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(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】
(24)【登録日】2024-02-13
(45)【発行日】2024-02-21
(54)【発明の名称】スマートメータ用の無線通信中継装置
(51)【国際特許分類】
H04B 7/155 20060101AFI20240214BHJP
H02J 13/00 20060101ALI20240214BHJP
【ＦＩ】
H04B7/155
H02J13/00 M
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2020020513
(22)【出願日】2020-02-10
(65)【公開番号】P2021125863
(43)【公開日】2021-08-30
【審査請求日】2022-12-22
(73)【特許権者】
【識別番号】000211307
【氏名又は名称】中国電力株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100085660
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 均
(74)【代理人】
【識別番号】100149892
【弁理士】
【氏名又は名称】小川 弥生
(72)【発明者】
【氏名】宮▲崎▼ 俊浩
(72)【発明者】
【氏名】竹田 誠
【審査官】鴨川 学
(56)【参考文献】
【文献】特開２００１－１６８７８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２１４７０５（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１１－０８１５１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－３１９４４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－００９６９８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｂ ７／１５５
Ｈ０２Ｊ １３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
金属製箱体の内部に設置されてメータ内アンテナを介した無線通信によって相手先機器との間で情報を送受信するスマートメータに用いられ、前記スマートメータと前記相手先機器との間の無線通信を中継する無線通信中継装置であって、前記金属製箱体の内部において前記スマートメータが備えたハウジングに設けられ、前記メータ内アンテナとの間で無線通信を行う内部アンテナと、
前記金属製箱体の外部に設置され、前記相手先機器との間で無線通信を行う外部アンテナと、
前記内部アンテナと前記外部アンテナとの間を通信可能に接続する通信ケーブルと、
を備え、
前記スマートメータは、ハウジング本体と共に前記ハウジングの一部を構成するカバー部材を備え、
前記カバー部材は、前記ハウジング本体に収納された前記メータ内アンテナを覆い、且つ前記ハウジング本体に対して着脱自在であり、
前記内部アンテナは、前記カバー部材と一体的に設けられていることを特徴とする無線通信中継装置。
【請求項2】
前記内部アンテナは、樹脂製の前記カバー部材内に一体成型によって隠蔽されていることを特徴とする請求項１に記載の無線通信中継装置。
【請求項3】
前記カバー部材は、前記ハウジング本体に対して封印具によって封印されており、
前記内部アンテナと前記通信ケーブルとの接点を、前記カバー部材の内表面側に設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、スマートメータ用の無線通信中継装置に関する。
【背景技術】
【0002】
需要家の消費電力を計測する電力量計は、検針の自動化等の要請により、検針員による検針を必要とするアナログ方式の旧電力量計から、計測結果を電力会社に送信できるスマートメータに置き換えられている。
スマートメータには、有線通信機能を有するものや無線通信機能を有するものがある。無線通信機能を有するスマートメータは、例えばマルチホップ無線方式や１：Ｎ無線方式による無線通信を行う。
マルチホップ無線方式は、スマートメータ自身が中継器の役割を果たし、スマートメータ同士がリレー方式によって短距離で通信路を形成しあうことにより、広範囲の通信ネットワークを形成する方式である。１：Ｎ無線方式は、携帯電話事業者等の通信事業者が提供する無線データ通信サービスを利用する方式である。
スマートメータには、有線通信機能を有するものや無線通信機能を有するものがある。無線通信機能を有するスマートメータは、例えばマルチホップ無線方式や１：Ｎ無線方式による無線通信を行う。
マルチホップ無線方式は、スマートメータ自身が中継器の役割を果たし、スマートメータ同士がリレー方式によって短距離で通信路を形成しあうことにより、広範囲の通信ネットワークを形成する方式である。１：Ｎ無線方式は、携帯電話事業者等の通信事業者が提供する無線データ通信サービスを利用する方式である。
【0003】
旧電力量計から置き換えられたスマートメータは、通常、旧電力量計と同じ場所に設置される。しかし、旧電力量計は無線通信機能を有していないために無線通信に適さない場所に設置されていることがある。スマートメータが無線通信に適さない場所に設置されると電波（電磁波）が弱められてしまい、無線通信が不安定になってしまう恐れがある。
例えば、多くの建物が密集する都市部において、マルチホップ無線方式を行うスマートメータが金属製の収納ボックス内に設置されると、建物や収納ボックスによって電波が弱められてしまい無線通信が不安定になってしまう恐れがある。
また、山間の地において、１：Ｎ無線方式による無線通信を行うスマートメータが金属製のキャビネット内に設置されると、基地局からの距離が遠いことから電波が弱められ、キャビネットによってさらに電波が弱められてしまうことから、無線通信が不安定になってしまう恐れがある。
例えば、多くの建物が密集する都市部において、マルチホップ無線方式を行うスマートメータが金属製の収納ボックス内に設置されると、建物や収納ボックスによって電波が弱められてしまい無線通信が不安定になってしまう恐れがある。
また、山間の地において、１：Ｎ無線方式による無線通信を行うスマートメータが金属製のキャビネット内に設置されると、基地局からの距離が遠いことから電波が弱められ、キャビネットによってさらに電波が弱められてしまうことから、無線通信が不安定になってしまう恐れがある。
【0004】
スマートメータによる無線通信を安定させるため、スマートメータと通信の相手先機器との間に中継装置を配置する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、スマートメータと電力管理装置との間に中継装置を配置し、スマートメータと電力管理装置との間の無線通信を安定させている。また、特許文献２には、コードレステレフォンのメインセット（親機）とサブセット（子機）との間に伝送手段を配置し、通信を安定させている。特許文献２において、伝送手段は、親機側のアンテナ、及び整合回路のセットと、子機側のアンテナ、及び整合回路のセットと、両整合回路を接続する給電線と、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】国際公開第２０１６／１０４５０１号
【文献】特開昭６３－１３８８４０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献２の伝送手段において、子機側のアンテナの設置場所は、コードレスタイプの子機が室内の様々な場所で使用されることから制限を受ける。従って、特許文献１の中継装置に換えて特許文献２の伝送手段を用いたとしても、スマートメータ側のアンテナについては設置場所に制限を受けることになり、通信が不安定になってしまう恐れがある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、金属製箱体の内部に設置されたスマートメータと相手先機器との間の通信を安定させることにある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、金属製箱体の内部に設置されたスマートメータと相手先機器との間の通信を安定させることにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明は、金属製箱体の内部に設置されてメータ内アンテナを介した無線通信によって相手先機器との間で情報を送受信するスマートメータに用いられ、前記スマートメータと前記相手先機器との間の無線通信を中継する無線通信中継装置であって、前記金属製箱体の内部において前記スマートメータが備えたハウジングに設けられ、前記メータ内アンテナとの間で無線通信を行う内部アンテナと、前記金属製箱体の外部に設置され、前記相手先機器との間で無線通信を行う外部アンテナと、前記内部アンテナと前記外部アンテナとの間を通信可能に接続する通信ケーブルと、を備え、前記スマートメータは、ハウジング本体と共に前記ハウジングの一部を構成するカバー部材を備え、前記カバー部材は、前記ハウジング本体に収納された前記メータ内アンテナを覆い、且つ前記ハウジング本体に対して着脱自在であり、前記内部アンテナは、前記カバー部材と一体的に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、金属製箱体の内部に設置されたスマートメータと相手先機器との間の通信を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】第一実施形態の無線通信中継装置を説明するブロック図である。
【図2】スマートメータの正面図である。
【図3】屋外に設置されたキャビネットに無線通信中継装置を取り付けた状態を説明する図である。
【図4】キャビネット内に収納されたスマートメータ、及び内部アンテナを説明する図である。
【図5】第二実施形態を説明する図であり、野立て太陽光発電施設を説明する斜視図である。
【図6】第三実施形態を説明する図であり、（ａ）はフィルム状の内部アンテナを説明する図、（ｂ）はスマートメータのカバー部材を説明する図、（ｃ）はカバー部材に対してフィルム状の内部アンテナを取り付けた状態を説明する図である。
【図7】第四実施形態を説明する図であり、製造過程で内部アンテナをカバー部材の樹脂内に一体成型し、且つ通信ケーブル用の接点もカバー部材の裏面に一体化した専用のカバー部材を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
＜中継装置の概要＞
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は第一実施形態の無線通信中継装置１を説明するブロック図である。
図１に示す無線通信中継装置１は、金属製のキャビネット１２０（金属製箱体）の内部に設置されてメータ内アンテナ１１２を介した無線通信によって基地局１３０（相手先機器）との間で情報を送受信するスマートメータ１１０に用いられ、スマートメータ１１０と基地局１３０との間の無線通信を中継するための装置である。
無線通信中継装置１は、スマートメータ１１０が備えたハウジング１１３に配置され、メータ内アンテナ１１２との間で無線通信を行う内部アンテナ２と、キャビネット１２０の外部に設置され、基地局１３０との間で無線通信を行う外部アンテナ３と、内部アンテナ２と外部アンテナ３との間を通信可能に接続する通信ケーブル４とを備えたことを特徴としている。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は第一実施形態の無線通信中継装置１を説明するブロック図である。
図１に示す無線通信中継装置１は、金属製のキャビネット１２０（金属製箱体）の内部に設置されてメータ内アンテナ１１２を介した無線通信によって基地局１３０（相手先機器）との間で情報を送受信するスマートメータ１１０に用いられ、スマートメータ１１０と基地局１３０との間の無線通信を中継するための装置である。
無線通信中継装置１は、スマートメータ１１０が備えたハウジング１１３に配置され、メータ内アンテナ１１２との間で無線通信を行う内部アンテナ２と、キャビネット１２０の外部に設置され、基地局１３０との間で無線通信を行う外部アンテナ３と、内部アンテナ２と外部アンテナ３との間を通信可能に接続する通信ケーブル４とを備えたことを特徴としている。
【0011】
この無線通信中継装置１において、内部アンテナ２は、スマートメータ１１０のハウジング１１３に配置されているため、金属製のキャビネット１２０の影響を受けることなく、メータ内アンテナ１１２との間で無線通信を行うことができる。
一方、外部アンテナ３は、キャビネット１２０の外部に設置されているため、金属製のキャビネット１２０の影響を受けることなく、基地局１３０との間で無線通信を行うことができる。
さらに、内部アンテナ２と外部アンテナ３との間を通信ケーブル４によって接続しているため、金属製のキャビネット１２０の影響を受けずに、内部アンテナ２と外部アンテナ３との間で通信を行わせることができる。
その結果、スマートメータ１１０が金属製のキャビネット１２０内に収容されていても、スマートメータ１１０と基地局１３０との間の通信を安定させることができる。
一方、外部アンテナ３は、キャビネット１２０の外部に設置されているため、金属製のキャビネット１２０の影響を受けることなく、基地局１３０との間で無線通信を行うことができる。
さらに、内部アンテナ２と外部アンテナ３との間を通信ケーブル４によって接続しているため、金属製のキャビネット１２０の影響を受けずに、内部アンテナ２と外部アンテナ３との間で通信を行わせることができる。
その結果、スマートメータ１１０が金属製のキャビネット１２０内に収容されていても、スマートメータ１１０と基地局１３０との間の通信を安定させることができる。
【0012】
＜第一実施形態＞
以下、第一実施形態の無線通信中継装置１について詳細に説明するが、先にスマートメータ１１０について説明する。
図１に示すスマートメータ１１０は、需要家における消費電力を計測し、計測値をデジタル変換するメータ本体１１１と、メータ本体１１１に対して電気的に接続され、デジタル変換された計測値を表示する表示部１１５と、メータ本体１１１に対して電気的に接続され、無線通信を行うために電波（電磁波）の送受信を行うメータ内アンテナ１１２と、メータ本体１１１、表示部１１５、及びメータ内アンテナ１１２を収容したハウジング１１３と、を備えている。
以下、第一実施形態の無線通信中継装置１について詳細に説明するが、先にスマートメータ１１０について説明する。
図１に示すスマートメータ１１０は、需要家における消費電力を計測し、計測値をデジタル変換するメータ本体１１１と、メータ本体１１１に対して電気的に接続され、デジタル変換された計測値を表示する表示部１１５と、メータ本体１１１に対して電気的に接続され、無線通信を行うために電波（電磁波）の送受信を行うメータ内アンテナ１１２と、メータ本体１１１、表示部１１５、及びメータ内アンテナ１１２を収容したハウジング１１３と、を備えている。
【0013】
本実施形態のスマートメータ１１０は１：Ｎ無線方式による通信を行うものであるため、メータ内アンテナ１１２は通信事業者が所有する基地局１３０（相手先機器）と通信可能に構成されている。例えば、通信事業者が８００ＭＨｚ帯の周波数を使用している場合には、当該周波数の電波を送受信できる構成を備えている。
メータ内アンテナ１１２が送受信可能な電波の種類は無線通信の相手先機器に応じて定められる。本実施形態において、メータ内アンテナ１１２は、通信ユニットＵＮ内に配置されている。通信ユニットＵＮは、メータ本体１１１に対してモジュラーケーブルによって着脱自在に接続されている。
スマートメータ１１０は、基地局１３０、及び通信ネットワークＮＷを通じて、ヘッドエンドシステム１４０（サーバ）との間で情報を送受信する。
メータ内アンテナ１１２が送受信可能な電波の種類は無線通信の相手先機器に応じて定められる。本実施形態において、メータ内アンテナ１１２は、通信ユニットＵＮ内に配置されている。通信ユニットＵＮは、メータ本体１１１に対してモジュラーケーブルによって着脱自在に接続されている。
スマートメータ１１０は、基地局１３０、及び通信ネットワークＮＷを通じて、ヘッドエンドシステム１４０（サーバ）との間で情報を送受信する。
【0014】
図２は、スマートメータ１１０の正面図である。図２に示すように、ハウジング１１３は、ハウジング本体１１３ａと、ハウジング本体１１３ａに対して着脱自在なカバー部材１１３ｂとを備えている。
ハウジング本体１１３ａの上部は直方体形状をしており、メータ本体１１１が収納されている。表示部１１５は、ハウジング本体１１３ａの上部正面側に取り付けられている。ハウジング本体１１３ａの下部には通信ユニットＵＮ（メータ内アンテナ１１２）及び各種の端子等が収納されており、カバー部材１１３ｂによって覆われている。
なお、カバー部材１１３ｂは、ハウジング本体１１３ａの下部開口に対して着脱自在ではあるが封印具によって封印されている。すなわち、通信ユニットＵＮは、封印具によってハウジング１１３内に封印されている。
ハウジング本体１１３ａの上部は直方体形状をしており、メータ本体１１１が収納されている。表示部１１５は、ハウジング本体１１３ａの上部正面側に取り付けられている。ハウジング本体１１３ａの下部には通信ユニットＵＮ（メータ内アンテナ１１２）及び各種の端子等が収納されており、カバー部材１１３ｂによって覆われている。
なお、カバー部材１１３ｂは、ハウジング本体１１３ａの下部開口に対して着脱自在ではあるが封印具によって封印されている。すなわち、通信ユニットＵＮは、封印具によってハウジング１１３内に封印されている。
【0015】
図３は屋外に設置されたキャビネット１２０に無線通信中継装置１を取り付けた状態を説明する図、図４はキャビネット１２０内に収納されたスマートメータ１１０、及び内部アンテナ２を説明する図である。
図３に示すキャビネット１２０は、公園、広場、施設内の空き地などの屋外に設置される。このキャビネット１２０は、縦長直方体形状の金属製箱体であって、正面上部が金属製の蓋体１２２によって開閉自在なキャビネット本体１２１と、キャビネット本体１２１の上部に取り付けられた金属製の切妻屋根１２３とを備えている。
図４に示すように、スマートメータ１１０は、支持板１２４を介してキャビネット本体１２１内の上部に取り付けられている。スマートメータ１１０の測定値は、キャビネット１２０正面上部の蓋体１２２に設けた覗き窓１２２ａを通してキャビネット１２０の外から視認できる。また、封印具取付装置１２２ｂには電力会社の封印具が設置されているため、蓋体１２２の開閉は電力会社以外の者には行えない。
図３に示すキャビネット１２０は、公園、広場、施設内の空き地などの屋外に設置される。このキャビネット１２０は、縦長直方体形状の金属製箱体であって、正面上部が金属製の蓋体１２２によって開閉自在なキャビネット本体１２１と、キャビネット本体１２１の上部に取り付けられた金属製の切妻屋根１２３とを備えている。
図４に示すように、スマートメータ１１０は、支持板１２４を介してキャビネット本体１２１内の上部に取り付けられている。スマートメータ１１０の測定値は、キャビネット１２０正面上部の蓋体１２２に設けた覗き窓１２２ａを通してキャビネット１２０の外から視認できる。また、封印具取付装置１２２ｂには電力会社の封印具が設置されているため、蓋体１２２の開閉は電力会社以外の者には行えない。
【0016】
次に、無線通信中継装置１について説明する。図１にて説明したように、無線通信中継装置１は、内部アンテナ２、外部アンテナ３、及び通信ケーブル４を備えている。
内部アンテナ２は、スマートメータ１１０のメータ内アンテナ１１２と無線通信を行うものであるため、メータ内アンテナ１１２と同じ周波数帯（例えば８００ＭＨｚ帯）の電波を送受信可能に構成されている。内部アンテナ２の種類は、電波を送受信できればどのようなものであってもよいが、キャビネット１２０内の限られたスペースに収納することを考慮すると、ダイポールアンテナ、モノポールアンテナ、又はループアンテナが好ましい。
図４に示すように、本実施形態では、内部アンテナ２をモノポールアンテナによって構成している。この内部アンテナ２は、扁平な長方形状のアンテナ本体２ａと、アンテナ本体２ａの一端側の表面に設けられ、通信ケーブル４に接続される接続コネクタ２ｂと、接続コネクタ２ｂ、及び通信ケーブル４の端部をカバーするコネクタカバー２ｃと、を備えている。
内部アンテナ２（アンテナ本体２ａ）は、ハウジング１１３の側面に配置されている。例えば、内部アンテナ２をカバー部材１１３ｂ左側面（所定位置）に対して両面テープによって左側方から貼設している。
なお、内部アンテナ２のハウジング１１３への取り付けは両面テープに限られない。例えば、接着剤によって貼り付けてもよいし、結束バンドによって固定してもよい。
内部アンテナ２は、スマートメータ１１０のメータ内アンテナ１１２と無線通信を行うものであるため、メータ内アンテナ１１２と同じ周波数帯（例えば８００ＭＨｚ帯）の電波を送受信可能に構成されている。内部アンテナ２の種類は、電波を送受信できればどのようなものであってもよいが、キャビネット１２０内の限られたスペースに収納することを考慮すると、ダイポールアンテナ、モノポールアンテナ、又はループアンテナが好ましい。
図４に示すように、本実施形態では、内部アンテナ２をモノポールアンテナによって構成している。この内部アンテナ２は、扁平な長方形状のアンテナ本体２ａと、アンテナ本体２ａの一端側の表面に設けられ、通信ケーブル４に接続される接続コネクタ２ｂと、接続コネクタ２ｂ、及び通信ケーブル４の端部をカバーするコネクタカバー２ｃと、を備えている。
内部アンテナ２（アンテナ本体２ａ）は、ハウジング１１３の側面に配置されている。例えば、内部アンテナ２をカバー部材１１３ｂ左側面（所定位置）に対して両面テープによって左側方から貼設している。
なお、内部アンテナ２のハウジング１１３への取り付けは両面テープに限られない。例えば、接着剤によって貼り付けてもよいし、結束バンドによって固定してもよい。
【0017】
図１に示すように、外部アンテナ３は通信事業者が所有する基地局１３０と無線通信を行うものであるため、基地局１３０やメータ内アンテナ１１２と同じ周波数帯の電波を送受信可能に構成されている。
図３に示すように、本実施形態において、外部アンテナ３は、キャビネット１２０の屋根１２３に取り付けられているが、キャビネット１２０の外部であればキャビネット１２０の屋根１２３に限られない。例えば、家屋の屋根、ビル等の建物の屋上、或いは支柱に取り付けてもよい。
外部アンテナ３の種類は、電波を送受信できればどのようなものであってもよいが、キャビネット１２０の屋根１２３に取り付けることを考慮すると、モノポールアンテナ（ホイップアンテナ）が好ましい。また、外部アンテナ３を建物の屋根１２３や支柱に取り付ける時には、遠距離の無線通信に適していることから、八木アンテナやダイポールアンテナが好ましい。
図３に示すように、本実施形態において、外部アンテナ３は、キャビネット１２０の屋根１２３に取り付けられているが、キャビネット１２０の外部であればキャビネット１２０の屋根１２３に限られない。例えば、家屋の屋根、ビル等の建物の屋上、或いは支柱に取り付けてもよい。
外部アンテナ３の種類は、電波を送受信できればどのようなものであってもよいが、キャビネット１２０の屋根１２３に取り付けることを考慮すると、モノポールアンテナ（ホイップアンテナ）が好ましい。また、外部アンテナ３を建物の屋根１２３や支柱に取り付ける時には、遠距離の無線通信に適していることから、八木アンテナやダイポールアンテナが好ましい。
【0018】
通信ケーブル４は、内部アンテナ２と外部アンテナ３との間を通信可能に接続し、各アンテナ２、３の間で高周波電力を伝送するための電線（給電線）である。本実施形態では、例えばインピーダンス値が５０オームの同軸ケーブルが用いられており、その長さは内部アンテナ２から外部アンテナ３までの距離に応じて定められる。
例えば、外部アンテナ３をキャビネット１２０の屋根１２３に取り付ける時において、通信ケーブル４の長さは２ｍ乃至５ｍ程度に定められる。また、外部アンテナ３を建物の屋根や支柱に取り付ける時には、通信ケーブル４の長さは１０ｍ以上に定められる。
例えば、外部アンテナ３をキャビネット１２０の屋根１２３に取り付ける時において、通信ケーブル４の長さは２ｍ乃至５ｍ程度に定められる。また、外部アンテナ３を建物の屋根や支柱に取り付ける時には、通信ケーブル４の長さは１０ｍ以上に定められる。
【0019】
なお、通信ケーブル４と各アンテナ２、３との接続点（給電点）では、マッチングが図られている。具体的には、通信ケーブル４から見た時の各アンテナ２、３側のインピーダンス値を通信ケーブル４のインピーダンス値（本実施形態では５０オーム）に一致させており、通信ケーブル４と各アンテナ２、３の間でエネルギーの反射が無いように接続している。図示は省略するが、整合回路を設けてインピーダンス値を一致させてもよい。
また、通信ケーブル４は、内部アンテナ２と外部アンテナ３との間で高周波電力を伝送できれば同軸ケーブルに限られない。例えば、通信ケーブル４としてフィーダー線を用いてもよい。
また、通信ケーブル４は、内部アンテナ２と外部アンテナ３との間で高周波電力を伝送できれば同軸ケーブルに限られない。例えば、通信ケーブル４としてフィーダー線を用いてもよい。
【0020】
図１、図３、及び図４に示すように、本実施形態の無線通信中継装置１では、キャビネット１２０内の内部アンテナ２はスマートメータ１１０のハウジング１１３に配置されており、メータ内アンテナ１１２との間で高い効率で無線通信を行う。また、キャビネット１２０外の外部アンテナ３はキャビネット１２０に影響されることなく、基地局１３０との間で無線通信を行う。さらに、通信ケーブル４は、内部アンテナ２と外部アンテナ３との間、言い換えればキャビネット１２０の内側と外側の間において、キャビネット１２０に影響されることなく高周波電力を伝送する。
従って、本実施形態の無線通信中継装置１を使用することにより、キャビネット１２０が金属製であってもキャビネット１２０に影響されることなく、キャビネット１２０内のスマートメータ１１０とキャビネット１２０外の基地局１３０（相手先機器）との間の通信を安定して行わせることができる。
従って、本実施形態の無線通信中継装置１を使用することにより、キャビネット１２０が金属製であってもキャビネット１２０に影響されることなく、キャビネット１２０内のスマートメータ１１０とキャビネット１２０外の基地局１３０（相手先機器）との間の通信を安定して行わせることができる。
【0021】
＜第二実施形態＞
前述の第一実施形態において、無線通信中継装置１が取り付けられるスマートメータ１１０（キャビネット１２０）は、公園、広場、施設内の空き地等に設置されていたが、本発明に係る無線通信中継装置１は、他の場所（例えば、図５に示す野立て太陽光発電施設２００）に設置されたスマートメータ１１０にも取り付けることができる。
野立て太陽光発電施設２００（以下、発電施設２００）の殆んどは、周りに民家が無い山間の地で基地局からの距離が遠い所に施設されている。以下、発電施設２００について説明する。図５は、発電施設２００を説明する斜視図である。
前述の第一実施形態において、無線通信中継装置１が取り付けられるスマートメータ１１０（キャビネット１２０）は、公園、広場、施設内の空き地等に設置されていたが、本発明に係る無線通信中継装置１は、他の場所（例えば、図５に示す野立て太陽光発電施設２００）に設置されたスマートメータ１１０にも取り付けることができる。
野立て太陽光発電施設２００（以下、発電施設２００）の殆んどは、周りに民家が無い山間の地で基地局からの距離が遠い所に施設されている。以下、発電施設２００について説明する。図５は、発電施設２００を説明する斜視図である。
【0022】
発電施設２００は、太陽光パネル２１０と、メータボックス２２０と、を備えている。
太陽光パネル２１０は、複数の薄膜型の太陽電池を直列に接続した板状のユニットを複数備えており、各ユニットを直列及び並列に接続したものである。本実施形態では、太陽光パネル２１０をフレーム２１１によって設置している。太陽光パネル２１０が発電した直流は接続箱や集電盤を経て高電圧化され、パワーコンディショナーにて交流に変換された後、電力系統に送られる。
発電施設２００において、スマートメータ１１０は、パワーコンディショナーと電力系統の間に配置される。本実施形態のスマートメータ１１０は１：Ｎ無線方式による通信を行うものであるので、図１にて説明したように、メータ内アンテナ１１２は通信事業者が所有する基地局１３０と通信可能に構成されている。
太陽光パネル２１０は、複数の薄膜型の太陽電池を直列に接続した板状のユニットを複数備えており、各ユニットを直列及び並列に接続したものである。本実施形態では、太陽光パネル２１０をフレーム２１１によって設置している。太陽光パネル２１０が発電した直流は接続箱や集電盤を経て高電圧化され、パワーコンディショナーにて交流に変換された後、電力系統に送られる。
発電施設２００において、スマートメータ１１０は、パワーコンディショナーと電力系統の間に配置される。本実施形態のスマートメータ１１０は１：Ｎ無線方式による通信を行うものであるので、図１にて説明したように、メータ内アンテナ１１２は通信事業者が所有する基地局１３０と通信可能に構成されている。
【0023】
メータボックス２２０は、スマートメータ１１０を収納するための金属製箱体であり、支柱２３０における高さ方向の途中に取り付けられている。
メータボックス２２０は、直方体形状の金属製箱体であって、正面上部が金属製の蓋体２２２によって開閉自在なボックス本体２２１を備えている。蓋体２２２には覗き窓２２２ａが設けられている。覗き窓２２２ａを通じてスマートメータ１１０の測定値をメータボックス２２０の外から視認できる。また、封印具取付装置２２２ｂには電力会社の封印具が設置されているため、蓋体２２２の開閉は電力会社以外の者には行えない。
メータボックス２２０（スマートメータ１１０）に対し、図１にて説明した無線通信中継装置１を取り付けることにより、基地局１３０との間の通信を安定して行わせることができる。
この場合において、メータボックス２２０内のスマートメータ１１０に対しては、図４にて説明したように、内部アンテナ２（アンテナ本体２ａ）をハウジング１１３の側面に配置する。また、図５に示すように、外部アンテナ３はメータボックス２２０の上面に設置する。そして、内部アンテナ２と外部アンテナ３との間を通信ケーブル４によって接続する。
メータボックス２２０は、直方体形状の金属製箱体であって、正面上部が金属製の蓋体２２２によって開閉自在なボックス本体２２１を備えている。蓋体２２２には覗き窓２２２ａが設けられている。覗き窓２２２ａを通じてスマートメータ１１０の測定値をメータボックス２２０の外から視認できる。また、封印具取付装置２２２ｂには電力会社の封印具が設置されているため、蓋体２２２の開閉は電力会社以外の者には行えない。
メータボックス２２０（スマートメータ１１０）に対し、図１にて説明した無線通信中継装置１を取り付けることにより、基地局１３０との間の通信を安定して行わせることができる。
この場合において、メータボックス２２０内のスマートメータ１１０に対しては、図４にて説明したように、内部アンテナ２（アンテナ本体２ａ）をハウジング１１３の側面に配置する。また、図５に示すように、外部アンテナ３はメータボックス２２０の上面に設置する。そして、内部アンテナ２と外部アンテナ３との間を通信ケーブル４によって接続する。
【0024】
＜第三実施形態＞
前述の第一実施形態において、内部アンテナ２はモノポールアンテナによって構成されており、両面テープによってハウジング１１３に貼設されていたが、この構成に限定されるものではない。
図６（ａ）乃至（ｃ）は、内部アンテナ２Ａをフィルムアンテナによって構成した第三実施形態の無線通信中継装置１の要部（内部アンテナ２Ａ）を説明する図である。
図６（ａ）に示すように、第三実施形態の内部アンテナ２Ａは、電気絶縁性を有する合成樹脂製のベースフィルム２１と、ベースフィルム２１に形成された金属製（例えば銅製）の導体パターン２２と、導体パターン２２と通信ケーブル４とを電気的に接続した接点２３と、を備えている。接点２３の表面は、電気絶縁性を有する部材で覆われている。
なお、第三実施形態の無線通信中継装置１において、他の構成は第一実施形態の無線通信中継装置１と同じであるため、説明は省略する。
前述の第一実施形態において、内部アンテナ２はモノポールアンテナによって構成されており、両面テープによってハウジング１１３に貼設されていたが、この構成に限定されるものではない。
図６（ａ）乃至（ｃ）は、内部アンテナ２Ａをフィルムアンテナによって構成した第三実施形態の無線通信中継装置１の要部（内部アンテナ２Ａ）を説明する図である。
図６（ａ）に示すように、第三実施形態の内部アンテナ２Ａは、電気絶縁性を有する合成樹脂製のベースフィルム２１と、ベースフィルム２１に形成された金属製（例えば銅製）の導体パターン２２と、導体パターン２２と通信ケーブル４とを電気的に接続した接点２３と、を備えている。接点２３の表面は、電気絶縁性を有する部材で覆われている。
なお、第三実施形態の無線通信中継装置１において、他の構成は第一実施形態の無線通信中継装置１と同じであるため、説明は省略する。
【0025】
内部アンテナ２Ａは、図６（ｂ）に示すカバー部材１１３ｂ表面の所定領域に貼設される。内部アンテナ２Ａの貼設は、両面テープによって行ってもよいし、接着剤によって行ってもよい。
図６（ｃ）に示すように、内部アンテナ２Ａをカバー部材１１３ｂに予め貼設しておくことにより、内部アンテナ２Ａの取り付けは、既設のカバー部材１１３ｂに換えて内部アンテナ２Ａを貼設したカバー部材１１３ｂをハウジング本体１１３ａに対して取り付けるだけ済む。
従って、第三実施形態の無線通信中継装置１では、設置の容易化が図れる。
図６（ｃ）に示すように、内部アンテナ２Ａをカバー部材１１３ｂに予め貼設しておくことにより、内部アンテナ２Ａの取り付けは、既設のカバー部材１１３ｂに換えて内部アンテナ２Ａを貼設したカバー部材１１３ｂをハウジング本体１１３ａに対して取り付けるだけ済む。
従って、第三実施形態の無線通信中継装置１では、設置の容易化が図れる。
【0026】
＜第四実施形態＞
前述の第三実施形態では、内部アンテナ２Ａをフィルムアンテナによって構成し、カバー部材１１３ｂ表面の所定領域に貼設していたが、この構成に限定されない。
図７は、第四実施形態を説明する図であり、内部アンテナ２１’を一体成型した専用のカバー部材１１３ｂ’を説明する図である。
このカバー部材１１３ｂ’は、カバー部材１１３ｂ’を製造する過程で導体パターン２２’を備えた内部アンテナ２１’を樹脂内に一体成型して隠蔽し、さらに導体パターン２２’に対して電気的に接続された通信ケーブル４用の接点２３’をカバー部材１１３ｂ’の内表面（裏面）に一体化したものである。接点２３’の表面は、電気絶縁性を有する部材で覆われている。
カバー部材１１３ｂ’では、内部アンテナ２１’や接点２３’がメータ外部から見えないように隠蔽されているため、美観が損なわれない。さらに、接点２３’がカバー部材１１３ｂ’の内表面に一体化されているため、通信ケーブル４を取り外す場合には、カバー部材１１３ｂ’を脱着する必要があり、悪意のある第三者が接点２３’から通信ケーブル４を容易に取り外す不都合を有効に防止できる。
万一、上記の第三者が接点２３’から通信ケーブル４を取り外したとしても、ハウジング本体１１３ａに対してカバー部材１１３ｂ’の脱着を感知する接点が備えられており、脱着情報が無線通信によってヘッドエンドシステム１４０（サーバー）に蓄積されるため追跡調査も容易に行える。
前述の第三実施形態では、内部アンテナ２Ａをフィルムアンテナによって構成し、カバー部材１１３ｂ表面の所定領域に貼設していたが、この構成に限定されない。
図７は、第四実施形態を説明する図であり、内部アンテナ２１’を一体成型した専用のカバー部材１１３ｂ’を説明する図である。
このカバー部材１１３ｂ’は、カバー部材１１３ｂ’を製造する過程で導体パターン２２’を備えた内部アンテナ２１’を樹脂内に一体成型して隠蔽し、さらに導体パターン２２’に対して電気的に接続された通信ケーブル４用の接点２３’をカバー部材１１３ｂ’の内表面（裏面）に一体化したものである。接点２３’の表面は、電気絶縁性を有する部材で覆われている。
カバー部材１１３ｂ’では、内部アンテナ２１’や接点２３’がメータ外部から見えないように隠蔽されているため、美観が損なわれない。さらに、接点２３’がカバー部材１１３ｂ’の内表面に一体化されているため、通信ケーブル４を取り外す場合には、カバー部材１１３ｂ’を脱着する必要があり、悪意のある第三者が接点２３’から通信ケーブル４を容易に取り外す不都合を有効に防止できる。
万一、上記の第三者が接点２３’から通信ケーブル４を取り外したとしても、ハウジング本体１１３ａに対してカバー部材１１３ｂ’の脱着を感知する接点が備えられており、脱着情報が無線通信によってヘッドエンドシステム１４０（サーバー）に蓄積されるため追跡調査も容易に行える。
【0027】
＜変形例＞
前述の各実施形態において、スマートメータ１１０は１：Ｎ無線方式による通信を行うものであったが、本発明は１：Ｎ無線方式のスマートメータ１１０に限定されるものではない。例えば、マルチホップ通信方式のスマートメータにも適用できる。
マルチホップ通信方式のスマートメータに適用する時には、各スマートメータに対して上述の無線通信中継装置１を取り付ければよい。この場合、一のスマートメータを基準にすると、通信可能範囲に設置された他のスマートメータが通信の相手先機器に対応する。
なお、マルチホップ通信方式のスマートメータでは、例えば９２０ＭＨｚ帯の周波数が使用される。このため、無線通信中継装置１が備える内部アンテナ２、２Ａ、及び外部アンテナ３は、９２０ＭＨｚ帯の周波数によって電波を送受信可能なものが用いられる。
前述の各実施形態において、スマートメータ１１０は１：Ｎ無線方式による通信を行うものであったが、本発明は１：Ｎ無線方式のスマートメータ１１０に限定されるものではない。例えば、マルチホップ通信方式のスマートメータにも適用できる。
マルチホップ通信方式のスマートメータに適用する時には、各スマートメータに対して上述の無線通信中継装置１を取り付ければよい。この場合、一のスマートメータを基準にすると、通信可能範囲に設置された他のスマートメータが通信の相手先機器に対応する。
なお、マルチホップ通信方式のスマートメータでは、例えば９２０ＭＨｚ帯の周波数が使用される。このため、無線通信中継装置１が備える内部アンテナ２、２Ａ、及び外部アンテナ３は、９２０ＭＨｚ帯の周波数によって電波を送受信可能なものが用いられる。
【0028】
[本発明の実施態様例と作用、効果のまとめ]
＜第一の実施態様＞
本態様に係る無線通信中継装置１は、キャビネット１２０（金属製箱体）の内部に設置されてメータ内アンテナ１１２を介した無線通信によって通信事業者の基地局１３０や他のスマートメータ（相手先機器）との間で情報を送受信するスマートメータ１１０に用いられ、スマートメータ１１０と基地局１３０等との間の無線通信を中継する装置であり、キャビネット１２０の内部においてスマートメータ１１０が備えたハウジング１１３に配置され、メータ内アンテナ１１２との間で無線通信を行う内部アンテナ２、２Ａと、キャビネット１２０の外部に設置され、基地局１３０等との間で無線通信を行う外部アンテナ３と、内部アンテナ２等と外部アンテナ３との間を通信可能に接続する通信ケーブル４と、を備えたことを特徴とする。
本態様に係る無線通信中継装置１によれば、内部アンテナ２等とメータ内アンテナ１１２との間、外部アンテナ３と基地局１３０との間、及び内部アンテナ２、２Ａと外部アンテナ３との間のそれぞれにおいて、金属製のキャビネット１２０の影響を受けることなく通信を行うことができる。
その結果、スマートメータ１１０と基地局１３０等との間の通信を安定させることができる。
＜第一の実施態様＞
本態様に係る無線通信中継装置１は、キャビネット１２０（金属製箱体）の内部に設置されてメータ内アンテナ１１２を介した無線通信によって通信事業者の基地局１３０や他のスマートメータ（相手先機器）との間で情報を送受信するスマートメータ１１０に用いられ、スマートメータ１１０と基地局１３０等との間の無線通信を中継する装置であり、キャビネット１２０の内部においてスマートメータ１１０が備えたハウジング１１３に配置され、メータ内アンテナ１１２との間で無線通信を行う内部アンテナ２、２Ａと、キャビネット１２０の外部に設置され、基地局１３０等との間で無線通信を行う外部アンテナ３と、内部アンテナ２等と外部アンテナ３との間を通信可能に接続する通信ケーブル４と、を備えたことを特徴とする。
本態様に係る無線通信中継装置１によれば、内部アンテナ２等とメータ内アンテナ１１２との間、外部アンテナ３と基地局１３０との間、及び内部アンテナ２、２Ａと外部アンテナ３との間のそれぞれにおいて、金属製のキャビネット１２０の影響を受けることなく通信を行うことができる。
その結果、スマートメータ１１０と基地局１３０等との間の通信を安定させることができる。
【0029】
＜第二の実施態様＞
本態様に係る無線通信中継装置１において、スマートメータ１１０は、ハウジング本体１１３ａと共にハウジング１１３の一部を構成し、且つハウジング本体１１３ａに対して着脱自在なカバー部材１１３ｂを備えており、内部アンテナ２Ａは、カバー部材１１３ｂに貼設されたフィルムアンテナによって構成されていることを特徴とする。
本態様に係る無線通信中継装置１によれば、内部アンテナ２Ａをカバー部材１１３ｂに予め貼設しておくことにより、内部アンテナ２Ａの取り付けは、既設のカバー部材１１３ｂに換えて内部アンテナ２Ａを貼設したカバー部材１１３ｂをハウジング本体１１３ａに対して取り付けるだけ済むため、設置の容易化が図れる。
本態様に係る無線通信中継装置１において、スマートメータ１１０は、ハウジング本体１１３ａと共にハウジング１１３の一部を構成し、且つハウジング本体１１３ａに対して着脱自在なカバー部材１１３ｂを備えており、内部アンテナ２Ａは、カバー部材１１３ｂに貼設されたフィルムアンテナによって構成されていることを特徴とする。
本態様に係る無線通信中継装置１によれば、内部アンテナ２Ａをカバー部材１１３ｂに予め貼設しておくことにより、内部アンテナ２Ａの取り付けは、既設のカバー部材１１３ｂに換えて内部アンテナ２Ａを貼設したカバー部材１１３ｂをハウジング本体１１３ａに対して取り付けるだけ済むため、設置の容易化が図れる。
【0030】
＜第三の実施態様＞
本態様に係る無線通信中継装置１において、スマートメータ１１０は、ハウジング本体１１３ａと共にハウジング１１３の一部を構成し、且つハウジング本体１１３ａに対して着脱自在な樹脂製のカバー部材１１３ｂ’を備えており、内部アンテナ２１’はカバー部材１１３ｂ’内に一体成型され、且つ内部アンテナ２１’と通信ケーブル４との接点２３’をカバー部材１１３ｂ’の内表面側に設けたことを特徴とする。
本態様に係る無線通信中継装置１によれば、内部アンテナ２１’をカバー部材１１３ｂ’内に一体成型し、且つ接点２３’をカバー部材１１３ｂ’の内表面側に設けたので、悪意のある第三者が接点２３’から通信ケーブル４を取り外そうとしても、この行為を有効に防止できる。
また、内部アンテナ２１’がカバー部材１１３ｂ’内に一体成型され、且つ接点２３’がカバー部材１１３ｂ’の内表面側に設けられているので、美観を損なわない。
本態様に係る無線通信中継装置１において、スマートメータ１１０は、ハウジング本体１１３ａと共にハウジング１１３の一部を構成し、且つハウジング本体１１３ａに対して着脱自在な樹脂製のカバー部材１１３ｂ’を備えており、内部アンテナ２１’はカバー部材１１３ｂ’内に一体成型され、且つ内部アンテナ２１’と通信ケーブル４との接点２３’をカバー部材１１３ｂ’の内表面側に設けたことを特徴とする。
本態様に係る無線通信中継装置１によれば、内部アンテナ２１’をカバー部材１１３ｂ’内に一体成型し、且つ接点２３’をカバー部材１１３ｂ’の内表面側に設けたので、悪意のある第三者が接点２３’から通信ケーブル４を取り外そうとしても、この行為を有効に防止できる。
また、内部アンテナ２１’がカバー部材１１３ｂ’内に一体成型され、且つ接点２３’がカバー部材１１３ｂ’の内表面側に設けられているので、美観を損なわない。
【符号の説明】
【0031】
１…無線通信中継装置、２、２Ａ…内部アンテナ、３…外部アンテナ、４…通信ケーブル、１１０…スマートメータ、１１１…メータ本体、１１２…メータ内アンテナ、１１３…ハウジング、１１５…表示部、１２０…キャビネット、１３０…基地局
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】