JP7103921B2

JP7103921B2 - メータ用通信機

Info

Publication number: JP7103921B2
Application number: JP2018213600A
Authority: JP
Inventors: 泰秀土田; 泰正土田; 文隆福島; 忠之田中
Original assignee: 東洋計器株式会社
Priority date: 2018-11-14
Filing date: 2018-11-14
Publication date: 2022-07-20
Anticipated expiration: 2038-11-14
Also published as: JP2020080090A

Description

本発明は、ガス、水あるいは電気の使用量を計測するメータに接続して使用され、移動体回線網などの通信回線を介して、所定の通信先との間で通信を行うメータ用通信機に関する。

ガス、水、電気の検針システムとして、無線通信により、ガスメータ、水道メータ、電力メータ（以下、これらを纏めて、メータと呼ぶ場合もある。）の自動検針を行う自動検針システムが知られている。例えば、ガスの自動検針システムでは、ガスメータのそれぞれに特定小電力無線通信用の無線子機を接続し、各ガスメータの検針データを、無線子機を介して、無線親機に収集している。無線親機には、送信機が接続されており、収集された検針データが、送信機から、ＰＨＳ、一般加入電話回線、ＩＰ網、ＣＡＴＶ網、移動体回線網などを介して、検針センター端末に収集される。

近年、長時間にわたって電池駆動で動作させることができるデータ通信モジュールが販売されている。このような通信モジュール、例えば、ＭＶＯ、ＭＶＮＯから提供されるＳＭＳ対応データ通信ＳＩＭなどの通信モジュールを利用して、メータの自動検針を行うシステムを構築することが考えられる。特許文献１には、流量計測用制御回路基板に着脱可能な無線モジュールが搭載されたガスメータが提案されている。ガスメータの検針データなどは、無線モジュールから基地局を介して検針センターに送られ、検針センターに各ガスメータの検針データが収集される。

特許第４５３５０５５号公報

このように、メータに通信モジュールを搭載すれば、メータ毎に携帯電話を内蔵している場合に等しい状態になるので、ＭＶＯ、ＭＶＮＯが提供する各種のサービスを利用した自動検針システムを構築できる。このような自動検針システムを既設のメータをそのまま利用して構築する場合などにおいては、通信モジュールを備えたメータ用通信機をメータに接続し、メータとの間では電文通信を行い、管理センターなどの通信先とは移動体回線網、インターネットなどを利用して通信を行うようにすることが考えられる。

ここで、メータの設置場所は固定した位置であり、例えば、工場等においては、周囲が各種の機器、遮蔽板などによって覆われた場所、配管ダクト内などであり、一般に、通信環境が良くないこともある。メータの設置環境に応じて、メータ用通信機を、メータに取り付けて一体化したユニットとして使用する場合、メータとは離れた位置に設置して使用したい場合とがある。

本発明の目的は、このような点に鑑みて、接続先のメータの設置状態に応じて適切な位置に取り付け可能なメータ用通信機を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は、ガス、水あるいは電気の使用量を計測するメータとの間で通信を行うと共に、移動体回線網などを介して所定の通信先との間で通信を行うメータ用通信機において、当該メータ用通信機のケースに、当該メータ用通信機を、その上下方向を上下とする正立姿勢で、メータに取り付けるメータ取付部、壁面に取り付ける壁面取付部、縦配管に取り付ける縦配管取付部、および、横配管に取り付ける横配管取付部を設けてある。

メータ取付部は、ケース下端部に設けた２個のメータ取付け用ビス穴、および、メータに対してメータ用通信機を位置決めするための位置決め用指標を備えている。メータ側には、メータ取付用ビス穴を、メータの側に形成されている通信機取付け用ビス穴に対応する位置に形成しておけばよい。また、メータの側に付けた位置決め用の指標に、通信機側の位置決め用指標を合わせることで、ビス穴が相互に一致する位置決め状態になるようにして、取付け作業を簡単に行えるようにすればよい。壁面取付部は、ケース上端部およびケース下端部にそれぞれ設けた壁面取付用ビス穴を備えており、ビスを用いてメータ通信機を壁面に固定できる。

また、メータ用通信機を、プラスチック製あるいは金属製の結束バンドを用いて、ガス配管、水道管等の配管に取り付けることができる。そのために、縦配管取付部は、縦配管用結束バンドを通すために、ケース上端部に形成した左右一対のバンド通し穴、および、ケース下端部に形成した左右一対のバンド通し穴を備えている。メータ用通信機のケースは、その上下の位置で、結束バンドによって縦配管に確実に固定できる。同様に、横配管取付部は、横配管用結束バンドを通すために、例えば、ケース上端部に形成した上下一対のバンド通し穴を備えている。メータ用通信機のケースは、そのケース上端部における左右の位置において、結束バンドによって横配管に確実に固定できる。

結束バンドによって、メータ用通信機を縦配管に対してガタ付きなく固定するために、縦配管取付部は、ケース上端部およびケース下端部のそれぞれにおいて、凹円弧面によって規定される縦配管当接面を備えており、縦配管当接面の左右にバンド通し穴が配置される。縦配管当接面を適切な曲率の円弧面としておくことで、縦配管の円形外周面にガタ付きなく当接させることができる。結束バンドによって、ケース上端部およびケース下端部が、縦配管にガタ付きなく固定される。他方の横配管取付部においても、同様に、凹円弧面によって規定される横配管当接面を形成しておくことで、ケース上端部をガタ付きなく横配管に固定できる。

壁面取付用ビス穴を、ケース上端部およびケース下端部のそれぞれにおける縦配管当接面の中央に形成することができる。取付用のビスを締め付けて、ケース上端部およびケース下端部のそれぞれが壁面に固定される。壁面取付け状態において、ケース上端部およびケース下端部のそれぞれの縦配管当接面と壁面との間には隙間ができる。ビスの締め付けによって、ケース上端部、ケース下端部が撓む場合がある。十分な取付け強度を確保するために、隙間を埋めるための補強片を用意しておき、壁面取付け時には、補強片を隙間に差し込むことが望ましい。補強板は、ケース、あるいはケース内に装着される回路基板取付け板に、切り取り可能な状態で一体形成しておくことができる。壁面に取り付ける場合には補強片を切り離して使用し、それ以外の場所に取り付ける場合には、ケース等に付いたままにすればよい。

ここで、ケース上端部の前側には、背面側からバンド通し穴に通した縦配管用結束バンドを上方に引き出すために、上方に開口した凹部が形成される場合がある。この場合には、凹部の底に、当該凹部に侵入した水を排出するために、ケース背面側に開口する水抜き穴を形成しておけばよい。

本発明を適用したガスメータ用通信機の一例を示す外観斜視図および背面図である。図１のガスメータ用通信機の分解斜視図である。図１のガスメータ用通信機のケースを示す平面図、正面図、側面図、背面図、底面図、および部分断面図である。図１のガスメータ用通信機の制御系を示す概略ブロック図である。

以下に、図面を参照して、本発明を適用したメータ用通信機を説明する。以下に述べる実施の形態は、本発明を、ガスメータに接続して使用されるメータ用通信機に適用した場合の例である。本発明は、水道メータ、電力メータなどに接続して用いるメータ用通信機にも同様に用いることができる。

図１（ａ）はメータ用通信機の外観斜視図であり、図１（ｂ）はその背面図である。図２はメータ用通信機の分解斜視図である。メータ用通信機１は、ケース２、このケース２の内部に装着された基板取付け板３、基板取付け板３に搭載した回路基板４等を備えている。ケース２は例えばプラスチック製であり、ケース本体２０と、ケース本体２０に形成した下端開口部２１を封鎖するためにケース本体２０に下側から着脱可能に取り付けたケースカバー４０とを備えている。基板取付け板３も例えばプラスチック製であり、そこに搭載した回路基板４には、移動体回線網を介して所定の通信先との間で通信を行うための通信モジュール、ＧＰＳモジュールその他の回路部が搭載されている。

ケース２のケース本体２０は例えばプラスチック成型品であり、下方に向かって僅かに幅が広がっている上下方向に長い長方形輪郭の背面板部分２２を備えている。背面板部分２２の上端縁からは、前方に向けてほぼ直角に天板部分２３が延びている。背面板部分２２の左右の縁の上半部分からも、前方に向けてほぼ直角に、左右の側板部分２４、２５が延びている。これら天板部分２３、左右の側板部分２４、２５の前端縁に連続して、下方に向かって僅かに前方に迫り出した表面板部分２６が形成されている。表面板部分２６と左右の側板部分２４、２５の下端縁によって下端開口部２１が形成されている。

背面板部分２２の背面２２ａは平坦面であり、背面２２ａにおける左右の縁部分の下側の部位は、背面側に僅かに突出した状態で、上下方向に一定幅で直線状に延びる突出背面部分２２ｂ、２２ｃとなっている。

背面板部分２２の上下の縁端には、その左右方向の中央部分が一定幅で、上方に突出した突出板部分２７および下方に突出した突出板部分２８が形成されている。以下の説明では、ケース２において、上側の突出板部分２７を含む背面板部分２２の中央上端部分を、ケース上端部２９と呼び、下側の突出板部分２８を含む背面板部分２２の中央上端部分を、ケース下端部３０と呼ぶものとする。

ケースカバー４０は、左右の側板部分４１、４２と、これらの側板部分４１、４２の前縁部分に連続して形成されている表面板部分４３および底板部分４４とを備えている。底板部分４４は、表面板部分４３の下縁に連続して背面側に向けて傾斜しており、その下端部分は背面側に窪んだ矩形状の凹部４４ａとなっている。ケースカバー４０の上面側および背面側は開口している。ケース本体２０の背面板部分２２の前面には、その下側の左右の縁に沿って、差込溝３１ａ、３１ｂが形成されている。左右の側板部分４１、４２の背面側の縁を、差込溝３１ａ、３１ｂに沿ってスライドさせることで、表面板部分４３、左右の側板部分４１、４２の上端縁部が、ケース本体２０の下端開口部２１に嵌め込まれ、この下端開口部２１が封鎖される。

なお、不必要にケースカバーが開けられてしまうことの無いように、ケース本体２０およびケースカバー４０の間には、開封防止栓３２（図１（ａ）参照）が取り付けられる。また、ケースカバー４０の下端部にはケース本体２０の側に締結固定するためのネジを通すためのネジ穴３３（図２参照）が形成されている。ケースカバー４０をケース本体２０に締結固定するための締結ネジとしては、いたずら防止用の特殊ネジを取り付けておくことで、不必要にネジが外され、ケースカバー４０が取り外されることを防止できる。

次に、図３（ａ）～（ｆ）は、ケース２を示す平面図、正面図、底面図、側面図、背面図、およびケース上端部２９の部分断面図である。以下に、これらの図も参照して、説明する。

ケース２には、メータ用通信機１を、ガスメータに取り付けるためのメータ取付部、垂直な壁面に取り付けるための壁面取付部、垂直に延びる縦配管に取り付けるための縦配管取付部、および、水平に延びる横配管に取り付けるための横配管取付部が備わっている。これにより、メータ用通信機１を、その上下方向が上下を向く正立姿勢で、ガスメータ、壁面、縦配管および横配管のいずれかに取り付け可能である。

まず、縦配管取付部について説明する。図１に想像線で示すように、ケース２が垂直に延びる縦配管５に対して、上下の縦配管用結束バンド５１、５２を用いて、正立姿勢で取り付け可能となっている。ケース上端部２９の背面２９ａには、その左右方向の中央部分に、上下方向に延びる凹円弧面からなる縦配管当接面５３が形成されている。背面２９ａにおける縦配管当接面５３の左右方向の両側の部位には、左右対称に、縦長のバンド通し穴５４ａ、５４ｂが形成されている。同様に、ケース下端部３０の背面３０ａには、その左右方向の中央部分に、上下方向に延びる凹円弧面からなる縦配管当接面５６が形成されている。背面３０ａにおいて、縦配管当接面５６の左右方向の両側の部位には、左右対称に、縦長のバンド通し穴５７ａ、５７ｂが形成されている。縦配管取付部は、これら上下の縦配管当接面５３、５６、バンド通し穴５４ａ、５４ｂ、５７ａ、５７ｂによって構成される。

横配管取付部について説明する。図１に想像線で示すように、ケース２が、水平に延びる横配管６に対して、左右の横配管用結束バンド６１、６２を用いて、正立姿勢で取り付け可能となっている。ケース上端部２９の背面２９ａには、縦配管当接面５３に直交する状態で、当該縦配管当接面５３に重ねて、左右方向に延びる凹円弧面からなる横配管当接面６３が形成されている。横配管当接面６３の上下方向の両側には、上下対称に、バンド通し穴６４ａ、６４ｂ、６５ａ、６５ｂが形成されている。バンド通し穴６４ａ、６４ｂと、バンド通し穴６５ａ、６５ｂとは、左右対称の位置に配置されている。

ケース上端部２９において、図３（f）に示すように、突出板部分２７の前側には、ケース２の天板部分２３の左右方向の中央部分が、突出板部分２７とほぼ同一の幅で下方に窪み、上方に開口したバンド通し用の凹部６６が形成されている。凹部６６の底面は、その上端縁から下端縁に向けて前方に湾曲面状に迫り出したバンドガイド面６６ａとなっている。凹部６６の底の両側に、下側のバンド通し穴６４ｂ、６５ｂが開口している。また、これらのバンド通し穴６４ｂ、６５ｂの間は、水平に延びる一定幅の水抜き穴６６ｂによって繋がっている。横配管取付部は、横配管当接面６３、バンド通し穴６４ａ、６４ｂ、６５ａ、６５ｂ、および凹部６６に形成したバンドガイド面６６ａによって構成される。

次に、壁面取付部について説明する。ケース２は、正立姿勢で背面板部分２２を背にして、壁面に取り付け可能である。ケース上端部２９において、縦配管当接面５３の左右方向の中央には、前後方向に貫通する縦長のビス穴７１が形成されている。同様に、ケース下端部３０において、縦配管当接面５６の左右方向の中央には、前後方向に貫通するビス穴７２が形成されている。

また、ケース上端部２９の背面２９ａにおける縦配管当接面５３の両側部分、ケース下端部３０の背面３０ａにおける縦配管当接面５６の両側部分、背面２２ａの下側の左右の突出背面部分２２ｂ、２２ｃは、背面板部分２２の背面２２ａから同一量だけ背面側に突出した面となっている。これらの面が、壁面取付け時には、壁面当接面になる。壁面にケース２の背面を押し当て、この状態で、上下のビス穴７１、７２に取付け用のビスを通して締結することで、メータ用通信機１を壁面に、がたつき無く固定できる。

ここで、壁面取付け状態においては、ケース上端部２９およびケース下端部３０のそれぞれの縦配管当接面５３、５６と壁面との間には隙間ができる。ビスの締め付けによって、ケース上端部２９の突出板部分２７、ケース下端部３０が突出板部分２８撓む場合がある。十分な取付け強度を確保するために、本例では、隙間を埋めるための一対の補強片５８が備わっている。

補強片５８は、例えば、図２に示すように、基板取付け板３に、切り離し可能な状態で一体形成されている。補強片５８にはビス穴５８ａが形成されており、その表面は縦配管当接面５３、５６と相補的な凸円弧面となっており、背面は平坦面となっている。ビス穴５８ａは、表面から背面に貫通しており、縦配管当接面５３、５６に取り付けた状態において、ビス穴７１、７２に一致させることができる。壁面取付け時には、補強片５８を切り離して使用し、それ以外の場所に取り付ける場合には、基板取付け板３に付いたままにすればよい。補強片５８を、ケース本体２０あるいはケースカバー４０に一体形成しておくことも可能である。

次に、メータ取付部について説明する。メータ用通信機１をガスメータに取り付けるためのメータ取付部は、背面板部分２２の背面２２ａの下端部分に形成した左右のメータ取付け用のビス穴８１、８２を備えている。ビス穴８１、８２は、図１（ｂ）、図３（ｅ）に示すように、ケース下端部３０における縦配管当接面５６の上方の左右に配置されている。

また、背面板部分２２の左右の側端面の下側の部位には、位置決め用指標としての水平な線状突起８４を備えている（図においては右側の線状突起８４のみを示す）。メータ取付け用ビス穴８１、８２は、ガスメータの側に形成されている通信機取付け用ビス穴に対応する位置に形成されている。また、ガスメータの側に付けた位置決め用の指標に、メータ用通信機１の側の左右の位置決め用指標である線状突起８４を合わせることで、ビス穴が相互に一致する位置決め状態になる。これにより、ガスメータへのメータ用通信機の取付け作業を簡単に行える。

なお、図４は、本例のメータ用通信機１の制御系を示す概略ブロック図である。回路基板４には、制御ユニット１００と、移動体回線網を介して所定の通信先との間で通信を行うための通信モジュール１１１を備えた通信ユニット１１０と、バッテリ電源１２０と、入力部および表示部を備えた操作ユニット１３０とを備えている。

制御ユニット１００は、通信ユニット１１０を介して行われる通信先との間の通信を制御する通信制御部１０１と、通信モジュール１１１の受信状態が設置基準を満たさない場合には、メータ用通信機１の通信動作を含む動作を不能にする動作規制部１０２が搭載されている。受信状態が良好でない場所にメータ用通信機１が設置されると、動作規制部１０２によってメータ用通信機１が動作しない。よって、受信状態の良好な設置場所に、メータ用通信機１を取り付けさせることができる。

場合によっては、受信状態が良好でない位置に、メータ用通信機１を設置せざるを得ないことがある。このような場合には、動作規制部１０２を動作不能にするために、不可逆的に、手動操作される手動式解除部１０３を配置しておけばよい。例えば、手動式解除部１０３はジャンパケーブル１０４を備えた構成とすることができる。この場合には、動作規制部１０２の駆動電力供給路の一部をジャンパケーブル１０４によって形成しておく。ジャンパケーブル１０４を切断することで、動作規制部１０２による規制が解除され、メータ用通信機１を動作させることが可能になる。また、ジャンパケーブル１０４が切断されていることで、受信状態の悪い場所に、メータ用通信機１が設置されていることを確認できる。

また、通信ユニット１１０にはＧＰＳモジュール１１２も搭載される。ＧＰＳモジュール１１２による消費電力を削減するために、例えば、通信制御部１０１は、ＧＰＳアンテナ１１３が差し込まれると１回のみ位置情報の取得動作を行わせるようにすればよい。あるいは、通信先から通信指令により、ＧＰＳモジュール１１２の動作を制御してもよい。これにより、メータ用通信機１に内蔵されているバッテリ電源１２０の寿命を延ばすことができる。

１メータ用通信機
２ケース
３基板取付け板
４回路基板
５縦配管
６横配管
２０ケース本体
２１下端開口部
２２背面板部分
２２ａ背面
２２ｂ、２２ｃ突出背面部分
２３天板部分
２４、２５側板部分
２６表面板部分
２７突出板部分
２８突出板部分
２９ケース上端部
２９ａ背面
３０ケース下端部
３０ａ背面
３１ａ、３１ｂ差込溝
３２開封防止栓
３３ネジ穴
４０ケースカバー
４１、４２側板部分
４３表面板部分
４４底板部分
４４ａ凹部
５１、５２縦配管用結束バンド
５３、５６縦配管当接面
５４ａ、５４ｂ、５７ａ、５７ｂバンド通し穴
５８補強片
５８ａビス穴
６１、６２横配管用結束バンド
６３横配管当接面
６４ａ、６４ｂ、６５ａ、６５ｂバンド通し穴
６６凹部
６６ａバンドガイド面
６６ｂ水抜き穴
７１、７２ビス穴
８１、８２ビス穴
８４線状突起（位置決め用指標）
１００制御ユニット
１０１通信制御部
１０２動作規制部
１０３手動式解除部
１０４ジャンパケーブル
１１０通信ユニット
１１１通信モジュール
１１２モジュール
１１３アンテナ
１２０バッテリ電源
１３０操作ユニット

Claims

ガス、水あるいは電気の使用量を計測するメータとの間で通信を行うと共に、所定の通信先との間で通信を行うメータ用通信機において、
当該メータ用通信機のケースは、当該メータ用通信機を、その上下方向を上下とする正立姿勢で、前記メータに取り付けるメータ取付部、壁面に取り付ける壁面取付部、縦配管に取り付ける縦配管取付部、および、横配管に取り付ける横配管取付部を備えており、
前記メータ取付部は、前記ケースに設けたメータ取付け用ビス穴、および、前記メータに対して当該メータ用通信機を位置決めするための位置決め指標を備えており、
前記壁面取付部は、前記ケースのケース上端部およびケース下端部にそれぞれ設けた壁面取付用ビス穴を備えており、
前記縦配管取付部は、縦配管用結束バンドを通すために、前記ケース上端部に形成した左右一対のバンド通し穴、および、前記ケース下端部に形成した左右一対のバンド通し穴を備えており、
前記横配管取付部は、横配管用結束バンドを通すために、前記ケース上端部あるいは前記ケース下端部に形成した上下一対のバンド通し穴と備えていることを特徴とするメータ用通信機。
請求項１において、
前記縦配管取付部は、前記ケース上端部および前記ケース下端部のそれぞれに、上下方向に延びる凹円弧面によって規定される縦配管当接面を備えており、
前記縦配管当接面の左右に、前記縦配管用結束バンドを通すための前記バンド通し穴が配置されており、
前記横配管取付部は、前記ケース上端部において、前記縦配管当接面を直交する状態に形成した凹円弧面によって規定される横配管当接面を備えており、
前記横配管当接面の上下に、前記横配管用結束バンドを通すための前記バンド通し穴が配置されており、
前記壁面取付用ビス穴は、前記ケース上端部および前記ケース下端部のそれぞれにおいて、前記縦配管当接面の中心に開口しているメータ用通信機。
請求項２において、
壁面取付け状態において、前記縦配管当接面と前記壁面との間の隙間を埋めるための補強片を備えており、
前記補強片には、前記壁面取付用ビス穴に対応する位置にビス穴が形成されており、
前記補強片は、前記ケース、あるいは、当該ケースの内部に装着される回路基板取付け板に、切り取り可能な状態で一体形成されているメータ用通信機。
請求項３において、
前記ケースにおける前記ケース上端部の前側の部位には、ケース背面側から前記バンド通し穴に通した前記横配管用結束バンドを上方に引き出すために、上方に開口した凹部が形成されており、
前記凹部の底には、当該凹部に侵入した水を排出するために、ケース背面側に開口する水抜き穴が形成されているメータ用通信機。