特許 6411026 遠隔検針装置

(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】6411026

(24)【登録日】2018年10月5日

(45)【発行日】2018年10月24日

(54)【発明の名称】遠隔検針装置

(51)【国際特許分類】

   G01R 11/00 20060101AFI20181015BHJP

   G01R 11/02 20060101ALI20181015BHJP

   G01R 11/04 20060101ALI20181015BHJP

   G01R 22/06 20060101ALI20181015BHJP

   G08C 17/00 20060101ALI20181015BHJP

   G08C 17/02 20060101ALI20181015BHJP

   G08C 15/00 20060101ALI20181015BHJP

   H01Q 1/24 20060101ALI20181015BHJP

   H04Q 9/00 20060101ALI20181015BHJP

【ＦＩ】

   G01R11/00 A

   G01R11/02 F

   G01R11/04 Z

   G01R22/06 130J

   G08C17/00 Z

   G08C17/02

   G08C15/00 B

   H01Q1/24 Z

   H04Q9/00 371Z

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-297(P2014-297)

(22)【出願日】2014年1月6日

(65)【公開番号】特開2015-129647(P2015-129647A)

(43)【公開日】2015年7月16日

【審査請求日】2016年11月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(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】佐藤 晃一

【審査官】 名取 乾治

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−３００４５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５３８６６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０９２５７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１２１１４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１１２２２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０８１５１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０７７６０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１６９８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０９６９７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２５２５０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０７４８０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００１／００４０４４６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−２５２８２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１９７９０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｒ １１／００−１１／０４

Ｇ０１Ｒ ２２／０６

Ｇ０８Ｃ １５／００−１７／０２

Ｈ０１Ｑ １／２４

Ｈ０４Ｑ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力を供給する電力線と、
通信ユニットと、
前記電力線に接続される電力量計測ユニットであって、電力量を計測する電力計測部と、計測した電力量を表示する電力量表示部と、開閉部とを少なくとも含み、計測した計測データを前記通信ユニットに送信するとともに、前記通信ユニットを介して受信された制御信号を受けて前記電力線からの電力の給停電を制御する電力量計測ユニットと、
前記電力量計測ユニットに導かれる前記電力線の一部を内部に保持する保持部と、
前記通信ユニットが厚さ方向において前記電力線から離間された状態で前記通信ユニットを内部に格納する内ケースと、
前記通信ユニットが高さ方向において前記電力量計測ユニットから離間された状態で前記保持部と前記内ケースとを覆うように配置された外ケースと、
を備え、
前記通信ユニットは、
少なくとも１つのアンテナが設けられ、前記アンテナを介して前記電力量計測ユニットの前記計測データを外部機器に無線送信する機能を有する通信基板と、
前記電力量計測ユニットと前記通信基板とを電気的に接続するケーブルと、を備え、
前記電力量表示部は、前記電力量計測ユニットの厚さの中心より手前側の表面に設けられている遠隔検針装置。

【請求項2】

前記アンテナは、
前記通信基板上の給電点に接続される接続端部と、
前記接続端部から前記電力量計測ユニットから離れる向きで高さ方向に延び、さらに前記電力線から離れる向きで幅方向に延び、さらに前記電力量計測ユニットに近づく向きで高さ方向に延びる導電部と、
前記電力量計測ユニットに近づく向きで高さ方向に延びる前記導電部の先端部である開放端部とを有し、
前記アンテナは前記電力線及び前記ケーブルから一定の距離を空けて配置され、
前記接続端部と前記導電部と前記開放端部は、前記通信基板上で前記電力量表示部の設けられた表面と同じ方向を向く前記通信基板の表面に設けられ、
前記導電部は、前記通信基板の表面上で前記電力量計測ユニットに近い辺と対向する辺に沿って、前記電力線から離れる向きで幅方向に延長して配置される、請求項１に記載の遠隔検針装置。

【請求項3】

前記アンテナの前記接続端部と前記導電部と前記開放端部は、前記電力線と対向しない位置に設けられると共に、
前記導電部は前記電力線から遠ざかる向きで幅方向に延びる、請求項２に記載の遠隔検針装置。

【請求項4】

前記外ケース及び前記内ケースは非金属部材で形成され、
前記保持部は金属部材で形成されている請求項１に記載の遠隔検針装置。

【請求項5】

前記通信基板は、第１のアンテナ部と、第２のアンテナ部と、第１の給電点と、第２の給電点と、前記電力量計測ユニットから延びる前記ケーブルの接続コネクタとを有し、
前記接続コネクタは、前記第１のアンテナ部及び前記第２のアンテナ部から距離を空けた前記通信基板上の表面に設けられ、
前記第１のアンテナ部と前記第２のアンテナ部は直交に配置されると共に、前記第１のアンテナ部の前記第１の給電点及び前記第２のアンテナ部の前記第２の給電点は、それぞれ、前記通信基板上の角部に設置され、
前記第１のアンテナ部は、
前記通信基板上の前記第１の給電点に接続される第１の接続端部と、
前記第１の接続端部から前記電力量計測ユニットから離れる向きで高さ方向に延び、さらに前記電力線から離れる向きで幅方向に延び、さらに前記電力量計測ユニットに近づく向きで高さ方向に延びる第１の導電部と、
前記電力量計測ユニットに近づく向きで高さ方向に延びる前記第１の導電部の先端部である第２の開放端部とを有し、
前記第２のアンテナ部は、
前記通信基板上の前記第２の給電点に接続される第２の接続端部と、
前記第２の接続端部から前記電力線に近づく向きで幅方向に延び、さらに前記電力量計測ユニットに近づく向きで高さ方向に延び、さらに前記電力線から離れる向きで幅方向に延びる第２の導電部と、
前記前記電力線から離れる向きで幅方向に延びる前記第２の導電部の先端部である第２の開放端部とを有する、請求項１に記載の遠隔検針装置。

【請求項6】

前記第１のアンテナ部は前記第１の導電部から分岐し、端部がグランドとして前記通信基板に接続される第１の短絡部をさらに有し、
前記第２のアンテナ部は前記第２の導電部から分岐し、端部がグランドとして前記通信基板に接続される第２の短絡部をさらに有する、請求項５に記載の遠隔検針装置。

【請求項7】

前記第１の給電点は、前記ケーブル及び前記接続コネクタから距離を空けて設けられ、前記通信基板上で前記電力量計測ユニットに対して近い辺と対向する第１の辺側に前記第２の給電点よりも近づけて設置され、
前記第２の給電点は、前記ケーブル及び前記接続コネクタから距離を空けて設けられ、前記第１の辺に直交する第２の辺側に前記第１の給電点よりも近づけて配置される、請求項５に記載の遠隔検針装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、スマートメータ用のアンテナに関する。

【背景技術】

【0002】

最近、国内の電力会社の間では、遠隔検針装置であるスマートメータの普及に向けた取り組みが行われている。国内の１つの電力会社の計画として、今後１０年以内に２７００万世帯にスマートメータを導入する予定がある。スマートメータは、需要家と電力会社との間での双方通信を可能にし、エネルギーマネジメントの機能を備えた次世代電力量計（電気メータ）である。

【0003】

スマートメータ用のアンテナは、通常、強度、防水等の観点から内部に実装される。しかし、スマートメータの構成には金属性部材が多いため、これらの金属部材にアンテナを近接して配置すると、アンテナ性能が劣化する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６−１２１１４９号公報

【特許文献2】特開２０１１−７７６０８号公報

【特許文献3】特開２００９−７１５１３号公報

【特許文献4】特開２０１１−８１５１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、アンテナ性能の劣化を発生しないようにアンテナを実装される遠隔検針装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本実施形態に係る遠隔検針装置は、電力を供給する電力線と、通信ユニットと、電力線に接続される電力量計測ユニットであって、電力量を計測する電力計測部と、計測した電力量を表示する電力量表示部と、開閉部とを少なくとも含み、計測した計測データを通信ユニットに送信するとともに、通信ユニットを介して受信された制御信号を受けて電力線からの電力の給停電を制御する電力量計測ユニットと、電力量計測ユニットに導かれる電力線の一部を内部に保持する保持部と、通信ユニットが厚さ方向において電力線から離間された状態で通信ユニットを内部に格納する内ケースと、通信ユニットが高さ方向において電力量計測ユニットから離間された状態で保持部と内ケースとを覆うように配置された外ケースと、を備え、通信ユニットは、少なくとも１つのアンテナが設けられ、アンテナを介して電力量計測ユニットの計測データを外部機器に無線送信する機能を有する通信基板と、電力量計測ユニットと通信基板とを電気的に接続するケーブルと、を備える。電力量表示部は、電力量計測ユニットの表面の中央を基準として通信基板の配置された位置に対して反対側の表面に設けられる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、遠隔検針装置１の斜視図である。

【図2A】図２Ａは、遠隔検針装置１の概要を示す正面図である。

【図2B】図２Ｂは、図２Ａに示されるＡ−Ａ線に沿った側断面図である。

【図3A】図３Ａは、遠隔検針装置１の内部構造を示す正面図である。

【図3B】図３Ｂは、図３Ａに示されるＡ−Ａ線に沿った側断面図である。

【図4】図４は、電力計測部のブロック図である。

【図5】図５は、通信ユニットのブロック図である。

【図6】図６は、第２の実施形態の遠隔検針装置１の正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下図面を参照して実施形態の説明をする。

【0009】

（第１の実施形態）
図１は、遠隔検針装置１の斜視図である。以下で水平方向をＸ方向、鉛直方向をＹ方向、Ｘ方向及びＹ方向に垂直に交わる方向（奥行方向）をＺ方向とする。また、Ｘ方向の長さを幅、Ｙ方向の長さを高さ、Ｚ方向の長さを厚さと表現する。

【0010】

図２Ａ及び図２Ｂは、遠隔検針装置１の概略を示している。図２Ａは遠隔検針装置１の概要を示す正面図である。図２Ａにおいて、Ｃ−Ｃ線は、後述する電力量計測ユニット４の幅の中心線である。図２Ｂは、図２Ａに示されるＡ−Ａ線に沿った側断面図である。図２Ａ及び図２Ｂにおいて、Ｃ′−Ｃ′線は、後述する電力量計測ユニット４の高さの中心線である。図２Ｂにおいて、Ｃ′′−Ｃ′′線は、後述する電力量計測ユニット４の厚さの中心線である。図２Ａ及び図２Ｂにおいて、構成の理解を容易にするために詳細な部分の記載は省略している。

【0011】

図１、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、遠隔検針装置１は、外ケース２、内ケース３、電力量計測ユニット（検針ユニット）４、保持部５、通信ユニット６、電力線７及びインターフェースケーブル８を含む。遠隔検針装置１は、例えば、スマートメータ等の通信機能を有する電気メータである。遠隔検針装置１は、各需要家に設置され、電力会社からの電力を介して需要家の配電盤に供給される。また、遠隔検針装置１は、通信機能を利用して各需要家の電力使用量を電力会社等に自動的に送信できる。また、この通信機能を利用することによって、管理センターから遠隔制御することも可能である。例えば、配線の接続及び切断を遠隔制御することが可能である。

【0012】

図２Ａでは、外ケース２、内ケース３及び保持部５は、夫々の幅の中心が電力量計測ユニット４の幅の中心線（Ｃ−Ｃ線）に一致するように配置されている。なお、外ケース２、内ケース３、電力量計測ユニット４及び保持部５は、幅の中心線が一致していなくともよい。通信ユニット６の幅の中心はＣ−Ｃ線に一致しなくともよいが、一致してもよい。

【0013】

外ケース２は、例えば、後述する電力量計測ユニット４と同一の幅及び厚さ、且つ後述する保持部５と同一の高さに形成される。外ケース２は、非金属部材で形成される。例えば、外ケース２は、樹脂で形成される。外ケース２は、保持部５と、後述する内ケース３によって保持される通信ユニット６とを覆うように設置される。

【0014】

内ケース３は、通信ユニット６を内側に格納でき、外ケース２の内部に格納される大きさに形成される。内ケース３は、非金属部材で形成される。例えば、内ケース３は、樹脂で形成される。内ケース３は、通信ユニット６を保護する保護部材であり、保持部５から所定の距離間隔を空けて通信ユニット６を保持するスペーサである。例えば、内ケース３は、図２Ｂに示すように通信ユニット６を覆う筐体部と、保持部５に固定される足部とを有する。内ケース３の足部は、例えば、Ｚ方向に凸状に突き出す形状である。さらに、内ケース３の筐体部は、図２Ｂに示すように後述するインターフェースケーブル８を通すための孔が形成されている。内ケース３は、外ケース２で覆われ、保持部５に対してＺ方向に配置されている。このとき、内ケース３は、保持部５の表面に足部を固定される。なお、内ケース３は、保持部５と通信ユニット６との間の距離を維持できるスペーサとして使用できれば足部を設けなくともよい。

【0015】

図３Ａ及び図３Ｂは、遠隔検針装置１の内部構造の概略を示している。図３Ａは、遠隔検針装置１の内部構造を示す正面図である。図３Ｂは、図３Ａに示されるＡ−Ａ線に沿った側断面図である。図３Ａ及び図３Ｂでは、内部構造の理解を容易にするために外ケース２及び内ケース３を除いた状態の配置が示されている。以下で、図３Ａ及び図３Ｂを参照して、遠隔検針装置１の内部の配置等について詳細に説明する。

【0016】

図４は、電力量計測ユニット４のブロック図である。電力量計測ユニット４は、電力量計測部１０と、電力量表示部９、負荷開閉部１１とを含む。電力量計測ユニット４は、需要家の電力量を計測し、計測したデータを記録し、必要なデータを後述する通信ユニット６に送ることができる。また、電力量計測ユニット４は、管理センター等の外部からの制御信号を受けて需要家の電力を制御する信号を需要家の各箇所に送ることもできる。ここで、需要家の各箇所とは、例えば、配電盤、照明器具及びＴＶなどの個々の家電などである。このように電力量計測ユニット４は、電力会社等からの指令に応じて需要家の各箇所の開閉制御されることにより、需要家の給停電が行われる。ここで、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、電力量計測ユニット４の筐体は、Ｘ方向に垂直な面に従って広がる２つの面（Ｘ１、Ｘ２）と、Ｙ方向に垂直な面に従って広がる２つの面（Ｙ１、Ｙ２）と、Ｚ方向に垂直な面に従って広がる２つの面（Ｚ１、Ｚ２）とを有する。以下で、Ｘ方向に垂直な面に従って広がる２つの面は、それぞれ面Ｘ１及び面Ｘ２と称す。同様に、Ｙ方向及びＺ方向の各面は、それぞれ面Ｙ１、面Ｙ２、面Ｚ１及び面Ｚ２と称す。なお、Ｘ、Ｙ及びＺ方向に従って広がる面は、平面でなくともよい。また、Ｘ方向において面Ｘ１側を右側、面Ｘ２側を左側と表現する。Ｙ方向において面Ｙ１側を上側、面Ｙ２側を下側と表現する。Ｚ方向では、面Ｚ１側を手前側、面Ｚ２側を奥側と表現する。なお、電力量計測ユニット４は、電力量表示部９を底面に備えた円筒形状でもよい。

【0017】

電力量表示部９は、後述する電力量計測部１０で計測された電力量を可視表示する。電力量表示部９は、金属部材で構成され、長辺と短辺とを有する形状である。電力量表示部９は、例えば、Ｘ方向に長い直方体形状に形成される。このとき、電力量表示部９は、電力量計測ユニット４に格納できる大きさに形成される。電力量表示部９は電力量計測部１０で計測された電力量を可視表示するために、電力計測部９の表面から電力量表示部９の電力量の表示部が露出する。すなわち、電力量表示部９の電力量の表示部分は、外側から電力量計測ユニット４の表面部分に見えるように設置されている。例えば、この電力量表示部分は、電力量計測ユニット４の表面に形成された窓部から見えるように設置される。したがって、Ｚ方向について、電力量表示部９は、２つの面Ｚ１、Ｚ２のいずれか一方に接して設置される。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、電力量表示部９は、電力量計測ユニット４の厚さの中心線（Ｃ´´−Ｃ´´線）より手前側で、電力量計測ユニット４の面Ｚ１に接するように設置されている。なお、電力量表示部９は、直方体でなくとも構わない。

【0018】

また、Ｙ方向について、電力量表示部９は、２つの面Ｙ１、Ｙ２のいずれか一方の面側に近づけて設置される。図３Ａ及び図３Ｂでは、電力量表示部９は、長辺が電力量計測ユニット４の高さの中心線（Ｃ´−Ｃ´線）に対して上側に設置されている。このとき、電力量表示部９は、長辺がＣ´−Ｃ´線に対して平行になるように配置される。

【0019】

電力量計測部１０は、電力量計測ユニット４の内部に配置される。電力量計測部１０は、需要家の電力量を計測する。電力計測部１０は、図４に示すように、電力量表示部９及び通信ユニット６と電気的に接続される。計測した電力量の信号を通信ユニット６及び電力量表示部９等に送る。電力量計測部１０は、例えば、構成部材として金属部材を含む。

【0020】

負荷開閉部１１は、電力の電路を開閉するスイッチである。負荷開閉部１１は、電力量計測部１０と電気的に接続される。負荷開閉部１１は、後述する通信ユニット６で受信された制御信号に従って電力の給停電を制御する。図４に示すように、負荷開閉部１１は、電力量計測ユニット４の内部で後述の電力線７と接続される。

【0021】

保持部５は、例えば、金属部材で形成される。保持部５の厚さは、電力量計測ユニット４の厚さよりも小さく形成されている。保持部５は、後述する電力線７の一部を内部に保持する。また、図３Ａに示すように、保持部５は、Ｃ−Ｃ線に対して左側の内部に電力線７を保持している。ここで、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、保持部５の筐体は、Ｘ方向に垂直な面に従って広がる２つの面（Ｘ３、Ｘ４）と、Ｙ方向に垂直な面に従って広がる面（Ｙ３）と、Ｚ方向に垂直な面に従って広がる２つの面（Ｚ３、Ｚ４）とを有する。以下で、電力量計測ユニット４の各面と同様に、Ｘ方向に垂直な面に従って広がる２つ面は、それぞれ面Ｘ３及び面Ｘ４と称す。Ｙ方向及びＺ方向の各面は、それぞれ、面Ｙ３、Ｚ３及びＺ４と称する。なお、Ｘ、Ｙ及びＺ方向に従って広がる面は平面でなくともよい。ここで、Ｙ方向に垂直な面について、後述するように電力量計測ユニット４に接続されているため電力量計測ユニット４側の面を示していない。また、電力量計測ユニット４と同様に、Ｘ方向において面Ｘ３側を右側、面Ｘ４側を左側と表現する。Ｙ方向において面Ｙ３側を下側と表現する。Ｚ方向では、面Ｚ３側を手前側、面Ｚ４側を奥側と表現する。

【0022】

保持部５は、電力量計測ユニット４の２つ面のいずれか１つの面に接続されている。例えば、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、保持部５は電力量計測ユニット４の面Ｙ２側に設けられている。また、Ｚ方向において、保持部５は、電力量計測ユニット４の厚さの中心から奥側又は手前側のいずれかの方向に配置される。図３Ｂでは、保持部５は、Ｃ´´−Ｃ´´線に対して奥側に配置されている。

【0023】

通信ユニット６は、通信回路基板１２と、給電点１３と、アンテナ部１４と、接続コネクタ１５とで構成される。通信ユニット６は、通信回路基板１２の一部をグランドとして利用し、アンテナ機能として通信回路基板１２の一部をアンテナの一部として利用する。通信ユニット６は、例えば、通信管理センターが要求するデータを電力量計測ユニット４に要求し、そのデータを取得することができる。ここで、図３Ｂに示すように、通信回路基板１２のＺ方向に垂直な面に従って広がる２つの面（Ｚ５、Ｚ６）を有する。以下で、このＺ方向の２つの面は、それぞれ面Ｚ５及び面Ｚ６と称する。Ｚ方向において、面Ｚ５側を手前側と表現し、面Ｚ６側を奥側と表現する。また、Ｚ方向に従って広がる面は、平面とは限らない。なお、通信ユニット６は平板形状であるため、Ｘ方向及びＹ方向に垂直な面に従って広がる各面についての記載は省略する。

【0024】

通信ユニット６は、Ｙ方向において、電力量計測ユニット４に対して電力量表示部９から距離が離れる位置に配置される。図３Ａにおいて、電力量表示部９はＣ´−Ｃ´線に対して面Ｙ１側に配置されているので、通信ユニット６は、表面Ｙ２の下側に一定の距離を空けて配置されている。ここで、通信ユニット６が電力量計測ユニット４から離されるＹ方向の一定の距離は、例えば、外ケース２の範囲内に通信ユニット６が設置でき、且つ可能な限り電力量表示部９から離れる距離である。

【0025】

通信ユニット６は、Ｚ方向において、保持部５の表面Ｚ３から一定の距離を空けて配置されている。例えば、図３Ｂに示すように、通信ユニット６の表面Ｚ６が保持部５の表面Ｚ３と対向して配置されている。図３Ｂでは省略されているが、前述のように内ケース３によって表面Ｚ３から一定の距離を保って保持されている。このとき、図２Ｂに示すように内ケース３の足部が面Ｚ３上に固定されている。ここで通信ユニット６が保持部５から離されるＺ方向の一定の距離は、例えば、外ケース２の範囲内に通信ユニット６が設置でき、且つ可能な限り保持部５から離れる距離である。

【0026】

図５は、通信ユニット６のブロック図である。通信ユニット６において、通信回路基板１２は、ＲＦ通信モジュール部１６と、制御部１７と、インターフェース部１８とを有する。ＲＦ通信モジュール部１６は、無線モジュール又は無線回路のチップを有する通信用の回路である。ＲＦ通信モジュール部１６は、給電点１３を介してアンテナ部１４に接続される。制御部１７は、ＲＦ通信モジュールの回路を制御する。制御部１７は、例えば、通信用の回路を制御するマイコン等である。インターフェース部１８は、接続コネクタ１５に接続されたインターフェースケーブル８と制御部１７を電気的に接続する。

【0027】

給電点１３は、通信回路基板１２上で金属部材及び電力線７から距離を空けるように設けられている。すなわち、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、給電点１３は、電力量計測ユニット４及び保持部５から距離を空けて設置される。ここで、給電点１３は、通信ユニット６から使用周波数の電力を供給される。例えば、給電点１３は、図３Ａに示すように手前側のＣ−Ｃ線に対して通信回路基板１２の表面Ｚ５上の左下側に設置される。

【0028】

通信ユニット６において、アンテナ部１４は、通信回路基板１２の表面Ｚ５上に設けられている。本実施形態では、アンテナ部１４は、通信回路基板１２上にプリントされたパターンとして実装されているとする。接続コネクタ１５は、通信回路基板１２上に設けられている。接続コネクタ１５は、通信回路基板１２のマイコン等に電気的接続されている。

【0029】

アンテナ部１４は、金属部材、電力線７、インターフェースケーブル８及び接続コネクタ１５から一定の距離を空けるように配置される。例えば、図３Ａに示すように、アンテナ部１４は、金属部材及び電力線７を含む保持部５からＺ方向に距離を空けて設けられる。また、通信ユニット６において、アンテナ部１４は、電力量計測ユニット４側の辺と反対の辺の近くに配置される。加えて、アンテナ部１４は、接続コネクタ１５から一定の距離を空けて配置される。アンテナ部１４では、一端が給電点１３に接続され、他端が開放されている。

【0030】

アンテナ部１４の開放端は、金属部材、電力線７、インターフェースケーブル８又は接続部１４から一定の距離を空けて配置される。加えて、通常、アンテナ部の中で電圧が高くなるので、アンテナ部１４の開放端が電力線等に近づけないように配置される。例えば、アンテナ部１４の開放端は、通信回路基板１２から外側でないように配置される。図３Ａ、図３Ｂでは、アンテナ部１４の開放端は、給電点１３から通信回路基板１２の下側の一辺までＹ方向に向かって直線状に延長し、この一辺に沿って電力線７の保持された保持部５の一部分と反対側（右側）のＸ方向に向かって延設し、Ｙ方向に向かって直線状に上側に延びている。このとき、接続コネクタ１５は、アンテナ部１４から距離を空けて設置される。例えば、図３Ａに示すように、接続コネクタ１５は、Ｃ−Ｃ線に対して通信回路基板１２上の左上側に設置されている。なお、アンテナ部１４の開放端の位置は、金属部材、及び電力線等のアンテナ性能に影響を与える部材から離れる位置に配置されていればよい。

【0031】

アンテナ部１４は、例えば、モノポールアンテナ及びダイポールアンテナ等である。アンテナ部１４がモノポールアンテナである場合、アンテナ部１４の長さは、例えば使用周波数における波長の１／４の長さに設定される。

【0032】

電力線７は、図４に示すように電力量計測ユニット４の内部の負荷開閉部１１に接続されている。図４に示すように、電力線７は、電力量計測ユニット４の内部の負荷開閉部１１から電力量計測ユニット４の外側へ延出する。そして、外側に延出した電力線７は、図３Ａに示すように、Ｙ方向に沿って下側へ延びて配置される。このとき、電力線７は、図３Ａに示すように、電力量計測ユニット４への挿入部分から下側の所定の長さ部分が保持部５によって保持されている。Ｘ方向の配置について、電力線７は、図３Ａに示すように、Ｃ−Ｃ線に対して左側に配置されている。電力線７は、電力会社からの電力を負荷開閉部１１を介して各需要家の配電盤に伝搬する。

【0033】

インターフェースケーブル８は、電力量計測ユニット４及び通信ユニット６の間で信号の伝搬を行うケーブルである。また、インターフェースケーブル８は、通信ユニット６へ電力の供給も行う。インターフェースケーブル８は、一端を電力量計測ユニット４の内部に接続され、他端を接続コネクタ１５に接続される。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、インターフェースケーブル８は、電力量計測ユニット４の面Ｙ２から外側へ向かって延びている。例えば、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、インターフェースケーブル８はＣ−Ｃ線に対して右側で、且つ電力量計測ユニット４のＣ´´―Ｃ´´線に対して手前側から外側に延びている。この場合、インターフェースケーブル８の外側に延びた一端部が接続コネクタ１５に接続されている。

【0034】

このような構成により、電力会社から供給された電力は、遠隔検針装置１の電力量計測ユニット４を介して電力線７を通り需要家の各電化製品等に供給される。また、電力量計測部１０から、インターフェースケーブル８を介して通信ユニット６にも電力が供給される。電力量計測部１０で検針された電力量は、電力量表示部９に信号として送られる。この電力量の情報信号は、インターフェースケーブル８を介して通信ユニット６にも送られる。通信ユニット６では、使用電力に対応する高周波信号が給電点１３に送られる。通信ユニット６は、アンテナ部１４を介して管理センターに使用電力に関連する情報を載せた電波を送信する。また、通信ユニット６は、アンテナ部１４を介して管理センターなどからの制御指示等の指示を載せた電波を受信する。さらに、通信ユニット６は、アンテナ部１４を介して需要家に備わった家電等との信号の送受信により各家電への電力量の調整及び各家電の消費電力の情報等を取得する。取得された情報は、アンテナ部１４で受信され、通信回路基板１２を介して電力量計測部９に送られる。このとき、電力量測定部９が電力量を制御することもできる。また、取得された情報は、通信回路基板１２を介して管理センター若しくは需要者の端末等に送信することもできる。このようなアンテナ部１４を介した通信ユニット６と各通信場所との信号の送受信は、随時実行されている。

【0035】

本実施形態によれば、随時通信の送受信に使用されるアンテナ部１４が、金属部材を含む構成部材からＹ方向に離れて設置されている。したがって、アンテナ部１４で送受信される信号に対する影響が抑制される。すなわち、アンテナ部１４のアンテナ性能の劣化が抑制される。

【0036】

アンテナ部１４の開放端は、金属部材を含む電力量計測ユニット４からＹ方向に間隔を空けて配置され、電力線からはＺ方向に間隔を空けて配置されている。この結果、アンテナ部１４のアンテナ性能の劣化が抑制される。

【0037】

なお、本実施形態において、アンテナ部１４は、通信ユニット６上にプリントされたパターンとしたが、通信機能を担う通信アンテナが通信ユニットと別体として構成されていてもよい。

【0038】

（第２の実施形態）
以下図６を参照して、第２の実施形態について説明する。本実施形態の遠隔検針装置１は、第１の実施形態の遠隔検針装置１とほぼ同等の構成である。したがって、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、詳細な説明は省略する。第２の実施形態では、後述する通信ユニット１９がダイバーシティに対応する構成である。

【0039】

図６は、第２の実施形態の遠隔検針装置１の正面図である。図６は図４Ａに示した遠隔検針装置１の正面図を詳細に表しているが、図６に示す通信ユニット１９の構成は図３に示す通信ユニット６の構成と異なる。

【0040】

本実施形態の通信ユニット１９は、通信回路基板１２と、接続コネクタ１５と、第１の給電点２０と、第１のアンテナ部２１と、第２の給電点２３と、第２のアンテナ部２４とで構成される。通信ユニット１９は、第１の実施形態と同様に金属部材を含む保持部５及び電力線７からＺ方向に所定の距離を空けるように配置されている。例えば、通信ユニット１９は、第１の実施形態のように内ケース３によって保持部５の表面Ｚ３から手前側に所定の距離を保って保持されている。詳しくは後述するが、通信ユニット１９において、第１のアンテナ部２１と第２のアンテナ部２４とは、直交配置となっている。このとき、例えば、通信回路基板１２上の無線回路は、通信回路基板１２上で第１のアンテナ部２１の配置に沿った直線と第２のアンテナ部２４の配置に沿った直線とで形成される面上に配置される。なお、通信回路基板１２上で例えば無線回路は、第１のアンテナ部２１及び第２のアンテナ部２４とは異なる位置に配置されている。

【0041】

通信ユニット１９において、第１の給電点２０と第２の給電点２３とは、通信回路基板１２上に設けられている。また、第１の給電点２０と第２の給電点２３とは、インターフェースケーブル８及び接続コネクタ１５から距離を空けて設けられている。例えば、図６に示すように、第２の給電点２３は、通信回路基板１２の左側の辺の近傍に設けられる。このとき、第１の給電点２０は、通信回路基板１２の下側の辺の近傍に設けられる。図６では、第１の給電点２０は、第２の給電点２３に対して右下側に設けられている。

【0042】

通信ユニット１９において、第１のアンテナ部２１は、第１の短絡部２２を有する。第１のアンテナ部２１は、金属部材、電力線７、インターフェースケーブル８及び接続コネクタ１５から所定の距離を空けて配置される。例えば、図６に示すように、第１のアンテナ部２１は、金属部材及び電力線７を含む保持部５からＸ方向に距離を空けて設けられる。また、通信ユニット１９において、第１のアンテナ部２１は、電力量計測ユニット４側の辺と反対の辺の近くに配置される。加えて、第１のアンテナ部２１は、接続コネクタ１５から一定の距離を空けて配置される。

【0043】

第１のアンテナ部２１では、一端が第１の給電点２０に接続され、他端が開放されている。この第１のアンテナ部２１の開放端は、金属部材、電力線７、インターフェースケーブル８及び接続コネクタ１５から一定の距離を空けて配置される。例えば、第１のアンテナ部２１は、第１の給電点２０から通信回路基板１２の下側の一辺までＹ方向に向かって直線状に延長し、この一辺に沿って電力線７の保持された保持部５の一部分と反対側（右側）のＸ方向に向かって延設し、Ｙ方向に向かって直線状に上側に延びている。なお、第１のアンテナ部２１の開放端の位置は、電力量計測ユニット４及び保持部５で保持されていない電力線７から離れる位置に配置されていればよい。

【0044】

第１の短絡部２２は、第１のアンテナ部２１の一部から枝別れし、一端がグランドとは別に通信回路基板１２に接続されている。例えば、第１の短絡部２２は、前述した通信回路基板１２の下側の一辺に沿ってＸ方向に向かって延びる第１のアンテナ部２１の一部から枝分かれしている。

【0045】

通信ユニット１９において、第２のアンテナ部２４は、第２の短絡部２５を有する。第２のアンテナ部２４は、第１のアンテナ部２１に対し直交に配置される。第２のアンテナ部２４も、金属部材、電力線７、インターフェースケーブル８及び接続コネクタ１５から所定の距離を空けて配置される。例えば、図６に示すように、第２のアンテナ部２４は、第１のアンテナ部２１と同様に、金属部材及び電力線７を含む保持部５からＸ方向に距離を空けて設けられる。また、第２のアンテナ部２４は、接続コネクタ１５から一定の距離を空けて配置される。例えば、図６では、第２のアンテナ部２４は、接続コネクタ１５が設けられた位置に近い通信回路基板１２の一辺と反対の一辺の近くに配置される。

【0046】

第２のアンテナ部２４では、一端が第２の給電点２３に接続され、他端が開放されている。例えば、図６では、この第２のアンテナ部２４の開放端は、第２の給電点２３から通信回路基板１２の左側の一辺までＸ方向に向かって直線状に延長し、この一辺に沿って上側にＹ方向に向かって延設し、Ｘ方向に向かって直線状に右側に延びている。

【0047】

第２の短絡部２５は、第２のアンテナ部２４の一部から枝別れし、一端がグランドとして通信回路基板１２に接続されている。例えば、第２の短絡部２５は、前述した通信回路基板１２の左側の一辺に沿ってＹ方向で上側に向かって延びる第２のアンテナ部２４の一部から枝分かれしている。

【0048】

第１の短絡部２２及び第２の短絡部２５は、インピーダンスを高め、互いにもう一方のアンテナに流れる電流を抑える。

【0049】

通信ユニット１９において、接続コネクタ１５は、通信回路基板１２の面Ｚ５上に設けられる。また、接続コネクタ１５は、第１のアンテナ部２１及び第２のアンテナ部２４から距離を空けて設置される。例えば、図６に示すように、接続コネクタ１５は、通信回路基板１２の面Ｚ５上の右側の１辺の近く設けられる。すなわち、接続コネクタ１５は、前述したように通信ユニット６の左側の一辺と反対の通信ユニット１９の右側の一辺の近くに設けられる。

【0050】

このような構成により、通信ユニット１９は、第１のアンテナ部２１及び第２のアンテナ部２４から直交化された偏波を送信する。通信ユニット１９は、第１のアンテナ部２１及び第２のアンテナ部２４の複数のアンテナを介して管理センターに使用電力に関連する情報を載せた電波を送信する。また、通信ユニット１９は、第１のアンテナ部２１及び第２のアンテナ部２４の複数のアンテナを介して管理センターなどからの制御指示等の指示を載せた電波を受信する。さらに、通信ユニット１９は、第１のアンテナ部２１及び第２のアンテナ部２４の複数のアンテナを介して需要家に備わった家電等との信号の送受信により各家電への電力量の調整及び各家電の消費電力の情報等を取得する。

【0051】

本実施形態によれば、通信ユニット１９において、第１のアンテナ部２１と第２のアンテナ部２４との複数のアンテナ部が直交配置されている。このような配置により、第１のアンテナ部２１と第２のアンテナ部２４から送信される偏波が直交化される。また、これら複数のアンテナ部を設置することによって、ダイバーシティ効果が得られる。また、第１のアンテナ部２１の第１の短絡部２２と第２のアンテナ部２４の第２の短絡部２５とが設けられることによって、それぞれのアンテナでのインピーダンスが高められる。したがって、２つのアンテナで相互に他方のアンテナに流れる電流が抑えられる。この短絡部の設置と２つのアンテナ部の直交配置とによりこれらのアンテナのアイソレーションを取り、結合による効率劣化が抑制される。

【0052】

前述のいくつかの実施形態によれば、通信ユニット部が内ケースに格納されているために、通信ユニットが外部からの埃及び衝撃から保護される。内ケースに足部を設けることによって金属部材を含む保持部及び電力線からＺ方向に一定の距離を空けて通信ユニット部が保持される。また、アンテナ部の開放端が金属部材及び電力線等のアンテナ性能に影響を与える部材から離れる位置に配置されるために、アンテナ性能の劣化を抑制される。内ケースは、非金属部材、例えば、樹脂で形成されているために、アンテナ部のアンテナ性能へ影響を及ぼさない。したがって、金属部材及び電力線を流れる電力等の影響によるアンテナ部のアンテナ性能の劣化が抑制される。アンテナ部はインターフェースケーブル及び接続コネクタから距離を空けて設置されているため、インターフェースケーブル及び接続コネクタによるアンテナ性能劣化が抑制される。

【0053】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許の請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0054】

１…遠隔検針装置、２…外ケース、３…内ケース、４…電力量計測（検針）ユニット、５…保持部、６…通信ユニット、７…電力線、８…インターフェースケーブル、９…電力量表示部、１０…電力量計測部、１１…負荷開閉部、１２…通信回路基板、１３…給電点、１４…アンテナ部、１５…接続コネクタ、１６…ＲＦ通信モジュール部、１７…制御部、１８…インターフェース部、１９…通信ユニット、２０…第１の給電点、２１…第１のアンテナ部、２２…第１の短絡部、２３…第２の給電点、２４…第２のアンテナ部、２５…第２の短絡部、Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２、Ｚ１、Ｚ２…電力量計測ユニットの表面、Ｘ３、Ｘ４、Ｙ３、Ｚ３、Ｚ４…保持部の表面、Ｚ５、Ｚ６…通信回路基板の表面

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】