JP2016133865A

JP2016133865A - メータ装置

Info

Publication number: JP2016133865A
Application number: JP2015006523A
Authority: JP
Inventors: 義久石黒; Yoshihisa Ishiguro; 正浩小林; Masahiro Kobayashi
Original assignee: Marushin Co Ltd; LOGIC AND SYSTEMS Inc
Current assignee: Marushin Co Ltd; LOGIC AND SYSTEMS Inc
Priority date: 2015-01-16
Filing date: 2015-01-16
Publication date: 2016-07-25
Anticipated expiration: 2035-01-16
Also published as: JP5839428B1

Abstract

【課題】既存の水道メータ等のメータ装置の蓋だけを交換することで、遠隔検針できる画像認識手段を備えたメータ装置を提供する。【解決手段】蓋体３の内側には基板７が装着され、この基板７の外周部には４個のＬＥＤ８が等間隔で取付けられ、これらＬＥＤ８には基板７に形成した回路を介して外部から給電される。また、基板７の中央部には表示盤４を撮影するピンホールカメラ１０が取り付けられている。ピンホールカメラ１０のピンホールと対向する受光面は多数の受光素子（センサ）から形成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、外部から水の使用量や漏れなどを監視することができる水道メータやガスメータなどのメータ装置に関する。

水道メータやガスメータが店舗内やオートロックマンション内に設置されている場合には、検査員が検針できる時間や日時が制限され、またメータ装置に蓋が付いている場合には、蓋を開けるのが面倒で、時として蓋の上に荷物などが乗っている場合がある。更に雪などが降り積もっている場合もある。

上記のようなメータ装置の検針に伴う人的労力の軽減を図るため、特許文献１〜３には、メータの計測データを無線機を介してインターネットなどにつながる通信ユニットに送信し、この計測データを管理サーバで受信することにより、水道メータのある場所に出向くことなく、遠隔管理できるようにした提案がなされている。

また運転異常などを監視診断する遠隔監視診断システムが特許文献４に開示されている。この特許文献４ではメータなどの設備機器と住宅内に設けた集中管理コントローラとを宅内ネットワーク（イーサネット（登録商標）など）を介して接続し、集中管理コントローラと顧客管理サーバとをインターネットなど介して接続し、一括管理が行えるようにしている。

遠隔監視が可能なメータ装置としては、特許文献５に開示されるものが知られている。この特許文献５では、水やガスなどの被測定対象の流体によって回転する回転体に検出穴を設け、この検出穴を光センサで検出し、単位使用量毎にパルスを出力するようにしている。

特開２００２−２６２３６７号公報特開２００５−１７４０２９号公報特開２００５−３５４３５０号公報特開２００２−４４７５０号公報特開平６−２６６９９１号公報

水などの被測定流体によって回転体を回転させ、この回転量を使用量に換算している従来例にあっては、遠隔監視可能なメータと直接監視するメータとは全く機構が異なっており、直接監視するメータを使用していた家庭の水道やガスの使用量を遠隔監視できるようにするには、メータ全体を交換しなければならず、コストアップになる。

また、直接監視するメータにはパイロット部があり、水道やガスなどを使用していないのにこのパイロット部が動いていることで、漏れを発見することができる。しかしながら、遠隔監視可能なメータにはパイロット部がなく、簡単に漏れを確認しにくい。

更に、無線機（子機）を介して水道メータの計測数値または画像を通信ユニット（親機）に送信する先行技術にあっても、水道メータの計測値あるいは画像をどのようにして取得するかについて、いずれの先行技術も具体的な提案を行っていない。

メータ類をカメラで読み取るには、照明装置が必要となり、またカメラを設置するスペースも必要になる。しかしながら、メータ装置の表示面には既にメータ類が設けられており、余分なスペースはない。

また、カメラ、ＬＥＤなどの照明素子、バッテリー、無線機などを組み込んだ水道メータを初めから作り直すと、今まで使用してきたメータがまだ使えるにも拘わらず交換しなければならなくなり無駄になってしまう。

上記の課題を解決するため本発明に係るメータ装置は、メータ類を備えた本体と、開閉自在な蓋体からなり、このメータ装置はメータ類の表示盤に光を照射するＬＥＤ等の光源と、照射された表示盤を撮影するカメラと、少なくとも前記カメラ及び光源に給電する回路を形成した回路基板と、画像データを外部へ送信する送信手段とを備え、前記光源、カメラ、回路基板及び送信手段は蓋体の内側に配設された構成とした。

前記カメラとしては、レンズなどの部材を必要としない単純な構造のピンホールカメラが考えられる。カメラの支持方法としては回路基板に取り付けることが好ましい。

また、蓋の厚みが増し十分な光路長が確保できない構造に対しては蓋体内に反射鏡を設け、この反射鏡からの光をカメラが受光してもよい。また、反射鏡は複数でもよい。
また、画像データを外部へ送信する送信手段はカメラに設けてもよいが基板回路に形成してもよい。
更に電源については前記送信手段に接続される信号線を介して光源やカメラに給電する方式（ＰＯＥ）が好ましいが、リチウムイオン電池などのバッテリを回路基板に取り付けることも可能である。

本発明にメータ装置によれば、メータ本体については何らの変更を加えることなく、蓋体のみを取り換えるだけで、遠隔管理可能な水道メータにすることができる。したがって、蓋だけを交換すれば済むため交換作業も簡単で、コスト的にも極めて有利である。

本発明に係るメータ装置の縦断面図同メータ装置の蓋体の裏面図同メータ装置の本体の表示盤の平面図別実施例に係るメータ装置の縦断面図同メータ装置本体の表示盤の平面図別実施例に係るメータ装置の縦断面図

実施例ではメータ装置として水道メータを示す。この水道メータ１は本体２と蓋体３からなり、本体２の上面は硬質ガラスからなる表示盤４とされ、図３に示すように、表示盤４の下方には１ｍ³単位で表示するデジタル表示部５と、１リットル及び１０リットル単位で表示するアナログ表示部６が設けられている。

図２に示すように、蓋体３の内側には回路基板７が装着され、この回路基板７の外周部には４個のＬＥＤ８が等間隔で取付けられ、これらＬＥＤ８には後述する信号線及び回路基板７に形成した回路を介して給電される。

また、回路基板７の中央部には表示盤４を撮影するピンホールカメラ１０が取り付けられている。ピンホールカメラ１０のピンホールと対向する受光面は多数の受光素子（センサ）から形成されている。

ピンホールカメラ１０は長い露光時間を必要とするが、レンズが不要なため構造がシンプルでコスト的に有利である。
ピンホールカメラ１０において、ＬＥＤからの照射光の波長をλ、ピンホールの半径をｒ、ホールから受光面までの距離をｂとすると、
ｂ＝ｒ²／λ
の関係にあるとき、最も鮮明な画像となる。
例えば、ＬＥＤの波長を４００ｎｍ、ホールの直径を０．０７ｍｍとすると、ホールと受光面との間隔は３．４ｍｍとなり、蓋体３に取付けても他の機器の邪魔になることはない。

また、回路基板７にはピンホールカメラ１０が撮影した画像をデータファイルとして外部の受信機（親機）やインターネットを介してスマートホンに送信するための送信手段１１が形成されている。この送信手段１１は給電線を兼ねる信号線１２により室内に配置した通信機器とイーサネット（登録商標）などのＬＡＮを介して接続されている。

室内に配置した通信機器はインターネットを介して管理サーバに接続され、この管理サーバで一定区域内の家庭の水道やガスあるいは電気の使用状態を管理することができる。例えば、外出先でスマートホンなどから前記通信機器に信号を送り前記通信機器からの信号で、風呂を沸したり、室温を調整したり、室内に設置したカメラで室内の様子を確認することも可能である。

前記送信手段１１についてはピンホールカメラ１０に組み込んでもよい。また、回路基板７にＣＰＵを設けることで、カメラによる撮影のタイミング、送受信のコントロールなどを行うようにしてもよい。

また、前記したようにピンホールカメラ１０は長い露光時間を必要とする。しかしながら、水道メータは殆どが静止画像であり、動いているのはアナログ表示部の針のみである。そこで、１リットル単位の針が移動する程度の時間を露光時間として設定すれば、十分に鮮明な画像が得られる。

図４及び図５は別実施例に係るメータ装置を示す。この実施例にあっては、本体２に、１ｍ³以上の使用量の積算値を示すアナログ表示部６ａ、１０リットル単位の使用量を示すアナログ表示部６ｂ、１リットル単位の使用量を示すアナログ表示部６ｃ及び水が使用されていることを示すパイロット部６ｄが設けられ、これらを表示盤４で覆っている。

また、蓋体３の開口部をガラスなどの透明板１３で塞ぎ、この透明板１３の上面にカメラ１４を配置し、前記蓋体３の裏面側には凹面反射鏡１５が取付けられ、メータ類からの光を蓋体３の天板の裏面に取り付けた凹面反射鏡１５を介して前記カメラ１４に入射することで、必要な光路長を稼ぐようにしている。

また凹面反射鏡１５の周囲（３箇所）には照明用のＬＥＤ８が配置されている。このＬＥＤ８及び前記カメラ１０には前記したように信号線１２を介して外部から給電される。

カメラ１４と回路基板７とは信号線１６で接続され、また前記同様、回路基板７にはカメラ１４が撮影した画像をデータファイルとして室内に設けた通信手段にＬＡＮを介して送るための送信手段１１が形成されている。

凹面反射鏡１５を取付けることで、表示盤４上の任意の点とカメラとの光路の長さが等しくなり、一定の焦点距離を確保でき、鮮明な画像が得られるが、画像を認識する程度であれば、図６に示した平面鏡１７でもよい。

図６に示した実施例にあっては、蓋体３の開口部全面を透明板１３で塞ぐことなく、板状若しくは棒状の支持体１８の先端にカメラ１４を取り付けている。

本発明に係るメータ装置は、水道メータ、ガスメータの他にあらゆる種類のメータ装置に応用することができる。

１…水道メータ、２…メータ本体、３…蓋体、４…表示盤、５…デジタル表示部、６、６ａ〜６ｃ…アナログ表示部、６ｄ…パイロットランプ、７…回路基板、８…ＬＥＤ、１０…ピンホールカメラ、１１…送信手段、１２…ＬＡＮ用信号線、１３…透明板、１４…カメラ、１５…凹面反射鏡、１６…信号線、１７…平面反射鏡、１８…支持部材。

上記の課題を解決するため本発明に係るメータ装置は、メータ類を備えた本体と、開閉自在な蓋体からなり、このメータ装置はメータ類の表示盤に光を照射するＬＥＤ等の光源と、照射された表示盤を撮影するカメラと、少なくとも前記カメラ及び光源に給電する回路を形成した回路基板と、画像データを外部へ送信する送信手段とを備え、前記光源、カメラ、回路基板及び送信手段は蓋体の内側に配設され、更に前記カメラは前記回路基板から離間した蓋体の開口部を塞ぐ透明板の上面に配置された構成とした。

参考例に係るメータ装置の縦断面図同メータ装置の蓋体の裏面図同メータ装置の本体の表示盤の平面図本発明の実施例に係るメータ装置の縦断面図同メータ装置本体の表示盤の平面図参考例に係るメータ装置の縦断面図

図１に示す参考例ではメータ装置として水道メータを示す。この水道メータ１は本体２と蓋体３からなり、本体２の上面は硬質ガラスからなる表示盤４とされ、図３に示すように、表示盤４の下方には１ｍ³単位で表示するデジタル表示部５と、１リットル及び１０リットル単位で表示するアナログ表示部６が設けられている。

図４及び図５は本発明の実施例に係るメータ装置を示す。この実施例にあっては、本体２に、１ｍ³以上の使用量の積算値を示すアナログ表示部６ａ、１０リットル単位の使用量を示すアナログ表示部６ｂ、１リットル単位の使用量を示すアナログ表示部６ｃ及び水が使用されていることを示すパイロット部６ｄが設けられ、これらを表示盤４で覆っている。

図６に示した参考例にあっては、蓋体３の開口部全面を透明板１３で塞ぐことなく、板状若しくは棒状の支持体１８の先端にカメラ１４を取り付けている。

Claims

メータ類を備えた本体と、開閉自在な蓋体からなるメータ装置であって、このメータ装置はメータ類の表示盤に光を照射するＬＥＤ等の光源と、照射された表示盤を撮影するカメラと、少なくとも前記カメラ及び光源への給電回路を形成した回路基板と、画像データを外部へ送信する送信手段とを備え、前記光源、カメラ、回路基板及び送信手段は蓋体の内側に配設されていることを特徴とするメータ装置。
請求項１に記載の画像認識手段を備えたメータ装置において、前記カメラは回路基板に取り付けられたピンホールカメラであることを特徴とするメータ装置。
請求項１に記載の画像認識手段を備えたメータ装置において、前記カメラは回路基板から離間した蓋体内に設けた透明支持体に取付けられ、蓋体内に設けた反射鏡を介して表示盤からの光を受光することを特徴とするメータ装置。