JP7132109B2 - Meter reading device - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、水道メータの検針に利用される検針装置に関する。 An embodiment of the present invention relates to a meter reading device used for meter reading of a water meter.
水道管における漏水の有無を判定する漏水調査が以前より行われており、従来は、漏水の調査員が水道管上の振動を、水道メータ部分等において音聴棒や電子式の音聴器を用いて、耳で聞くことでなされていた。しかし、調査員が、この手法により漏水の有無を正確に判断するためには、漏水時に発生する特徴的な音を聞き分けられるかなりの熟練度が必要であり、かかる技能を有した熟練調査員は全国的に見ても少なく、貴重な存在である。また、熟練した調査員であっても、一日で100件程度が限度である。そのため、戸数の多い建物において、漏水調査を実施する場合は、非常に多くの時間がかかっている。 Leakage investigations to determine whether or not there is water leakage in water pipes have been carried out for some time. It was done by listening. However, in order for an investigator to accurately determine the presence or absence of water leakage using this method, a considerable degree of skill is required to distinguish the characteristic sounds that occur when water leaks. It is a rare and valuable presence in the whole country. In addition, even a skilled investigator can handle only about 100 cases per day. Therefore, in a building with many houses, it takes a very long time to conduct a water leakage investigation.
一方、水道メータより、振動音をとらえ、その振動音を振動信号データとして記録し、持ち帰った後、その振動信号データを元に、振動音の時間積分率等の解析を行うことで漏水の有無を判定する手法がある。 On the other hand, the vibration sound is captured from the water meter, and the vibration sound is recorded as vibration signal data. There is a method for determining
この手法によれば、同じ水道メータを対象に検針を行う検針員に対し、2ヶ月に一度実施される水道メータの検針の際に、併せて、漏水調査のための振動信号データを各水道メータから取得してきてもらうことで、漏水調査員による負担を軽減することが可能になる。 According to this method, meter readers who read the same water meter are given vibration signal data for water leakage investigation when they read the water meter once every two months. It is possible to reduce the burden on the water leakage investigators by having them obtain it from
しかしながら、検針員は、検針作業として、水道メータの指示値を目視で読み取り検針用ハンディターミナルにその指示値を入力すると共に、検針用ハンディターミナルとは別の専用の装置を使って、検針作業とは異なる手順で漏水調査用のデータを取得する作業が要求されることとなり、検針員の作業負担の増加と、これに伴う各作業の結果に求められる信頼性の低下が懸念されるようになった。 However, meter readers visually read the readings of the water meter and input the readings into the handy terminal for meter reading. As a result, there are concerns about an increase in the workload of meter readers and a decrease in the reliability of the results of each task. rice field.
本発明が解決しようとする課題は、水道メータの検針と、水道管の漏水調査のために必要される振動信号データの取得との両方を、より確実に行わせることができる検針装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a meter reading device that can more reliably perform both meter reading of a water meter and acquisition of vibration signal data required for water pipe leakage investigation. That is.
実施形態の検針装置は、光源と、偏光部と、撮像部と、遮断部と、変換部と、拡散板とを備えている。光源は、水道管を流れる水量に係る数値が表示される、水道メータの表示部を照明するための光を供給する。偏光部は、前記光源によって供給された光のうち、直線偏光を前記表示部へ導く。撮像部は、前記直線偏光によって照明された前記表示部を撮像する。遮断部は、前記直線偏光が前記表示部において正反射した正反射光を、前記撮像部へ導かないように遮断する。変換部は、前記撮像部によって撮像された前記表示部の画像に含まれる前記水量に係る数値を、OCR機能により、文字情報に変換する。拡散板は、光源と、表示部との間に設けられ、表示部の全面を照明するために、光源によって供給された光を拡散させる。 A meter reading device of an embodiment includes a light source, a polarizing section, an imaging section, a blocking section, a converting section, and a diffusion plate . The light source provides light for illuminating the display of the water meter, on which a numerical value relating to the amount of water flowing through the water pipe is displayed. The polarizing section guides linearly polarized light out of the light supplied by the light source to the display section. The imaging section captures an image of the display section illuminated by the linearly polarized light. The blocking section blocks specularly reflected light of the linearly polarized light that has been specularly reflected by the display section so as not to be guided to the imaging section. The conversion unit converts the numerical value related to the amount of water included in the image of the display unit captured by the imaging unit into text information using an OCR function. The diffusion plate is provided between the light source and the display section, and diffuses the light supplied by the light source to illuminate the entire surface of the display section.
以下に、本発明の各実施形態の検針装置を、図面を参照して説明する。 Below, the meter-reading apparatus of each embodiment of this invention is demonstrated with reference to drawings.
なお、以下の実施形態の説明において、同一部分については、同一符号を用いて示し、重複説明を避ける。 In addition, in the following description of the embodiments, the same reference numerals are used to denote the same parts to avoid redundant description.
(第1の実施形態)
第1の実施形態の検針装置について説明する。
(First embodiment)
A meter reading device of the first embodiment will be described.
図1は、本実施形態の検針装置(右側上および右側中央)を、水道メータ(右側下)および検針用ハンディターミナル(左側上)との関係とあわせて例示する模式図である。 FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the meter reading device (upper right side and center right side) of the present embodiment together with the relationship between the water meter (lower right side) and the handy terminal for meter reading (upper left side).
検針装置10は、水道メータ110の表示部115に表示される検針数値を読み取る検針作業と、水道管150や止水弁160の漏水調査のために必要される振動信号データの取得作業との両方(以下、「両作業」とも称する)を同時に、高い信頼性で、自動的に行うための装置である。これら両作業は、検針員が、各個別宅を訪問して行われるので、検針装置10は、検針員が携帯可能なサイズで、かつ検針員が容易に把持できるような形状をしている。
The
図1には、水道管150に接続された水道メータ110や止水弁160を収納している量水器箱100を上方から見た状態(右側下)も示されている。
FIG. 1 also shows the
図1には、検針装置10の底面図(右側上)と、底面図におけるX-X線に沿った側断面図(右側中央)も示されている。
FIG. 1 also shows a bottom view (upper right side) of the
検針員は、前述した両作業を行う場合、図1中矢印に示すように、検針装置10を各個別宅の水道メータ110の表示部115を覆うように配置する。
When the meter reader performs both of the above-described operations, the meter reader arranges the
図2は、代表的な水道メータ110の外形を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing the outline of a
水道メータ110には、水道メータ本体を形成する金属製の円筒形状の周端凸部117に対し凹状に低く配置されて表示部115が設けられている。周端凸部117の内径サイズは、例えば、56(mm)乃至64(mm)である。表示部115の表面は、透明ガラス面で覆われている。
The
一方、検針装置10は、カメラ12、LED13、振動センサ14、散光板15、直線偏光板16、凸部17、およびデータ処理部18を備えている。
On the other hand, the
検針装置10が、水道メータ110の表示部115を覆うように正しく配置され、カメラ12の撮像面12aが、表示部115の表示面115aと向き合うようになると、カメラ12は、表示部115に表示されている検針数値を撮像する。なお、カメラ12に代えて、スキャナを用いても良い。
When the
LED13は、表示部115を照明するための光を供給する光源であり、カメラ12を取り囲むように、カメラ12を中心する円の円周方向に複数配置されている。
The
図3は、本実施形態の検針装置の構成例を示す側断面図(下)と、同検針装置に適用される散光板(左上)および偏光板(右上)の平面図である。 FIG. 3 is a side cross-sectional view (lower) showing a configuration example of the meter reading device of the present embodiment, and a plan view of a light scattering plate (upper left) and a polarizing plate (upper right) applied to the same meter reading device.
直線偏光板16および散光板15は、底板11の一部の上に順に積層されている。
The linear polarizing
散光板15は、例えば、乳白色等のプラスチックによって製造され、円環形状をしており、円環の中心点Aを中心とする円形の中空部15aを有している。中空部15aの外径サイズは、カメラ12の撮像面12aの外径サイズに略一致している。
The
直線偏光板16は、円環形状の直線偏光板16aと、円板形状の直線偏光板16bとの組み合わせによって構成され、直線偏光板16aは、散光板15と略同一の平面形状および平面サイズをしており、散光板15と一体的に重なるように積層されており、直線偏光板16bは、直線偏光板16aの中空部に嵌め込まれている。すなわち、直線偏光板16aの中空部、および直線偏光板16bは同一のサイズを有する円形状をしており、ともに中心点Dを中心として配置される。
The linear polarizing
さらに、撮像面12aの中心Gから撮像面12aに直交するように伸びる中心軸Bが、中心点Aおよび中心点Dを通るように散光板15および直線偏光板16が配置される。中心軸Bは、撮像面12aの正面方向である撮像方向Fに一致しているので、散光板15および直線偏光板16は、撮像方向Fと直交し、かつ、中心軸Bを中心として配置されることになる。
Furthermore, the
図4は、図1に示す検針装置の側面図である。図4には、具体的な寸法範囲も示されている。 4 is a side view of the meter reading device shown in FIG. 1. FIG. FIG. 4 also shows specific dimensional ranges.
散光板15および直線偏光板16の外周を覆うように円筒形状の凸部17が設けられている。言い換えると、凸部17は、撮像方向Fを囲むように設けられている。さらに、凸部17の先端は、底面11aよりも、撮像方向Fに突出している。この突出量T1は、図4に図示されるように、例えば2(mm)乃至3(mm)である。
A
振動センサ14は、凸部17の外周側に配置され、水道管150や止水弁160を伝搬する微小な振動及び音響の少なくともいずれかを検出する検出面14aを先端に備えている。すなわち、検出面14aは、振動センサ14の先端に、底面11aよりも撮像方向Fに突出するように設けられており、この突出量T2は、図4に図示されるように、例えば0.5(mm)乃至1(mm)であり、凸部17の突出量T1よりも小さい。
The
振動センサ14は、検出面14aにおいて振動および音響のうちの少なくともいずれかを検出することができる。振動を検出した場合、検出した振動に対応する電気信号を生成し、振動電気信号として出力する。また、音響を検出した場合、検出した音響に対応する電気信号を生成し、音響電気信号として出力する。なお、振動センサ14に代えて、マイクロホンを用いることもできる。マイクロホンを用いた場合、マイクロホンは、水道管150や止水弁160を伝搬する微小な音を検出し、検出した音に対応する電気信号を生成し、音電気信号データとして出力する。
The
凸部17の外径サイズは例えば、約55(mm)である。また、中心軸Bと、検出面14aとの間の最短距離Sは、例えば28(mm)乃至32(mm)である。また、振動センサ14は、中心軸Bから最遠部までの距離Lが、45(mm)乃至60(mm)の範囲にあるように配置される。
The outer diameter size of the
図5は、水道メータ110に検針装置10が正しく配置された状態を示す側断面図である。
FIG. 5 is a side cross-sectional view showing a state in which the
前述したように、凸部17は、底面11aよりも撮像方向Fに2(mm)乃至3(mm)の突出量T1を有している。また、凸部17の外径サイズは、例えば55(mm)であり、前述した周端凸部117の内径サイズである56(mm)乃至64(mm)よりも若干小さい。これによって、検針のために水道メータ110の表示部115を覆うように検針装置10が正しく配置されると、図5に示すように、凸部17が、周端凸部117の内側に形成される凹部118内に位置するようになる。同時に、底面11aのうち、凸部17よりも外周側の部位が、周端凸部117と接触する。
As described above, the
周端凸部117への検針装置10の配置時における衝撃の吸収や、配置後の検針装置10のぐらつき等を阻止するために、底面11aの表面には、ゴムやプラスチック樹脂等が設けられている。
Rubber, plastic resin, or the like is provided on the surface of the
また、図1に例示されているように、凸部17の外周側の一部には、振動センサ14が配置されている。そして、図4に例示されているように、中心軸Bから検出面14aまでの最短距離Sが28(mm)乃至32(mm)であり、検出面14aの最遠部までの距離Lが45(mm)乃至60(mm)である。さらに、振動センサ14の、底面11aに対する撮像方向Fの突出量T2は0.5(mm)乃至1(mm)である。
Further, as illustrated in FIG. 1 , a
以上の寸法関係から明らかなように、検針のために検針装置10が、水道メータ110に正しく配置されると、必然的に、振動センサ14の検出面14aが周端凸部117と接触するようになる。
As is clear from the above dimensional relationships, when the
なお、図4に示すように、振動センサ14の突出量T2は、約0.5(mm)乃至1(mm)であり、凸部17の突出量T1の約半分である。従って、振動センサ14の底面11aに対する突出は、検針装置10が水道メータ110に正しく配置された場合に、凸部17が、凹部118内に位置することを阻止しない。
As shown in FIG. 4 , the protrusion amount T2 of the
さらには、凸部17の外径サイズは、周端凸部117の内径サイズよりも若干小さい。従って、検針装置10が水道メータ110に正しく配置された場合、検針装置10を径方向へ移動させると、周端凸部117の内側に凸部17の外側が衝突するので、検針員は、この衝突を確認することによって、検針装置10が水道メータ110に正しく配置されていることを感覚的に認識することができる。
Furthermore, the outer diameter size of the
次に、検針装置10のハードウェア構成について詳細に説明する。
Next, the hardware configuration of the
すなわち、検針装置10は、水道メータ110に正しく配置されると、LED13を照明する。LED13によって照明された光は、散光板15に入射し、散光板15によって、散光板15の全面にわたって拡散され、直線偏光板16に入射する。すなわち、散光板15は、カメラ12の撮像面12aと向き合う部分を除いたドーナッツ状に光を直線偏光板16へ供給する。
That is, the
つまり、散光板15によって拡散された光は、直線偏光板16のうち、直線偏光板16aに供給される。
That is, the light diffused by the
直線偏光板16aの偏光軸と、直線偏光板16bの偏光軸とは90度直交させる。例えば、直線偏光板16aの偏光軸を横方向とし、直線偏光板16bの偏光軸を縦方向とする。
The polarizing axis of the linear
直線偏光板16aの偏光軸が横方向である場合、散光板15によって供給された光のうち、横方向の直線偏光のみが直線偏光板16aを通過し、表示部115へ到達する。
When the polarization axis of the linear
表示部115の表面は、透明ガラス面で覆われているため、表示部115へ到達した光は、該透明ガラス面において鏡面反射し、正反射光となって、直線偏光板16へ向かって進む。また、表示部115へ到達した光は、表示部115の透明ガラス面において拡散反射し、表示部115全体を照明する。
Since the surface of the
なお、検針装置10が水道メータ110に正しく配置されると、図5に例示されるように、凹部118が、周端凸部117、底面11a、および振動センサ14によって閉じられるので、表示部115側への外周光の入射が阻止される。従って、外周光によって表示部115が照明されることはない。
Note that when the
表示部115の透明ガラス面において鏡面反射した正反射光は、横方向の直線偏光であるので、縦方向の偏光軸を有する直線偏光板16bを通過できない。すなわち、直線偏光板16bは、正反射光をカメラ12の撮像面12aへ導かないように遮断する遮断部として機能する。なお、表示部115の透明ガラス面において拡散反射した光は、直線偏光板16bを通過し、撮像面12aへ導かれる。
The specularly reflected light specularly reflected on the transparent glass surface of the
これによって、表示部115の表面の透明ガラス面における鏡面反射による正反射光は、直線偏光板16bで遮断され、撮像面12aへ到達しなくなる。これにより、カメラ12は、フラッシュするような画像を含まずに、表示部115における検針数値の画像を撮像することが可能となる。
As a result, specularly reflected light due to specular reflection on the transparent glass surface of the
次に、データ処理部18の構成例について説明する。
Next, a configuration example of the
図6は、本実施形態の検針装置の機能構成例を示すブロック図である。 FIG. 6 is a block diagram showing a functional configuration example of the meter reading device of this embodiment.
図6に例示されるように、データ処理部18は、アナログ回路部20と、制御部30と、記録部40と、データ送受信部50とを備えている。
As illustrated in FIG. 6 , the
アナログ回路部20は、増幅/フィルタ部21、およびA/D変換部22を備えている。
The
制御部30は、例えば、図示していないが、CPU(Central Processing Unit)、並びに、CPUが処理を実行するためのアプリケーションプログラムやデータを格納するROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等を備えている。制御部30は、ROMに格納されたアプリケーションプログラムを、RAMを利用してCPUに実行させることで、LED制御部31、画像撮像部32、計測制御部33、OCR(光学文字認識)処理部34、および録音部35の機能を実現する。
For example, although not shown, the
記録部40は、例えば、半導体メモリ等を含み、画像記録部41、検針値記録部42、および録音結果記録部43のための記録領域を備えている。
The
データ送受信部50は、検針用ハンディターミナル200と無線により通信することが可能である。検針員は、検針装置10を、水道メータ110に正しく配置すると、検針用ハンディターミナル200を操作することによって、撮像開始を指示することができる。
The data transmission/
検針用ハンディターミナル200は、撮像開始を指示されると、開始指令rを、検針装置10に向けて送信する。
When instructed to start imaging, the meter reading
開始指令rは、データ送受信部50によって受信される。データ送受信部50は、受信した開始指令rを、計測制御部33へ出力する。
The start command r is received by the data transmitter/
計測制御部33は、開始指令rを、LED制御部31、画像撮像部32、および録音部35へ出力する。
The
LED制御部31は、計測制御部33から開始指令rを出力されると、LED13を点灯させるための点灯命令sを、LED13へ出力する。LED13は、LED制御部31からの点灯命令sに応じて点灯する。
When the
画像撮像部32は、計測制御部33から開始指令rを出力されると、撮像命令tをカメラ12へ出力する。カメラ12は、画像撮像部32からの撮像命令tに応じて、表示部115の撮像を行い、その画像データa0を、パラレルバス、シリアルバス等のインタフェースを介して、撮像時刻情報bとともに画像撮像部32へ出力する。撮像時刻情報bは、画像データa0の識別番号として使用することも可能である。
When the
画像撮像部32は、カメラ12から出力された画像データa0および撮像時刻情報bを画像記録部41およびOCR処理部34へ出力するとともに、LED制御部31へ、撮像完了信号dを出力する。
The
LED制御部31は、画像撮像部32からの撮像完了信号dに応じて、LED13を消灯させるための消灯命令uを、LED13へ出力する。LED13は、LED制御部31からの消灯命令uに応じて消灯する。
The
このようにして、LED13は、カメラ12による撮像時にのみ点灯され、撮像後には直ちに消灯されるので、検針装置10に電力を供給する電池(図示せず)の電力を節約することが可能となる。
In this way, the
画像記録部41は、画像撮像部32から出力された画像データa0および撮像時刻情報bを顧客情報に関連付けて記録する。
The
OCR処理部34は、画像撮像部32からの画像データa0に撮像されている、通常4乃至6桁の検針数値(m3)を、OCR(光学文字認識)機能を用いて、文字情報に変換する。例えば、画像データa0に、図7のように、「01260」という検針数値が撮像されている場合、「01260」という文字情報hを認識し、文字情報hを、撮像時刻情報bとともに検針値記録部42へ出力する。
The
なお、周端凸部117の内径サイズが、凸部17の外径サイズよりも大きいことにより、周端凸部117と凸部17との間に隙間119(119a+119b)が存在するので、凸部17は、凹部118内に位置していても、凹部118内で径方向に隙間119の分だけ移動可能である。また、凸部17は円筒形状であるので凹部118の内側で回転することも可能である。従って、検針装置10が水道メータ110に正しく配置された状態であっても、表示部115に表示された検針数値と、カメラ12の撮像面12aとの位置関係は一般に、検針装置10が水道メータ110に配置される毎に異なる。
Since the inner diameter size of the
しかしながら、OCR処理部34は、検針装置10が水道メータ110に正しく配置されている限り、検針数値と撮像面12aとの位置関係に関わらず、表示部115の上下左右を認識した上で、検針数値を文字情報hに変換する。
However, as long as the
検針値記録部42は、OCR処理部34から出力された文字情報hおよび撮像時刻情報bを記録する。
The meter reading
一方、撮像のために検針装置10が水道メータ110に正しく配置されている間、図5に示すように、振動センサ14の検出面14aは、水道メータ110の一部である金属製の周端凸部117と接触しているので、水道管150や止水弁160から伝搬する微小な振動や音響を確実に捉えることができる。
On the other hand, while the
振動センサ14は、検出面14aにおいて振動を検出すると、検出した振動に対応する電気信号に変換して、振動電気信号を生成する。同様に、音響を検出すると、検出した音響に対応する電気信号に変換して、音響電気信号を生成する。
When the
振動センサ14は、このようにして振動電気信号および/または音響電気信号を、検出時刻情報eとともに増幅/フィルタ部21へ出力する。検出時刻情報eは、振動電気信号c0の識別番号として使用することも可能である。なお、振動センサ14に代えて、マイクロホンを用いることもできる。マイクロホンを用いた場合、マイクロホンは、水道管150や止水弁160を伝搬する微小な音を検出し、検出した音を電気信号に変換し、音電気信号を出力するが、以下では、振動センサ14によって振動が検出され、振動電気信号c0が出力された場合を例に、以下の説明を行う。
The
増幅/フィルタ部21は、振動センサ14から出力された振動電気信号c0を増幅し、さらに、車や人の通行等の低周波数の雑音除去やアンチエリアジング等のフィルタ処理を行い、増幅およびフィルタ済の振動電気信号c1を生成し、検出時刻情報eとともにA/D変換部22へ出力する。
The amplifier/filter unit 21 amplifies the oscillating electric signal c0 output from the
A/D変換部22は、増幅/フィルタ部21から出力された振動電気信号c1に対して、一定周期でのサンプリングを実施することにより、振動電気信号c1を、デジタル信号である振動信号データc2に変換し、検出時刻情報eとともに録音部35へ出力する。
The A/
録音部35は、計測制御部33からの開始指令rに応じて動作可能となり、A/D変換部22から出力された振動信号データc2を、検出時刻情報eとともに、録音結果記録部43に記録させる。
The
録音結果記録部43は、録音部35から出力された振動信号データc2を、検出時刻情報eに関連付けて、音声ファイルフォーマット形式で記録する。
The recording
データ送受信部50は、検針用ハンディターミナル200と無線通信する機能を備えている。そして、画像記録部41に記録された画像データa0および撮像時刻情報b、検針値記録部42に記録された文字情報hおよび撮像時刻情報b、録音結果記録部43に記録された振動信号データc2および検出時刻情報eを、検針用ハンディターミナル200へ送信することができる。
The data transmission/
検針用ハンディターミナル200は、送信されたこれら情報を、水道メータ110の識別番号に関連付けて記憶する。水道メータ110の識別番号は、例えば、検針用ハンディターミナル200が内蔵しているGPS機能によって得られる位置情報に基づいて認識することができる。あるいは、検針員が、水道メータ110に付されている識別番号を読み取り、検針用ハンディターミナル200へ入力することによって、検針用ハンディターミナル200に認識させても良い。
The meter reading handy terminal 200 stores the transmitted information in association with the identification number of the
検針用ハンディターミナル200は、文字情報hに基づいて把握される今回の検針数値と、検針用ハンディターミナル200が記憶している同一の水道メータの前回の検針数値との差から、前回の検針時からの水道水の使用量を算出する。さらに、使用量から水道料金を算出し、算出した水道料金が記載された伝票を印刷しても良い。
The meter-reading
一方、検針用ハンディターミナル200へ送信された振動信号データc2は、漏水判定のために使用される。漏水判定は、振動信号データc2を、例えば、熟練した調査員が実際に耳で聴き取ることによって行われる。あるいは、パソコン等による解析によって行うことも可能である。パソコンによる解析では、例えば、振動信号データc2のうち、予め定められた判定基準電圧値を超える信号が単位時間内に占める割合を時間積分率として求め、その値が一定レベルを超えた場合に漏水と判定する。
On the other hand, the vibration signal data c2 transmitted to the meter reading
なお、上記説明では、検針装置10と、検針用ハンディターミナル200とを別個のハードウェアとして説明しているが、検針装置10と、検針用ハンディターミナル200とを一体化した構成とした場合であっても、本願発明における検針装置10と解される。
In the above description, the
次に、以上のように構成した本実施形態の検針装置の動作例について説明する。 Next, an operation example of the meter reading device of this embodiment configured as described above will be described.
検針装置10によって、表示部115に表示される検針数値を読み取る検針作業と、水道管150や止水弁160の漏水調査のために必要される振動信号データの取得作業との両作業を行うために、検針装置10が、水道メータ110に正しく配置される必要がある。
By the
検針装置10には、周端凸部117の内径サイズよりも若干小さい外径サイズを有している円筒形状の凸部17が底面11aから、撮像方向Fへ突出している。検針装置10が、水道メータ110に正しく配置された場合、凸部17は、水道メータ110の周端凸部117の内側に位置する。
In the
この状態で、検針員は、検針装置10を径方向へ移動させると、周端凸部117の内側に凸部17の外側が衝突することを確認することによって、検針装置10が水道メータ110に正しく配置されたことを感覚的に認識することができる。
In this state, when the meter reader moves the
なお、周端凸部117の内径サイズが、凸部17の外径サイズよりも大きいことにより、凸部17は、凹部118内に位置していても、凹部118内で径方向に隙間119の分だけ移動可能である。また、凸部17は円筒形状をしていることから、凹部118の内側で回転することも可能である。従って、検針装置10が水道メータ110に正しく配置された状態であっても、表示部115に表示された検針数値と、カメラ12の撮像面12aとの位置関係は一般に、検針装置10が水道メータ110に配置される毎に異なる。
In addition, since the inner diameter size of the peripheral end
しかしながら、OCR処理部34は、検針装置10が水道メータ110に正しく配置されている限り、検針数値と撮像面12aとの位置関係に関わらず、表示部115の上下左右を認識した上で、検針数値を正しく文字情報hに変換する。このようにして、高い信頼性で、検針作業が実施される。
However, as long as the
また、検針装置10が水道メータ110に正しく配置されると、振動センサ14の検出面14aが、水道メータ110の一部である金属製の周端凸部117と必然的に接触するので、水道管150や止水弁160から伝搬する微小な振動や音響が、振動センサ14によって確実に捉えられる。これによって、漏水調査のために必要される振動信号データの取得作業もまた、高い信頼性で実施される。
Further, when the
次に、検針作業時の動作の一例について説明する。 Next, an example of operation during meter reading work will be described.
図8は、検針数値の検針作業時の動作の一例を示すフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart showing an example of the operation during meter reading work of the meter reading value.
検針員は、検針装置10が水道メータ110に正しく配置されたことを確認すると、検針用ハンディターミナル200を操作し、撮像開始を指示する。撮像開始を指示された検針用ハンディターミナル200からは、検針装置10に向けて開始指令rが送信される(S1)。
After confirming that the
なお、検針装置10が水道メータ110に正しく配置されると、図5に例示されるように、表示部115側への外周光の入射は阻止されるので、外周光によって表示部115が照明されることはない。
When the
開始指令rは、検針装置10のデータ送受信部50によって受信され、データ送受信部50から計測制御部33へ出力され、さらに計測制御部33から、LED制御部31、画像撮像部32、および録音部35へ出力される。
The start command r is received by the data transmission/
LED制御部31では、計測制御部33から出力された開始指令rに応じて、LED13を点灯させるための点灯命令sが生成され、LED13へ出力される。この点灯命令sに応じて、LED13が点灯する(S2)。
The
図9に例示するように、LED13は、カメラ12を取り囲むように、カメラ12を中心する円の円周方向に複数配置されている。LED13からの光は、LED13の直下に位置し、カメラ12の撮像面12aに対向する部分が中空部15aとなっている円環形状の散光板15へ入射する。
As illustrated in FIG. 9 , a plurality of
散光板15に入射した光は、散光板15によって、散光板15の全面にわたって拡散された後に、散光板15に一体的に積層された直線偏光板16aへ入射する。
The light incident on the
図10は、直線偏光板16の作用を説明するための模式図である。
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the action of the linear
直線偏光板16aは、横方向の偏光軸を有しており、図10に示すように、散光板15によって供給された光Laのうち、横方向の直線偏光Lbのみが直線偏光板16aを通過し、表示部115へ到達する(S3)。
The linear
表示部115の表面は、透明ガラス面で覆われているため、表示部115へ到達した直線偏光Lbは、該透明ガラス面において鏡面反射し、正反射光(直線偏光)Lcとなって、直線偏光板16へ向かって進む。また、表示部115へ到達した直線偏光Lbの一部はまた、表示部115の透明ガラス面の全体において拡散反射して拡散反射光Ldとなり、直線偏光板16へ向かって進む。
Since the surface of the
表示部115の透明ガラス面において鏡面反射した正反射光Lcは、横方向の直線偏光であるため、縦方向の偏光軸を有する直線偏光板16bを通過できない。すなわち、直線偏光板16bは、正反射光Lcを撮像部12aへ導かないように遮断する遮断部として機能する。なお、表示部115の透明ガラス面において拡散反射した拡散反射光Ldは、表示部115の表面全体を照明した後に、直線偏光板16bを通過し、撮像部12aへ到達することができる。
The specularly reflected light Lc specularly reflected on the transparent glass surface of the
これによって、表示部115の表面の透明ガラス面における鏡面反射による正反射光Lcは、直線偏光板16bで遮断され、撮像部12aに到達せず(S4)、拡散反射光Ldのみが撮像部12aに到達する(S5)。
As a result, specularly reflected light Lc due to specular reflection on the transparent glass surface of the
画像撮像部32では、計測制御部33から出力された開始指令rに応じて、カメラ12に対して撮像命令tが出力される。この撮像命令tに応じて、表示部115における検針数値の画像がカメラ12によって撮像され、その画像データa0が撮像時刻情報bとともに画像撮像部32へ出力される(S6)。
The
前述したように、表示部115の表面の透明ガラス面における鏡面反射による正反射光Lcは直線偏光板16bで遮断され、撮像部12aに到達しない。これにより、表示部115における検針数値の画像は、フラッシュするような画像とはならず、カメラ12によって鮮明に撮像される。
As described above, specularly reflected light Lc due to specular reflection on the transparent glass surface of the
図11Aは、本実施形態の検針装置10による撮像結果の一例を示す画像である。
FIG. 11A is an image showing an example of imaging results by the
図11Bは、直線偏光板16を備えていない検針装置による撮像結果の一例を示す画像である。
FIG. 11B is an image showing an example of imaging results by a meter reading device that does not include the linear
図11Bは、正反射光Lcが撮像部12aに入射することによって、フラッシュが写った光る画像となっているのに対して、図11Aは、フラッシュは写っておらず、検針数値が鮮明に撮像されていることが分かる。
FIG. 11B shows a shining image in which a flash is captured by the specularly reflected light Lc being incident on the
カメラ12から画像撮像部32へ出力された画像データa0および撮像時刻情報bはさらに、画像撮像部32から、画像記録部41およびOCR処理部34へ出力されるとともに、画像撮像部32からLED制御部31へ撮像完了信号dが出力される。
The image data a0 and the image capturing time information b output from the
LED制御部31では、画像撮像部32からの撮像完了信号dに応じて、LED13を消灯させるための消灯命令uが生成され、LED13へ出力される。LED13は、LED制御部31からの消灯命令uに応じて消灯する(S7)。
The
また、画像記録部41では、画像撮像部32から出力された画像データa0および撮像時刻情報bが記録される(S8)。
The
このようにして、LED13は、カメラ12による撮像時にのみ点灯され、撮像後には直ちに消灯されるので、検針装置10に電力を供給する電池(図示せず)の電力が節約される。
In this way, the
OCR処理部34では、画像撮像部32からの画像データa0に撮像されている、通常4乃至6桁の検針数値(m3)が、OCR(光学文字認識)機能を用いて、文字情報へ変換される(S9)。例えば、画像データa0に、図7のように、「01260」という検針数値が撮像されている場合、「01260」という文字情報hが認識され、認識された文字情報hが、撮像時刻情報bとともに検針値記録部42へ出力される。
In the
検針値記録部42では、OCR処理部34から出力された文字情報hおよび撮像時刻情報bが記録される(S10)。
The meter reading
次に、漏水調査のために必要される振動信号データの取得作業時における動作の一例について説明する。 Next, an example of operation at the time of acquiring vibration signal data required for water leakage investigation will be described.
図12は、漏水調査のために必要される振動信号データの取得作業時における動作の一例を示すフローチャートである。 FIG. 12 is a flow chart showing an example of the operation at the time of acquiring vibration signal data required for water leakage investigation.
前述したように、検針装置10が水道メータ110に正しく配置され、検針作業が実施されている間、図5に示すように、振動センサ14の検出面14aは、水道メータ110の一部である金属製の周端凸部117と常に接触しているので、水道管150や止水弁160から伝搬する微小な振動が、振動センサ14によって確実に捉えられる。
As described above, while the
従って、検針装置10では、検針作業が実施されている間に、漏水調査のために必要される振動信号データの取得作業も同時に実施される。
Therefore, in the
振動センサ14では、検出面14aにおいて振動が検出されると、検出された振動が電気信号へ変換されることによって、振動電気信号c0が生成され、検出時刻情報eとともに増幅/フィルタ部21へ出力される(S21)。
In the
増幅/フィルタ部21では、振動センサ14から出力された振動電気信号c0が増幅され、さらに、車や人の通行等の低周波数の雑音除去やアンチエリアジング等のフィルタ処理が行われることによって、増幅およびフィルタ済の振動電気信号c1が生成され、検出時刻情報eとともにA/D変換部22へ出力される(S22)。
The amplifier/filter unit 21 amplifies the oscillating electrical signal c0 output from the
A/D変換部22では、増幅/フィルタ部21から出力された振動電気信号c1に対して、一定周期でのサンプリングが実施されることにより、振動電気信号c1が、デジタル信号である振動信号データc2へ変換され、検出時刻情報eとともに録音部35へ出力される(S23)。
In the A/
録音部35は、計測制御部33からの開始指令rに応じて動作可能となり、A/D変換部22から出力された振動信号データc2が、検出時刻情報eとともに、録音結果記録部43に記録される。
The
録音結果記録部43では、録音部35から出力された振動信号データc2が、検出時刻情報eと関連付けられて、音声ファイルフォーマット形式で記録される(S24)。
In the recording
画像記録部41に記録された画像データa0および撮像時刻情報b、検針値記録部42に記録された文字情報hおよび撮像時刻情報b、録音結果記録部43に記録された振動信号データc2および検出時刻情報eは、データ送受信部50から、無線通信によって検針用ハンディターミナル200へ送信される。
Image data a0 and imaging time information b recorded in the
検針用ハンディターミナル200では、文字情報hに基づいて把握される今回の検針数値と、検針用ハンディターミナル200が記憶している該水道メータの前回の検針数値との差から、前回の検針時からの水道水の使用水量が算出される(S25)。さらに、使用水量から水道料金が算出され、必要に応じて、水道料金が記載された伝票が印刷される。
The meter-reading
一方、検針用ハンディターミナル200へ送信された振動信号データc2は、漏水の判定のために後日使用される(S26)。漏水の判定は、例えば、振動信号データc2が、熟練した調査員によって、実際に耳で聴き取られることによって、あるいは、パソコン等による解析によって行われる。パソコンによる解析では、例えば、振動信号データc2のうち、予め定められた判定基準電圧値を超える信号が単位時間内に占める割合が、時間積分率として求められ、その値が一定レベルを超えた場合に漏水が有ると判定される。
On the other hand, the vibration signal data c2 transmitted to the meter reading
以上説明したように、本実施形態の検針装置10によれば、検針作業と、振動信号データの取得作業との両方を同時に行うことができる。さらに、検針員は、水道メータ110に検針装置10が正しく配置されたことを感覚的に認識することができる。そして、水道メータ110に検針装置10が正しく配置されたならば、検針装置10は、表示部115の検針数値を常に視界に捉えることができるようになる。しかも、表示部115への外周光の入射は周端凸部117によって阻止されることに加え、撮像面12aは、散光板15および直線偏光板16によって制御されたLED13からの光のみを光源として表示部115を撮像することができるので、フラッシュ等を含まない鮮明な画像を得ることが可能となる。これによって、文字認識精度が向上され、検針精度を高めることも可能となる。
As described above, according to the
さらには、水道メータ110に検針装置10が正しく配置されると、水道メータ110の周端凸部117に振動センサ14の検出面14aが常時接触するようになる。これによって、水道管150や止水弁160から伝搬する微小な振動や音響を、確実に捉えることができるので、振動信号データや音響信号データを確実に取得することが可能となる。
Furthermore, when the
このように検針装置10によれば、検針作業と、振動信号データの取得作業との両方を同時に、高い信頼性で、自動的に行うことが可能となる。
As described above, according to the
(第2の実施形態)
第2の実施形態の検針装置について説明する。
(Second embodiment)
A meter reading device of a second embodiment will be described.
第2の実施形態の検針装置は、第1の実施形態の検針装置の変形例であるので、異なる点について説明し、同一部分については同一符号を付すことにより重複説明を避ける。 Since the meter-reading device of the second embodiment is a modified example of the meter-reading device of the first embodiment, different points will be described, and duplicate description will be avoided by attaching the same reference numerals to the same parts.
本実施形態の検針装置は、第1の実施形態の検針装置10の直線偏光板16を、円偏光板19に置き換えた構成をしている。
The meter reading device of this embodiment has a configuration in which the linear
図13は、円偏光板19の構成例を示す斜視図である。
FIG. 13 is a perspective view showing a configuration example of the
円偏光板19は、それぞれ円板形状をしている1/4波長板19aと直線偏光板19bとを重ね合わせて構成される。
The circularly
このように、1/4波長板19aと直線偏光板19bとを重ね合わせて形成される円偏光板19は、一般的なものである。
Thus, the circularly
図14は、円偏光板19によって光が偏光される原理を説明する図である。
14A and 14B are diagrams for explaining the principle of how light is polarized by the
円偏光板19は、右回転、左回転の何れでも良いが、図14では、説明のために、右回転としている。
The circularly
LED13からの光Leは、LED13の直下に位置し、カメラ12の撮像面12aに対向する部分が中空部15aとなっている円環形状の散光板15へ入射する。
The light Le emitted from the
散光板15に入射した光Leは、散光板15によって、散光板15の全面にわたって拡散された後に、散光板15に一体的に積層された円偏光板19へ入射する。
The light Le incident on the
円偏光板19に入射した光Leは、円偏光板19によって、右回転に偏光された円偏光Lfとなって、表示部115へ到達し、表示部115を照明する。
The light Le incident on the
表示部115の表面は、透明ガラス面で覆われているため、表示部115へ到達した円偏光Lf(右回転)は、該透明ガラス面において鏡面反射し、逆回転の、すなわち左回転の円偏光Lgとなって、円偏光板19へ向かって進む。また、表示部115へ到達した円偏光Lfの一部はまた、表示部115の透明ガラス面の全体において拡散反射する拡散反射光Lhとなり、表示部115全体を照明する。
Since the surface of the
表示部115の透明ガラス面から円偏光板19へ向かって進む円偏光(左方向)Lgは、円偏光板19へ入射すると、円偏光板19が右回転であることによって、円偏光板19を通過することができない。すなわち、円偏光板19は、円偏光Lgを、撮像面12aへ導かないように遮断する遮断部として機能する。なお、表示部115の透明ガラス面において拡散反射してなる拡散反射光Lhは、表示部115の表面全体を照明した後に、円偏光板19を通過し、撮像部12aへ到達することができる。
Circularly polarized light (left direction) Lg traveling from the transparent glass surface of the
これによって、表示部115の表面の透明ガラス面における鏡面反射による正反射光Lgは、単一構造の円偏光板19で遮断され、撮像部12aへ到達せず、拡散反射光Lhのみが撮像部12aへ到達するようになる。
As a result, specularly reflected light Lg due to specular reflection on the transparent glass surface of the
このように、第1の実施形態の検針装置10における直線偏光板16に代えて円偏光板19を適用した場合であっても、第1の実施形態と同様な作用効果を奏することができる。
Thus, even if the circularly
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 While several embodiments of the invention have been described, these embodiments have been presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and spirit of the invention, as well as the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.
10・・検針装置、11・・底板、11a・・底面、12・・カメラ、12a・・撮像面、14・・振動センサ、14a・・検出面、15・・散光板、15a・・中空部、16・・直線偏光板、16a・・直線偏光板、16b・・直線偏光板、17・・凸部、18・・データ処理部、19・・円偏光板、19a・・1/4波長板、19b・・直線偏光板、20・・アナログ回路部、21・・増幅/フィルタ部、22・・A/D変換部、30・・制御部、31・・LED制御部、32・・画像撮像部、33・・計測制御部、34・・OCR(光学文字認識)処理部、35・・録音部、40・・記録部、41・・画像記録部、42・・検針値記録部、43・・録音結果記録部、50・・データ送受信部、100・・量水器箱、110・・水道メータ、115・・表示部、115a・・表示面、117・・凸部、118・・凹部、119・・隙間、150・・水道管、160・・止水弁、200・・検針用ハンディターミナル、B・・中心軸、F・・撮像方向、G・・撮像面の中心、L・・最遠部までの距離、S・・最短距離、T1、T2・・突出量。
10
Claims (8)
前記光源によって供給された光のうち、直線偏光を前記表示部へ導く偏光部と、
前記直線偏光によって照明された前記表示部を撮像する撮像部と、
前記直線偏光が前記表示部において正反射した正反射光を、前記撮像部へ導かないように遮断する遮断部と、
前記撮像部によって撮像された前記表示部の画像に含まれる前記水量に係る数値を、OCR機能により、文字情報に変換する変換部と、
前記光源と、前記表示部との間に設けられ、前記表示部の全面を照明するために、前記光源によって供給された光を拡散させる拡散板と、を備えた検針装置。 a light source for supplying light for illuminating a display portion of the water meter on which a numerical value relating to the amount of water flowing through the water pipe is displayed;
a polarizing unit that guides linearly polarized light from the light supplied by the light source to the display unit;
an imaging unit that captures an image of the display unit illuminated by the linearly polarized light;
a blocking unit that blocks specularly reflected light that is specularly reflected by the display unit from the linearly polarized light so as not to be guided to the imaging unit;
a conversion unit that converts the numerical value related to the amount of water included in the image of the display unit captured by the imaging unit into text information using an OCR function;
A meter reading device comprising: the light source; and a diffuser plate provided between the display section and diffusing the light supplied by the light source in order to illuminate the entire surface of the display section .
前記光源によって供給された光のうち、直線偏光を前記表示部へ導く偏光部と、 a polarizing unit that guides linearly polarized light from the light supplied by the light source to the display unit;
前記直線偏光によって照明された前記表示部を撮像する撮像部と、 an imaging unit that captures an image of the display unit illuminated by the linearly polarized light;
前記直線偏光が前記表示部において正反射した正反射光を、前記撮像部へ導かないように遮断する遮断部と、 a blocking unit that blocks specularly reflected light that is specularly reflected by the display unit from the linearly polarized light so as not to be guided to the imaging unit;
前記撮像部によって撮像された前記表示部の画像に含まれる前記水量に係る数値を、OCR機能により、文字情報に変換する変換部と、 a conversion unit that converts the numerical value related to the amount of water included in the image of the display unit captured by the imaging unit into text information using an OCR function;
前記撮像部の撮像方向に直交するように設けられた底面よりも、前記撮像方向に突出し、前記撮像方向を囲むように設けられた凸部と、 a convex portion that protrudes in the imaging direction from a bottom surface that is provided to be orthogonal to the imaging direction of the imaging unit and is provided so as to surround the imaging direction;
前記水道管で発生する振動及び音響の少なくともいずれかを検出する検出面を前記凸部の外周側に有する検出部と、を備えた検針装置。 a detection unit having a detection surface for detecting at least one of vibration and sound generated in the water pipe on the outer peripheral side of the convex portion.
前記遮断部は、前記第1の偏光軸と直交する第2の偏光軸を有する第2の直線偏光板である、請求項1または2に記載の検針装置。 The polarizing portion is a first linear polarizing plate having a first polarizing axis,
The meter reading device according to claim 1 or 2 , wherein said blocking section is a second linear polarizing plate having a second polarization axis orthogonal to said first polarization axis.
前記光源によって供給された光のうち、円偏光を前記表示部へ導く円偏光板と、
前記円偏光によって照明された前記表示部を撮像する撮像部と、
前記撮像部によって撮像された前記表示部の画像に含まれる前記水量に係る数値を、OCR機能により、文字情報に変換する変換部と、
前記光源と、前記表示部との間に設けられ、前記表示部の全面を照明するために、前記光源によって供給された光を拡散させる拡散板とを備え、
前記円偏光板は、前記円偏光が前記表示部において正反射した正反射光を、前記撮像部へ導かないように遮断する、検針装置。 a light source for supplying light for illuminating a display portion of the water meter on which a numerical value relating to the amount of water flowing through the water pipe is displayed;
A circularly polarizing plate that guides circularly polarized light from the light supplied by the light source to the display unit;
an imaging unit that captures an image of the display unit illuminated by the circularly polarized light;
a conversion unit that converts the numerical value related to the amount of water included in the image of the display unit captured by the imaging unit into text information using an OCR function ;
a diffuser plate provided between the light source and the display unit for diffusing the light supplied by the light source in order to illuminate the entire surface of the display unit ;
The needle reading device, wherein the circularly polarizing plate blocks specularly reflected light of the circularly polarized light specularly reflected on the display unit so as not to be guided to the imaging unit.
前記光源によって供給された光のうち、円偏光を前記表示部へ導く円偏光板と、 A circularly polarizing plate that guides circularly polarized light from the light supplied by the light source to the display unit;
前記円偏光によって照明された前記表示部を撮像する撮像部と、 an imaging unit that captures an image of the display unit illuminated by the circularly polarized light;
前記撮像部によって撮像された前記表示部の画像に含まれる前記水量に係る数値を、OCR機能により、文字情報に変換する変換部と、 a conversion unit that converts the numerical value related to the amount of water included in the image of the display unit captured by the imaging unit into text information using an OCR function;
前記撮像部の撮像方向に直交するように設けられた底面よりも、前記撮像方向に突出し、前記撮像方向を囲むように設けられた凸部と、 a convex portion that protrudes in the imaging direction from a bottom surface that is provided to be orthogonal to the imaging direction of the imaging unit and is provided so as to surround the imaging direction;
前記水道管で発生する振動及び音響の少なくともいずれかを検出する検出面を前記凸部の外周側に有する検出部とを備え、 A detection unit having a detection surface for detecting at least one of vibration and sound generated in the water pipe on the outer peripheral side of the convex portion,
前記円偏光板は、前記円偏光が前記表示部において正反射した正反射光を、前記撮像部へ導かないように遮断する、検針装置。 The needle reading device, wherein the circularly polarizing plate blocks specularly reflected light of the circularly polarized light specularly reflected on the display unit so as not to be guided to the imaging unit.
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