特許 6987680 スマートメータ通信装置

(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】6987680

(24)【登録日】2021年12月3日

(45)【発行日】2022年1月5日

(54)【発明の名称】スマートメータ通信装置

(51)【国際特許分類】

   H02B 1/42 20060101AFI20211220BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20211220BHJP

【ＦＩ】

   H02B1/42

   H02J13/00 301A

【請求項の数】4

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2018-47081(P2018-47081)

(22)【出願日】2018年3月14日

(65)【公開番号】特開2019-161908(P2019-161908A)

(43)【公開日】2019年9月19日

【審査請求日】2021年1月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000124591

【氏名又は名称】河村電器産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100078721

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 喜樹

(72)【発明者】

【氏名】早瀬 優樹

(72)【発明者】

【氏名】丹羽 亮介

【審査官】 片岡 弘之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−０９１１６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１９２３９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３３２９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１２３７０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｂ １／４２

Ｈ０２Ｊ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

スマートメータと無線通信して使用電力情報を入手するスマートメータ通信部と、入手した使用電力情報を外部に送信する送信部とをハウジング内に備え、
分電盤に組み付けられた際に分電盤の前側となる前記ハウジングの上部に、前記スマートメータと通信するための第１のアンテナを収容したアンテナ収容部を突出形成したことを特徴とするスマートメータ通信装置。

【請求項2】

前記アンテナ収容部は、分電盤に組み付けた状態で前記分岐ブレーカより前方に配置されることを特徴とする請求項１記載のスマートメータ通信装置。

【請求項3】

前記第１のアンテナに代えて使用する第２のアンテナを前記ハウジングの外部に設けるためのアンテナ端子を有することを特徴とする請求項１又は２記載のスマートメータ通信装置。

【請求項4】

携帯電話との通信を可能とする携帯電話通信部と、
前記スマートメータとの通信に使用するアンテナを、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとの間で切り換える切換手段と、
前記切換手段の切り換えを実施する切換制御部とを有し、
前記切換制御部は、前記携帯電話からの操作信号によりアンテナの切り換えを実施することを特徴とする請求項３記載のスマートメータ通信装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スマートメータと通信して使用電力情報を入手し、各種電力管理機器に送信するスマートメータ通信装置に関する。

【背景技術】

【0002】

アナログ式の電力量計に替えて電力情報を外部に送信する通信機能を備えたスマートメータの普及が進んでいる。また、家庭で使用される家電機器においても通信機能を備えて外部からコントロールできるものが普及しており、これらの家電機器をＨＥＭＳコントローラによって制御して節電を計る構成が注目されている。
例えば、特許文献１ではＨＥＭＳコントローラにスマートメータと通信する機能を設けて、必要な使用電力情報をスマートメータから入手した。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７−１２３７０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

スマートメータと通信する機能を備えた上記ＨＥＭＳコントローラは、使用電力に基づく制御を実施できるため、電力の節約に有効な装置である。しかしながら、スマートメータと通信する機能だけでなく複数の機能を備えているため、コスト高なものとなっていたし、専用の設置スペースが必要であった。
そのため、スマートメータから電力情報を入手し、この情報を必要とする機器に送信する機能のみを設けて小型なものとすれば、分電盤に収容することも可能となるし、コストダウンを図ることもできる。
一方で、分電盤に収容すると、同様に分電盤に収容されている分岐ブレーカや他の通信機器の影響を受けて電波が減衰し易く、スマートメータとの無線通信を良好な状態に保つのが難しかった。

【0005】

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、分電盤に組み込んでもスマートメータとの無線通信を良好な状態で実施できるスマートメータ通信装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決する為に、請求項１の発明に係るスマートメータ通信装置は、スマートメータと無線通信して使用電力情報を入手するスマートメータ通信部と、入手した使用電力情報を外部に送信する送信部とをハウジング内に備え、分電盤に組み付けられた際に分電盤の前側となるハウジングの上部に、スマートメータと通信するための第１のアンテナを収容したアンテナ収容部を突出形成したことを特徴とする。
この構成によれば、ハウジング内に収容されている第１のアンテナは、ハウジング上部に突出したアンテナ収容部に配置されているため、分電盤に組み付けられても前方に突出させて配置することができる。よって、周囲に機器が組み付けられた状態でもスマートメータと通信する電波は減衰し難く、弱い出力でもスマートメータと通信を実施できる。

【0007】

請求項２の発明は、請求項１に記載の構成において、アンテナ収容部は、分電盤に組み付けた状態で分岐ブレーカより前方に配置されることを特徴とする。
この構成によれば、アンテナ収容部は分岐ブレーカより前方に配置されるため、分岐ブレーカに隣接して組み付けられても、第１のアンテナが埋もれるようなことがなく、電波が減衰し難い。

【0008】

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の構成において、第１のアンテナに代えて使用する第２のアンテナをハウジングの外部に設けるためのアンテナ端子を有することを特徴とする。
この構成によれば、周囲に配置された機器の影響等で、第１のアンテナの発信電波の減衰量が大きい場合は、ハウジングの外部に配置した第２のアンテナを第１のアンテナに代えて使用できるため、スマートメータとの通信を実施できる。

【0009】

請求項４の発明は、請求項３に記載の構成において、携帯電話との通信を可能とする携帯電話通信部と、スマートメータとの通信に使用するアンテナを、第１のアンテナと第２のアンテナとの間で切り換える切換手段と、切換手段の切り換えを実施する切換制御部とを有し、切換制御部は、携帯電話からの操作信号によりアンテナの切り換えを実施することを特徴とする。
この構成によれば、第１のアンテナと第２のアンテナとの切り換えは、携帯電話で実施できるため、スマートメータ通信装置が操作し辛い分電盤内に配置されても、容易に切換操作できる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、ハウジング内に収容されている第１のアンテナは、ハウジング上部に突出したアンテナ収容部に配置されているため、分電盤に組み付けられても前方に突出させて配置することができる。よって、周囲に機器が組み付けられた状態でもスマートメータと通信する電波は減衰し難く、弱い出力でもスマートメータと通信を実施できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明に係るスマートメータ通信装置の一例を示す斜視図であり、（ａ）は右前方から見た斜視図、（ｂ）は左側から見た斜視図である。

【図2】スマートメータ通信装置の機能ブロック図である。

【図3】スマートメータ通信装置を組み付けた分電盤の正面図である。

【図4】分電盤に配置したスマートメータ通信装置と分岐ブレーカとの関係を示す斜視説明図である。

【図5】アンテナの切り換えを行うスマートフォンの操作画面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係るスマートメータ通信装置の一例を示し、（ａ）は右前方から見た斜視図、（ｂ）は左側から見た斜視図である。スマートメータ通信装置１０は、図１に示すようにハウジング１の背部に電源端子２ａを有し、前面に使用電力情報を出力する出力端子３を備え、上部にアンテナ収容部７が形成されて、側部にアンテナ端子８が設けられている。

【0013】

電源端子２ａは、ハウジング１の背面に形成された３つの矩形の切り欠き２のうち、２つが使用されて形成されている。この３つの切り欠き２は、分電盤内に配設されている主電路を構成するバスバー（図示せず）を収容する部位であり、そのうち２つの切り欠き２にバスバーに接続される端子金具が設けられており、電源端子２ａを形成している。
前面に形成された出力端子３は、分電盤に組み付けた状態で接続操作し易いよう上方に傾斜形成された面に配置され形成されている。また４は拡張端子で、出力端子３と同様に使用電力情報が出力される。更に、５は停電した際に動作させるための外部電源端子、６は機能をリセットしたり設定モードに移行させるためのリセットボタンである。

【0014】

アンテナ収容部７は、ハウジング１の上部に突出形成され、内部にアンテナが収容されている。尚、図１では、アンテナ端子８には外部アンテナの配線Ｌが接続された状態を示している。

【0015】

図２はスマートメータ通信装置１０の機能ブロック図であり、スマートメータ２０と無線通信するスマートメータ通信部９、スマートメータ通信部９が使用するアンテナを切り換える切換部１１、携帯端末であるスマートフォン２１とＷｉ−Ｆｉ通信するＷｉ−Ｆｉ通信部１２、出力端子３に接続された表示装置１９と通信する連携機器通信部１３、拡張端子４に接続された機器と通信する拡張機器通信部１４、スマートメータ通信装置１０を駆動する電源部１５、内蔵アンテナ（第１アンテナ）１６、スマートメータ通信装置１０を制御する制御部１７等を備えている。
また、１８はスマートメータ通信装置１０の外部に設けた外部アンテナ（第２のアンテナ）であり、外部アンテナ１８が接続されている場合は、切換部１１によりスマートメータ通信部９に接続されるアンテナが切り換えられて、何れか一方が使用される。
尚、表示装置１９は、スマートメータ２０から入手した使用電力情報を例えばリアルタイムで表示する機器である。

【0016】

図３はスマートメータ通信装置１０を組み付けた分電盤を示している。ただし、分電盤は前面カバーを外した正面図説明図を示し、外部アンテナ１８を組み付けた状態を示している。また、引き込み線等の主電路は省略してある。
図３において、２４は主幹ブレーカ、２５は分岐ブレーカであり、スマートメータ通信装置１０は多数組み付けられた分岐ブレーカ２５と同様に、分岐ブレーカ２５を組み付けた列に配置され、密着する様に組み付けられている。このように配置することで、分岐ブレーカ２５と同様に分電盤内に配設されたバスバー（図示せず）に接続され、電源が供給される。
また、外部アンテナ１８は電波の減衰が比較的少ない分電盤内の隅部に配置されている。

【0017】

図４は、図３の配置状態でのスマートメータ通信装置１０と、分岐ブレーカ２５の位置関係を示す斜視図を示している。
図４に示すように、スマートメータ通信装置１０のハウジング１は、主要部が分岐ブレーカ２５とほぼ同一サイズ、同一形状で形成されているが、アンテナ収容部７はハウジング１の上部に突出形成され、分岐ブレーカ２５が隣接配置されても埋もれることが無いよう形成されている。この結果、分電盤に組み付けた状態で、アンテナ収容部７は分岐ブレーカ２５より前方に突出して配置される。

【0018】

上記の如く構成されたスマートメータ通信装置１０のアンテナは、次のように切り換えが行われる。
まず、分電盤の近くにおいてスマートフォン２１を操作して、Ｗｉ−Ｆｉ通信部１２と接続するための所定の接続操作を行う。尚、スマートフォン２１にはスマートメータ通信装置１０と通信するための所定のアプリケーションソフトウェアがインストールされている。

【0019】

スマートメータ通信装置１０との通信が確立したら、図５に示すようにスマートフォン２１のディスプレイ２１ａに、切換ボタン２２（２２ａ，２２ｂ）が表示され、切り換えが可能となる。図５では、「内蔵」ボタン２２ａが内蔵アンテナ１６をスマートメータ通信部９に接続するボタン、「外部」ボタン２２ｂが外部アンテナ１８をスマートメータ通信部９に接続するボタンであり、この切換ボタン２２の操作をタッチ操作することで、操作信号がスマートメータ通信装置１０に送信され、Ｗｉ−Ｆｉ通信部１２が受信して制御部１７の制御により、選択された切換ボタン２２のアンテナがスマートメータ通信部９に接続される。尚、図５では内蔵アンテナ１６が選択されて使用されている状態を示している。

【0020】

このように、ハウジング１内に収容されている内蔵アンテナ１６は、ハウジング１上部に突出したアンテナ収容部７に配置されているため、分電盤に組み付けられても前方に突出して配置される。よって、周囲に機器が組み付けられた状態でもスマートメータ２０と通信する電波は減衰し難く、弱い出力でもスマートメータ２０と通信を実施できる
また、アンテナ収容部７は分岐ブレーカ２５より前方に配置されるため、分岐ブレーカ２５に隣接して組み付けられても、内蔵アンテナ１６が埋もれるようなことがなく、電波が減衰し難い。
更に、周囲に配置された機器の影響等で、内蔵アンテナ１６の発信電波の減衰量が大きい場合は、ハウジング１の外部に配置した外部アンテナ１８を内蔵アンテナ１６に代えて使用できるため、スマートメータ２０との通信を実施できる。
また、内蔵アンテナ１６と外部アンテナ１８との切り換えは、スマートフォン２１で実施できるため、スマートメータ通信装置１０が操作し辛い分電盤内に配置されても、容易に切換操作できる。

【0021】

尚、上記実施形態では、スマートフォン２１を使用してアンテナの切換を行っているが、スマートメータ通信装置１０に切換ボタンを設けても良い。

【符号の説明】

【0022】

１・・ハウジング、２ａ・・電源端子、３・・出力端子（送信部）、７・・アンテナ収容部、８・・アンテナ端子、９・・スマートメータ通信部、１０・・スマートメータ通信装置、１１・・切換部（切換手段）、１２・・Ｗｉ−Ｆｉ通信部（携帯電話通信部）、１３・・連携機器通信部、１６・・内蔵アンテナ（第１のアンテナ）、１７・・制御部（切換制御部）、１８・・外部アンテナ（第２のアンテナ）、２１・・スマートフォン（携帯電話）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】