特許 6386084 電子機器及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6386084

(24)【登録日】2018年8月17日

(45)【発行日】2018年9月5日

(54)【発明の名称】電子機器及び方法

(51)【国際特許分類】

   H04Q 9/00 20060101AFI20180827BHJP

   H04M 11/00 20060101ALI20180827BHJP

【ＦＩ】

   H04Q9/00 311H

   H04M11/00 301

【請求項の数】15

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-564543(P2016-564543)

(86)(22)【出願日】2014年12月19日

(86)【国際出願番号】JP2014083665

(87)【国際公開番号】WO2016098241

(87)【国際公開日】20160623

【審査請求日】2017年3月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】398058588

【氏名又は名称】東芝クライアントソリューション株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】特許業務法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】辻 直志

【審査官】 宮田 繁仁

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０３３５７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０９９０２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３０２２９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２９３７７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｑ ９／００

Ｈ０４Ｍ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

商用電源から得られた電源電圧により動作する電子機器であって、
外部のメータから検針データを受信すると共に、前記電源電圧の変化をモニタして停電発生を検出する第１通信手段と、
前記検針データが書き込まれる不揮発性メモリと、
前記電源電圧により充電され、前記停電発生の開始から少なくとも３０秒間は前記電子機器の動作電圧を維持するキャパシタと、
前記第１通信手段によって前記停電発生が検出されたとき、前記キャパシタの電力を用いて停電発生時刻情報を前記不揮発性メモリに書き込み、停電復旧したとき、前記不揮発性メモリから前記停電発生時刻情報を読み出すコントローラと、
前記検針データを外部のサーバに送信すると共に、前記停電復旧したとき、前記コントローラによって前記不揮発性メモリから読み出された前記停電発生時刻情報を前記サーバへ送信する第２通信手段と、
を具備する電子機器。

【請求項2】

前記第２通信手段は、前記停電発生時刻情報とともに停電復旧時刻情報も前記サーバへ送信するように構成される請求項１記載の電子機器。

【請求項3】

前記第１通信手段は、前記キャパシタが接続される第１端子と、前記電源電圧とフォトカプラを介して接続される第２端子と、を具備し、
前記電源電圧の供給が途絶えた場合、前記キャパシタから前記第１端子に供給される電圧により前記第１通信手段の動作が維持され、前記第１通信手段は前記第２端子における前記電源電圧の変化をモニタして前記停電発生を検出する請求項１記載の電子機器。

【請求項4】

前記第１通信手段は、前記第２端子における前記電源電圧の変化を所定間隔毎にモニタし、同じ変化を少なくとも２回続けて検出したとき前記停電発生の検出を前記コントローラに伝える請求項３記載の電子機器。

【請求項5】

前記コントローラは、前記第１通信手段から前記停電発生の検出が伝えられると、前記停電発生時刻情報を前記不揮発性メモリに書き込むと共に、前記第２通信手段を用いて前記サーバに前記停電発生の検出を伝える請求項４記載の電子機器。

【請求項6】

商用電源から得られた電源電圧により動作し、
外部のメータから検針データを受信する第１通信手段と、前記検針データが書き込まれる不揮発性メモリと、前記不揮発性メモリにデータを書き込み、前記不揮発性メモリからデータを読み出すコントローラと、前記電源電圧により充電され、停電発生の開始から少なくとも３０秒間は電子機器の動作電圧を維持するキャパシタと、前記検針データを外部のサーバに送信する第２通信手段と、を具備する電子機器の方法であって、
前記第１通信手段を用いて前記電源電圧の変化をモニタして前記停電発生を検出し、
前記停電発生が検出されたとき、前記コントローラは前記キャパシタの電力を用いて停電発生時刻情報を前記不揮発性メモリに書き込み、
停電復旧すると、前記コントローラは前記不揮発性メモリから前記停電発生時刻情報を読み出し、前記第２通信手段を用いて前記停電発生時刻情報を前記サーバへ送信する
方法。

【請求項7】

前記第２通信手段は、前記停電発生時刻情報とともに停電復旧時刻情報も前記サーバへ送信することを具備する請求項６記載の方法。

【請求項8】

前記第１通信手段は、前記キャパシタが接続される第１端子と、前記電源電圧とフォトカプラを介して接続される第２端子と、を備え、
前記電源電圧の供給が途絶えた場合、前記キャパシタから前記第１端子に供給される電圧により前記第１通信手段の動作が維持され、前記第１通信手段は前記第２端子における前記電源電圧の変化をモニタして前記停電発生を検出する請求項６記載の方法。

【請求項9】

前記第１通信手段は、前記第２端子における前記電源電圧の変化を所定間隔毎にモニタし、同じ変化を少なくとも２回続けて検出したとき前記停電発生の検出を前記コントローラに伝える請求項８記載の方法。

【請求項10】

前記コントローラは、前記第１通信手段から前記停電発生の検出が伝えられると、前記停電発生時刻情報を前記不揮発性メモリに書き込むと共に、前記第２通信手段を用いて前記サーバに前記停電発生の検出を伝える請求項９記載の方法。

【請求項11】

商用電源に接続され、前記商用電源の電圧を動作電圧に変換するコンバータを具備する電力量計に接続される電子機器であって、
外部のメータから検針データを受信すると共に、前記電力量計からの電圧の変化をモニタして停電発生を検出する第１通信手段と、
前記検針データが書き込まれる不揮発性メモリと、
前記コンバータからの動作電圧により充電され、前記停電発生の開始から少なくとも３０秒間は前記電子機器の動作電圧を維持するキャパシタと、
前記第１通信手段によって前記停電発生が検出されたとき、前記キャパシタの電力を用いて停電発生時刻情報を前記不揮発性メモリに書き込み、停電復旧したとき、前記不揮発性メモリから前記停電発生時刻情報を読み出すコントローラと、
前記検針データを外部のサーバに送信すると共に、前記停電復旧したとき、前記コントローラによって前記不揮発性メモリから読み出された前記停電発生時刻情報を前記サーバへ送信する第２通信手段と、
を具備する電子機器。

【請求項12】

前記第２通信手段は、前記停電発生時刻情報とともに停電復旧時刻情報も前記サーバへ送信するように構成される請求項１１記載の電子機器。

【請求項13】

前記第１通信手段は、前記キャパシタが接続される第１端子と、前記電力量計からの電圧とフォトカプラを介して接続される第２端子と、を具備し、
前記電力量計からの電圧の供給が途絶えた場合、前記キャパシタから前記第１端子に供給される電圧により前記第１通信手段の動作が維持され、前記第１通信手段は前記第２端子における電圧の変化をモニタして前記停電発生を検出する請求項１１記載の電子機器。

【請求項14】

前記第１通信手段は、前記第２端子における前記電力量計からの電圧の変化を所定間隔毎にモニタし、同じ変化を少なくとも２回続けて検出したとき前記停電発生の検出を前記コントローラに伝える請求項１３記載の電子機器。

【請求項15】

前記コントローラは、前記第１通信手段から前記停電発生の検出が伝えられると、前記停電発生時刻情報を前記不揮発性メモリに書き込むと共に、前記第２通信手段を用いて前記サーバに前記停電発生の検出を伝える請求項１４記載の電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、商用電源で駆動され、通信機能を有する電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

このような電子機器の一例としてスマートメータと呼ばれる通信機能を有する電力量計、ガスメータ、水道メータがある。スマートメータは、ネットワークを介して電力、ガス、水道の使用量を電力、ガス、水道の会社のサーバへ送信する。サーバは料金等をスマートメータへ送信する。さらに、電力会社がサービスエリア内の停電の発生状況を把握するために、スマートメータは停電開始時刻情報、停電復旧時刻情報を電力会社のサーバへ送信する。ここで、スマートメータはバッテリを搭載せず商用電源により動作するので、停電発生後は電源が供給されずに、通信することもできない。これに対処するために、スマートメータはスーパーキャパシタと呼ばれる大容量の電気二重層キャパシタを備え、商用電源による動作中にキャパシタを充電し、停電発生後はキャパシタに充電された電力を利用して通信する。

【0003】

しかし、停電発生時は、多数のスマートメータが停電発生時刻情報をサーバに通信するので、各スマートメータは通信エラーにより通信を何度もリトライすることが考えられる。そのため、正常に通信を完了する前にキャパシタの充電電力を使い尽くし、停電発生時刻情報をサーバへ知らせることができないスマートメータも存在し得る。

【0004】

この問題はスマートメータに限らず、バッテリを搭載せず、商用電源により駆動される電子機器で、停電の発生を外部機器へ通知する必要があるものであれば、同様に起こりえる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平6-181468号公報

【特許文献2】特開2000-232527号公報

【特許文献3】特開2008-293776号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の目的は、バッテリを搭載せず、商用電源により駆動される電子機器において、停電により動作電源が消失した場合でも、停電の発生を外部機器へ通知することができる電子機器を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施例によれば、商用電源から得られた電源電圧により動作する電子機器は、外部のメータから検針データを受信すると共に、前記電源電圧の変化をモニタして停電発生を検出する第１通信手段と、前記検針データが書き込まれる不揮発性メモリと、前記電源電圧により充電され、前記停電発生の開始から少なくとも３０秒間は前記電子機器の動作電圧を維持するキャパシタと、前記第１通信手段によって前記停電発生が検出されたとき、前記キャパシタの電力を用いて停電発生時刻情報を前記不揮発性メモリに書き込み、停電復旧したとき、前記不揮発性メモリから前記停電発生時刻情報を読み出すコントローラと、前記検針データを外部のサーバに送信すると共に、前記停電復旧したとき、前記コントローラにより前記不揮発性メモリから読み出された前記停電発生時刻情報を前記サーバへ送信する第２通信手段と、を具備する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施例の電子機器がネットワークに接続された状況の一例を示すブロック図である。

【図2】図２は、実施例の電子機器の回路構成の一例の回路図である。

【図3】図３は、実施例の電子機器の停電発生検出、停電復旧検出の一例を示す信号波形図である。

【図4】図４は、実施例の電子機器の動作の一例を示すフローチャートである。

【図5】図５は、図４のフローチャートの続きの一例を示すフローチャートである。

【図6】図６は、変形例の電子機器がネットワークに接続された状況の一例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して実施例を説明する。

【0010】

図１は、実施例の電子機器がインターネット等のネットワークに接続された状況の一例を示すブロック図である。実施例としては、通信機能付きの電力量計であるスマートメータを説明するが、これに限らず、バッテリを搭載せず、商用電源により駆動される電子機器で、停電の発生を外部機器へ通知する必要があるものであれば、同様に適用可能である。また、図１のスマートメータはメータ機能と通信機能とが別体のユニット内に収納され、両ユニットが工場出荷時に強固に結合される、あるいはユーザ側で着脱自在に結合されている例を説明するが、両機能が一体のユニット内に収納されていてもよい。着脱自在に結合されるのは、故障時の通信機能単体の交換の便宜のためである。

【0011】

家庭への商用電源の引き込み線に電力量計１０が接続される。電力量計１０の検針データは、無線通信により通信ハブ（ＣＨ）２０に送信される。家庭内の他のメータ、例えば、水道メータ１１、ガスメータ１３も検針データを無線により通信ハブ２０に送信する。ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）が通信ハブ２０に接続されても良い。通信ハブ２０は、各メータから受信した検針データをインターネット１０２を介して電気会社、水道会社、ガス会社のサーバへ送信する。住宅が密集している都心部では、通信ハブからネットワークへの通信方式は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格の無線マルチホップ方式が採用される。無線マルチホップ方式とは、通信可能な他の通信ハブを順々にマルチホップしてゲートウェイ１１２と呼ばれる通信ハブまでデータを送信するものである。ゲートウェイ１１２がインターネット１０２に接続される。このように、１つのスマートメータ（ゲートウェイ）以下に複数のスマートメータがメッシュ状にネットワーク接続され、通信可能な通信ハブが選ばれてゲートウェイまでのルートが都度決定される。ゲートウェイ１１２は２Ｇ／３Ｇの携帯電話回線を介して無線基地局１１０に接続される。基地局１１０がインターネット１０２を介して電力会社、水道会社、ガス会社のサーバ１０６、１０７、１０８に接続される。

【0012】

無線マルチホップ方式は携帯電話回線が弱い、あるいは存在しない郊外での通信ハブ間の通信に使用される。基地局１１０の電波が届く範囲にある通信ハブ２０はダイレクトに２Ｇ／３Ｇの携帯電話回線を介して基地局１１０に接続されてもよい。さらに、ネットワークとの通信は無線に限らず、電力線を用いた通信でもよい。電力線を用いた通信はマンション、ビル等で主に採用される。

【0013】

このように各家庭の電力量計１０に通信ハブ２０が接続されているので、電力量計１０が停電発生を検出し、それをサーバ１０６に通知すると、電力会社はどの電力量計１０が電力消失しているかに基づいてどのエリアで停電が発生したかをタイムリーに把握することができる。そのため、電力量計１０は停電発生を検出したら、停電発生時刻情報をサーバ１０６へ報告するように構成されている。しかし、電力量計１０及び通信ハブ２０は屋外に設置されるので、通信ハブ２０はバッテリを搭載できない。停電発生時にサーバ１０６へ情報を通信するための電力を供給するために、通信ハブ２０は大容量コンデンサを備え、そこに貯蔵された電力を使用して、停電発生時の対応を実行する。

【0014】

図２は、実施例の電子機器の回路構成の一例の回路図である。電力量計１０は、通常の商用電源（例えば、日本では交流２００Ｖあるいは１００Ｖ、イギリスでは２４０Ｖ）６が印加されている。商用電源６の電源ラインは、例えば交流２４０Ｖのニュートラルラインと、絶縁されていない接地レベルのライブラインとを含む。

【0015】

電力量計１０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１２、タンパー検出用プルダウン抵抗１４、ジグビーデバイス１６、アンテナ１８、積算部１９等を含む。ニュートラルラインからの交流電圧がＡＣ／ＤＣコンバータ１２に供給され、交流電圧が直流電圧（例えば、ＤＣ１２Ｖ）に変換され、コネクタを介して通信ハブ２０に電源として供給される。ライブラインが電力量計１０を素通りして通信ハブ２０の接地ラインに接続される。電力量計１０と通信ハブ２０の間のコネクタには、ＤＣ１２Ｖ端子、ライブライン端子の他にタンパー検出端子MT_PRが設けられる。通信ハブ２０のタンパー検出端子MT_PRは電力量計１０内でプルダウン抵抗１４（例えば１０Ω）を介してライブラインに接続される。

【0016】

図示しない電気機器が接続される家庭内配線が電力量計１０に接続され、電気機器の電力消費量の積算値が積算部１９で求められる。積算電力はジグビーデバイス１６、アンテナ１８を用いて通信ハブ２０に無線で送信される。通信ハブ２０は電力量計１０に取り付けられ、電力量計１０からコネクタを介して電源電圧が供給されるが、電力量計１０の検針データ（積算電力）はコネクタを介して通信ハブ２０に送信されず、ジグビー規格の無線通信により電力量計１０から通信ハブ２０に送信される。しかし、上記構成に限定されず、電力量計１０の検針データをコネクタ経由で通信ハブ２０（後述するシステムコントローラ５２）に有線で送信してもよい。

【0017】

なお、家庭内の電力量計以外の他のメータ、例えばガスメータ１３からのガスの使用量データ、水道メータ１１からの水道の使用量データもそれぞれのメータに含まれるジグビーデバイスから通信ハブ２０に送信され、アンテナ４０、ジグビーデバイス３８を介して受信される。すなわち、通信ハブ２０は電力量計１０のみならず各種メータからの検針データを無線で集約し、定期的（例えば３０分間隔）にネットワーク側へ送信することができる。

【0018】

電力量計１０から通信ハブ２０に供給された例えば１２Ｖの直流電圧はトランス２２を介して変圧され、ダイオード２４を介して例えば４．２ＶのＶsys電圧として出力される。トランス２２の１次巻線の両端は抵抗１６、ダイオード１８を介して互いに接続される。トランス２２の１次側にはＤＣ／ＤＣコンバータ５４も接続され、ＤＣ１２ＶがＤＣ／ＤＣコンバータ５４にも供給される。トランス２２の２次巻線の両端は電気二重層キャパシタ（以下スーパーキャパシタと称する）２６、２８を直列に介して互いに接続され、トランス２２の出力電圧Ｖsysは大容量のスーパーキャパシタ２６、２８に充電される。スーパーキャパシタ２６の一端はダイオード２４に接続され、スーパーキャパシタ２８の一端は接地される。例えば、スーパーキャパシタ２６、２８はそれぞれ２５Ｆの容量であり、直列接続されたスーパーキャパシタ２６、２８の容量は１２．５Ｆである。この容量は、停電発生等によりＤＣ１２Ｖの通信ハブ２０への供給が断たれても、トランス２２の出力電圧Ｖsysを一定時間保ち、通信ハブ２０が停電発生後でも多少の時間は動作できる値に設定される。

【0019】

通信ハブ２０は複数、例えば３つの無線通信デバイス、例えば２Ｇ／３Ｇデバイス３２、ジグビーデバイス３８、ＲＦメッシュデバイス（ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格のメッシュネットワーク）４８を含む。このうち、ジグビーデバイス３８は各種メータから検針データを受信するためのものであり、２Ｇ／３Ｇデバイス３２とＲＦメッシュデバイス４８は各種メータから受信した検針データをネットワーク側へ送信するためのものである。２Ｇ／３Ｇデバイス３２は携帯電話回線を用いて通信するものであり、郊外や住宅が密集していない地方で主に採用される。ＲＦメッシュデバイス４８はメータ（通信ハブ２０）間をマルチホップして通信するものであり、住宅が密集している都心部で主に採用される。なお、ネットワークとの通信は無線に限らず、電力線を用いた通信でもよい。電力線を用いた通信はマンション、ビル等で主に採用される。ネットワークとの通信に使うデバイスは、通信ハブの設置環境に応じて選択される。

【0020】

２Ｇ／３Ｇデバイス３２の動作電圧は３．４Ｖ〜４．２Ｖ（Typ：標準は３．８Ｖ）であるが、ジグビーデバイス３８、ＲＦメッシュデバイス４８の動作電圧は３．３Ｖ（Typ）である。スーパーキャパシタの電圧は停電発生等によりＤＣ１２Ｖが断たれると４．２Ｖから減少する為、トランス２２の出力Ｖsysはアップコンバータ３０を介して例えばＤＣ４．２Ｖに昇圧され、２Ｇ／３Ｇデバイス３２の電源端子Ｖccに供給される。２Ｇ／３Ｇデバイス３２はアンテナ３４を介して携帯電話通信の基地局と通信することにより、停電発生後でも検針データを例えば電力会社のサーバへ送信することができる。

【0021】

トランス２２の出力ＶsysはＬＤＯ(Low Drop Out)レギュレータ３６を介して３．３Ｖに変圧され、ジグビーデバイス３８の電源端子Ｖccに供給される。ジグビーデバイス３８はアンテナ４０を介して各種メータと通信することにより、各種メータからの検針データを受信する。またＲＦメッシュデバイス４８は、受信した検針データをアンテナ５０を介して他の通信ハブ２０のＲＦメッシュデバイスを経由（ホップ）してゲートウェイへ検針データを送信する。

【0022】

トランス２２の出力ＶsysはＬＤＯレギュレータ４６を介して３．３Ｖに変圧され、ＲＦメッシュデバイス４８の電源端子Ｖccに供給される。ＲＦメッシュデバイス４８もアンテナ５０を介して他の通信ハブ２０と無線メッシュネットワークを形成して、ゲートウェイへ検針データを送信する。

【0023】

２Ｇ／３Ｇデバイス３２、ジグビーデバイス３８、ＲＦメッシュデバイス４８には、システムコントローラ５２が接続され、検針データの送受信が制御される。例えば、ジグビーデバイス３８で受信した各種メータからの検針データがシステムコントローラ５２の制御の下、２Ｇ／３Ｇデバイス３２あるいはＲＦメッシュデバイス４８からネットワーク側へ送信される。コントローラ５２には、フラッシュメモリ５３が接続され、通信ハブ２０の識別情報や、他のメータから受信した検針データ、停電発生時刻情報がフラッシュメモリ５３に書き込まれる。

【0024】

なお、通信ハブ２０は停電発生開始から３０秒間は動作し、その間に、ネットワークへ停電の発生を知らせるように設計されている。そのため、電力量計１０からＤＣ１２Ｖの供給が断たれても３０秒間はＶsysを維持できるように、スーパーキャパシタ２６、２８の容量が決められている。この３０秒間に通信ハブ２０はLast Gasp動作を行い、２Ｇ／３Ｇデバイス３２あるいはＲＦメッシュデバイス４８を用いてネットワーク側に停電の発生を伝えることができる。ネットワーク側は停電の発生が伝えられると、適宜な処置を取ることが期待される。ネットワーク側に停電の発生を伝えた後は、通信ハブ２０は動作停止してもよい。停電はエリアで発生するので、停電中は多数の通信ハブ２０がネットワークへ一斉に送信するので、ネットワークが混雑し、リトライが必要になる。リトライは３回までとされており、３回のリトライのために３０秒間は必要になる。しかし、大規模停電時等は、３０秒間以内でネットワークに接続され、停電の発生を伝えることが確実に出来る保証はない。本実施例では、フラッシュメモリ５３に停電発生時刻情報が書き込まれ、後刻、フラッシュメモリ５３から読み出された停電発生時刻情報がサーバ１０６に通知される。そのため、停電発生時に停電発生時刻情報がサーバ１０６に直ぐに通知される必要はないので、本実施例では、停電発生時には、停電発生時刻情報はフラッシュメモリ５３に書き込まれるだけで、サーバ１０６に通知されることはしていない。サーバ１０６に通知されるのは、停電復旧後の安定した動作が保証される時である。これにより、停電発生時刻情報をサーバ１０６に確実に通知することができる。フラッシュメモリ５３への書き込みは僅かな電力で可能であるので、停電発生後であってもスーパーキャパシタ２６、２８の電力により十分書き込み可能である。

【0025】

停電検出は電力量計１０から供給される電源電圧の変化を利用して行なうことができるので、いずれかの通信デバイスで停電検出が行なわれる。ここでは、一例としてジグビーデバイス３８で停電検出が行なわれる例を説明する。他のデバイスも同様に変形することにより、他のデバイスでも検出可能である。ジグビーデバイス３８は停電検出のために、ＧＰＩ１端子、ＡＤＣ端子を含む。

【0026】

電力量計１０からの電圧は非絶縁電圧であるので、通信ハブ２０の上記検出機能を実現する回路を電力量計１０から絶縁することが望まれる。そのため、トランス２２の出力Ｖsysはジグビーデバイス３８のＡＤＣ端子に接続されるが、電力量計１０から供給されるＤＣ１２Ｖはフォトカプラ５６を介してジグビーデバイス３８のＧＰＩ１端子に接続される。これにより、ジグビーデバイス３８は商用電源から絶縁される。

【0027】

フォトカプラ５６のＬＥＤのアノードは抵抗５５を介してＤＣ１２Ｖラインに接続され、カソードはライブラインに接続される。フォトカプラ５６のフォトトランジスタのコレクタがＧＰＩ１端子に接続されるとともにキャパシタ５８を介して接地される。フォトカプラ５６のフォトトランジスタ５６のエミッタは抵抗６０を介して接地される。ＧＰＩ１端子は抵抗４２を介してＬＤＯレギュレータ３６の出力電圧３．３Ｖに接続される。

【0028】

このように、１次側のＤＣ１２Ｃをフォトカプラ５６で反転して２次側に伝達し、その変化をＧＰＩ１端子で検出する。その際、トランス２２の２次側にはスーパーキャパシタ２６、２８が接続されており、電源（ＤＣ１２Ｖ）の供給が途絶えても、トランス２２の出力電圧Ｖsysは一定時間は維持されている為、その間ジグビーデバイス３８は動作を続けることができ、ＧＰＩ１端子のLow→Highの変化を検出することが出来る。

【0029】

図３は、停電発生及び停電からの復旧を検出する動作を示すタイミングチャートである。停電及び停電からの復旧はトランス２２の２次側のスーパーキャパシタ２６、２８の充電電荷を利用して検出するが、充電容量は停電発生直後から徐々に減少する。電力量計１０では出力端子に容量が接続されているので、停電が発生した場合、図３に示すように、通信ハブ２０内のＤＣ１２Ｖラインの電圧は徐々に低下し、閾値以下に低下すると、フォトカプラ５６がオフとなり、ＬＥＤが発光停止する。そのため、フォトカプラ５６の出力がLow→Highとなり、ＧＰＩ１端子がLow→Highに変化する。ジグビーデバイス３８はＧＰＩ１端子がLow→Highに変化すると、割り込みを検出し、その後、所定時間、例えば１秒毎にＧＰＩ１端子の状態をモニタし、Highが２回続くと、ネットワーク側へ停電検出を伝えるLast Gasp動作を開始する。具体的には、ジグビーデバイス３８はシステムコントローラ５２に停電検出を伝える。システムコントローラ５２は、停電発生時刻情報をフラッシュメモリ５３に書き込むとともに、２Ｇ／３Ｇデバイス３２あるいはＲＦメッシュデバイス４８を用いてネットワーク側の電力会社のサーバ１０６に停電検出を伝える。電力会社はこれを受けて復旧作業を開始することができ、停電からの復旧時間を短縮することができる。

【0030】

なお、ＧＰＩ１端子のLow→Highの変化で直ちに停電検出しないのは、不安定な動作に基づく誤検出の可能性を避けるためである。そのため、動作が安定している場合は、割り込み検出で直ぐに停電を検出してもよい。また、割り込み検出で直ぐに停電を検出しない場合、Highの検出回数は２回に限らず、１回でも、３回以上でもよいし、検出間隔も１秒に限らず、任意の（一定ではない場合も含む）間隔でよい。

【0031】

電源が停電から復旧し、ＤＣ１２Ｖラインが閾値以上に上昇すると、フォトカプラ５６がオンとなり、その出力がLowとなり、ＧＰＩ１端子がHigh→Lowに変化する。ジグビーデバイス３８はＧＰＩ１端子がHigh→Lowに変化すると、割り込みを検出し、その後、所定時間、例えば１．５秒毎にＧＰＩ１端子の状態と、Ｖsysが供給されているＡＤＣ端子の状態をモニタし、ＧＰＩ１＝Low、ＡＤＣ＝High（スーパーキャパシタ２６、２８の充電電荷により停電からの復旧時までＶsysがHighを保っている）が２回続くと、停電からの復旧を知らせるパワーオンをネットワーク側へ伝える。この復旧検出も、停電検出と同様に、割り込みで直ちに検出してもよいし、複数回の検出で検出する場合、回数等は適宜変更可能である。

【0032】

図４は、実施例の通信ハブ２０の動作の一例を示すフローチャートである。ブロック４０２で、ジグビーデバイス３８は、各種メータから送信され、アンテナ４０で受信した検針データを受信する。受信データは、システムコントローラ５２により、フラッシュメモリ５３に書き込まれる。説明の便宜上、電力量計１０からの検針データについて説明するが、他のメータ１１、１３からの検針データにも同様な処理が行われる。ブロック４０４で、システムコントローラ５２は、フラッシュメモリ５３からジグビーデバイス３８で受信した検針データを読み出し、ＲＦメッシュデバイス４８によりアンテナ５０から送信させる。ある通信ハブのアンテナ５０から送信されたデータは、周囲の通信ハブのＲＦメッシュデバイス４８で受信され、周囲の通信ハブのＲＦメッシュデバイス４８からさらにその周囲の通信ハブに送信される。これが繰り返され、ゲートウェイ１１２となる通信ハブ２０に検針データが送られる。そのため、途中の通信ハブが停電等で通信不能な場合は、当該通信ハブをスキップして、通信可能なハブを選んで使いゲートウェイ１１２まで検針データがマルチホップされる。ゲートウェイ１１２は、２Ｇ／３Ｇの携帯電話回線を介して基地局１１０に接続され、基地局１１０がインターネット１０２を介して電力会社のサーバ１０６に接続される。このようにして、各通信ハブ２０の検針データがサーバ１０６にアップロードされる。検針データには、通信ハブの識別情報が付随している。

【0033】

ブロック４０８で、システムコントローラ５２は、検針データを送信してから３０分経過したか否か判定する。否の場合、ブロック４１０で、システムコントローラ５２は、ジグビーデバイス３８がＧＰ１１端子の電圧に基づいて停電を検出したか否か判定する。否の場合、ブロック４０８の経過時間チェックが続けられる。３０分経過した場合は、ブロック４０２に戻り、検針データの受信、送信が行なわれる。これにより、電力量計１０から通信ハブ２０、ゲートウェイ１１２、基地局１１０、インターネット１０２を介してサーバ１０６に検針データが３０分毎に送信される。

【0034】

ブロック４１０で、ジグビーデバイス３８が停電の発生を検出すると、ブロック４１４で、システムコントローラ５２は、停電発生時刻情報をフラッシュメモリ５３に書き込む。図３で説明したように、停電が発生した場合、ＧＰＩ１端子がLow→Highに変化するので、ジグビーデバイス３８は、その後、所定時間、例えば１秒毎にＧＰＩ１端子の状態をモニタし、Highが２回続くと、停電の発生を検出する。通信ハブ２０では、トランス２２の２次巻線の両端は、大容量のスーパーキャパシタ２６、２８を直列に介して互いに接続されているので、スーパーキャパシタ２６、２８は、トランス２２の出力電圧Ｖsysにより充電されている。このため、停電が発生しても、スーパーキャパシタ２６、２８の電荷により、トランス２２の出力電圧Ｖsysは暫くは保たれる。これにより、停電発生時刻情報が確実にフラッシュメモリ５３に書き込まれる。

【0035】

次に、ブロック４１６で、スーパーキャパシタ２６、２８の充電電荷の残があるか否か判定される。スーパーキャパシタ２６、２８の充電電荷は時間経過とともに減少し、時間がある程度経過すると、通信ハブ２０が動作不可能となる。充電電荷の残が無い場合、ブロック４２０で、通信ハブ２０は電源が完全に消失され、電源オフ状態になる。スーパーキャパシタ２６、２８の充電電荷の残がある場合、ブロック４２４で、システムコントローラ５２は、ジグビーデバイス３８がＧＰ１１端子の電圧に基づいて停電復旧を検出したか否か判定する。否の場合、ブロック４１６に戻る。図３で説明したように、停電復旧した場合、ＧＰＩ１端子がHigh→Lowに変化するので、ジグビーデバイス３８は、その後、所定時間、例えば１．５秒毎にＧＰＩ１端子の状態と、Ｖsysが供給されているＡＤＣ端子の状態をモニタし、ＧＰＩ１＝Low、ＡＤＣ＝Highが２回続くと、停電復旧を検出する。

【0036】

停電復旧が検出されると、ブロック４３０で、システムコントローラ５２は、フラッシュメモリ５３から停電発生時刻情報を読み出し、ＲＦメッシュデバイス４８を用いて他の通信ハブをホップして、停電復旧時刻情報とともに停電発生時刻情報をサーバ１０６へアップロードする。停電発生時刻情報には、通信ハブの識別情報が付随している。ブロック４３２で、システムコントローラ５２は、フラッシュメモリ５３内の停電発生時刻情報をクリアして、ブロック４０２に戻る。なお、通信ハブ２０側でも停電発生の状況を記録するため、ブロック４３２は省略しフラッシュメモリ５３内に停電発生時刻情報を記憶しておき、サーバに報告するのは最新の停電発生時刻情報のみとしても良い。

【0037】

このように、停電発生から暫くの間は通信ハブ２０は電力量計１０からのＤＣ１２Ｖが断たれても、スーパーキャパシタ２６、２８の充電電荷により引き続き動作する。この間に、停電発生時刻情報がフラッシュメモリ５３に確実に書き込まれる。フラッシュメモリ５３は不揮発性なので、スーパーキャパシタ２６、２８の充電電荷が０になり、通信ハブ２０の電源がオフになっても、停電発生時刻情報は記憶されている。そのため、その後、停電復旧した際、フラッシュメモリ５３から停電発生時刻情報を読み出し、サーバ１０６に送信することにより、サーバは停電発生時刻情報を確実に収集することが出来る。

【0038】

図５は、図４のフローチャートの続きの一例を示すフローチャートである。通信ハブ２０は常時電源オンであり、停電発生時以外は電源オフにならない。さらに、図４に示すように、停電発生後もスーパーキャパシタ２６、２８の充電電荷の残がある間に停電復旧すると、電源オフとならず、図４の動作を繰り返している。電源オフになると、停電復旧あるいは何らかの要員で電源オンとなると、図５の動作が行なわれる。電源オンとなると、ブロック５０２で、市システムコントローラ５２は、フラッシュメモリ５３に停電発生時刻情報が記憶されているか否かを判定する。記憶されている場合、ブロック５０４で、システムコントローラ５２は、フラッシュメモリ５３から停電発生時刻情報を読み出し、ＲＦメッシュデバイス４８を用いて他の通信ハブをホップして、電源オン時刻（停電復旧時刻の場合もある）情報とともに停電発生時刻情報をサーバ１０６へアップロードする。ブロック５０６で、システムコントローラ５２は、フラッシュメモリ５３内の停電発生時刻情報をクリアして、図４のブロック４０２以下の処理に進む。ブロック４３２と同様に、ブロック５０６も省略してもよい。

【0039】

このように、常時電源オンしている通信ハブであるが、停電発生等で電源オフされることがある。その後、電源オンとなると、フラッシュメモリ５３に停電発生時刻情報が記憶されていれば、それを読み出し、サーバ１０６に送信することにより、サーバは停電発生時刻情報を確実に収集することが出来る。

【0040】

上述の説明は、電力量計１０と通信ハブ２０とが別体である例であるが、両機能が一体のユニット内に収納されていてもよい。図６は、この変形例の電子機器がネットワークに接続された状況の一例を示すブロック図である。図１では、通信ハブがＲＦメッシュネットワークを構成しているが、図６では電力量計６０２と通信部６０４とが一体であるスマートメータ６００がＲＦメッシュネットワークを構成する。なお、スマートメータとインターネット６２０との接続は、ＲＦメッシュネットワークに限らず、マンション、ビル内のスマートメータ６００を接続線６３０を介して建物内の集約装置６１６に接続し、電力線６３２を介してインターネット６２０に接続しても良い。

【0041】

上述の説明は、停電発生時には、停電発生時刻情報はフラッシュメモリ５３に書き込まれるだけで、サーバ１０６に通知されることはしていないが、スーパーキャパシタ２６、２８の電力に余裕がある場合は、停電復旧まで待たずに、サーバ１０６に通知してもよい。ただし、サーバ１０６からデータを通信ハブ２０側へ送信する可能性がある場合は、停電時でもデータを受信できるように、スーパーキャパシタ２６、２８の電力を保存するため、停電発生時刻情報のサーバ１０６への送信を停電復旧まで待った方がよいかもしれない。例えば、通信ハブ２０の通信機能のファームウェアをサーバ１０６から更新するように構成されている場合が該当する。しかし、このような場合でも、サーバ１０６が停電発生時刻情報、停電復旧時刻情報を把握しているので、停電中にサーバ１０６から送信した情報は通信ハブ２０で正しく受信されていないと想定し、当該情報を再送信すればよい。

【0042】

さらに、実施例として、通信機能付きの電力量計であるスマートメータを説明したが、これに限らず、バッテリを搭載せず、商用電源により駆動される電子機器で、停電の発生を外部機器へ通知する必要があるものであれば、同様に適用可能である。

【0043】

なお、本実施形態の処理はコンピュータプログラムによって実現することができるので、このコンピュータプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を通じてこのコンピュータプログラムをコンピュータにインストールして実行するだけで、本実施形態と同様の効果を容易に実現することができる。

【0044】

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

【符号の説明】

【0045】

１０…電力量計、１９…積算部、２０…通信ハブ、２２…トランス、３０…アップコンバータ、３２…２Ｇ／３Ｇデバイス、３４、４０、５０…アンテナ、３６、４６…ＬＤＯレギュレータ、３８…ジグビーデバイス、４８…ＲＦメッシュデバイス、５４…ＤＣ／ＤＣコンバータ、１０２…インターネット、１０６…サーバ、１１０…基地局、１１２…ゲートウェイ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】