JP5849189B2 - 自動検針用無線装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガスメータ等のメータ装置に取り付けられる自動検針用無線装置に関する。

近年、ガスメータまたは電気メータ等のメータ装置の検針作業の省力化のために、検針したデータを自動的に送信する自動検針技術や、メータ装置の検針が困難な場所での遠隔検針技術が実用化されている。

さらに、省エネルギー化のために、広範囲な地域での自動検針技術や遠隔操作技術の社会実験も、検針したデータの無線通信機能を搭載したメータ装置を用いて行われるようになっている。

上述の用途等のために、自動検針用無線装置は、無線通信機能を有さないメータ装置に取り付けられる。従来の自動検針用無線装置は、例えば、ガスメータから得られる検針値を、外部の無線端末装置または基地局へ、無線通信機能を用いて送信する（例えば、特許文献１および特許文献２を参照）。

例えば、メータ装置で計測した検針値を外部装置へ伝達するために、磁気を利用する方法がある。この場合、メータ装置の表示部の内部には磁気発生器が設けられ、読み取りを行う外部装置にはリードスイッチが設けられる。磁気発生器は、メータの回転に同期して回転するように構成されている。

磁気発生器の回転により、磁気発生器とリードスイッチとの距離が変化するので、計測流量に応じて、リードスイッチが検知する磁気が変化する。リードスイッチは、磁気発生器から発せられる磁気の強弱を検知して、電気的に処理可能なパルス信号に変換する。

このような構成を用いて、磁気を活用して、メータ装置で計測した検針値を自動検針用無線装置へ伝達する場合を想定する。この場合、リードスイッチおよびリードスイッチを備える自動検針用無線装置は、磁気発生器が発する磁気を適切に検知できる場所に配置される必要があり、かつ、一度配置された場所が容易に変わらないようにする必要がある。

しかしながら、自動検針用無線装置をメータ装置にどのように取り付けることが望ましいのか、といった具体的な検討はなされていない。

一方、このようなメータ装置に対するいたずら防止技術についても、提案されている（例えば、特許文献３を参照）。

特開平１１−０８６１７４号公報 特開平８−１７８７２５号公報 特開平５−２８０６６２号公報

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、リードスイッチを磁気発生器が発する磁気を適切に検知できる場所に配置し、かつ、一度配置された場所が容易に変わらない自動検針用無線装置を実現するものである。

本発明の自動検針用無線装置は、磁気発生器を有するメータ装置に取り付けられる自動検針用無線装置であって、本体と、磁気発生器から発生する磁気を検知する読み取り用リードスイッチとを有する。また、読み取り用リードスイッチを含み、メータ装置の凹部に配置され、本体から第１の方向に突出する凸部と、メータ装置に対して、第１の方向に本体を固定する第１の固定部とを有する。さらに、メータ装置に対して、第１の方向と実質的に直交する第２の方向に本体を固定する第２の固定部とを有している。

図１は、本発明の第１の実施の形態における自動検針用無線装置をメータ装置に取り付ける際の構成を示す斜視図である。 図２は、本発明の第１の実施の形態における自動検針用無線装置のメータ装置への取り付け部分の構成を示す断面図である。 図３は、本発明の第２の実施の形態における、自動検針用無線装置をメータ装置に取り付ける際の構成を示す斜視図である。 図４は、本発明の第２の実施の形態における、自動検針用無線装置をメータ装置に取り付けた際の構成を示す斜視図である。 図５は、本発明の第２の実施の形態における、自動検針用無線装置のメータ装置への取り付け部分の構成を示す断面図である。 図６Ａは、本発明の第３の実施の形態における自動検針用無線装置の構成を示す断面図である。 図６Ｂは、比較例の自動検針用無線装置の構成を示す断面図である。 図７は、本発明の第３の実施の形態における読み取り用リードスイッチのＯＮ領域といたずら防止用リードスイッチのＯＮ領域との関係を示す概念図である。 図８は、本発明の第３の実施の形態における、自動検針用無線装置の全体構成を示す斜視図である。 図９は、本発明の第３の実施の形態における、自動検針用無線装置の構成を示す分解斜視図である。 図１０は、本発明の第３の実施の形態における、自動検針用無線装置をメータ装置に取り付けた状態を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態における自動検針用無線装置２００をメータ装置１５０に取り付ける際の構成を示す斜視図である。また、図２は、同無線装置２００のメータ装置１５０への取り付け部分の構成を示す断面図である。

図１に示したように、壁面（図示しないが、図１のＸＺ平面と平行な面）に取り付けられたメータ装置１５０は、前面に計量表示部１５１を備えている。本実施の形態において、メータ装置１５０はガスメータであり、計量表示部１５１にはガスの使用量が表示されている。計量表示部１５１としては、回転によって、表示される数字が変化するメータを用いるものとする（詳細は後述する）。

自動検針用無線装置（以下、単に無線装置と記す）２００は、演算回路２２１（図２参照）を有する本体２２０、および、本体２２０から垂直上方向（第１の方向、図１におけるＸ軸方向）に突出する凸部である嵌合凸部２０１を有している。

メータ装置１５０の計量表示部１５１の下部には、鉛直下向き方向に凹んだ凹部である嵌合凹部１５３（図２参照）が設けられている。

使用者は、無線装置２００の嵌合凸部２０１を、メータ装置１５０の嵌合凹部１５３に嵌め込んだ後、固定ねじ５０５を、本体２２０の上部の固定部材２０２に設けられた孔部２０８を介して、メータ装置１５０の穴部１５８にねじ込む。これにより、無線装置２００はメータ装置１５０に固定される。

メータ装置１５０と無線装置２００とは、互いに実質的に直交する、少なくとも二つの方向に固定されている。

一つ目（第１の固定部）は、無線装置２００の本体の、メータ装置１５０に対向する面に設けられた爪部３０８（図２参照）が、メータ装置１５０の側面から突出している外延部１６８と当接することによる固定である。これによって、無線装置２００は、メータ装置１５０に対して、嵌合凸部２０１の突出する第１の方向と同じ方向、すなわち上下方向（Ｘ軸方向）の移動を規制される。

二つ目（第２の固定部）は、固定ねじ５０５による、無線装置２００のメータ装置１５０に対する固定である。これにより、無線装置２００は、メータ装置１５０に対して、嵌合凸部２０１の突出方向に対して直交する第２の方向、すなわち、前後方向（図１におけるＹ軸方向）への移動を規制される。

このように、本実施の形態の無線装置２００によれば、メータ装置１５０に対して、嵌合凸部２０１の突出方向と同じ第１の方向、および、その方向に実質的に直交する第２の方向の少なくとも二つの方向の移動を規制するように固定することができる。これにより、無線装置２００に対して外力が加わった場合等にも、無線装置２００がメータ装置１５０に対して移動しにくい構成を実現することができる。すなわち、一度配置された場所が容易に変わらない無線装置２００を実現することができる。

図２に示すように、嵌合凸部２０１内部の先端部分には、読み取り用リードスイッチ２０３（第１の実施の形態および第２の実施の形態においては、単にリードスイッチと記す）が配置されている。リードスイッチ２０３は、計量表示部１５１の裏側に取り付けられた磁気発生器１５４に近接する位置に配置されている。

磁気発生器１５４は、円盤１５５上に備え付けられている。円盤１５５はメータ装置１５０の計量表示部１５１の裏側に内蔵されている。円盤１５５は、メータ装置１５０内部を流通するガス等の流体の動きを回転運動に変換し、流体が一定量（例えば１０リットル）通過する毎に一回転するように構成されている。

計量表示部１５１は、前述のように、円盤１５５の回転運動と連動して回転する表示盤を有し、最新のガス使用量を表示する。

円盤１５５が回転することで、リードスイッチ２０３と磁気発生器１５４との距離は変化する。リードスイッチ２０３は、磁気発生器１５４が近づくとオン（以下、「ＯＮ」と記す）状態となり、磁気発生器１５４が遠ざかるとオフ（以下、「ＯＦＦ」と記す）状態となる。リードスイッチ２０３は、このＯＮ状態とＯＦＦ状態との切り替わりを利用して、円盤１５５の回転をパルス信号として検出する。

なお、無線装置２００を構成する場合においては、省スペース化のため、装置全体をメータ装置１５０の側面２６０に密着できるように、本体２２０を箱型に構成することが好ましい。また、本体２２０の内部に配設される基板も、省スペースのために、メータ装置１５０の側面２６０と平行に位置するように（鉛直方向に）配置されるのが好ましい。さらに、省スペース化のためには、リードスイッチ２０３を基板上に表面実装することが好ましい。

無線装置２００に内蔵される演算回路２２１は、リードスイッチ２０３によって検知されたパルスの回数の積算を行う。演算回路２２１は、積算値、具体的には例えばカウンタの回転回数、すなわち流体使用量（例えば、１０リットル×積算回転数）を、ガス使用量を収集する検針センタ等の外部機器へ送信する。

図２に示すように、本実施の形態においては、嵌合凸部２０１の先端部分の横断面の厚みＨ１を、嵌合凹部１５３の横断面の厚みＨ２よりも小さい構成としている。そして、嵌合凸部２０１を嵌合凹部１５３の片側（図２における右側、すなわち、メータ装置１５０の側面２６０に近接する側）に寄せて配置する。この状態で、リードスイッチ２０３と磁気発生器１５４との距離が最短となるように、リードスイッチ２０３や爪部３０８の位置等を設計する。これにより、リードスイッチ２０３を円盤１５５の軸の垂直下（真下）方向に配置して、磁気発生器１５４の磁気の有効領域６０２（リードスイッチ２０３が磁気を検知できる領域）の中に配置することができる。

なお、リードスイッチ２０３の磁気発生器１５４に対する水平方向（図１におけるＺ軸方向）の位置は、固定ねじ５０５の位置によって決定できる。

このような構成によれば、メータ装置１５０の磁気発生器１５４と、無線装置２００のリードスイッチ２０３とを近づけて固定することが可能となるので、感度の低い、より小型なリードスイッチ２０３を使用できる。

また、このような構成によれば、図２に示すように、嵌合凸部２０１を嵌合凹部１５３の右側に配置しているため、無線装置２００とメータ装置１５０との隙間を小さくできる。より具体的には、無線装置２００内のグランド基板２１０と、メータ装置１５０の側面１６０との距離を小さくすることができる。これにより、側面２６０をアンテナとして機能させることができ、演算回路２２１から送信される電波の到達距離を長くすることができる。

また、図２に示すように、嵌合凸部２０１を嵌合凹部１５３の右側に配置しているため、無線装置２００の表面が計量表示部１５１の表面から突出する寸法を小さくでき、より無線装置２００をメータ装置１５０に取り付け易くなる。

なお、リードスイッチ２０３を小型化できることにより、嵌合凸部２０１の横断面厚みを薄くでき、嵌合凹部１５３内部での嵌合凸部２０１の移動可能な範囲を拡げることができるため、調整の自由度を上げることができる。

また、嵌合凸部２０１の表面側には、嵌合凸部２０１の先端部分の厚みＨ１と嵌合凹部１５３の厚みＨ２との差を埋めるためのリブ２０５を設けている。これにより、嵌合凸部２０１を嵌合凹部１５３の内部に空隙無く取り付けることができ、磁気発生器１５４に対するリードスイッチ２０３の位置精度を向上させ、パルスの検出の精度を向上させることができる。

以上述べたように、本実施の形態によれば、リードスイッチ２０３を、円盤１５５の回転軸の垂直下方向（真下）に配置することができる。つまり、リードスイッチ２０３を、磁気発生器１５４の磁気の有効領域６０２（リードスイッチ２０３が磁気を検知できる領域）の中に置く事が可能となる。このように、リードスイッチ２０３と磁気発生器１５４とを近距離に設置できるので、リードスイッチ２０３の感度がある程度低い場合であっても、実用的な構成を実現できる。

なお、この磁気の有効領域６０２の範囲は、磁気発生器１５４の発生する磁気と、リードスイッチ２０３の感度とにより変化する（磁気発生器１５４の磁気やリードスイッチ２０３の感度が高いほど有効領域６０２は広くなる）。しかしながら、いたずら防止の観点から、有効領域６０２は、計量表示部１５１の表面よりも前面に出ないことが望ましい。これは、例えば、いたずら目的で有効領域６０２内に永久磁石を配置された場合に、リードスイッチ２０３が磁気発生器１５４からの磁気を正しく検知できなくなるためである。このため、磁気発生器１５４が発する磁気は最小限にとどめられるべきであり、具体的には１００〜４００ｍＴ程度の磁石を用いることが望ましい。なお、メータ装置１５０の計測結果に応じて磁界を変化させるものであれば、電磁石等、他のいかなる構成を用いてもよい。

また、メータ装置１５０は、扉付の箱体の中に備え付けられることが多く、箱体の厚みは、メータ装置１５０の厚みにあわせて設計されており、制限があることが多い。このような場合においても、扉を確実に閉めることができるように、無線装置２００の本体２２０の表面が、計量表示部１５１の表面よりも前面に突出しないように構成することが望ましい。

上述したように、本実施の形態における、メータ装置１５０および無線装置２００は、少なくとも互いに実質的に直交する二方向で固定されている。これにより、嵌合凹部１５３に対する嵌合凸部２０１の位置ずれが起こりにくいので、リードスイッチ２０３の位置を固定することができる。

これにより、磁気発生器１５４を最小の磁気により構成することができる。特に、爪部３０８と外延部１６８とが当接することによる固定、および、固定ねじ５０５による固定により、嵌合凸部２０１の上下方向（図１におけるＸ軸方向）および実質的に直交する奥行き方向（図１におけるＹ軸方向）のずれが起こりにくい。これにより、リードスイッチ２０３の磁気発生器１５４に対する位置精度を向上させ、リードスイッチ２０３は確実に磁気の強弱を読み取ることが可能となり、パルスの検出の精度を向上させることができる。

なお、本実施の形態においては、第１の固定部として、爪部３０８と外延部１６８とが当接することによる固定を用いて説明を行った。また、第２の固定部として、固定ねじ５０５による固定を用いて説明を行った。しかしながら、本発明はこれらの構成に限定されず、様々な公知の固定手段を用いて実現することが可能である。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。

本実施の形態においては、第１の実施の形態において説明した無線装置２００を、取り付けアダプタ３００を用いてメータ装置１００に取り付ける例を説明する。メータ装置１００とメータ装置１５０とは、それぞれの嵌合凹部１０３，１５３の形状が異なるものとする。

図３は、本発明の第２の実施の形態における、無線装置２００をメータ装置１００に取り付ける際の構成を示す斜視図である。また、図４は、同無線装置２００をメータ装置１００に取り付けた際の構成を示す斜視図である。さらに、図５は、同無線装置２００のメータ装置１００への取り付け部分の構成を示す断面図である。

図３および図４に示したように、壁面（図示しないが、図３におけるＸＺ平面と平行な面）へ取り付けたメータ装置１００は、前面に計量表示部１０１を備えている。本実施の形態においても、メータ装置１００はガスメータであり、計量表示部１０１にはガスの使用量が表示されている。計量表示部１０１として、回転によって、表示される数字が変化するメータを用いることは、第１の実施の形態の計量表示部１５１と同様である。

本実施の形態においては、計量表示部１０１の側面に、取り付けアダプタ３００を固定するための固定部材１０２を備えている。固定部材１０２は、取り付けアダプタ３００の固定部材３０１に当接するための水平方向（図３におけるＹＺ平面方向）の面を有している。

なお、無線装置２００の構成は、第１の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。

取り付けアダプタ３００は、メータ装置１００の固定部材１０２と当接する固定部材３０１、および、無線装置２００の固定部材２０２と当接する固定部材３０２を有している。固定部材３０１は、メータ装置１００の固定部材１０２に当接するための水平方向（図３におけるＹＺ平面方向）の面を有している。また、固定部材３０２は、無線装置２００の固定部材２０２と当接するための垂直方向(図３におけるＸＺ平面方向)の面を有している。固定部材２０２も、固定部材３０２と当接するための、垂直方向(図３におけるＸＺ平面方向)の面を有している。

また、取り付けアダプタ３００は、嵌合凸部２０１を通過させるためのリング状に形成された孔部３０３を有している。固定部材３０２は孔部３０４を、固定部材３０１は孔部３０５を、それぞれ有している。

メータ装置１００の計量表示部１０１の下部には、鉛直下向き方向に凹んだ凹部である嵌合凹部１０３（図５参照）が設けられている。

使用者は、無線装置２００の嵌合凸部２０１を、取り付けアダプタ３００の孔部３０３に通した後、メータ装置１００の嵌合凹部１０３の内部に配置する。この状態で、リベット５０１によって固定部材３０１の孔部３０５と固定部材１０２の孔部１１２とを固定する。さらに、固定ねじ５０２によって、固定部材２０２の孔部２０８と固定部材３０２の孔部３０４とを固定する。

これにより、無線装置２００はメータ装置１００に固定される。

メータ装置１００と無線装置２００とは、第１の実施の形態と同様に、実質的に直交する二方向に固定される。

一つ目（第１の固定部）は、取り付けアダプタ３００の固定部材３０１と、メータ装置１００の側面に設けられた固定部材１０２とをリベット５０１で固定するものである。これにより、無線装置２００は、メータ装置１００に対して、嵌合凸部２０１が本体２２０から突出する第１の方向と同じ方向、すなわち上下方向（図３におけるＸ軸方向）の移動を規制される。固定部材３０１と固定部材１０２、それぞれの接合面に設けた孔部３０５，１１２にリベット５０１を通すことで固定する。それぞれの接合面は、メータ装置１００を取り付けている壁面（ＸＺ平面と平行な面）に対して垂直（ＹＺ平面に平行な面）の位置関係にある。

二つ目（第２の固定部）は、無線装置２００の固定部材２０２の孔部２０８と、取り付けアダプタ３００の固定部材３０２の孔部３０４とを、固定ねじ５０２で固定するものである。固定部材２０２は、メータ装置１００を取り付けている壁面に対して平行な位置関係にある接合面（図３におけるＸＺ方向の面）を有し、固定部材３０２も壁面に対して平行の位置関係にある接合面を有している。そして、これらの二つの接合面に設けられた孔部２０８，３０４に固定ねじ５０２を通すことで、無線装置２００と取り付けアダプタ３００とを固定する。これにより、無線装置２００は嵌合凸部２０１が突出する方向（第１の方向）と実質的に直交する第２の方向（図３におけるＹ軸方向）に固定される。

このように、本実施の形態の無線装置２００においても、取り付けアダプタ３００を用いて、メータ装置１００に対して、嵌合凸部２０１の突出方向と同じ第１の方向と、その方向に実質的に直交する第２の方向の少なくとも二つの方向の移動を規制するように固定することができる。これにより、無線装置２００に外力が加わった場合等にも、無線装置２００がメータ装置１００に対して移動しにくい構成を実現することができる。すなわち、一度配置された場所が容易に変わらない無線装置２００を実現することができる。

図５に示すように、嵌合凸部２０１内部の先端部分には、リードスイッチ２０３が配置されている。リードスイッチ２０３は、計量表示部１０１の裏側内部に取り付けられた磁気発生器１０４に近接する位置に配置されている。

磁気発生器１０４は、円盤１０５上に備え付けられている。円盤１０５は、メータ装置１００の計量表示部１０１の裏側に内蔵されている。円盤１０５は、メータ装置１００内部を流通するガス等の流体の動きを回転運動に変換し、流体が一定量（例えば１０リットル）通過する毎に一回転するように構成されている。

計量表示部１０１は、前述のように、円盤１０５の回転運動と連動して回転する表示盤を有し、最新のガス使用量を表示する。

なお、いたずら防止の観点から、磁気発生器１０４が発する磁気は最小限にとどめられるべきであり、具体的には１００〜４００ｍＴ程度の磁石を用いることが望ましい。なお、メータ装置１００の計測結果に応じて磁界を変化させるものであれば、電磁石等、他のいかなる構成を用いてもよい。

円盤１０５が回転することで、リードスイッチ２０３と磁気発生器１０４との距離は変化する。リードスイッチ２０３は、磁気発生器１０４が近づくとＯＮ状態となり、磁気発生器１０４が遠ざかるとＯＦＦ状態となる。リードスイッチ２０３は、このＯＮ状態とＯＦＦ状態との切り替わりを利用して、円盤１０５の回転をパルス信号として検出する。

図５に示すように、本実施の形態においては、嵌合凸部２０１の先端部分の横断面の厚みＨ３を、嵌合凹部１０３の横断面の厚みＨ４よりも小さい構成としている。また、嵌合凸部２０１の先端部分の横断面の厚みＨ３と、取り付けアダプタ３００の横断面の先端部分の厚みＨ５とを合計すると、嵌合凹部１５３の横断面の厚みＨ４と実質的に等しくなるように設計されている。

嵌合凸部２０１が貫通する取り付けアダプタ３００の孔部３０３は、嵌合凸部２０１の先端が、嵌合凹部１０３の左端に位置するように配置されている。図５に示したように、リードスイッチ２０３は、円盤１０５の回転軸の垂直下方向（真下）に配置され、磁気発生器１０４の磁気の有効領域６０１（リードスイッチ２０３が磁気を検知できる領域）の中に配置することが可能となる。リードスイッチ２０３と磁気発生器１０４とを近距離に設置できるので、リードスイッチ２０３の感度がある程度低い場合であっても実現しうる。

なお、この磁気の有効領域６０１の範囲は、磁気発生器１０４の発生する磁気と、リードスイッチ２０３の感度とにより変化する（磁気発生器１０４の磁気やリードスイッチ２０３の感度が高いほど有効領域６０１は広くなる）。しかしながら、いたずら防止の観点から、有効領域６０１は、計量表示部１０１よりも前面に出ないことが望ましい。これは、例えばいたずらを目的として、有効領域６０１内に永久磁石を配置された場合に、リードスイッチ２０３が磁気発生器１０４の磁気を正しく検知できないためである。このため、磁気発生器１０４が発する磁気は最小限にとどめられるべきであり、具体的には１００〜４００ｍＴ程度が望ましい。

なお、取り付けアダプタ３００は、リードスイッチ２０３の位置調整と同時に、無線装置２００とメータ装置１００の側面１１０との隙間が最小となるように位置調整を行っている。このため、無線装置２００の表面が計量表示部１０１の表面よりも前面に突出しない。

また、嵌合凸部２０１には、リブ２０５が設けられている。取り付けアダプタ３００には、リブ２０５の受け部３１０を設けて、嵌合凸部２０１が取り付けアダプタ３００のリング部分の孔部３０３に傾斜無く取り付けられる構成としている。これにより、磁気発生器１０４に対するリードスイッチ２０３の位置精度を向上させ、パルスの検出の精度を向上させることができる。

上述したように、本実施の形態における、メータ装置１００および無線装置２００は、少なくとも互いに実質的に直交する二方向で固定されている。これにより、嵌合凹部１０３に対する嵌合凸部２０１の位置ずれが起こりにくいので、リードスイッチ２０３の位置を固定することができる。なお、本実施の形態においては、外延部１０８と爪部３０８とは当接しない。

よって、磁気発生器１０４を最小の磁気により構成することができる。特に、固定部材３０１と固定部材１０２とによる第１の方向（図３におけるＸ軸方向）の固定により、上下方向のずれが起こりにくい。また、固定部材２０２と固定部材３０２とによる第１の方向と直交する第２の方向（図３におけるＹ軸方向）の固定により、嵌合凸部２０１の横方向のずれが起こりにくい。これにより、リードスイッチ２０３の位置精度を向上させ、パルスの検出の精度を向上させることができる。

以上述べたように、本実施の形態によれば、取り付けアダプタ３００を用いて、無線装置２００のメータ装置１００に対する取り付け位置を調節することができる。よって、取り付けアダプタ３００の形状を適宜設計することによって、単一形状の無線装置２００を、異なる嵌合凹部１０３の大きさを有する様々なメータ装置に対して位置精度良く取り付けることができる。

なお、本実施の形態においては、第１の固定部として、固定部材１０２と固定部材３０１とをリベット５０１により固定する例を用いて説明を行った。また、第２の固定部として、固定部材２０２と固定部材３０２とを固定ねじ５０２により固定する例を用いて説明を行った。しかしながら、本発明はこれらの構成に限定されず、様々な公知の固定手段を用いて実現することが可能である。

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。

図６Ａは、本発明の第３の実施の形態における無線装置６００の構成を示す断面図である。図６Ｂは、比較例の無線装置８００の構成を示す断面図である。

図６Ａに示すように、本実施の形態の無線装置６００は、筐体の内部に磁気発生器５１０を有するメータ装置５００に取り付けられ、磁気発生器５１０が発生する磁気を利用してメータ装置５００から情報を受け取る。

無線装置６００は、メータ装置５００に取り付けられた際に、ＯＮ領域１２０に磁気発生器５１０が入る位置に設けられた読み取り用リードスイッチ１２と、メータ装置５００に取り付けられた際に、ＯＮ領域１４０に磁気発生器５１０が入らないような位置に設けられたいたずら防止用リードスイッチ１４とを備えている。

また、無線装置６００は、メータ装置５００に取り付けられた際に、被保護領域１６０にメータ装置５００の磁気発生器５１０以外の磁気発生器を位置させないための物理的な障壁となる防御壁である保護部１６を備えている。被保護領域１６０とは、読み取り用リードスイッチ１２のＯＮ領域１２０に入る一方で、いたずら防止用リードスイッチ１４のＯＮ領域１４０に入らず、かつ、メータ装置５００の筐体の外部に位置する領域である。

本実施の形態においては、読み取り用リードスイッチ１２といたずら防止用リードスイッチ１４とを、メータ装置５００の側壁と平行に位置する読み取り基板１３上に配置している。この場合、２個のリードスイッチが垂直方向に離隔して配置されることになる。かかる配置では、メータ装置５００に無線装置６００が取り付けられた際に、読み取り用リードスイッチ１２のＯＮ領域に入る一方で、いたずら防止用リードスイッチ１４のＯＮ領域に入らず、かつ、メータ装置５００の筐体の外部に位置する被保護領域１６０が生じうる。かかる被保護領域１６０が発生すると、この部分に棒磁石などを配置することで、いたずら防止用リードスイッチがＯＮ状態になることを防止しつつ、読み取り用リードスイッチをＯＮ状態に維持して、正常な読み取り動作を妨害することが可能になる。

本実施の形態においては、この被保護領域１６０に保護部１６を設けている。これにより、磁気検出器５１０を利用してメータ装置５００から情報を受け取る無線装置６００において、磁石を利用したいたずらを、より効果的に抑制できる。

なお、本実施の形態においては、第１の実施の形態と同様に、取り付けアダプタを用いずに、無線装置６００をメータ装置５００に取り付ける例を用いて説明するが、本発明はこの例に限定されない。例えば、第２の実施の形態で説明したような、取り付けアダプタを用いて無線装置６００をメータ装置５００に取り付ける構成も含むものである。

また、本実施の形態においても、メータ装置５００に対して、無線装置６００が、嵌合凸部（読み取り部１１）の突出方向と同じ第１の方向と、その方向に直交する第２の方向の少なくとも二つの方向の移動を規制されるように固定されている。この構成および対応する効果を奏することは、第１の実施の形態および第２の実施の形態と同様である。

また、本明細書中の説明では、上下等の方向を特定して記述するが、この方向はあくまで説明の便宜のためのものであり、適宜に回転させることで方向の呼称は任意に置換され得ることはいうまでもない。

本実施の形態の無線装置６００は、メータ装置５００に取り付けられた際に、鉛直方向に延びる読み取り基板１３を備えている。読み取り用リードスイッチ１２といたずら防止用リードスイッチ１４とは、メータ装置５００に無線装置６００が取り付けられた際に、互いに上下に離隔するように読み取り基板１３に表面実装されている。

本実施の形態の無線装置６００は、メータ装置５００から受け取った情報を、無線を用いて送信可能に構成されている。

メータ装置５００は、ガスの配管等に設置され、ガスの使用量等を計測するガスメータである。

磁気発生器５１０は、メータ装置５００の計測結果に応じて磁界を変化させるように構成されている。磁気発生器５１０としては、回転する円盤の周縁部に設けられた磁石を用いることができる。なお、メータ装置５００の計測結果に応じて磁界を変化させるものであれば、電磁石等、他のいかなる構成を用いてもよい。

ＯＮ領域１２０は、読み取り用リードスイッチ１２の動作領域である。すなわち、磁気発生器５１０がＯＮ領域１２０に入ると、読み取り用リードスイッチ１２はＯＮ状態となる。一方、磁気発生器５１０がＯＮ領域１２０の外にある場合には、他の磁気発生器がＯＮ領域１２０に入らない限り、読み取り用リードスイッチ１２はＯＮ状態とはならず、ＯＦＦ状態となる。

ＯＮ領域１４０は、いたずら防止用リードスイッチ１４の動作領域である。すなわち、磁気発生器５１０がＯＮ領域１４０に入らなければ、他の磁気発生器がＯＮ領域１４０に入らない限り、いたずら防止用リードスイッチ１４はＯＮ状態とはならない。磁気発生器５１０はＯＮ領域１４０の外に存在するため、いたずら等により他の磁気発生器がＯＮ領域１４０に入らない限り、いたずら防止用リードスイッチ１４はＯＦＦ状態となる。

このような構成によれば、読み取り用リードスイッチ１２にいたずらのために棒磁石等を近づけると、同時にいたずら防止用リードスイッチ１４がＯＮ状態となり、異常処理が実行される。その一方で、メータ装置５００の内部で磁気発生器５１０が回転しても、いたずら防止用リードスイッチ１４はＯＮ状態にはならないので、正常時の読み出し動作には影響がない。

読み取り用リードスイッチ１２、および、いたずら防止用リードスイッチ１４は、いわゆる公知のリードスイッチからなる。具体的には、例えば、２本の強磁性体からなるリードが、所定の接点間隔を持って相対し、ガラス管の中に封入された構造を有する。

リードの軸方向と直交する方向に磁界を外部から加えるとリードが磁化され、相対した自由端の間に磁力による引力が発生し、両者が接触してＯＮ状態となる。また、磁界を消去すれば、リードの弾性により２本のリードは離れて、ＯＦＦ状態となる。すなわち、磁界が弱い通常の状態では、少なくとも一方のリードは、他方のリードから離れる方向に付勢されており、磁界によりリードが磁化することで、その付勢力に反する磁力の作用により接点が接触する。

いたずら防止用リードスイッチ１４は、読み取り用リードスイッチ１２よりも感動値が小さいもの（高感度のもの）が使用されるのが好ましい。いたずら防止用リードスイッチ１４の位置は、メータ装置５００の筐体の外部にあるＯＮ領域１２０をなるべく広く覆うように適宜に設定される。

いたずら防止用リードスイッチ１４は、無線装置６００がメータ装置５００の筐体から鉛直下向きに懸垂するように配置される場合には、読み取り用リードスイッチ１２よりも鉛直方向下側、すなわち磁気発生器５１０からより遠い側に設けられるのが好ましい。

メータ装置５００に無線装置６００が取り付けられた際に、ＯＮ領域１２０に磁気発生器５１０が入る。これは、メータ装置５００の計測結果に応じて磁気発生器５１０が発生させる磁界の変化に応じて、読み取り用リードスイッチ１２がＯＮ状態とＯＦＦ状態とを繰り返すことを意味する。

メータ装置５００に無線装置６００が取り付けられた際に、ＯＮ領域１４０に磁気発生器５１０が入らない。これは、メータ装置５００の計測結果に応じて磁気発生器５１０が発生させる磁界の変化によっては、いたずら防止用リードスイッチ１４がＯＮ状態にはならず、ＯＦＦ状態のままに維持されることを意味する。

ＯＮ領域１２０およびＯＮ領域１４０の広さは、読み取り用リードスイッチ１２およびいたずら防止用リードスイッチ１４のみならず、駆動源となる磁気発生器５１０の磁力によって異なる。したがって、ＯＮ領域１２０とＯＮ領域１４０の実際の大きさや、読み取り用リードスイッチ１２およびいたずら防止用リードスイッチ１４を配置すべき位置は、磁気発生器５１０の磁気の強さやその位置等に基づいて適宜に設定される。

具体的には、例えば、メータ装置５００の計測結果に応じて磁気発生器５１０が発生させる磁界は変化する。磁気発生器５１０以外の磁気発生器の作用が無視できる状態において、この変化する磁界に応じてＯＮ状態とＯＦＦ状態とが交互に出現する位置に、読み取り用リードスイッチ１２が配設される。

一方、かかる磁界の変化によってもＯＦＦ状態のままで維持され、ＯＮ状態が発生しない位置、かつ、なるべく磁気発生器５１０および読み取り用リードスイッチ１２に近接した位置に、いたずら防止用リードスイッチ１４が配設されるのが好ましい。

読み取り用リードスイッチ１２は、メータ装置５００の計測結果を、磁気発生器５１０の発生する磁界の変化を利用して読み取るために利用される。例えば、磁気発生器５１０が回転する磁石からなる場合には、磁石の回転に応じて読み取り用リードスイッチ１２がＯＮ状態とＯＦＦ状態とを繰り返し、電気的パルスを発生させることで、メータ装置５００の計測結果を電気的信号に変換できる。電気的信号は、図示されない制御部（ＣＰＵやメモリ等からなる制御回路）において適宜処理される。読み取りの具体的な方法については公知の手法を用いることができるので、詳細な説明を省略する。

いたずら防止用リードスイッチ１４は、読み取り用リードスイッチ１２に対していたずらがされないように監視するために利用される。例えば、いたずら防止用リードスイッチ１４がＯＮ状態になった場合に、無線装置６００は、磁気発生器５１０以外の磁気発生器が読み取り用リードスイッチ１２の近傍に配置されたことを意味すると判定する。そして、無線装置６００は、異常信号を送信したり、アラーム音を発生させたりすること等が可能である。いたずらを報知するための具体的な方法については公知の手法を用いることができるので、詳細な説明を省略する。

被保護領域１６０とは、メータ装置５００に無線装置が取り付けられた状態において、ＯＮ領域１２０に入る一方で、ＯＮ領域１４０に入らず、かつメータ装置５００の筐体の外部に位置する領域である。具体的には、被保護領域１６０は、例えば、図６Ａおよび図６Ｂにおいて、網掛け部分で示された領域である。

なお、保護部１６は、被保護領域１６０にメータ装置５００の磁気発生器５１０以外の磁気発生器を位置させないための物理的な障壁となるように設けられるものであればどのようなものでもよい。保護部１６は、無線装置６００をメータ装置５００に取り付けた時に、必然的に被保護領域１６０を覆うよう、所定の位置に無線装置６００と一体のものとして設けられるのが好ましい。保護部１６は、いたずらをより効果的に防止すべく、容易に取り外せないような構造および強度で設けられることが好ましい。

以下、図６Ａを参照しながら、本発明の第３の実施の形態の無線装置６００の具体的な構成について、詳細に説明する。

メータ装置５００は表示部５２０を備えている。表示部５２０の下端部分の筐体の内部には、円盤５３０の周縁部に配置された、１個の磁石からなる磁気発生器５１０が設けられている。この磁石の磁気は１００〜４００ｍＴ程度が好適に採用される。

円盤５３０は鉛直面に平行に配置され、メータ装置５００の計測するガス流量に従って、その中心を軸として回転する（例えば、ガスの使用量１０リットル毎に１回転等）。表示部５２０の下端部の筐体には、鉛直上向きに凹んだ凹部（嵌合凹部１８３）が形成されている。

無線装置６００は、上向きに突出する読み取り部１１（嵌合凸部）を備えている。無線装置６００がメータ装置５００に取り付けられる際には、読み取り部１１の先端が凹部（嵌合凹部１８３）に嵌まり込む。読み取り部１１の内部には、鉛直面をなすように読み取り基板１３が配置されている。

読み取り基板１３の上端部には、読み取り用リードスイッチ１２が表面実装されている。読み取り基板１３には、読み取り用リードスイッチ１２から鉛直下方向に離隔するように、いたずら防止用リードスイッチ１４が表面実装されている。

図６Ａにおいて、磁気発生器５１０の磁界の強度に対応する読み取り用リードスイッチ１２のＯＮ領域１２０が破線で示されている。また、磁気発生器５１０の磁界の強度に対応するいたずら防止用リードスイッチ１４のＯＮ領域１４０も破線で示されている。

図７は、本実施の形態における読み取り用リードスイッチ１２のＯＮ領域１２０といたずら防止用リードスイッチ１４のＯＮ領域１４０との関係を示す概念図である。図７は、ＯＮ領域１２０とＯＮ領域１４０との位置関係を、メータ装置５００の正面側（図６Ａの左側）から見たものである。

図７に示すように、本実施の形態では、読み取り用リードスイッチ１２、およびいたずら防止用リードスイッチ１４は、主軸が水平かつメータ装置５００の取り付けられた壁面と平行（図７におけるＺ軸方向）になるように、読み取り基板１３上に表面実装されている。

いたずら防止用リードスイッチ１４の感動値（例えば、１０〜２０Ａ程度）は読み取り用リードスイッチ１２の感動値（例えば、５〜１５Ａ程度）よりも小さくなっている。よって、ＯＮ領域１４０（例えば、１５〜２５ｍｍ程度）はＯＮ領域１２０（例えば、５〜１５ｍｍ程度）よりも大きくなっている。

一方、いたずら防止用リードスイッチ１４は読み取り用リードスイッチ１２よりも下方に配置されているため、ＯＮ領域１２０およびＯＮ領域１４０の中心は鉛直方向（図７におけるＸ軸方向）に離隔している。このため、ＯＮ領域１２０に入るが、ＯＮ領域１４０には入らない領域１３０が発生する。

以下、図６Ａおよび図７を参照しつつ、本実施の形態の無線装置６００の動作について説明する。

磁気発生器５１０は、円盤５３０の回転に従って回転する。磁気発生器５１０が円盤５３０の下端に移動すると、磁気発生器５１０はＯＮ領域１２０の内部（領域１３０）に位置することになり、読み取り用リードスイッチ１２はＯＮ状態となる。一方、磁気発生器５１０が円盤５３０の上端に移動すると、磁気発生器５１０はＯＮ領域１２０の外部に位置することになり、読み取り用リードスイッチ１２はＯＦＦ状態となる。

このようにして、読み取り用リードスイッチ１２は、メータ装置５００の計測結果に応じた磁気発生器５１０の回転に伴って、ＯＮ状態とＯＦＦ状態とを繰り返し、電気的パルスを発生する。無線装置６００は、制御部（ＣＰＵやメモリ等を含む演算回路）において、この電気的パルスを適宜処理することで、無線装置６００として動作する。制御部は単一のＣＰＵ等を備える集中制御型の制御部であっても、複数のＣＰＵ等を備える分散制御型の制御部であってもよい。

円盤５３０が回転しても、磁気発生器５１０は常にＯＮ領域１４０の外部にある。よって、メータ装置５００の計測結果に応じて磁気発生器５１０が回転しても、いたずら防止用リードスイッチ１４はＯＦＦ状態のままで変化しない。

メータ装置５００の筐体の外部には、ＯＮ領域１２０に含まれる領域が存在する。この領域にいたずら等を目的として棒磁石等の磁気発生器が配置されると、読み取り用リードスイッチ１２が適切に動作せず、メータ装置５００の計測結果を適切に読み取ることができなくなる。

これを防止すべく、メータ装置５００の筐体の外部にあるＯＮ領域１２０をＯＮ領域１４０がなるべく広く覆うように、いたずら防止用リードスイッチ１４の位置が定められている。いたずら等のために、メータ装置５００の筐体の外部にあるＯＮ領域１２０に磁気発生器を配置すると、読み取り用リードスイッチ１２のみならず、いたずら防止用リードスイッチ１４もＯＮ状態となる。これを受けて、無線装置６００はアラーム音を発生し、異常発生を報知する。

しかしながら、ＯＮ領域１２０およびＯＮ領域１４０は、読み取り用リードスイッチ１２およびいたずら防止用リードスイッチ１４の感動値や磁気発生器５１０の磁力の強さ等によって決定される。このため、メータ装置５００の筐体の外部にあってＯＮ領域１２０の内部にあるにも関わらず、ＯＮ領域１４０がカバーできない領域（領域１３０のうち、筐体の外部にある部分）が発生する。本実施の形態ではこの領域が被保護領域１６０となる。無線装置６００では被保護領域１６０に磁気発生器を配置できないように、物理的な障壁として、保護部１６が設けられている。

保護部１６は、読み取り部１１の正面（メータ装置５００の壁面側とは反対側）に設けられる（図６Ａ参照）。保護部１６は、表示部５２０の下端部の凹部（嵌合凹部１８３）に嵌まり込む部分よりもやや下方から、メータ装置５００から離れる方向に板状に突出し、鉛直上向きに曲がって表示部５２０の正面下端部を覆うように形成される。

図６Ｂには、比較例の無線装置８００を例示する。無線装置８００は、保護部１６が設けられていない点を除けば、本実施の形態の無線装置６００と同様の構成を有する。よって、両者で共通する構成要素には同一の符号および名称を付して説明を省略する。

比較例（図６Ｂ）の無線装置８００では、被保護領域１６０が保護されていない。被保護領域１６０に磁気発生器を配置すると、読み取り用リードスイッチ１２はＯＮ状態のまま変化せず、読み取りが適切に行えない。一方で、いたずら防止用リードスイッチ１４はＯＦＦ状態のまま変化せず、異常発生の報知はされない。よって、いたずらを十分に抑制することができない。

これに対して、本実施の形態（図６Ａ）の無線装置６００では、被保護領域１６０が保護部１６によって保護されている。このため、被保護領域１６０に磁気発生器を配置することができず、上記のような問題は発生しない。よって、磁気検出器５１０を利用してメータ装置５００から情報を受け取る無線装置６００において、磁石を利用したいたずらをより効果的に抑制できる。

また、本実施の形態の無線装置６００では、メータ装置５００に無線装置６００が取り付けられた際に鉛直方向に延びる読み取り基板１３を備えている。また、読み取り用リードスイッチ１２といたずら防止用リードスイッチ１４とは、メータ装置５００に無線装置６００が取り付けられた際に互いに上下に離隔するように読み取り基板１３に表面実装されている。よって、無線装置６００をメータ装置５００の側壁に密着させて省スペース化を図ることが可能になる。

図８は、本発明の第３の実施の形態における、無線装置６００の全体構成を示す斜視図である。図９は、同無線装置６００の構成を示す分解斜視図である。また、図１０は、同無線装置６００をメータ装置５００に取り付けた状態を示す斜視図である。

図８に例示するように、無線装置６００は、メータ装置５００の壁面と平行な２枚の主面を有する平たい箱状の形をした本体１０と、本体１０の上端部から鉛直上向きに突出する読み取り部１１と、読み取り部１１から延びる保護部１６とを備えている。

図９に例示するように、無線装置６００の本体１０は、開口を有する箱状のケース２０と、この開口を封止するための蓋３０とを備えている。ケース２０と蓋３０とで形成されるチャンバの内部には、読み取り基板１３と、読み取り基板１３に接続されるアセンブリ４０とが配設されている。

ケース２０には、上端部から上方向に突出する突出部である読み取り部１１が形成されており、読み取り部１１の内部に読み取り用リードスイッチ１２といたずら防止用リードスイッチ１４とを備える読み取り基板１３が挿入される。

アセンブリ４０は、基板４２とアンテナ板４４とグランド板４６と電池４７とを備える。基板４２には、ＣＰＵやメモリ等を含む制御部（演算回路）が形成されている。制御部は、読み取り用リードスイッチ１２を用いたメータ装置５００の計測結果の読み出し、アンテナ板４４を用いた計測結果の送信、いたずら防止用リードスイッチ１４を用いたいたずらの検知および警報の発生などを制御する。電池４７は基板４２に電力を供給する。

図６Ａを用いて説明したように、読み取り部１１が、表示部５２０の右側の下面に形成された凹部（嵌合凹部１８３）に嵌まり込むようして、無線装置６００がメータ装置５００に取り付けられる。図１０に例示するように、無線装置６００がメータ装置５００に取り付けられると、保護部１６は表示部５２０の下面および正面の一部分を被覆する。表示部５２０の内側には、磁気発生器５１０が設けられている。

読み取り部１１の内部に配設された読み取り用リードスイッチ１２およびいたずら防止用リードスイッチ１４と磁気発生器５１０との関係は、図７において詳述したので、詳細な説明は省略する。

基板４２に形成された制御部は、読み取り用リードスイッチ１２を用いて読み取ったメータ装置５００の計測結果を、アンテナ板４４を介して、ガス会社の基地局などに送信する。

なお、各実施の形態において、メータ装置１００，１５０，５００は、それぞれガスメータであるとして説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、電気メータ等のデータの検針を行う装置であれば、適用可能である。

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

以上のように、本発明によれば、リードスイッチを磁気発生器が発する磁気を適切に検知できる場所に配置し、かつ、一度配置された場所が容易に変わらない自動検針用無線装置を実現できるので、ガスメータ等のメータ装置に取り付けられる自動検針用無線装置等として有用である。

１０，２２０ 本体
１１ 読み取り部（嵌合凸部）
１２ 読み取り用リードスイッチ
１３ 読み取り基板
１４ いたずら防止用リードスイッチ
１６ 保護部
２０ ケース
３０ 蓋
４０ アセンブリ
４２ 基板
４４ アンテナ板
４６，２１０ グランド板
４７ 電池
１００，１５０，５００ メータ装置
１０１，１５１ 計量表示部
１０２，２０２，３０１，３０２ 固定部材
１０３，１５３，１８３ 嵌合凹部
１０４，１５４，５１０ 磁気発生器
１０５，１５５，５３０ 円盤
１０８，１６８ 外延部
１１０，２６０ 側面
１１２，２０８，３０４，３０５ 孔部
１２０ （読み取り用リードスイッチの）ＯＮ領域
１３０ 領域
１４０ （いたずら防止用リードスイッチの）ＯＮ領域
１５８ 穴部
１６０ 被保護領域
２００，６００，８００ （自動検針用）無線装置
２０１ 嵌合凸部
２０３ リードスイッチ
２０５ リブ部
２２１ 演算回路
３００ 取り付けアダプタ
３０８ 爪部
３１０ 受け部
５０１ リベット
５０２，５０５ 固定ねじ
５２０ 表示部
６０１，６０２ 有効領域

Claims (9)

1. 磁気発生器を有するメータ装置に取り付けられる自動検針用無線装置であって、
   本体と、
   前記磁気発生器から発生する磁気を検知する読み取り用リードスイッチと、
   前記読み取り用リードスイッチを含み、前記メータ装置の凹部に配置され、前記本体から第１の方向に突出する凸部と、
   前記メータ装置に対して、前記第１の方向に前記本体を固定する第１の固定部と、
   前記メータ装置に対して、前記第１の方向と実質的に直交する第２の方向に前記本体を固定する第２の固定部と、
   を備える自動検針用無線装置。
2. 前記第１の固定部は、前記本体に設けられ、前記メータ装置の外延部に対して前記本体を前記第１の方向に固定する爪部を含む請求項１に記載の自動検針用無線装置。
3. 前記第２の固定部は、前記メータ装置に対して、前記本体を前記第２の方向に固定する固定ねじを含む請求項１または請求項２に記載の自動検針用無線装置。
4. 前記メータ装置の前記凹部と、前記凸部との間に配置される取り付けアダプタをさらに備える請求項１に記載の自動検針用無線装置。
5. 前記第１の固定部は、前記取り付けアダプタと前記メータ装置とを固定するリベットを含む請求項４に記載の自動検針用無線装置。
6. 前記第２の固定部は、前記取り付けアダプタに対して、前記本体を前記第２の方向に固定する固定ねじを含む請求項４または請求項５に記載の自動検針用無線装置。
7. いたずら防止用リードスイッチをさらに備え、
   前記いたずら防止用リードスイッチは、そのオン領域に、前記磁気発生器が入らない位置に設けられる請求項１に記載の自動検針用無線装置。
8. 前記読み取り用リードスイッチおよび前記いたずら防止用リードスイッチは、互いに上下方向に離隔するように設けられている請求項７に記載の自動検針用無線装置。
9. 前記読み取り用リードスイッチのオン領域に入る一方で、前記いたずら防止用リードスイッチのオン領域に入らず、かつ、前記メータ装置の筐体の外部に位置する領域である被保護領域に、防御壁を設けた請求項７または請求項８に記載の自動検針用無線装置。

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