JPWO2012114733A1 - 自動検針用無線装置 - Google Patents

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Abstract

磁気発生器を有するメータ装置(150)に取り付けられる自動検針用無線装置(200)であって、本体(220)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(150)の凹部に配置され、本体から第1の方向に突出する凸部(201)と、メータ装置(150)に対して、第1の方向に本体を固定する第1の固定部(168)とを有する。さらに、メータ装置(150)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(505)とを有している。

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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