所定時間の期間における前記送信信号の無線送信を、前記判定回路の判定結果に基づいて繰り返し実行することで、前記電流センサで検出した前記電線を流れる電流の電流量に応じて前記送信信号の送信間隔を変化させるようにした
ことを特徴とする無線送信機能付き電流センサ端末を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention provides:
A current sensor that detects and outputs an electromagnetic induction current based on the current flowing through the wire;
A power storage circuit that rectifies and stores the electromagnetic induction current from the current sensor;
A transmission circuit that wirelessly transmits a predetermined transmission signal that does not directly include data relating to the amount of current flowing through the electric wire detected by the current sensor;
A switch circuit for supplying the transmission circuit with a storage voltage of the storage circuit as a power supply voltage of the transmission circuit;
A determination circuit for determining whether or not a storage voltage of the storage circuit exceeds a predetermined threshold voltage;
Based on the determination result of the determination circuit, from the time when the storage voltage of the storage circuit exceeds a predetermined threshold voltage, for a predetermined time longer than the time to complete wireless transmission of the transmission signal in the transmission circuit, A timer circuit for turning on the switch circuit and supplying the stored voltage as a power supply voltage to the transmission circuit;
With
The transmission circuit repeatedly performs wireless transmission of the transmission signal in the period of the predetermined time that is supplied with a power supply voltage through the switch circuit based on a determination result of the determination circuit, so that the current sensor A current sensor terminal with a wireless transmission function is provided, wherein the transmission interval of the transmission signal is changed in accordance with the detected amount of current flowing through the electric wire.

上述の構成のこの発明による無線送信機能付き電流センサ端末においては、送信信号には、電流センサで検出した前記電線を流れる電流の電流量に関するデータを直接的には含まない。その代わりに、電流センサで検出した電線を流れる電流の電流量に応じて送信信号の送信間隔を変化させる。   In the current sensor terminal with a wireless transmission function according to the present invention having the above-described configuration, the transmission signal does not directly include data relating to the amount of current flowing through the electric wire detected by the current sensor. Instead, the transmission interval of the transmission signal is changed according to the amount of current flowing through the electric wire detected by the current sensor.

このため、この発明においては、電線を流れる電流に基づく電磁誘導電流を検出し、その検出した電磁誘導電流を整流して蓄電する蓄電回路を備える。そして、判定回路において、蓄電回路の蓄電電圧が予め定めた所定の閾値電圧を超えたかどうかを判定し、蓄電回路の蓄電電圧が予め定めた所定の閾値電圧を超えたときに、送信回路により前記所定の送信信号を無線送信する。   For this reason, in this invention, the electrical storage circuit which detects the electromagnetic induction current based on the electric current which flows through an electric wire, rectifies the detected electromagnetic induction current, and stores it is provided. Then, in the determination circuit, it is determined whether the storage voltage of the storage circuit exceeds a predetermined threshold voltage, and when the storage voltage of the storage circuit exceeds a predetermined threshold voltage, the transmission circuit A predetermined transmission signal is wirelessly transmitted.

この際に、蓄電回路の蓄電電圧が予め定めた所定の閾値電圧を超えた時点から、送信回路における送信信号の無線送信を完了する時間よりも長い所定時間だけ、タイマー回路によりスイッチ回路をオンとして、蓄電電圧を電源電圧(自立電源)として、送信回路に供給するようにする。   At this time, the switch circuit is turned on by the timer circuit for a predetermined time longer than the time for completing the wireless transmission of the transmission signal in the transmission circuit from the time when the storage voltage of the storage circuit exceeds a predetermined threshold voltage. Then, the storage voltage is supplied to the transmission circuit as a power supply voltage (independent power supply).

この所定時間の無線送信の期間で送信回路において蓄電回路の蓄電電圧が電力消費されるため、蓄電電圧は前記所定の閾値電圧よりも一定電圧だけ下がる。無線送信の期間が終了すると、蓄電回路においては、この低下した蓄電電圧から、電磁誘導電流による蓄電を開始する。蓄電電圧が次に閾値電圧を超えるのは、電線を流れる電流の時間積分である電流量に応じた時間後である。すなわち、電線を流れる電流が小さければ、次に閾値電圧まで上昇するのに時間がかかり、電線を流れる電流が大きければ、次に閾値電圧まで上昇するまでの時間は、短くなる。すなわち、送信回路からは、電流センサで検出した電線を流れる電流の電流量に応じた送信間隔で送信信号が送出される。   Since the storage voltage of the storage circuit is consumed in the transmission circuit during the wireless transmission period of the predetermined time, the storage voltage is lowered by a certain voltage from the predetermined threshold voltage. When the wireless transmission period ends, the power storage circuit starts to store power using the electromagnetic induction current from the reduced stored voltage. The storage voltage next exceeds the threshold voltage after a time corresponding to the amount of current, which is the time integration of the current flowing through the electric wire. That is, if the current flowing through the electric wire is small, it takes time to increase to the threshold voltage next, and if the current flowing through the electric wire is large, the time until it next increases to the threshold voltage is shortened. That is, the transmission signal is transmitted from the transmission circuit at a transmission interval corresponding to the amount of current flowing through the electric wire detected by the current sensor.

したがって、受信側では、受信した送信信号の送信間隔を検出し、その検出した送信間隔から、当該送信間隔の間において電流センサで検出された電線を流れる電流の電流量が算出される。つまり、受信側では、受信した送信信号の送信間隔が電流量に換算される。そのため、この発明においては、センサ端末が無線送信する所定の送信信号には、測定した電流量に関するデジタルデータを直接的に含める必要はない。測定した電流量のデジタルデータの送信信号に占める割合は大きいので、送信信号の総データ量を大幅に削減することができる。これにより、送信時の消費電力を大幅に低減することができる。こうして、この発明によれば、自立電源を用いる場合であっても、測定した電流量や消費電力の情報を、適宜のタイミングで、無線送信することができる。   Therefore, on the receiving side, the transmission interval of the received transmission signal is detected, and the amount of current flowing through the electric wire detected by the current sensor during the transmission interval is calculated from the detected transmission interval. That is, on the receiving side, the transmission interval of the received transmission signal is converted into a current amount. Therefore, in the present invention, it is not necessary to directly include digital data relating to the measured current amount in the predetermined transmission signal wirelessly transmitted by the sensor terminal. Since the ratio of the measured current amount to the transmission signal of the digital data is large, the total data amount of the transmission signal can be greatly reduced. Thereby, the power consumption at the time of transmission can be reduced significantly. Thus, according to the present invention, even when a stand-alone power supply is used, information on the measured current amount and power consumption can be wirelessly transmitted at an appropriate timing.

この発明によれば、電流センサで検出した電線を流れる電流の電流量に応じて送信信号の送信間隔を変化させて、受信側で受信した送信データの送信間隔を電流量に換算することができるようにすることで、送信するデータの総データ量を最小限とすることができるようになり、交換が必要なバッテリーを電源とすることなく、自立電源を用いる場合であっても、測定した電流量や消費電力の情報を、無線送信することができる無線送信機能付き電流センサ端末装置を提供することができる。   According to this invention, the transmission interval of the transmission signal can be changed according to the amount of current flowing through the electric wire detected by the current sensor, and the transmission interval of the transmission data received on the receiving side can be converted into the amount of current. By doing so, the total amount of data to be transmitted can be minimized, and the measured current can be measured even when using a stand-alone power source without using a battery that needs to be replaced. It is possible to provide a current sensor terminal device with a wireless transmission function capable of wirelessly transmitting information on the amount and power consumption.

この発明による無線送受信システムの実施形態の構成例の概要を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the outline | summary of the structural example of embodiment of the radio | wireless transmission / reception system by this invention. この発明による無線送信機能付き電流センサ端末の実施形態の外観構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of an external appearance structure of embodiment of the current sensor terminal with a wireless transmission function by this invention. この発明による無線送信機能付き電流センサ端末の実施形態における無線送信部の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of the wireless transmission part in embodiment of the current sensor terminal with a wireless transmission function by this invention. 図3の回路図の動作説明に用いるタイミングチャートを示す図である。It is a figure which shows the timing chart used for operation | movement description of the circuit diagram of FIG. この発明による無線送信機能付き電流センサ端末の実施形態における送信信号の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of the transmission signal in embodiment of the current sensor terminal with a wireless transmission function by this invention. この発明による無線送受信システムの実施形態を構成する受信装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the receiver which comprises embodiment of the radio | wireless transmission / reception system by this invention. 図6の例の受信装置の処理動作例を説明するためのフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart for demonstrating the processing operation example of the receiver of the example of FIG.

図1は、この発明による無線送受信システムの実施形態の構成例の概要を説明する図である。図1において四角で囲んで示すエリア1は、工場や店舗、あるいは一般家庭における電源配線エリアを示している。   FIG. 1 is a diagram illustrating an outline of a configuration example of an embodiment of a wireless transmission / reception system according to the present invention. An area 1 surrounded by a square in FIG. 1 indicates a power supply wiring area in a factory, a store, or a general household.

エリア1内には、配電盤2が設けられている。この配電盤2は、送電線3に接続されていると共に、この配電盤2から、エリア1内の各部屋や設備に配電するための複数本の電線41,42,・・・,4n(nは正の整数)が導出されている。そして、この実施形態では、配電盤2において、電線41,42,・・・,4nのそれぞれの一部を構成している電線部分には、無線送信機能付き電流センサ端末51,52,・・・,5nが取り付けられている。   In the area 1, a switchboard 2 is provided. The distribution board 2 is connected to the transmission line 3 and a plurality of electric wires 41, 42,..., 4n (n is a positive number) for distributing power from the distribution board 2 to each room or facility in the area 1. Integer). And in this embodiment, in the switchboard 2, the electric wire part which comprises each one part of electric wire 41,42, ..., 4n is current sensor terminal 51,52, ... with a wireless transmission function. , 5n are attached.

ここで、無線送信機能付き電流センサ端末51,52,・・・,5nは、全く同様のハードウエア構成を備えているので、以下の説明において、無線送信機能付き電流センサ端末51,52,・・・,5nのそれぞれを区別する必要がないときには、無線送信機能付き電流センサ端末5と記載する。また、同様に、複数本の電線41,42,・・・,4nのそれぞれを区別する必要がないときには、電線4と記載する。なお、以下の説明において、無線送信機能付き電流センサ端末は、電流センサ端末と略称する。   Here, since the current sensor terminals 51, 52,..., 5n with the wireless transmission function have exactly the same hardware configuration, in the following description, the current sensor terminals 51, 52,. When there is no need to distinguish each of 5n, it is described as a current sensor terminal 5 with a wireless transmission function. Similarly, when there is no need to distinguish each of the plurality of electric wires 41, 42,. In the following description, a current sensor terminal with a wireless transmission function is abbreviated as a current sensor terminal.

電流センサ端末5は、図2に示すように、クランプ型電流センサ501と、無線送信部502とからなる。クランプ型電流センサ501は、クランプ機構部503と、電流検出部504とからなる。クランプ機構部502は、例えばU字型を有し、図2(A)及び(B)に示すように、電流検出部504に対してヒンジ部505を中心にして回動可能に取り付けられている。電流センサ端末5は、図2(B)に示すように、クランプ機構部503を、電線4をU字型部分内に収納するようにしてクランプすることにより、電線4に取り付けられる。クランプ機構部503は、電流検出部504に設けられている突起507に、クランプ機構部503の係合部分506が係合することで、ロックされる。   As shown in FIG. 2, the current sensor terminal 5 includes a clamp-type current sensor 501 and a wireless transmission unit 502. The clamp type current sensor 501 includes a clamp mechanism unit 503 and a current detection unit 504. The clamp mechanism unit 502 has, for example, a U-shape, and is attached to the current detection unit 504 so as to be rotatable about the hinge unit 505 as illustrated in FIGS. . As shown in FIG. 2B, the current sensor terminal 5 is attached to the electric wire 4 by clamping the clamp mechanism portion 503 so that the electric wire 4 is accommodated in the U-shaped portion. The clamp mechanism unit 503 is locked when the engaging portion 506 of the clamp mechanism unit 503 is engaged with the protrusion 507 provided on the current detection unit 504.

このように電線4にクランプ機構部503がロックされた状態では、電流センサ端末5においては、電線4を中心としてリング状コア(図2(B)の点線参照)が形成される。そして、このリング状コアにはコイルが巻回されており、このコイルには、電線4に流れる電流によって発生する磁界により電磁誘導電流が誘起される。電流検出部504は、このコイルに誘起される電磁誘導電流を検出する。そして、この実施形態では、クランプ型電流センサ501で検出された電磁誘導電流は、無線送信部502に供給される。   Thus, in the state where the clamp mechanism 503 is locked to the electric wire 4, in the current sensor terminal 5, a ring-shaped core (see the dotted line in FIG. 2B) is formed around the electric wire 4. A coil is wound around the ring-shaped core, and an electromagnetic induction current is induced in the coil by a magnetic field generated by a current flowing through the electric wire 4. The current detection unit 504 detects an electromagnetic induction current induced in the coil. In this embodiment, the electromagnetic induction current detected by the clamp type current sensor 501 is supplied to the wireless transmission unit 502.

無線送信部502は、クランプ型電流センサ501から受けた電磁誘導電流を整流して蓄電し、その蓄電電圧を無線送信のための電源電圧として用いるようにする。そして、無線送信部502は、蓄電電圧が、無線送信のための電源電圧として用いることができる電圧以上の予め定めた所定の閾値電圧以上となったときに、所定の送信信号を受信装置6に対して無線送信するようにする。   The wireless transmission unit 502 rectifies and stores the electromagnetic induction current received from the clamp-type current sensor 501 and uses the stored voltage as a power supply voltage for wireless transmission. Then, the wireless transmission unit 502 sends a predetermined transmission signal to the receiving device 6 when the stored voltage becomes equal to or higher than a predetermined threshold voltage equal to or higher than a voltage that can be used as a power supply voltage for wireless transmission. For wireless transmission.

このとき、この実施形態では、無線送信部502は、送信信号には、クランプ型電流センサ501で検出された電流に基づいて測定された電流量の電文データ(デジタルデータ)は含めない。その代わりに、無線送信部502は、クランプ型電流センサ501から受けた電磁誘導電流の電流量に応じた送信間隔で、送信信号を受信装置6に送信する。   At this time, in this embodiment, the wireless transmission unit 502 does not include the electronic data (digital data) of the current amount measured based on the current detected by the clamp type current sensor 501 in the transmission signal. Instead, the wireless transmission unit 502 transmits a transmission signal to the reception device 6 at a transmission interval corresponding to the amount of electromagnetic induction current received from the clamp-type current sensor 501.

また、この実施形態では、図1に示したように、受信装置6では、複数個の電流センサ端末51〜5nからの送信信号を共通に受信するので、受信装置6では、電流センサ端末51〜5nのうちのいずれからの送信信号であるかを識別することができる必要がある。そのため、無線送信部502からの送信信号は、受信装置6で、複数個の電流センサ端末51〜5nいずれからの送信信号であるかを識別することができる信号とされる。   In this embodiment, as shown in FIG. 1, the receiving device 6 receives transmission signals from the plurality of current sensor terminals 51 to 5n in common, and thus the receiving device 6 has the current sensor terminals 51 to 51. It is necessary to be able to identify which of 5n is a transmission signal. Therefore, the transmission signal from the wireless transmission unit 502 is a signal that can be identified by the reception device 6 as the transmission signal from the plurality of current sensor terminals 51 to 5n.

この場合に、送信信号に、それぞれの電流センサ端末5の識別データを含めることで、受信装置6で、いずれの電流センサ端末5からの送信信号であるかを識別することができる。しかし、それでは、送信信号の電文データ量が多くなってしまうので、この実施形態では、以下に説明するように、識別データは送信信号の電文データには含めず、受信装置6で、複数個の電流センサ端末51〜5nいずれからの送信信号であるかを識別することができるように、送信信号を工夫している。   In this case, by including the identification data of each current sensor terminal 5 in the transmission signal, the reception device 6 can identify which current sensor terminal 5 is the transmission signal. However, since the amount of telegram data of the transmission signal increases, in this embodiment, as will be described below, the identification data is not included in the telegram data of the transmission signal, and a plurality of pieces of data are received by the reception device 6. The transmission signal is devised so that it can be identified from which of the current sensor terminals 51 to 5n it is a transmission signal.

図3は、無線送信部502の構成例を示す回路図である。この図3に示すように、無線送信部502は、蓄電回路510と、閾値電圧判定回路520と、タイマー回路530と、スイッチ回路540と、無線送信回路550とを備えている。   FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a configuration example of the wireless transmission unit 502. As illustrated in FIG. 3, the wireless transmission unit 502 includes a power storage circuit 510, a threshold voltage determination circuit 520, a timer circuit 530, a switch circuit 540, and a wireless transmission circuit 550.

蓄電回路510は、倍電圧整流回路511と、蓄電用コンデンサ512とからなる。倍電圧整流回路511は、クランプ型電流センサ501の出力端子501a,501bに接続されており、この出力端子501a,501b間に現れる交流の電磁誘導電流を倍電圧整流し、その倍電圧整流して得た直流電流により、蓄電用コンデンサ512を充電して蓄電する。   The power storage circuit 510 includes a voltage doubler rectifier circuit 511 and a power storage capacitor 512. The voltage doubler rectifier circuit 511 is connected to the output terminals 501a and 501b of the clamp type current sensor 501, and doubles the AC electromagnetic induction current appearing between the output terminals 501a and 501b. The obtained direct current charges the power storage capacitor 512 for storage.

倍電圧整流回路511は、クランプ型電流センサ501により電線4に流れる電流から検出して出力する電磁誘導電流レベルが小さいので、昇圧するためのものである。この倍電圧整流回路511としては、通常はチャージポンプなどを使用した昇圧回路を用いるが、それでは消費電力が大きいため、この実施形態では、例えばコッククロフト・ウォルトンの回路などのような、ダイオードとコンデンサのみからなり、低消費電力の昇圧回路を用いる。   The voltage doubler rectifier circuit 511 is for boosting the voltage because the electromagnetic induction current level detected and output from the current flowing through the electric wire 4 by the clamp type current sensor 501 is small. As the voltage doubler rectifier circuit 511, a booster circuit using a charge pump or the like is usually used. However, since the power consumption is large, in this embodiment, only a diode and a capacitor such as a Cockcroft-Walton circuit are used. And a booster circuit with low power consumption is used.

蓄電用コンデンサ512は、クランプ型電流センサ501で検出された電線4に流れる電流に応じた電磁誘導電流により充電されるので、この蓄電用コンデンサ512の蓄電電圧VCは、電線4に流れる電流の時間積分値である電流量に応じて上昇する。   Since the storage capacitor 512 is charged by an electromagnetic induction current corresponding to the current flowing through the electric wire 4 detected by the clamp type current sensor 501, the storage voltage VC of the storage capacitor 512 is the time of the current flowing through the electric wire 4. It rises according to the amount of current that is the integral value.

この蓄電用コンデンサ512に蓄積された蓄電電圧VCは、閾値電圧判定回路520及びタイマー回路530の電源電圧として供給されると共に、スイッチ回路540を通じて、無線送信回路550の電源電圧として供給される。スイッチ回路540は、蓄電用コンデンサ512に蓄積された蓄電電圧VCを、無線送信回路550に電源電圧として供給するか否かを制御する電源電圧供給制御回路を構成している。   The storage voltage VC stored in the storage capacitor 512 is supplied as a power supply voltage for the threshold voltage determination circuit 520 and the timer circuit 530, and is also supplied as a power supply voltage for the wireless transmission circuit 550 through the switch circuit 540. The switch circuit 540 forms a power supply voltage supply control circuit that controls whether or not the storage voltage VC stored in the storage capacitor 512 is supplied to the wireless transmission circuit 550 as a power supply voltage.

閾値電圧判定回路520は、蓄電用コンデンサ512に蓄電された蓄電電圧VCが、予め定められた閾値電圧Vthを超えたか否かを判定する。この例では、閾値電圧Vthは、無線送信回路550を駆動するのに十分な電圧値、例えば3ボルトとされる。   The threshold voltage determination circuit 520 determines whether or not the storage voltage VC stored in the storage capacitor 512 exceeds a predetermined threshold voltage Vth. In this example, the threshold voltage Vth is set to a voltage value sufficient to drive the wireless transmission circuit 550, for example, 3 volts.

図3の例の閾値電圧判定回路520は、比較回路を構成するオペアンプ521を備える。そして、閾値電圧判定回路520においては、蓄電用コンデンサ512に並列に抵抗器522と抵抗器523との直列回路が接続されている。抵抗器522と抵抗器523の接続点には、蓄電用コンデンサ512の両端間電圧である蓄電電圧VCが抵抗器522及び抵抗器523の抵抗値R1及びR2に応じて分圧された分圧電圧Vdが得られ、この分圧電圧Vdが、比較回路を構成するオペアンプ521の非反転入力端子に供給される。一方、オペアンプ521の反転入力端子には、比較用基準電圧Vrefが供給される。   The threshold voltage determination circuit 520 in the example of FIG. 3 includes an operational amplifier 521 that constitutes a comparison circuit. In the threshold voltage determination circuit 520, a series circuit of a resistor 522 and a resistor 523 is connected in parallel with the storage capacitor 512. At the connection point between the resistor 522 and the resistor 523, the divided voltage obtained by dividing the storage voltage VC, which is the voltage across the storage capacitor 512, according to the resistance values R 1 and R 2 of the resistor 522 and the resistor 523. Vd is obtained, and this divided voltage Vd is supplied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 521 constituting the comparison circuit. On the other hand, the reference voltage for comparison Vref is supplied to the inverting input terminal of the operational amplifier 521.

この実施形態では、オペアンプ521として、バンドギャップリファレンス回路を内蔵し、そのバンドギャップリファレンスによる基準電圧を出力することができるものを用いている。このバンドギャップリファレンスによる基準電圧は、オペアンプ521を構成するIC中の素子のばらつき、電源電圧、温度に依存しない安定な基準電圧であり、例えば1.25ボルトである。この実施形態では、このオペアンプ521のバンドギャップリファレンスによる基準電圧を、比較用基準電圧Vrefとして、当該オペアンプ521の反転入力端子に供給するように構成している。   In this embodiment, as the operational amplifier 521, the one having a built-in band gap reference circuit and capable of outputting a reference voltage based on the band gap reference is used. The reference voltage based on the band gap reference is a stable reference voltage that does not depend on variations in elements in the IC constituting the operational amplifier 521, power supply voltage, and temperature, and is, for example, 1.25 volts. In this embodiment, the reference voltage based on the band gap reference of the operational amplifier 521 is supplied to the inverting input terminal of the operational amplifier 521 as the reference voltage for comparison Vref.

オペアンプ521は、抵抗器522と抵抗器523の接続点の分圧電圧Vdが、比較用基準電圧Vrefよりも大きい所定電圧を超えると、出力端子に得られる出力信号SU1がハイレベルとなり、その他のときには出力信号SU1はローレベルとなる。この実施形態では、抵抗器522と抵抗器523の接続点の分圧電圧Vdは、蓄電用コンデンサ512の蓄電電圧VCが前述した3ボルトとなったときに、比較用基準電圧Vrefよりも大きい所定電圧になるように、この例では、抵抗器522と抵抗器523の抵抗値R1及びR2が選定されている。   In the operational amplifier 521, when the divided voltage Vd at the connection point between the resistor 522 and the resistor 523 exceeds a predetermined voltage larger than the reference voltage Vref for comparison, the output signal SU1 obtained at the output terminal becomes high level. Sometimes the output signal SU1 becomes low level. In this embodiment, the divided voltage Vd at the connection point between the resistor 522 and the resistor 523 is a predetermined voltage higher than the reference voltage Vref for comparison when the storage voltage VC of the storage capacitor 512 is 3 volts as described above. In this example, the resistance values R1 and R2 of the resistor 522 and the resistor 523 are selected so as to be a voltage.

以上の説明から明らかなように、オペアンプ521の出力信号SU1は、蓄電用コンデンサ512の蓄電電圧VCが、無線送信回路550を駆動するのに十分な電圧値、この例では3ボルトになったときにハイレベルの信号となる。   As is clear from the above description, the output signal SU1 of the operational amplifier 521 is obtained when the stored voltage VC of the storage capacitor 512 is sufficient to drive the wireless transmission circuit 550, in this example, 3 volts. High level signal.

そこで、このオペアンプ521の出力信号SU1を、直接にスイッチ回路540にスイッチ制御信号として供給して、この出力信号SU1のハイレベル区間で、スイッチ回路540をオンとして、無線送信回路550に、蓄電用コンデンサ512の蓄電電圧VCをその電源電圧として供給することが考えられる。   Therefore, the output signal SU1 of the operational amplifier 521 is directly supplied to the switch circuit 540 as a switch control signal, and the switch circuit 540 is turned on in the high level section of the output signal SU1, and the wireless transmission circuit 550 is connected to the storage circuit. It is conceivable to supply the storage voltage VC of the capacitor 512 as the power supply voltage.

しかしながら、もしもそのように構成した場合には、スイッチ回路540がオンとなって蓄電電圧VCが電源電圧として無線送信回路550に供給されると、当該無線送信回路550で電力が消費されることにより、蓄電用コンデンサ512の蓄電電圧VCの電圧値が下がる。すると、抵抗器522と抵抗器523の接続点の分圧電圧Vdが、比較用基準電圧Vrefよりも大きい所定電圧よりも低くなるので、オペアンプ521の出力信号SU1がローレベルとなって、スイッチ回路540がオフとなり、無線送信回路550での送信信号の無線送信が完了する前に、無線送信回路550への電源が断たれてしまうと言う問題が生じる。   However, in such a configuration, when the switch circuit 540 is turned on and the stored voltage VC is supplied as the power supply voltage to the wireless transmission circuit 550, power is consumed in the wireless transmission circuit 550. The voltage value of the storage voltage VC of the storage capacitor 512 decreases. Then, since the divided voltage Vd at the connection point between the resistor 522 and the resistor 523 becomes lower than a predetermined voltage higher than the reference voltage Vref for comparison, the output signal SU1 of the operational amplifier 521 becomes low level, and the switch circuit There is a problem that the power to the wireless transmission circuit 550 is turned off before the wireless transmission of the transmission signal in the wireless transmission circuit 550 is completed.

この問題を回避するために、この実施形態では、タイマー回路530が、閾値電圧判定回路520の出力端とスイッチ回路540との間に設けられている。タイマー回路530は、この例では、時定数回路を構成する充放電回路531と、比較回路を構成するオペアンプ532とで構成されている。   In order to avoid this problem, in this embodiment, the timer circuit 530 is provided between the output terminal of the threshold voltage determination circuit 520 and the switch circuit 540. In this example, the timer circuit 530 includes a charge / discharge circuit 531 that forms a time constant circuit, and an operational amplifier 532 that forms a comparison circuit.

充放電回路531は、閾値電圧判定回路520のオペアンプ521の出力端子にアノードが接続されるダイオード533と、このダイオード533のカソードに接続されるコンデンサ534及び抵抗器535の並列回路とからなる。そして、コンデンサ534の両端間電圧が、比較回路を構成するオペアンプ532の非反転入力端子に供給される。このオペアンプ532の反転入力端子には、オペアンプ521のバンドギャップリファレンスによる基準電圧が、比較用基準電圧Vrefとして供給されている。   The charge / discharge circuit 531 includes a diode 533 whose anode is connected to the output terminal of the operational amplifier 521 of the threshold voltage determination circuit 520, and a parallel circuit of a capacitor 534 and a resistor 535 connected to the cathode of the diode 533. Then, the voltage across the capacitor 534 is supplied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 532 constituting the comparison circuit. A reference voltage based on a band gap reference of the operational amplifier 521 is supplied to the inverting input terminal of the operational amplifier 532 as a comparison reference voltage Vref.

そして、スイッチ回路540は、タイマー回路530と無線送信回路550との間に設けられ、タイマー回路530のオペアンプ532の出力信号SU2が、スイッチ回路540に、そのスイッチ制御信号として供給される。   The switch circuit 540 is provided between the timer circuit 530 and the wireless transmission circuit 550, and the output signal SU2 of the operational amplifier 532 of the timer circuit 530 is supplied to the switch circuit 540 as its switch control signal.

タイマー回路530の時定数回路を構成する充放電回路531においては、閾値電圧判定回路520のオペアンプ521の出力信号SU1がハイレベルとなると、ダイオード533が導通して、コンデンサ534に充電電流が流れ、このコンデンサ534の両端間電圧は瞬時に3ボルトまで上昇する。すると、オペアンプ532の出力信号SU2がハイレベルとなり、これによりスイッチ回路540がオンとなり、蓄電用コンデンサ512の蓄電電圧VCが無線送信回路550への電源電圧として供給される。   In the charge / discharge circuit 531 constituting the time constant circuit of the timer circuit 530, when the output signal SU1 of the operational amplifier 521 of the threshold voltage determination circuit 520 becomes high level, the diode 533 is turned on, and a charging current flows through the capacitor 534. The voltage across the capacitor 534 instantaneously increases to 3 volts. Then, the output signal SU2 of the operational amplifier 532 becomes a high level, whereby the switch circuit 540 is turned on, and the storage voltage VC of the storage capacitor 512 is supplied as the power supply voltage to the wireless transmission circuit 550.

こうしてスイッチ回路540がオンとなって無線送信回路550への電源電圧の供給が開始され、無線送信回路550での電力消費がなされると、蓄電用コンデンサ512の蓄電電圧VCが低下するため、閾値電圧判定回路520のオペアンプ521の出力信号SU1は、ローレベルとなる。このため、タイマー回路530の充放電回路531のコンデンサ534への充電が停止し、このコンデンサ534からは、抵抗器535を通じて放電電流が流れ始める。このとき、ダイオード533は逆バイアスとなって、オフの状態となり、放電電流は抵抗器535のみを流れる。したがって、コンデンサ534の静電容量と抵抗器535の抵抗値で決まる放電時定数で、コンデンサ534の両端間電圧は、低下することになる。   In this way, when the switch circuit 540 is turned on and supply of the power supply voltage to the wireless transmission circuit 550 is started and power is consumed in the wireless transmission circuit 550, the storage voltage VC of the storage capacitor 512 decreases. The output signal SU1 of the operational amplifier 521 of the voltage determination circuit 520 is at a low level. For this reason, charging of the capacitor 534 of the charge / discharge circuit 531 of the timer circuit 530 is stopped, and a discharge current starts to flow from the capacitor 534 through the resistor 535. At this time, the diode 533 is reverse-biased and turned off, and the discharge current flows only through the resistor 535. Therefore, the voltage across the capacitor 534 decreases with a discharge time constant determined by the capacitance of the capacitor 534 and the resistance value of the resistor 535.

そして、コンデンサ534の両端間電圧が、比較用基準電圧Vrefよりも低くなると、オペアンプ532の出力信号SU2はローレベルとなり、スイッチ回路540はオフとなる。したがって、スイッチ回路540は、蓄電用コンデンサ512の蓄電電圧VCが3ボルトに達した時点から、充放電回路531の放電時定数で決まる一定時間Txだけ、オンとなって、無線送信回路550に、蓄電用コンデンサ512の蓄電電圧VCを電源電圧として供給する。   When the voltage across the capacitor 534 becomes lower than the comparison reference voltage Vref, the output signal SU2 of the operational amplifier 532 becomes low level, and the switch circuit 540 is turned off. Therefore, the switch circuit 540 is turned on for a certain time Tx determined by the discharge time constant of the charge / discharge circuit 531 from the time when the storage voltage VC of the storage capacitor 512 reaches 3 volts, and the wireless transmission circuit 550 The storage voltage VC of the storage capacitor 512 is supplied as a power supply voltage.

この実施形態では、タイマー回路530の充放電回路531の放電時定数で決まる一定時間Tx、すなわち、スイッチ回路540がオンとなる期間の長さは、無線送信回路550で送信信号の無線送信を完了するのに十分な時間長となるようにされる。すなわち、コンデンサ534の静電容量と抵抗器535の抵抗値は、放電時定数で決まる一定時間Txが送信信号の無線送信を完了するのに十分な時間長となるように選定されている。   In this embodiment, the wireless transmission circuit 550 completes the wireless transmission of the transmission signal for the fixed time Tx determined by the discharge time constant of the charging / discharging circuit 531 of the timer circuit 530, that is, the length of the period during which the switch circuit 540 is turned on. To be long enough to do. That is, the capacitance of the capacitor 534 and the resistance value of the resistor 535 are selected so that the fixed time Tx determined by the discharge time constant is sufficient to complete the wireless transmission of the transmission signal.

無線送信回路550は、この例では、例えばマイクロコンピュータからなるMCU(Micro Controller Unit)551と、高周波無線送信回路を構成する無線IC(Integrated Circuit;集積回路)552とからなる。ここで、MCU551及び無線IC552は、この例では、電源電圧が3ボルトで動作するものとされている。したがって、スイッチ回路540を通じてMCU551と無線IC552とに、蓄電用コンデンサ512に蓄電された3ボルトの蓄電電圧VCが印加されると、無線IC552は、MCU551の制御を受けて、この例の送信信号を無線送信する。   In this example, the wireless transmission circuit 550 includes an MCU (Micro Controller Unit) 551 composed of, for example, a microcomputer, and a wireless IC (Integrated Circuit) 552 constituting a high-frequency wireless transmission circuit. Here, the MCU 551 and the wireless IC 552 are assumed to operate at a power supply voltage of 3 volts in this example. Therefore, when the storage voltage VC of 3 volts stored in the storage capacitor 512 is applied to the MCU 551 and the wireless IC 552 through the switch circuit 540, the wireless IC 552 receives the control of the MCU 551 and transmits the transmission signal of this example. Wireless transmission.

この実施形態では、電流センサ端末51〜5nのそれぞれの無線IC552には、互いに異なる無線送信周波数が割り当てられており、無線IC552は、MCU551の制御に基づき、その無線送信周波数の周波数信号を送信信号として無線送信する。   In this embodiment, different wireless transmission frequencies are assigned to the wireless ICs 552 of the current sensor terminals 51 to 5n, and the wireless IC 552 transmits a frequency signal of the wireless transmission frequency as a transmission signal based on the control of the MCU 551. As wireless transmission.

送信信号は、例えば、図5(A)に示すように、プリアンブル区間、データ区間および誤り検出区間を有する信号とされ、図5(B)に示すように、この送信信号のハイレベル期間にのみ、割り当てられている周波数信号が送出されるASK(Amplitude Shift Keying)信号とされる。すなわち、送信信号は、プリアンブル区間及び誤り検出区間では、電流センサ端末51〜5nのそれぞれに割り当てられた無線送信周波数の周波数信号の断続信号とされ、データ区間では、この例では1ビット分の時間長区間の前記周波数信号の連続信号とされている。   For example, the transmission signal is a signal having a preamble section, a data section, and an error detection section as shown in FIG. 5A, and only in the high level period of the transmission signal as shown in FIG. 5B. ASK (Amplitude Shift Keying) signal to which the assigned frequency signal is transmitted. That is, the transmission signal is an intermittent signal of the frequency signal of the radio transmission frequency assigned to each of the current sensor terminals 51 to 5n in the preamble section and the error detection section, and in the data section, in this example, a time corresponding to 1 bit. It is a continuous signal of the frequency signal in a long section.

なお、図5の例では、プリアンブル区間と誤り検出区間との間にデータ区間を設けるようにしたが、この実施形態では、送信信号には、電流量のデジタルデータは含まなくて良いので、最小、データ区間は0ビット分のデータとすることができ、データ区間は設けなくてもよい。   In the example of FIG. 5, the data interval is provided between the preamble interval and the error detection interval. However, in this embodiment, since the transmission signal does not need to include digital data of the current amount, the minimum interval is set. The data section can be 0-bit data, and the data section need not be provided.

なお、システムに設けられる電流センサ端末5の数が多すぎて、電流センサ端末毎に異なるように割り当てられる周波数の数が足りなくなる場合には、送信信号のデータ区間に電流センサ端末の識別情報を含めるようにしてもよい。また、無線送信部502に対して電流センサ501に加えて温度センサなどを接続して、その温度センサで計測した温度のデータを、データ区間に含めるようにしても良い。   If the number of current sensor terminals 5 provided in the system is too large and the number of frequencies allocated to be different for each current sensor terminal is insufficient, the identification information of the current sensor terminal is added to the data section of the transmission signal. It may be included. Further, a temperature sensor or the like may be connected to the wireless transmission unit 502 in addition to the current sensor 501 so that temperature data measured by the temperature sensor is included in the data section.

受信装置6では、受信した送信信号の周波数を判別することにより、複数個の電流センサ端末51〜5nのうちのいずれの電流センサ端末からの送信信号を受信したかを判断する。すなわち、この実施形態では、送信信号の周波数が、電流センサ端末51〜5nのそれぞれの識別情報となっている。   The receiving device 6 determines which of the plurality of current sensor terminals 51 to 5n has received the transmission signal by determining the frequency of the received transmission signal. That is, in this embodiment, the frequency of the transmission signal is identification information of each of the current sensor terminals 51 to 5n.

また、図5からも明らかなように送信信号には、クランプ型センサ501で検出された電流の電流量のデジタルデータは、電文データとしては含まれてはおらず、前述したように、受信装置6では、受信した送信信号の送信間隔から、クランプ型センサ501で検出された電流量を判別するようにする。   Further, as is clear from FIG. 5, the transmission signal does not include the digital data of the current amount of the current detected by the clamp type sensor 501 as the telegram data. Then, the current amount detected by the clamp type sensor 501 is determined from the transmission interval of the received transmission signal.

電流センサ端末5の動作の例を、図4を参照しながら説明する。クランプ型センサ501のクランプ機構部503により、電流センサ端末5が、図2(B)に示すように電線4に装着されると、無線送信部502の蓄電用コンデンサ512の蓄電電圧VCは、図4(A)に示すように、電線4に流れる電流の電流量に応じて徐々に上昇する。   An example of the operation of the current sensor terminal 5 will be described with reference to FIG. When the current sensor terminal 5 is attached to the electric wire 4 as shown in FIG. 2B by the clamp mechanism 503 of the clamp type sensor 501, the storage voltage VC of the storage capacitor 512 of the wireless transmission unit 502 is As shown to 4 (A), it rises gradually according to the electric current amount which flows into the electric wire 4. FIG.

そして、図4の時点t1において、蓄電用コンデンサ512の蓄電電圧VCが閾値電圧Vth(=3ボルト)を超えると、そのことが閾値電圧判定回路520で判定されて、オペアンプ521の出力信号SU1(図4(B)参照)がハイレベルとなる。このため、タイマー回路530の充放電回路531のコンデンサ534が3ボルトまで瞬時に充電され、オペアンプ532の出力信号SU2(図4(C)参照)がハイレベルとなって、スイッチ回路540がオンとなる。   At time t1 in FIG. 4, when the storage voltage VC of the storage capacitor 512 exceeds the threshold voltage Vth (= 3 volts), this is determined by the threshold voltage determination circuit 520, and the output signal SU1 ( (See FIG. 4B). Therefore, the capacitor 534 of the charge / discharge circuit 531 of the timer circuit 530 is instantaneously charged to 3 volts, the output signal SU2 (see FIG. 4C) of the operational amplifier 532 becomes high level, and the switch circuit 540 is turned on. Become.

このスイッチ回路540のオンにより、無線送信回路550のMCU551及び無線IC552に、蓄電用コンデンサ512の3ボルトの蓄電電圧VCが印加され、無線IC552から、前述した当該電流センサ端末5に割り当てられた周波数による送信信号が、受信装置6に対して無線送信(図4(D)の斜線部参照)される。   When the switch circuit 540 is turned on, the 3-volt storage voltage VC of the storage capacitor 512 is applied to the MCU 551 and the wireless IC 552 of the wireless transmission circuit 550, and the frequency assigned to the current sensor terminal 5 described above from the wireless IC 552. Is transmitted wirelessly to the receiving device 6 (see the shaded area in FIG. 4D).

この無線送信の開始により、蓄電用コンデンサ512の蓄電電圧VCが閾値電圧Vthよりも低下することにより、閾値電圧判定回路520のオペアンプ521の出力信号SU1(図4(B)参照)はローレベルになる。しかし、タイマー回路530の充放電回路531のコンデンサ534の充電電圧は、抵抗器535の抵抗値に応じた放電時定数で下がり、この時点では、比較用基準電圧Vrefよりも大きいので、オペアンプ532の出力信号SU2(図4(C)参照)は、ハイレベルを維持する。   By starting the wireless transmission, the storage voltage VC of the storage capacitor 512 is lower than the threshold voltage Vth, so that the output signal SU1 (see FIG. 4B) of the operational amplifier 521 of the threshold voltage determination circuit 520 is set to a low level. Become. However, the charging voltage of the capacitor 534 of the charging / discharging circuit 531 of the timer circuit 530 decreases with a discharge time constant corresponding to the resistance value of the resistor 535, and at this point in time, is larger than the reference voltage for comparison Vref. The output signal SU2 (see FIG. 4C) maintains a high level.

そして、図4(D)の斜線部で示す送信信号の無線送信が完了した後におけるタイマー回路530の充放電回路531の放電時定数に応じた時間Txだけ経過した時点t2になると、コンデンサ534の充電電圧が比較用基準電圧Vrefよりも低下するため、オペアンプ532の出力信号SU2(図4(C)参照)がローレベルとなる。このオペアンプ532の出力信号SU2がローレベルとなることにより、スイッチ回路540はオフとなり、無線送信回路550のMCU551及び無線IC552への電源電圧の供給が遮断される。しかし、この時点t2では、前述したように、無線ICからの送信信号の無線送信は完了している。   When the time Tx corresponding to the discharge time constant of the charge / discharge circuit 531 of the timer circuit 530 after the wireless transmission of the transmission signal indicated by the hatched portion in FIG. Since the charging voltage is lower than the comparison reference voltage Vref, the output signal SU2 (see FIG. 4C) of the operational amplifier 532 becomes low level. When the output signal SU2 of the operational amplifier 532 becomes low level, the switch circuit 540 is turned off, and the supply of the power supply voltage to the MCU 551 and the wireless IC 552 of the wireless transmission circuit 550 is cut off. However, at this time t2, as described above, the wireless transmission of the transmission signal from the wireless IC is completed.

そして、この時点t2でスイッチ回路540がオフとなることにより、蓄電用コンデンサ512の蓄電電圧VCへの無線送信回路550への供給が遮断されるので、蓄電用コンデンサ512には、電線4に流れる電流による充電により蓄電が再開され、蓄電電圧VCは、図示のように徐々に上昇する。なお、時点t2においては、蓄電用コンデンサ512の蓄電電圧VCはゼロボルトになる訳ではなく、無線送信回路550で消費された電力に応じた分だけ低い電圧値OFSとなる。   At this time t2, the switch circuit 540 is turned off, so that the supply to the wireless transmission circuit 550 to the storage voltage VC of the storage capacitor 512 is interrupted. Storage is resumed by charging with current, and the storage voltage VC gradually rises as shown. At time t2, the storage voltage VC of the storage capacitor 512 does not become zero volts, but becomes a voltage value OFS that is lower by an amount corresponding to the power consumed by the wireless transmission circuit 550.

ここで、無線送信回路550から無線送信される送信信号は、測定された電流量に応じた電文データを含まない図5に示したような固定の送信信号であるので、無線送信回路550における無線送信で消費される電力は一定である。このため、無線送信回路550における無線送信動作後に蓄電用コンデンサ512に残る蓄電電圧VCは、常に閾値電圧Vthから当該無線送信で消費される一定の電力分を差し引いた値となるので、電圧値OFSは一定値となる。   Here, the transmission signal wirelessly transmitted from the wireless transmission circuit 550 is a fixed transmission signal as shown in FIG. 5 that does not include message data corresponding to the measured current amount. The power consumed for transmission is constant. Therefore, the storage voltage VC remaining in the storage capacitor 512 after the wireless transmission operation in the wireless transmission circuit 550 is always a value obtained by subtracting a certain amount of power consumed by the wireless transmission from the threshold voltage Vth. Is a constant value.

蓄電用コンデンサ512は、この電圧値OFSから蓄電を開始する。そして、蓄電用コンデンサ512の蓄電電圧VCが、例えば時点t3において、再び、閾値電圧Vthを超えると、上述した時点t1以降と全く同様にして、その時点t3から時点t4までの時間Txの間、送信信号の無線送信を実行する。そして、時点t4から、蓄電用コンデンサ512における電線4を流れる電流の電流用に応じた蓄電が再開される。以下、全く同様にして、蓄電用コンデンサ512の蓄電電圧VCが閾値電圧Vthである3ボルトを越える毎に、時点t5から時点t6までの時間Txの間、さらに、時点t7から時点t8までの時間Txの間、というように、送信信号の無線送信を繰り返し実行する。   The power storage capacitor 512 starts power storage from this voltage value OFS. Then, when the storage voltage VC of the storage capacitor 512 exceeds the threshold voltage Vth again at time t3, for example, during the time Tx from the time t3 to the time t4, in exactly the same manner as after the time t1 described above. Performs wireless transmission of the transmission signal. And from time t4, the electrical storage according to the electric current of the electric current which flows through the electric wire 4 in the electrical storage capacitor | condenser 512 is restarted. Thereafter, in exactly the same manner, every time the storage voltage VC of the storage capacitor 512 exceeds 3 volts, which is the threshold voltage Vth, during the time Tx from time t5 to time t6, and further from time t7 to time t8 During Tx, the wireless transmission of the transmission signal is repeatedly executed.

そして、前の時間Txの送信区間の終了時点t2、t4、t6・・・から、次の時間Txの送信区間の開始時点t3、t5、t7・・・までの時間長P1、P2、P3・・・は、蓄電用コンデンサ512の蓄電電圧VCが、前記電圧値OFSから閾値電圧Vthに到達するまでの時間長であり、Vth−OFS=一定であるので、この時間長P1、P2、P3・・・は、電線4に流れる電流の電流量に応じた時間となる。   Then, the time lengths P1, P2, P3,... From the end time t2, t4, t6... Of the previous transmission period Tx to the start time t3, t5, t7. Is the time length until the storage voltage VC of the storage capacitor 512 reaches the threshold voltage Vth from the voltage value OFS, and Vth−OFS = constant, so that the time lengths P1, P2, P3,. .. is a time corresponding to the amount of current flowing through the electric wire 4.

したがって、受信装置6で、この時間長P1、P2、P3・・・を検出することにより、クランプ型電流センサ501で検出された電流の電流量を検出することができる。送信区間の時間長Txは、一定であって既知であるので、受信装置6では、前回の送信区間の時間Txの開始時点(送信信号の受信開始時点)から今回の送信区間の時間Txの開始時点(送信信号の受信開始時点)までの時間長から、時間長Txを減算することにより、時間長P1、P2、P3・・・を算出することができる。   Therefore, the amount of current detected by the clamp type current sensor 501 can be detected by detecting the time lengths P1, P2, P3. Since the time length Tx of the transmission section is constant and known, the receiving device 6 starts the time Tx of the current transmission section from the start time of the time Tx of the previous transmission section (transmission signal reception start time). The time lengths P1, P2, P3,... Can be calculated by subtracting the time length Tx from the time length up to the time point (the reception signal reception start time point).

次に、受信装置6の構成例について、図6のブロック図を参照して説明する。受信回路6は、図6に示すように、受信回路61と、A/D変換回路62と、FFT(Fast Fourier Transform)回路63と、処理プロセッサ64と、周波数対応端末IDテーブルメモリ65と、時計部66と、端末ID毎受信時刻メモリ67と、端末ID毎参照データメモリ68と、端末ID毎電流量メモリ69とからなる。   Next, a configuration example of the receiving device 6 will be described with reference to the block diagram of FIG. As shown in FIG. 6, the receiving circuit 6 includes a receiving circuit 61, an A / D conversion circuit 62, an FFT (Fast Fourier Transform) circuit 63, a processing processor 64, a frequency corresponding terminal ID table memory 65, a watch A unit 66, a terminal ID reception time memory 67, a terminal ID reference data memory 68, and a terminal ID current amount memory 69.

周波数対応端末IDテーブルメモリ65には、複数個の電流センサ端末51〜5nのそれぞれの端末ID(Identification;識別情報)と、電流センサ端末51〜5nのそれぞれに割り当てられている周波数との対応テーブルが記憶されている。   In the frequency corresponding terminal ID table memory 65, a correspondence table of each terminal ID (Identification; identification information) of the plurality of current sensor terminals 51 to 5n and the frequency assigned to each of the current sensor terminals 51 to 5n. Is remembered.

端末ID毎受信時刻メモリ67は、受信装置6で受信した送信信号の受信時刻が、その送信信号を無線送信した電流センサ端末5の端末IDに対応付けられて格納されるメモリである。   The terminal ID reception time memory 67 is a memory in which the reception time of the transmission signal received by the receiving device 6 is stored in association with the terminal ID of the current sensor terminal 5 that wirelessly transmits the transmission signal.

端末ID毎参照データメモリ68には、電流センサ端末51〜5nのそれぞれ毎に予め測定された、送信信号の送信間隔の時間長と、その送信間隔の時間長の間に電線41〜4nのそれぞれに流れる電流の電流量との対応テーブルが、それぞれの端末IDに対応付けられて記憶されている。   In the reference data memory 68 for each terminal ID, the time length of the transmission interval of the transmission signal measured in advance for each of the current sensor terminals 51 to 5n, and the wires 41 to 4n between the time lengths of the transmission intervals, respectively. Is stored in association with each terminal ID.

端末ID毎電流量メモリ69には、電流センサ端末51〜5nのそれぞれからの送信信号を受信する毎に、一つ前の受信時刻との時間差から後述するように算出される電流量が、それぞれの端末IDに対応付けられて記憶される。   Each time the terminal ID current amount memory 69 receives a transmission signal from each of the current sensor terminals 51 to 5n, the current amount calculated as described later from the time difference from the previous reception time, respectively, Is stored in association with the terminal ID.

処理プロセッサ64は、FFT回路63からの復調データから、受信した送信信号の送信間隔を算出し、算出した送信間隔を、当該送信間隔における電流量に換算する換算回路の機能を有する。   The processing processor 64 has a function of a conversion circuit that calculates the transmission interval of the received transmission signal from the demodulated data from the FFT circuit 63 and converts the calculated transmission interval into a current amount in the transmission interval.

次に、この例の受信装置6の処理動作を、主として処理プロセッサ64での処理の流れを示す図7のフローチャートを参照しながら以下に説明する。   Next, the processing operation of the receiving apparatus 6 of this example will be described below with reference to the flowchart of FIG. 7 mainly showing the processing flow in the processing processor 64.

受信装置6においては、電流センサ端末5からの送信信号は、受信部61で受信され、A/D変換部62においてデジタル信号に変換されて、FFT回路63に供給される。FFT回路63では、受信した周波数信号を周波数スペクトル信号に変換して、処理プロセッサ64に供給する。   In the reception device 6, the transmission signal from the current sensor terminal 5 is received by the reception unit 61, converted into a digital signal by the A / D conversion unit 62, and supplied to the FFT circuit 63. The FFT circuit 63 converts the received frequency signal into a frequency spectrum signal and supplies it to the processing processor 64.

処理プロセッサ64は、このFFT回路63からの周波数スペクトル信号を復調データとして取得し(図7のステップS101)、この周波数スペクトル信号の復調データ中の特定の周波数位置に、有意と見なすことができるピークが立っているか否かにより、電流センサ端末5からの送信信号を受信したか否か判別する(ステップS102)。   The processor 64 acquires the frequency spectrum signal from the FFT circuit 63 as demodulated data (step S101 in FIG. 7), and a peak that can be considered significant at a specific frequency position in the demodulated data of the frequency spectrum signal. It is determined whether or not a transmission signal from the current sensor terminal 5 has been received depending on whether or not is standing (step S102).

ステップS102で、電流センサ端末5からの送信信号を受信してはいないと判別したときには、処理プロセッサ64は、処理をステップS101に戻し、新たな復調データを取り込むようにする。   If it is determined in step S102 that the transmission signal from the current sensor terminal 5 has not been received, the processing processor 64 returns the processing to step S101 and takes in new demodulated data.

また、ステップS102で、電流センサ端末5からの送信信号を受信したと判別したときには、処理プロセッサ64は、FFT回路63からの周波数スペクトル信号のピークが立っている周波数により、受信した送信信号の周波数を判定する。そして、処理プロセッサ64は、判定した周波数から、その周波数が割り当てられている電流センサ端末の端末IDを、周波数対応端末IDテーブルメモリ65の前記対応テーブルを参照することで認定する(ステップS103)。   When it is determined in step S102 that the transmission signal from the current sensor terminal 5 has been received, the processing processor 64 determines the frequency of the received transmission signal based on the frequency at which the frequency spectrum signal from the FFT circuit 63 has a peak. Determine. Then, the processor 64 recognizes the terminal ID of the current sensor terminal to which the frequency is assigned from the determined frequency by referring to the correspondence table of the frequency corresponding terminal ID table memory 65 (step S103).

次に、処理プロセッサ64は、このときの時計部66の時刻情報を、受信した送信信号の受信時刻Rtとして取得して、ステップS103で認定した端末IDに対応付けて、端末ID毎受信時刻メモリ67に格納する(ステップS104)。   Next, the processing processor 64 acquires the time information of the clock unit 66 at this time as the reception time Rt of the received transmission signal, and associates it with the terminal ID certified in step S103, and receives the reception time for each terminal ID. 67 (step S104).

次に、処理プロセッサ64は、端末ID毎受信時刻メモリ67から、ステップS103で認定した端末IDについての前回の受信時刻R(t−1)を読み出す(ステップS105)。そして、処理プロセッサ64は、前回の受信時刻R(t−1)と今回の受信時刻Rtとの差から、前記送信区間の時間長Txを差し引いた時間長として、当該端末IDの電流センサ端末5からの送信信号の今回の送信間隔Pt(=Rt−R(t−1)−Tx)を算出する(ステップS106)。   Next, the processor 64 reads the previous reception time R (t−1) for the terminal ID recognized in step S103 from the terminal ID reception time memory 67 (step S105). Then, the processing processor 64 uses the current sensor terminal 5 of the terminal ID as a time length obtained by subtracting the time length Tx of the transmission section from the difference between the previous reception time R (t−1) and the current reception time Rt. The current transmission interval Pt (= Rt−R (t−1) −Tx) of the transmission signal from is calculated (step S106).

次に、処理プロセッサ64は、端末ID毎参照データメモリ68に記憶されているステップS103で認定した端末IDについての送信信号の送信間隔の時間長と電流量との対応テーブルを、ステップS106で算出した送信間隔Ptにより参照して(ステップS107)、対応する電流量を算出し、端末ID毎電流量メモリ69にステップS103で認定した端末IDに対応付けて記憶する(ステップS108)。そして、このステップS108の次には、処理プロセッサ64は、処理をステップS101に戻し、このステップS101以降の処理を繰り返す。   Next, the processing processor 64 calculates a correspondence table between the time length of the transmission interval of the transmission signal and the current amount for the terminal ID recognized in step S103 stored in the reference data memory 68 for each terminal ID in step S106. By referring to the transmission interval Pt (step S107), the corresponding current amount is calculated, and stored in the terminal ID current amount memory 69 in association with the terminal ID certified in step S103 (step S108). After step S108, the processor 64 returns the process to step S101, and repeats the processes after step S101.

なお、ステップS108で、送信信号の送信間隔の時間長と電流量との対応テーブルには、ステップS106で算出した送信間隔Ptに対応する値が直接的には存在しなかったときには、前記対応テーブルに存在する、ステップS106で算出した送信間隔Ptの前後の送信間隔の時間長と電流量との対応データを用いて補間演算処理を行うことで、ステップS106で算出した送信間隔Ptに対応する電流量を算出するものである。   In step S108, when the value corresponding to the transmission interval Pt calculated in step S106 does not directly exist in the correspondence table between the time length of the transmission interval of the transmission signal and the current amount, the correspondence table Current corresponding to the transmission interval Pt calculated in step S106 by performing interpolation calculation processing using the correspondence data between the time length of the transmission interval before and after the transmission interval Pt calculated in step S106 and the current amount. The amount is calculated.

以上のようにして、この実施形態においては、電流センサ端末5は、電線4に流れる電流に基づく電磁誘導電流を整流して蓄電する蓄電回路510を備え、この蓄電回路510の蓄電電圧VCが所定の閾値電圧Vthになる毎に、受信装置6に送信信号を無線送信するようにしたことにより、送信信号の送信間隔を、測定した電流量に応じて変化させることができる。   As described above, in this embodiment, the current sensor terminal 5 includes the power storage circuit 510 that rectifies and stores the electromagnetic induction current based on the current flowing through the electric wire 4, and the power storage voltage VC of the power storage circuit 510 is predetermined. Since the transmission signal is wirelessly transmitted to the receiving device 6 every time the threshold voltage Vth is reached, the transmission interval of the transmission signal can be changed according to the measured current amount.

そして、受信装置6は、電流センサ端末5から受信した送信信号の送信間隔を検知することで、対応する電流量を検知する。したがって、電流センサ端末5は、測定対象の電流量のデジタルデータを送信信号の電文データとする必要がなく、送信データ量を大幅に削減することができ、無線送信のための電力消費を小さくすることができる。   Then, the receiving device 6 detects the corresponding current amount by detecting the transmission interval of the transmission signal received from the current sensor terminal 5. Therefore, the current sensor terminal 5 does not need to use the digital data of the current amount to be measured as the telegram data of the transmission signal, can greatly reduce the transmission data amount, and reduce the power consumption for wireless transmission. be able to.

このため、電流センサ端末5は、蓄電回路510の蓄電電圧VCを無線送信のための電源として用いることが可能となる。つまり、バッテリーを搭載することなく、電磁誘導電流による蓄電電圧VCを自立電源電圧として用いることができる。しかも、この実施形態においては、無線送信回路550における無線送信が完了するまで、蓄電電圧VCを電源電圧として無線送信回路550に供給されるようにするタイマー回路530を備えているので、送信信号の無線送信が確実にできるという効果を有する。   For this reason, the current sensor terminal 5 can use the storage voltage VC of the storage circuit 510 as a power source for wireless transmission. That is, the storage voltage VC by the electromagnetic induction current can be used as the independent power supply voltage without mounting the battery. In addition, in this embodiment, the timer circuit 530 is provided so that the storage voltage VC is supplied to the wireless transmission circuit 550 as the power supply voltage until the wireless transmission in the wireless transmission circuit 550 is completed. There is an effect that radio transmission can be performed reliably.

そして、そのタイマー回路530は、ダイオードと、コンデンサ及び抵抗とからなる簡単な回路構成の充放電回路(時定数回路)で構成されると共に、係る構成により電力消費が抑えられるという効果もある。   The timer circuit 530 is composed of a charge / discharge circuit (time constant circuit) having a simple circuit configuration including a diode, a capacitor, and a resistor, and has an effect that power consumption can be suppressed by the configuration.

[他の実施形態又は変形例]
なお、比較回路を構成するオペアンプ521及びオペアンプ532に供給する比較用基準電圧Vrefは、この実施形態のようなバンドギャップリファレンスによる基準電圧を用いるようにしたが、比較用基準電圧Vrefは、バンドギャップリファレンスによる基準電圧を用いる場合に限られるものではない。例えば、無線送信部502の消費電力を更に低減するために、出力電圧の経時変化特性が平坦な、例えば酸化銀電池などの出力電圧を、比較用基準電圧Vrefとして用いるようにしても良い。
[Other Embodiments or Modifications]
The reference voltage Vref supplied to the operational amplifier 521 and the operational amplifier 532 constituting the comparison circuit is the reference voltage based on the bandgap reference as in this embodiment, but the comparison reference voltage Vref is the bandgap. It is not limited to the case where a reference voltage by reference is used. For example, in order to further reduce the power consumption of the wireless transmission unit 502, an output voltage such as a silver oxide battery having a flat output voltage change characteristic may be used as the reference voltage for comparison Vref.

また、上述の実施形態では、受信装置6では、送信間隔は、前回の送信区間の時間Txの開始時点(送信信号の受信開始時点)から今回の送信区間の時間Txの開始時点(送信信号の受信開始時点)までの時間長から、時間長Txを減算した時間長P1、P2、P3・・・として算出するようにした。しかし、前回の送信区間の時間Txの開始時点(送信信号の受信開始時点)から今回の送信区間の時間Txの開始時点(送信信号の受信開始時点)までの時間長、すなわち、前記時間長P1、P2、P3・・・のそれぞれと、一定の時間長Txとの和の時間長を、送信間隔として算出するようにしても良い。その場合には、受信装置6では、時間長P1、P2、P3・・・のそれぞれと、一定の時間長Txとの和の時間長からなる送信間隔と、電流量との対応テーブルを、端末ID毎参照データメモリ68に記憶しておくようにする。   Further, in the above-described embodiment, in the receiving device 6, the transmission interval is changed from the start time of the time Tx in the previous transmission section (start of reception of the transmission signal) to the start time of the time Tx in the current transmission section (transmission signal). It is calculated as time lengths P1, P2, P3... Obtained by subtracting the time length Tx from the time length until the reception start time). However, the time length from the start time of the time Tx of the previous transmission section (transmission signal reception start time) to the start time of the time Tx of the current transmission section (transmission signal reception start time), that is, the time length P1. , P2, P3... And a certain time length Tx may be calculated as a transmission interval. In that case, the receiving device 6 stores a correspondence table between the transmission interval and the amount of current, each of which is the sum of the time lengths P1, P2, P3... And a certain time length Tx. It is stored in the reference data memory 68 for each ID.

また、上述の実施形態では、受信装置6では、端末ID毎参照データメモリ68には、受信した送信信号の送信間隔と電流量との対応テーブルを記憶しておき、送信間隔を電流量に換算するようにした。しかし、当該電流量に応じた消費電力と、送信間隔との対応テーブルを、端末ID毎参照データメモリ68に記憶しておくことにより、受信装置6では、送信間隔を、電流量ではなく消費電力に換算して記憶するようにしても良い。   In the above-described embodiment, in the receiving device 6, the reference data memory 68 for each terminal ID stores a correspondence table between the transmission interval of received transmission signals and the amount of current, and converts the transmission interval into the amount of current. I tried to do it. However, by storing a correspondence table between the power consumption corresponding to the current amount and the transmission interval in the reference data memory 68 for each terminal ID, the reception device 6 sets the transmission interval to the power consumption instead of the current amount. You may make it memorize | store in conversion.

また、上述の実施形態では、送信信号は、各電流センサ端末に割り当てられた周波数のASK信号としたが、FSK(Frequency Shift Keying)など、他の変調方法を用いることもできる。   In the above-described embodiment, the transmission signal is an ASK signal having a frequency assigned to each current sensor terminal. However, other modulation methods such as FSK (Frequency Shift Keying) can be used.

また、上述の実施形態では、受信側で送信端末を識別できるようにする送信信号としては、電流センサ端末毎に割り当てられた周波数を用いるようにしたが、これに限られるものではなく、例えば識別データのみからなる送信信号を無線送信するようにしても良い。また、送信信号として、電流センサ端末毎に、伝送レート(ボーレート)の異なるものを用い、受信側で送信信号のボーレートを検出することで、電流センサ端末のそれぞれを識別するようにしても良い。   In the above-described embodiment, the frequency assigned to each current sensor terminal is used as the transmission signal that enables the reception side to identify the transmission terminal. However, the present invention is not limited to this. A transmission signal consisting only of data may be wirelessly transmitted. Alternatively, transmission signals having different transmission rates (baud rates) may be used for each current sensor terminal, and each of the current sensor terminals may be identified by detecting the baud rate of the transmission signal on the reception side.

また、送信信号は、上述の実施形態の例のようなプリアンブル区間と誤り検出区間を必ずしも有しなくても良く、要は、受信装置側で、電流センサ端末のそれぞれを識別することができる信号であれば、どのような信号であっても良い。   In addition, the transmission signal does not necessarily have a preamble section and an error detection section as in the above-described embodiment. In short, a signal that can identify each of the current sensor terminals on the receiving device side. Any signal may be used.

4、41〜4n…電線、5、51〜5n…電流センサ端末、6…受信装置、501…電流センサ、502…無線送信部、510…蓄電回路、520…閾値電圧判定回路、530…タイマー回路、540…スイッチ回路、550…無線送信回路   4, 41 to 4n, electric wire, 5, 51 to 5n, current sensor terminal, 6 ... receiving device, 501 ... current sensor, 502 ... wireless transmission unit, 510 ... power storage circuit, 520 ... threshold voltage determination circuit, 530 ... timer circuit 540 ... Switch circuit, 550 ... Wireless transmission circuit

Claims (10)

電線を流れる電流に基づく電磁誘導電流を検出して出力する電流センサと、
前記電流センサからの前記電磁誘導電流を整流して蓄電する蓄電回路と、
前記電流センサで検出した前記電線を流れる電流の電流量に関するデータを直接的には含まない所定の送信信号を無線送信する送信回路と、
前記送信回路に、前記蓄電回路の蓄電電圧を、前記送信回路の電源電圧として供給するためのスイッチ回路と、
前記蓄電回路の蓄電電圧が予め定めた所定の閾値電圧を超えたかどうかを判定する判定回路と、
前記判定回路の判定結果に基づき、前記蓄電回路の蓄電電圧が予め定めた所定の閾値電圧を超えた時点から、前記送信回路における前記送信信号の無線送信を完了する時間よりも長い所定時間だけ、前記スイッチ回路をオンとして、前記蓄電電圧を電源電圧として、前記送信回路に供給するようにするためのタイマー回路と、
を備え、
前記送信回路は、前記スイッチ回路を通じて電源電圧の供給を受けている前記所定時間の期間における前記送信信号の無線送信を、前記判定回路の判定結果に基づいて繰り返し実行することで、前記電流センサで検出した前記電線を流れる電流の電流量に応じて前記送信信号の送信間隔を変化させるようにした
ことを特徴とする無線送信機能付き電流センサ端末。
A current sensor that detects and outputs an electromagnetic induction current based on the current flowing through the wire;
A power storage circuit that rectifies and stores the electromagnetic induction current from the current sensor;
A transmission circuit that wirelessly transmits a predetermined transmission signal that does not directly include data relating to the amount of current flowing through the electric wire detected by the current sensor;
A switch circuit for supplying the transmission circuit with a storage voltage of the storage circuit as a power supply voltage of the transmission circuit;
A determination circuit for determining whether or not a storage voltage of the storage circuit exceeds a predetermined threshold voltage;
Based on the determination result of the determination circuit, from the time when the storage voltage of the storage circuit exceeds a predetermined threshold voltage, for a predetermined time longer than the time to complete wireless transmission of the transmission signal in the transmission circuit, A timer circuit for turning on the switch circuit and supplying the stored voltage as a power supply voltage to the transmission circuit;
With
The transmission circuit repeatedly performs wireless transmission of the transmission signal in the period of the predetermined time that is supplied with a power supply voltage through the switch circuit based on a determination result of the determination circuit, so that the current sensor A current sensor terminal with a wireless transmission function, wherein the transmission interval of the transmission signal is changed according to the detected amount of current flowing through the electric wire.
前記所定の送信信号は、受信側で送信端末を識別できるようにする信号である
ことを特徴とする請求項1に記載の無線送信機能付き電流センサ端末。
The current sensor terminal with a wireless transmission function according to claim 1, wherein the predetermined transmission signal is a signal that enables the reception side to identify the transmission terminal.
前記送信回路は、前記電流センサ端末毎に割り当てられた周波数の信号を、前記送信端末を識別できるようにする前記送信信号として無線送信する
ことを特徴とする請求項2に記載の無線送信機能付き電流センサ端末。
3. The wireless transmission function according to claim 2, wherein the transmission circuit wirelessly transmits a signal having a frequency assigned to each of the current sensor terminals as the transmission signal that enables the transmission terminal to be identified. Current sensor terminal.
前記判定回路は、前記蓄電回路の蓄電であるが前記閾値電圧を超えたときに、出力端がハイレベルとなる第1の比較回路からなり、
前記タイマー回路は、前記第1の比較回路の出力端がハイレベルのときに導通するダイオードと、前記ダイオードを通じた電流により充電されるコンデンサと、前記コンデンサの充電電圧に応じて放電を行うための抵抗と、前記コンデンサの充電電圧と前記閾値電圧とを比較する第2の比較回路とからなり、前記第2の比較回路の出力により前記スイッチ回路のオン・オフを制御する
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の無線送信機能付き電流センサ端末。
The determination circuit includes a first comparison circuit that is a power storage of the power storage circuit but has an output terminal at a high level when the threshold voltage is exceeded.
The timer circuit is configured to discharge in accordance with a diode that is conductive when the output terminal of the first comparison circuit is at a high level, a capacitor that is charged by a current through the diode, and a charging voltage of the capacitor. It comprises a resistor and a second comparison circuit that compares the charging voltage of the capacitor and the threshold voltage, and the on / off of the switch circuit is controlled by the output of the second comparison circuit. The current sensor terminal with a wireless transmission function according to claim 1 or 2.
前記蓄電回路は、昇圧回路を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の無線送信機能付き電流センサ端末。   The current sensor terminal with a wireless transmission function according to claim 1, wherein the power storage circuit includes a booster circuit. 電線を流れる電流に基づく電磁誘導電流を電流センサで検出し、検出した前記電磁誘導電流を整流して蓄電する蓄電工程と、
前記蓄電工程で蓄電された蓄電電圧が予め定めた所定の閾値電圧を超えたかどうかを判定する判定工程と、
前記判定工程で、前記蓄電電圧が予め定めた所定の閾値電圧を超えたと判定されたときに、その判定時点から、前記送信信号の無線送信を完了する時間よりも長い所定時間だけ、前記蓄電電圧を電源電圧として送信回路に供給して、前記電流センサで検出した前記電線を流れる電流の電流量に関するデータを直接的には含まない送信信号の無線送信を実行する無線送信工程と、
を有し、
前記無線送信工程の後には、前記蓄電工程に戻り、前記蓄電工程から前記無線送信工程までを繰り返し、前記電流センサで検出した前記電線を流れる電流の電流量に応じて前記送信信号の送信間隔を変化させるようにした
ことを特徴とする無線送信方法。
A power storage step of detecting an electromagnetic induction current based on a current flowing through the electric wire with a current sensor and rectifying and storing the detected electromagnetic induction current;
A determination step of determining whether or not the storage voltage stored in the storage step exceeds a predetermined threshold voltage;
When it is determined in the determination step that the storage voltage exceeds a predetermined threshold voltage, the storage voltage is longer than the determination time by a predetermined time longer than a time for completing the wireless transmission of the transmission signal. A wireless transmission step of performing wireless transmission of a transmission signal that does not directly include data relating to the amount of current flowing through the wire detected by the current sensor, as a power supply voltage;
Have
After the wireless transmission step, the process returns to the power storage step and repeats from the power storage step to the wireless transmission step, and sets the transmission interval of the transmission signal according to the amount of current flowing through the wire detected by the current sensor. A wireless transmission method characterized by being changed.
前記送信信号は、前記受信側で送信端末を識別できるようにする信号である
ことを特徴とする請求項6に記載の無線送信方法。
The wireless transmission method according to claim 6, wherein the transmission signal is a signal that enables the reception side to identify a transmission terminal.
電線を流れる電流量を無線送信する無線送信機能付き電流センサ端末と、前記無線送信機能付き電流センサ端末からの送信信号を受信する受信装置とからなる無線送受信システムにおいて、
前記無線送信機能付き電流センサ端末は、
電線を流れる電流に基づく電磁誘導電流を検出して出力する電流センサと、
前記電流センサからの前記電磁誘導電流を整流して蓄電する蓄電回路と、
前記電流センサで検出した前記電線を流れる電流の電流量に関するデータを直接的には含まない所定の送信信号を無線送信する送信回路と、
前記送信回路に、前記蓄電回路の蓄電電圧を、前記送信回路の電源電圧として供給するためのスイッチ回路と、
前記蓄電回路の蓄電電圧が予め定めた所定の閾値電圧を超えたかどうかを判定する判定回路と、
前記判定回路の判定結果に基づき、前記蓄電回路の蓄電電圧が予め定めた所定の閾値電圧を超えた時点から、前記送信回路における前記送信信号の無線送信を完了する時間よりも長い所定時間だけ、前記スイッチ回路をオンとして、前記電源電圧を、前記送信回路に供給するようにするためのタイマー回路と、
を備え、
前記送信回路は、前記スイッチ回路を通じて電源電圧の供給を受けている前記所定時間の期間における前記送信信号の無線送信を、前記判定回路の判定結果に基づいて繰り返し実行することで、前記電流センサで検出した前記電線を流れる電流の電流量に応じて前記送信信号の送信間隔を変化させるようにし、
前記受信装置は、
前記送信信号を受信する毎に、その受信時点の情報を記憶する記憶回路と、
前記記憶回路に記憶した前記送信信号の受信時点の時間的に隣り合うものの時間差から、前記送信信号の送信間隔を算出し、算出した送信間隔を、電流量または消費電力に換算する換算回路と、
を備える無線送受信システム。
In a wireless transmission / reception system comprising a current sensor terminal with a wireless transmission function for wirelessly transmitting an amount of current flowing through an electric wire, and a receiving device for receiving a transmission signal from the current sensor terminal with a wireless transmission function,
The current sensor terminal with the wireless transmission function is:
A current sensor that detects and outputs an electromagnetic induction current based on the current flowing through the wire;
A power storage circuit that rectifies and stores the electromagnetic induction current from the current sensor;
A transmission circuit that wirelessly transmits a predetermined transmission signal that does not directly include data relating to the amount of current flowing through the electric wire detected by the current sensor;
A switch circuit for supplying the transmission circuit with a storage voltage of the storage circuit as a power supply voltage of the transmission circuit;
A determination circuit for determining whether or not a storage voltage of the storage circuit exceeds a predetermined threshold voltage;
Based on the determination result of the determination circuit, from the time when the storage voltage of the storage circuit exceeds a predetermined threshold voltage, for a predetermined time longer than the time to complete wireless transmission of the transmission signal in the transmission circuit, A timer circuit for turning on the switch circuit and supplying the power supply voltage to the transmission circuit;
With
The transmission circuit repeatedly performs wireless transmission of the transmission signal in the period of the predetermined time that is supplied with a power supply voltage through the switch circuit based on a determination result of the determination circuit, so that the current sensor The transmission interval of the transmission signal is changed according to the amount of current flowing through the detected wire,
The receiving device is:
Each time the transmission signal is received, a storage circuit that stores information at the time of reception;
A conversion circuit that calculates a transmission interval of the transmission signal from a time difference between temporally adjacent reception times of the transmission signal stored in the storage circuit, and converts the calculated transmission interval into a current amount or power consumption;
A wireless transmission / reception system.
前記送信信号は、前記受信側で送信端末を識別できるようにする信号であり、
前記受信装置は、
前記受信した前記送信信号から、前記送信端末を識別する識別回路を備えると共に、
前記記憶回路は、前記識別回路で識別した前記送信端末の識別情報に対応付けることにより、前記送信端末毎に前記送信信号の受信時点を記憶し、
前記換算回路は、前記送信端末毎に、前記算出した送信間隔を、電流量または消費電力に換算する
ことを特徴とする請求項8に記載の無線送受信システム。
The transmission signal is a signal that enables the reception side to identify a transmission terminal,
The receiving device is:
An identification circuit for identifying the transmission terminal from the received transmission signal;
The storage circuit stores the reception time point of the transmission signal for each transmission terminal by associating with the identification information of the transmission terminal identified by the identification circuit,
The wireless transmission / reception system according to claim 8, wherein the conversion circuit converts the calculated transmission interval into a current amount or power consumption for each transmission terminal.
前記換算回路は、
前記識別情報で識別される送信端末毎に、送信間隔と電流量または消費電力との対応情報を記憶する記憶回路を含み、
前記送信端末毎に、前記算出した送信間隔に対応する電流量または消費電力を、前記記憶している対応情報を参照することで算出する
ことを特徴とする請求項9に記載の無線送受信システム。
The conversion circuit is
For each transmission terminal identified by the identification information, a storage circuit that stores correspondence information between a transmission interval and a current amount or power consumption,
For each of the transmitting terminal, no line transceiver system of claim 9, the amount of current or power consumption corresponding to the transmission interval and the calculated, and calculating by referring to the correspondence information that the storage .
JP2012246957A 2012-11-09 2012-11-09 CURRENT SENSOR TERMINAL WITH WIRELESS TRANSMITTING FUNCTION, WIRELESS TRANSMITTING METHOD, AND WIRELESS TRANSMITTING / RECEIVING SYSTEM Active JP5979548B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012246957A JP5979548B2 (en) 2012-11-09 2012-11-09 CURRENT SENSOR TERMINAL WITH WIRELESS TRANSMITTING FUNCTION, WIRELESS TRANSMITTING METHOD, AND WIRELESS TRANSMITTING / RECEIVING SYSTEM

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012246957A JP5979548B2 (en) 2012-11-09 2012-11-09 CURRENT SENSOR TERMINAL WITH WIRELESS TRANSMITTING FUNCTION, WIRELESS TRANSMITTING METHOD, AND WIRELESS TRANSMITTING / RECEIVING SYSTEM

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014096017A JP2014096017A (en) 2014-05-22
JP5979548B2 true JP5979548B2 (en) 2016-08-24

Family

ID=50939043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012246957A Active JP5979548B2 (en) 2012-11-09 2012-11-09 CURRENT SENSOR TERMINAL WITH WIRELESS TRANSMITTING FUNCTION, WIRELESS TRANSMITTING METHOD, AND WIRELESS TRANSMITTING / RECEIVING SYSTEM

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5979548B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6469475B2 (en) * 2015-02-20 2019-02-13 国立大学法人電気通信大学 Wireless sensor network system and information collection method
JP6382135B2 (en) * 2015-03-11 2018-08-29 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Wireless sensor terminal and wireless transmission method
FR3052868B1 (en) * 2016-06-20 2021-01-01 Gulplug ELECTRICAL ENERGY METERING DEVICE
JP6929561B2 (en) * 2016-10-07 2021-09-01 国立大学法人電気通信大学 Wireless sensor device and wireless sensor system
CN108593997B (en) * 2018-06-04 2019-12-06 华北电力大学 Voltage measuring device and method suitable for power transmission line

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61193300A (en) * 1985-02-20 1986-08-27 松下電器産業株式会社 Sensor signal transmitter
JPH07170647A (en) * 1993-12-10 1995-07-04 Fujitsu General Ltd Current detection device
JP5006268B2 (en) * 2008-06-10 2012-08-22 日本電信電話株式会社 Sensor node chip, sensor node system, and receiver
JP2011122939A (en) * 2009-12-10 2011-06-23 Kagoshima Univ Wireless sensor node and overhead wire monitoring system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014096017A (en) 2014-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230369902A1 (en) Method for detecting foreign material, and device and system therefor
US20230361616A1 (en) Method for detecting foreign material, and apparatus and system therefor
US10622844B2 (en) Method for detecting foreign object and apparatus for same
JP5979548B2 (en) CURRENT SENSOR TERMINAL WITH WIRELESS TRANSMITTING FUNCTION, WIRELESS TRANSMITTING METHOD, AND WIRELESS TRANSMITTING / RECEIVING SYSTEM
US9459673B2 (en) System and a method for remotely interacting with items present in an environment for communicating with computing device
US20190310388A1 (en) Method for detecting foreign material, and apparatus and system therefor
US11146117B2 (en) Wireless power transmission apparatus for wireless charging
JP5754750B2 (en) Wireless sensor terminal
KR20180010796A (en) Foreign Object Detection Method and Apparatus and System therefor
KR20190026244A (en) Wireless Power Transmission Method and Apparatus therefor
EP2477444A1 (en) Wireless communication apparatus
CN107332360B (en) Wireless electric energy transmission system, electric energy transmitting terminal, electric energy receiving terminal and detection method
US11921532B2 (en) Controlling pulsed operation of a power supply during a power outage
JP6108396B2 (en) Wireless sensor terminal and wireless transmission method
JP2016170527A (en) Radio wave sensor terminal, and radio wave transmission method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150807

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160608

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160615

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160622

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160713

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160715

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5979548

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250