JP2013005426A

JP2013005426A - 赤外線通信装置

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Publication number: JP2013005426A
Application number: JP2011138252A
Authority: JP
Inventors: Masaki Koyama; 正樹小山
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-06-22
Filing date: 2011-06-22
Publication date: 2013-01-07
Anticipated expiration: 2031-06-22
Also published as: JP5756905B2

Abstract

【課題】全需要家に導入されることが前提になっているＡＭＲシステムと各家庭の情報システムとを連携させることができる赤外線通信装置を提供する。
【解決手段】赤外線通信装置１は、需要家Ｘが使用した商用電力の測定結果をサーバ装置５へ送信し、ハンディターミナル６との間で赤外線通信を行う通信ポート２１を具備した通信端末２と対に設けられており、赤外線通信に用いる赤外線信号を授受する赤外線送受信部１０１と、赤外線送受信部１０１を介して通信ポート２１との間で赤外線通信を行う通信処理部１０２とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、赤外線信号を用いた赤外線通信装置に関するものである。

近年、電力会社が主導して、各需要家における商用電力の検針データをネットワーク経由でサーバ装置へ自動送信するＡＭＲ（Automated Meter Reading）システムの導入が進められている（例えば、特許文献１参照）。ＡＭＲシステムは、国策として全需要家に導入されることが前提になっているスマートグリッドの需要家側のシステムである。

また、家庭によっては、警報システム、機器制御システム等の情報システムが既に設置されている。例えば、各家庭における火災警報器、ガス警報器等の警報システムは、異常を検知した場合、器具本体から警報音を出力したり、無線通信可能な親機と連携して警報音を出力する。さらには、インターネットおよび公衆電話網等のネットワークを介して警報器と通信可能な親局が、管理会社に異常検知を通報するＨＡ（Home Automation）システムや、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）がある。

特開２００７−３３２７５号公報

しかしながら、上述のＨＡシステム、ＨＥＭＳ等のように、各家庭における異常検知をネットワーク経由で管理会社に通報するシステムは、全ての家庭に導入されていない。殆どの家庭の警報システムは、警報器の器具本体から警報音を出力したり、無線通信可能な親機と連携して警報音を出力する機能のみを有している。したがって、火災発生等の緊急時には、警報音に気が付いた人が電話等を用いて通報するのが現状であった。このように、家庭内の各種情報をネットワークを介して外部へ伝達する情報システムが導入されている家庭は、まだ一部である。

一方、全需要家に導入されることが前提になっているＡＭＲシステムでは、各需要家に設置されて検針データを送信する通信端末と電力会社のサーバ装置との間で通信を行うことによって、遠隔検針を行う。しかし、各家庭の情報システムとは連携しておらず、このＡＭＲシステムのネットワークを、各家庭の情報システムに連携させることができなかった。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、全需要家に導入されることが前提になっているＡＭＲシステムと各家庭の情報システムとを連携させることができる赤外線通信装置を提供することにある。

本発明の赤外線通信装置は、需要家が使用した商用電力の測定結果をサーバ装置へ送信し、外部機器との間で赤外線通信を行う通信ポートを具備した通信端末と対に設けられる赤外線通信装置であって、赤外線通信に用いる赤外線信号を授受する赤外線送受信部と、前記赤外線送受信部を介して前記通信ポートとの間で赤外線通信を行う通信処理部とを備えることを特徴とする。

この発明において、前記外部機器と前記通信ポートとの間の赤外線通信の有無を検知する判断部を備え、前記通信処理部は、前記判断部が前記外部機器と前記通信ポートとの間の赤外線通信を検知した場合、この通信処理部と前記通信ポートとの間の赤外線通信を停止することが好ましい。

この発明において、前記外部機器と前記通信ポートとの間の赤外線通信の有無を検知する判断部と、前記判断部が前記外部機器と前記通信ポートとの間の赤外線通信を検知した場合、前記外部機器と前記通信ポートとの間の赤外線通信を切断させる赤外線信号を前記赤外線送受信部から送信する通信妨害部とを備えることが好ましい。

この発明において、前記外部機器と前記通信ポートとの間の赤外線通信の有無を検知する判断部を備え、前記通信処理部は、前記判断部が前記外部機器と前記通信ポートとの間の赤外線通信を検知した場合、前記外部機器と前記通信ポートとの両方に対して赤外線通信の停止を指示する赤外線信号を前記赤外線送受信部から送信することが好ましい。

この発明において、前記赤外線送受信部は、前記通信ポートとの間で赤外線信号を授受する第１の赤外線送受信部と、前記外部機器との間で赤外線信号を授受する第２の赤外線送受信部とで構成されることが好ましい。

以上説明したように、本発明では、全需要家に導入されることが前提になっているＡＭＲシステムと各家庭の情報システムとを連携させることができるという効果がある。

実施形態１の赤外線通信装置を用いたシステム構成を示すシステム図である。同上の赤外線通信装置の構成を示すブロック図である。実施形態２の赤外線通信装置の構成を示すブロック図である。実施形態３の赤外線通信装置の構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
図１は、赤外線通信装置１を用いたシステム構成を示し、図２は、本実施形態の赤外線通信装置１のブロック構成を示す。

まず、需要家Ｘには、ＡＣ１００／２００Ｖの商用電力を供給するための電力線Ｗ１が引き込まれており、電力線Ｗ１には、通信端末２が設けられている。

通信端末２は、需要家Ｘにおける商用電力の使用量を計測し、電力線搬送通信、無線通信等を用いて、この計測結果（検針データ）を電力会社等に設置されているサーバ装置５に伝達する遠隔検針機能を具備する。例えば電力線搬送通信を利用するシステムの場合、電力線Ｗ１を通じて、地域やマンション毎に設置される集約装置３に検針データを送信する。集約装置３は、複数の需要家Ｘから取得した各検針データを、光ファイバ等を用いた通信回線４を経由して、サーバ装置５に送信する。すなわち、各需要家Ｘにおける商用電力の検針データをネットワーク経由でサーバ装置５へ自動送信するＡＭＲ（Automated Meter Reading）システムが構築されている。

さらに、通信端末２は、赤外線受光素子および赤外線発光素子で構成された赤外線通信用の通信ポート２１を本体前面に設けており、検針員およびメンテナンス要員が携行するハンディターミナル６と通信ポート２１との間に赤外線リンクＬａを確立できる。そして、ハンディターミナル６−通信端末２（通信ポート２１）間では、赤外線リンクＬａを用いた赤外線通信を行う。例えば、通信端末２の前方に位置する検針員やメンテナンス要員がハンディターミナル６を操作することによって、通信端末２内の検針データを読み出す検針作業、通信端末２の各種設定等のメンテナンス作業が行われる。

また、通信端末２は、赤外線信号を透過可能なケース９内に収納されており、ハンディターミナル６との間でケース９を介した赤外線通信を可能にしている。なお、ケース９は、赤外線信号を透過可能な材質であればよく、例えばガラスケース、プラスチックケース等で構成される。

このような通信端末２は、スマートグリッドと称する技術において、需要家Ｘにおける電力利用の制御を行うために、需要家Ｘに設置されるネットワーク制御型の電力メータであり、スマートグリッドと称する技術においては、スマートメータとして知られている。この種の通信端末２は、検針の機能に加えて、通信機能および監視した情報に応じて負荷機器を制御する機能を有している。また、検針機能を、通信機能および制御機能とは分離して別体に構成してもよい。

そして、通信端末２と対に構成された赤外線通信装置１は、通信端末２の上方に設置され、その器具本体内には、通信処理部１０２、制御部１０３、記憶部１０４、判断部１０５、外部機器通信部１０６、電源部１０７を備える。さらに、その本体前面には、下方に向かって棒状の延設部１１が設けられ、延設部１１の下端には、赤外線送受信部１０１が配置されている。

赤外線送受信部１０１は、赤外線受光素子および赤外線発光素子で構成されて、赤外線通信に用いる赤外線信号を授受する機能を有しており、通信処理部１０２に接続している。通信処理部１０２は、赤外線送受信部１０１を介して赤外線信号を送受信する。制御部１０３は、赤外線通信装置１の各部の動作を制御し、電源部１０７は、赤外線通信装置１の各部に動作電源を供給する。

外部機器通信部１０６は、需要家Ｘに設置している火災警報器、ガス警報器等の警報器７との間で無線リンクＬｍを確立して無線通信を行う。警報器７は、火災発生、ガス漏れ等の異常を検知した場合、外部機器通信部１０６へ警報情報を送信する。外部機器通信部１０６は、受信した警報情報を記憶部１０４に格納する。

なお、外部機器通信部１０６と警報器７との間の通信は、無線通信に限定されず、他の通信形態であってもよい。例えば、有線通信、外部機器通信部１０６が警報器７の警報音を検知する警報音検知等であってもよい。

そして、通信処理部１０２は、記憶部１０４に格納した警報情報を、赤外線送受信部１０１から赤外線信号として送信する。

赤外線送受信部１０１は、通信端末２の通信ポート２１近傍に位置しており、赤外線送受信部１０１−通信ポート２１間には赤外線リンクＬｂが確立される。したがって、通信ポート２１は、赤外線リンクＬｂを用いて赤外線送受信部１０１から送信された赤外線信号を受信して、通信端末２は、赤外線通信装置１から警報情報を取得できる。

通信端末２は、取得した警報情報を、検針データと同様にサーバ装置５へ伝達する。サーバ装置５は、受信した警報情報に基づいて、自治体、警察署、消防署等の外部機関８に異常の発生を通報する。

このように本システムでは、赤外線通信装置１を用いることによって、全需要家に導入されることが前提になっているＡＭＲシステムと各家庭の警報システムとを連携させることができる。なお、本実施形態では、家庭内の情報システムとして警報器７を用いた警報システムを例示しているが、家庭内の機器を遠隔制御する機器制御システムをＡＭＲシステムに連携させてもよく、ＡＭＲシステムに連携させる情報システムの種類は限定されない。

ここで、赤外線通信装置１の判断部１０５は、通信処理部１０２が警報情報を赤外線信号として送信する前に、通信端末２−ハンディターミナル６間で赤外線リンクＬａを用いた赤外線通信の有無を判断する。具体的には、赤外線送受信部１０１は、通信端末２の通信ポート２１の近傍で、赤外線リンクＬｂを確立するだけでなく、赤外線リンクＬａを用いた赤外線信号を受信可能な位置に配置されている。そこで、制御部１０３は、通信端末２−ハンディターミナル６間で授受される赤外線信号を通信処理部１０２が受信した場合に、赤外線リンクＬａを用いた赤外線通信「有」と判断する。

なお、赤外線送受信部１０１は、赤外線リンクＬａを用いた赤外線信号を受信可能な位置に配置されるが、赤外線リンクＬａを完全に遮ることなく、通信端末２−ハンディターミナル６間の赤外線通信は可能である。

赤外線リンクＬａを用いた赤外線通信「有」と判断された場合、通信処理部１０２は、赤外線リンクＬａを用いた赤外線通信が終了するまで、警報情報の送信を停止する。そして、判断部１０５が、赤外線リンクＬａを用いた赤外線通信「無」と判断した後に、警報情報を、赤外線送受信部１０１から赤外線信号として送信する。

このように、本実施形態では、ハンディターミナル６を用いた検針作業、メンテナンス作業を、警報情報の送信よりも優先させている。したがって、赤外線通信装置１を設置している場合であっても、検針員およびメンテナンス要員は、ハンディターミナル６を用いた検針作業、メンテナンス作業を行うことができる。

なお、赤外線通信装置１は、通信端末２の上方に設置される形態に限定されることなく、例えば、通信端末２の下方、側方、後方等において、通信端末２−ハンディターミナル６間の赤外線リンクＬａを構築可能な位置であればよい。

（実施形態２）
図３は、本実施形態の赤外線通信装置１のブロック構成を示し、赤外線通信装置１は、通信妨害部１０８を備える。なお、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。

赤外線通信装置１の判断部１０５は、通信処理部１０２が警報情報を赤外線信号として送信する前に、通信端末２−ハンディターミナル６間で赤外線リンクＬａを用いた赤外線通信の有無を判断する。具体的には、赤外線送受信部１０１は、通信端末２の通信ポート２１の近傍で、赤外線リンクＬｂを確立するだけでなく、赤外線リンクＬａを用いた赤外線信号を受信可能な位置に配置されている。そこで、判断部１０５は、通信端末２−ハンディターミナル６間で授受される赤外線信号を通信処理部１０２が受信した場合に、赤外線リンクＬａを用いた赤外線通信「有」と判断する。

赤外線リンクＬａを用いた赤外線通信「有」と判断された場合、通信妨害部１０８は、通信端末２−ハンディターミナル６間の赤外線通信を妨害して、赤外線リンクＬａを切断させる動作を行う。

具体的には、制御部１０３が通信妨害部１０８に指示し、通信妨害部１０８が、通信処理部１０２および赤外線送受信部１０１を用いて、赤外線リンクＬａ上に赤外線を常に照射するなどの妨害動作を行う。而して、通信端末２−ハンディターミナル６間の赤外線リンクＬａ上の赤外線通信が失敗し、赤外線通信プロトコルの通信タイムアウト等により、通信端末２−ハンディターミナル６間の赤外線リンクＬａを切断させる。

その後、通信処理部１０２は、赤外線送受信部１０１−通信ポート２１間の赤外線リンクＬｂを確立し、警報情報を、赤外線送受信部１０１から赤外線信号として送信する。

なお、通信妨害部１０８の動作は、上記のように赤外線リンクＬａ上に赤外線を常に照射する以外に、別の妨害用の赤外線信号を出力してもよい。例えば、通信端末２−ハンディターミナル６間の赤外線通信に割り込んで、赤外線通信プロトコルに関係なく、通信終了信号を通信端末２へ送信し、通信端末２−ハンディターミナル６間の赤外線リンクＬａを強制的に切断する。

また、通信妨害部１０８は、電力消費を抑えるために、通信端末２−ハンディターミナル６間で授受される通信パケットの特定の部分（例えばプリアンブル部）のみを狙い撃ちして、妨害することによって、通信を阻害してもよい。

（実施形態３）
図４は、本実施形態の赤外線通信装置１のブロック構成を示し、赤外線通信装置１は、プロトコル代替部１０９を備え、さらに赤外線送受信部１０１ａ，１０１ｂ、通信処理部１０２ａ，１０２ｂを備えている。なお、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。

本実施形態の赤外線通信装置１は、通信端末２およびハンディターミナル６の双方との間で赤外線信号を適切に受信、送信することができるように構成されている。具体的には、通信端末２との間で赤外線信号を受信、送信するための赤外線送受信部１０１ａ（第１の赤外線送受信部）、通信処理部１０２ａを備える。さらに、ハンディターミナル６との間で赤外線信号を受信、送信するための赤外線送受信部１０１ｂ（第２の赤外線送受信部）、通信処理部１０２ｂを備えている。なお、赤外線送受信部１０１ａ，１０１ｂは、赤外線リンクＬａを用いた赤外線信号を受信可能な位置に配置されるが、赤外線リンクＬａを完全に遮ることなく、通信端末２−ハンディターミナル６間の赤外線通信は可能である。

而して、判断部１０５は、赤外線送受信部１０１ａ，１０１ｂ、通信処理部１０２ａ，１０２ｂを用いて、通信端末２およびハンディターミナル６の双方の通信状況を監視できる。そして、判断部１０５が、双方の通信状況の監視結果に基づいて、赤外線リンクＬａを用いた赤外線通信「有」と判断した場合、プロトコル代替部１０９は、通信端末２−ハンディターミナル６間の赤外線通信を、赤外線通信プロトコルにしたがって切断する。

具体的に、プロトコル代替部１０９は、赤外線送受信部１０１ａおよび通信処理部１０２ａを用いて、通信端末２に対して、ハンディターミナル６からのリンク切断パケットと同じ形式のパケットを、赤外線信号で送信する。さらに、プロトコル代替部１０９は、赤外線送受信部１０１ｂおよび通信処理部１０２ｂを用いて、ハンディターミナル６に対して、通信端末２からのリンク切断パケットと同じ形式のパケットを、赤外線信号で送信する。

このように、通信端末２−ハンディターミナル６間の赤外線通信を、赤外線通信プロトコルにしたがって切断するので、赤外線リンクＬａを迅速に切断することできる。その後、通信処理部１０２は、赤外線送受信部１０１ａ−通信ポート２１間の赤外線リンクＬｂを速やかに確立することができる。而して、警報情報を、ＡＭＲシステムを通して迅速に伝達させることができる。

また、プロトコル代替部１０９も、赤外線送受信部１０１ａ，１０１ｂ、通信処理部１０２ａ，１０２ｂを用いて、通信端末２およびハンディターミナル６の双方の通信状況を監視できる。したがって、プロトコル代替部１０９は、通信端末２およびハンディターミナル６の双方の通信パケットを正確に把握できるので、赤外線リンクＬａにおける通信を阻害することなく、赤外線リンクＬａを円滑に切断することができる。

なお、上記各実施形態の赤外線通信装置１は、延設部１１の下端に赤外線送受信部１０１を設けているが、赤外線を導光可能な筒体で延設部１１を構成し、赤外線通信装置１の器具本体内に延設部１１を介して赤外線を導光可能な構成としてもよい。赤外線を導光可能な構成としては、延設部１１にプリズム、透明プラスチック等を用いた形態が挙げられる。また、赤外線送受信部１０１は、赤外線通信装置１の器具本体内に収納され、延設部１１を介して器具本体内に導光された赤外線を受信可能な位置に配置される。

１赤外線通信装置
１０１赤外線送受信部
１０２通信処理部
２通信端末
２１通信ポート
５サーバ装置
６ハンディターミナル
７警報器

Claims

需要家が使用した商用電力の測定結果をサーバ装置へ送信し、外部機器との間で赤外線通信を行う通信ポートを具備した通信端末と対に設けられる赤外線通信装置であって、
赤外線通信に用いる赤外線信号を授受する赤外線送受信部と、
前記赤外線送受信部を介して前記通信ポートとの間で赤外線通信を行う通信処理部と
を備えることを特徴とする赤外線通信装置。
前記外部機器と前記通信ポートとの間の赤外線通信の有無を検知する判断部を備え、
前記通信処理部は、前記判断部が前記外部機器と前記通信ポートとの間の赤外線通信を検知した場合、この通信処理部と前記通信ポートとの間の赤外線通信を停止する
ことを特徴とする請求項１記載の赤外線通信装置。
前記外部機器と前記通信ポートとの間の赤外線通信の有無を検知する判断部と、
前記判断部が前記外部機器と前記通信ポートとの間の赤外線通信を検知した場合、前記外部機器と前記通信ポートとの間の赤外線通信を切断させる赤外線信号を前記赤外線送受信部から送信する通信妨害部と
を備えることを特徴とする請求項１記載の赤外線通信装置。
前記外部機器と前記通信ポートとの間の赤外線通信の有無を検知する判断部を備え、
前記通信処理部は、前記判断部が前記外部機器と前記通信ポートとの間の赤外線通信を検知した場合、前記外部機器と前記通信ポートとの両方に対して赤外線通信の停止を指示する赤外線信号を前記赤外線送受信部から送信する
ことを特徴とする請求項１記載の赤外線通信装置。
前記赤外線送受信部は、前記通信ポートとの間で赤外線信号を授受する第１の赤外線送受信部と、前記外部機器との間で赤外線信号を授受する第２の赤外線送受信部とで構成されることを特徴とする請求項２乃至４いずれか記載の赤外線通信装置。