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技術 計量メータシステム、計量データ処理装置、計量メータ及び計量データ処理方法

出願人 NECプラットフォームズ株式会社
発明者 長島勝城
出願日 2015年3月19日 (5年9ヶ月経過) 出願番号 2015-055667
公開日 2016年10月6日 (4年2ヶ月経過) 公開番号 2016-177406
状態 特許登録済
技術分野 測定値信号、等のための伝送方式 選択的呼出装置(遠隔制御・遠隔測定用) 光通信システム
主要キーワード 発光強度調整 判別期間 計量メータ 無通信期間 赤外線通信機器 判別閾値 発光強度制御 電気信号レベル
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図面 (9)

課題

計量データ欠損を抑制できる計量メータステムを提供すること。

解決手段

本発明は、計量メータにおいて計量された計量データを赤外線通信を用いて計量データ処理装置に送信する計量メータシステムであって、前記計量データ処理装置は前記計量メータからの計量データ受信時に赤外線受光部で計量データを電気信号に変換し、発光消光状態の電気信号の電位比較を基に外乱光による影響の有無を判別し、外乱光による影響ありと判別した場合は赤外線発光強度を上げるよう赤外線通信により前記計量メータに指示し、前記計量メータは赤外線発光強度を上げて発光することを特徴とした計量メータシステムである。

概要

背景

計量メータの例として、電力メータガスメータ水道メータ等がある。以下電力メータを例にとって説明する。電力メータの計量値無線PLCなどのデータ通信機能を用いて自動的に収集する電力検針システム運用されている。電力メータの計量値を無線やPLC(Power Line Communication)などのデータ通信機能を用いて自動的に収集する電力検針システムにおいて、電力メータから計量データ処理装置への計量データの受け渡しには、赤外線通信が用いられる。赤外線通信においては、受信側(計量データ処理装置)にて、赤外線信号電気信号へ変換され、送信側(電力メータ)の赤外線発光状態と、消光状態を電気信号“1”と“0”で識別することで計量データを復元通信成立する。

しかし、電力メータが設置される場所は、屋外であることが多く、赤外線通信を使用した計量データの受け渡しを行おうとした場合、太陽光の影響を受ける可能性がある。太陽光は、様々な波長成分で構成されており、この中には、電力メータが計量データの受け渡しに使用する赤外線通信の波長成分も含まれている。

赤外線受光部は、太陽光が入射した場合にも、送信側の赤外線発光状態受信時と同じように反応してしまう。そのため、なんらかのルートを通して、計量データ処理装置の赤外線受光部へ太陽光が入射した場合、電力メータからの赤外線データと、太陽光の区別がつかない。そのため、計量データ処理装置では、電力メータからの計量データを正常に復元することができず、赤外線通信障害を生じてしまう。赤外線通信障害としては、太陽光の入射により、消光状態を検出できず、計量データをまったく受信できないケース、計量データにデータ化けが生じ、誤ったデータとして受信してしまうケースが考えられる。いずれのケースにおいても、使用電力量が正しく計測できないことで、お客様への課金誤りが生じる可能性があり、非常に重大な問題となりえる。

概要

計量データの欠損を抑制できる計量メータシステムを提供すること。 本発明は、計量メータにおいて計量された計量データを赤外線通信を用いて計量データ処理装置に送信する計量メータシステムであって、前記計量データ処理装置は前記計量メータからの計量データ受信時に赤外線受光部で計量データを電気信号に変換し、発光、消光状態の電気信号の電位比較を基に外乱光による影響の有無を判別し、外乱光による影響ありと判別した場合は赤外線発光強度を上げるよう赤外線通信により前記計量メータに指示し、前記計量メータは赤外線発光強度を上げて発光することを特徴とした計量メータシステムである。

目的

特開2005-295191号公報
特開2000-115078号公報






現状の電力メータと計量データ処理装置の機能分担は、電力メータは計量データを送信すること、計量データ処理装置は、計量データを受信し、必要なデータ加工や上位装置へ計量データを転送することである

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

計量メータにおいて計量された計量データ赤外線通信を用いて計量データ処理装置に送信する計量メータシステムであって、前記計量データ処理装置は前記計量メータからの計量データ受信時に赤外線受光部で計量データを電気信号に変換し、発光消光状態の電気信号の電位比較を基に外乱光による影響の有無を判別し、外乱光による影響ありと判別した場合は赤外線発光強度を上げるよう赤外線通信により前記計量メータに指示し、前記計量メータは赤外線発光強度を上げて発光することを特徴とした計量メータシステム。

請求項2

前記計量データ処理装置は外乱光による影響の有無を判別するに際し、発光、消光状態の電位差が予め設定した第1の外乱光判別閾値を下回った場合に外乱光による影響ありと判別し、計量メータの赤外線発光強度を大きくするよう制御する請求項1に記載の計量メータシステム。

請求項3

前記第1の外乱光判別閾値は、前記計量データの発光状態と消光状態を識別可能な電位差よりも大きい請求項2に記載の計量メータシステム。

請求項4

計量データ処理装置における計量データの発光、消光状態の電位差が前記第1の外乱光判別閾値より大きい第2の外乱光判別閾値より大きくなった場合は、赤外線発光強度を下げるよう前記計量メータに指示し、電位差が前記第1の外乱光判別閾値以上でかつ前記第2の外乱光判別閾値以下となるように前記計量メータの赤外線発光強度を制御する請求項2または3に記載の計量メータシステム。

請求項5

前記計量データ処理装置から前記計量メータへの発光強度の指示を受信した際、発光、消光状態の電気信号の電位比較を基に前記計量メータでの外乱光による影響の有無を判別し、外乱光による影響ありと判別した場合は赤外線発光強度を上げるよう赤外線通信により前記計量データ処理装置に指示し、前記計量データ処理装置は赤外線発光強度を上げて発光する請求項1から4のいずれか一項に記載の計量メータシステム。

請求項6

計量メータからの計量データを赤外線通信で受信する計量データ処理装置であって、電気信号レベルにより外乱光の影響有無を判定し、外乱光の影響ありと判断した場合、前記計量メータに対して赤外線通信の発光強度を大きくするよう指示することを特徴とする計量データ処理装置。

請求項7

測定した計量データを赤外線通信で計量データ処理装置に送信する計量メータであって、前記計量データ処理装置が電気信号レベルにより外乱光の影響有無を判定し、外乱光の影響ありと判断して赤外線通信の発光強度を大きくするよう指示をした場合、前記計量データ処理装置への前記赤外線通信の発光強度を大きくすることを特徴とする計量メータ。

請求項8

計量メータにおいて計量された計量データを赤外線通信を用いて計量データ処理装置に送信する計量データ処理方法であって、前記計量データ処理装置は前記計量メータからの計量データ受信時に赤外線受光部で計量データを電気信号に変換し、発光、消光状態の電気信号の電位比較を基に外乱光による影響の有無を判別し、外乱光による影響ありと判別した場合は赤外線発光強度を上げるよう赤外線通信により前記計量メータに指示し、前記計量メータは赤外線発光強度を上げて発光することを特徴とした計量データ処理方法。

請求項9

前記計量データ処理装置から前記計量メータへの赤外線通信による指示は、前記計量メータから前記計量データ処理装置への計量データの通信がない期間に行う請求項8に記載の計量データ処理方法。

技術分野

0001

本発明は、計量メータステム計量データ処理装置、計量メータ及び計量データ処理方法に関する。

背景技術

0002

計量メータの例として、電力メータガスメータ水道メータ等がある。以下電力メータを例にとって説明する。電力メータの計量値無線PLCなどのデータ通信機能を用いて自動的に収集する電力検針システム運用されている。電力メータの計量値を無線やPLC(Power Line Communication)などのデータ通信機能を用いて自動的に収集する電力検針システムにおいて、電力メータから計量データ処理装置への計量データの受け渡しには、赤外線通信が用いられる。赤外線通信においては、受信側(計量データ処理装置)にて、赤外線信号電気信号へ変換され、送信側(電力メータ)の赤外線発光状態と、消光状態を電気信号“1”と“0”で識別することで計量データを復元通信成立する。

0003

しかし、電力メータが設置される場所は、屋外であることが多く、赤外線通信を使用した計量データの受け渡しを行おうとした場合、太陽光の影響を受ける可能性がある。太陽光は、様々な波長成分で構成されており、この中には、電力メータが計量データの受け渡しに使用する赤外線通信の波長成分も含まれている。

0004

赤外線受光部は、太陽光が入射した場合にも、送信側の赤外線発光状態受信時と同じように反応してしまう。そのため、なんらかのルートを通して、計量データ処理装置の赤外線受光部へ太陽光が入射した場合、電力メータからの赤外線データと、太陽光の区別がつかない。そのため、計量データ処理装置では、電力メータからの計量データを正常に復元することができず、赤外線通信障害を生じてしまう。赤外線通信障害としては、太陽光の入射により、消光状態を検出できず、計量データをまったく受信できないケース、計量データにデータ化けが生じ、誤ったデータとして受信してしまうケースが考えられる。いずれのケースにおいても、使用電力量が正しく計測できないことで、お客様への課金誤りが生じる可能性があり、非常に重大な問題となりえる。

先行技術

0005

特開2005-295191号公報
特開2000-115078号公報

発明が解決しようとする課題

0006

現状の電力メータと計量データ処理装置の機能分担は、電力メータは計量データを送信すること、計量データ処理装置は、計量データを受信し、必要なデータ加工や上位装置へ計量データを転送することである。したがって、赤外線通信に関しては、電力メータは発光機能のみ、計量データ処理装置は受光機能のみが搭載される。太陽光の影響は、受光側で生じるため、太陽光による赤外線通信障害を防ぐ手段は、計量データ処理装置側で具備される必要がある。

0007

一般的な方法は、計量データ処理装置において、赤外線受光部へ入射する太陽光を構造的手段により遮光することである。例えば、赤外線受光部の周囲に太陽光を透過しない物理的な壁をもうけて遮光することで実現できる。しかし、一方で、電力メータの赤外線データを受光することも必要であるため、このための赤外線通信用の開口部(赤外線を透過する)を遮光するわけにはいかない。したがって、この開口部からの太陽光の入射の可能性は残るため、赤外線通信障害の原因となる太陽光の入射を完全には防ぐことができない。

0008

電力メータに赤外線受光機能を、計量データ処理装置に赤外線発光機能を具備し、計量データ処理装置から電力メータへの赤外線通信を可能とし、赤外線データを送信する電力メータと計量データ処理装置の装置間協調動作で、赤外線通信障害を回避する手段が提案されている。

0009

特許文献1では、計量データ処理装置に該当する装置で太陽光の影響を検出した場合に、計量データ処理装置が電力メータへ赤外線通信を用いてこれを通知し、電力メータが計量データの赤外線送信をとりやめることで、通信障害を回避する。

0010

しかし、この方法では、太陽光の影響がある期間の計量データを、計量データ処理装置が受信できないため、この期間は計量データ未受信となり、計量データの欠損が発生し、運用上(システム上)問題となることが考えられる。

0011

また特許文献2では、通信テストを実行し、計量データ処理装置にて赤外線通信のエラー率を測定し、その結果を計量データ処理装置から電力メータへ赤外線通信により通知し、電力メータの赤外線発光強度を、最適な強度に選択することで、太陽光の影響がある状態においても正常に赤外線通信ができる回避策が提案されている。

0012

しかし、計量データ処理装置が赤外線通信のエラー率を測定し電力メータへ通知する通信テスト実行期間中は、計量データの赤外線通信ができない。そのためこの期間は計量データ未受信となり、計量データの欠損が発生し、運用上(システム上)問題となることが考えられる。また、太陽が時々刻々移動することから、赤外線通信への太陽光の影響は、時間と共に変化するため、最適な赤外線発光強度も変化する。このため、通信テストも高い頻度で定期的に実施する必要が生じる。結果として、計量データ未受信の期間が増加し、計量データの欠損発生が増加することになりえる。

0013

本発明の目的は、以上述べた問題点を解決し、計量データの欠損を抑制できる計量メータシステム、計量データ処理装置、計量メータ及び計量データ処理方法を提供することである。

課題を解決するための手段

0014

本発明は、計量メータにおいて計量された計量データを赤外線通信を用いて計量データ処理装置に送信する計量メータシステムであって、
前記計量データ処理装置は前記計量メータからの計量データ受信時に赤外線受光部で計量データを電気信号に変換し、発光、消光状態の電気信号の電位比較を基に外乱光による影響の有無を判別し、外乱光による影響ありと判別した場合は赤外線発光強度を上げるよう赤外線通信により前記計量メータに指示し、前記計量メータは赤外線発光強度を上げて発光することを特徴とした計量メータシステムである。

0015

また本発明は、計量メータからの計量データを赤外線通信で受信する計量データ処理装置であって、電気信号レベルにより外乱光の影響有無を判定し、外乱光の影響ありと判断した場合、計量メータに対して赤外線通信の発光強度を大きくするよう指示することを特徴とする計量データ処理装置である。

0016

また本発明は、測定した計量データを赤外線通信で計量データ処理装置に送信する計量メータであって、前記計量データ処理装置が電気信号レベルにより外乱光の影響有無を判定し、外乱光の影響ありと判断して赤外線通信の発光強度を大きくするよう指示をした場合、前記計量データ処理装置への前記赤外線通信の発光強度を大きくすることを特徴とする計量メータである。

0017

また本発明は、計量メータにおいて計量された計量データを赤外線通信を用いて計量データ処理装置に送信する計量データ処理方法であって、
前記計量データ処理装置は前記計量メータからの計量データ受信時に赤外線受光部で計量データを電気信号に変換し、発光、消光状態の電気信号の電位比較を基に外乱光による影響の有無を判別し、外乱光による影響ありと判別した場合は赤外線発光強度を上げるよう赤外線通信により前記計量メータに指示し、前記計量メータは赤外線発光強度を上げて発光することを特徴とした計量データ処理方法である。

発明の効果

0018

本発明によれば、計量データの欠損を抑制できる計量メータシステム、計量データ処理装置、計量メータ及び計量データ処理方法が得られる。

図面の簡単な説明

0019

本発明の第1の実施形態の電力メータシステムの構成を示すブロック図である。
本発明の第1の実施形態の電力メータシステムで、太陽光の影響の無い正常時の赤外線通信を説明する図である。
本発明の第1の実施形態の電力メータシステムで、太陽光の影響による通信障害時の赤外線通信を説明する図である。
本発明の第1の実施形態の電力メータシステムによって太陽光の影響を抑制した時の赤外線通信を説明する図である。
本発明の第1の実施形態の電力メータシステムで、太陽光の影響状態と、消光状態の電位VLと、発光状態の電位VHとの電位差V、0/1判別に必要な電位差Vx、第1の外乱光判別閾値VDの関係を整理した図である。
本発明の第1の実施形態の電力メータシステムで、電力メータから計量データ処理装置への赤外線通信と、計量データ処理装置から電力メータへの赤外線通信のタイミングを示す図である。
本発明の第2の実施形態を示す図で、外乱光判別閾値として、第1の外乱光判別閾値VDに加えて第2の外乱光判別閾値VEを設けた場合のVx、VD、VE、Vの電位差の関係を示す図である。
本発明の第2の実施形態を示す図で、赤外線発光強度の大小双方の制御を可能とした場合の、太陽光の影響の大きさと発光強度の関係を示す図である。

実施例

0020

(第1の実施形態)
[構成の説明]
図1は、本発明の第1の実施形態の電力メータシステム10を示すブロック図である。電力メータシステム10は電力メータ100及び計量データ処理装置110を備えている。電力メータ100は、メータ処理部101、発光制御部102、赤外線発光部103、赤外線受光部104及び発光強度制御部105を備えている。メータ処理部101は使用電力量を計測し計量値を算出する。発光制御部102は送信する計量データ列に合わせて赤外線の発光と消光を制御する。赤外線発光部103は発光制御部102及び発光強度制御部105の制御に従って電気信号を必要な発光強度の赤外線に変換する。赤外線受光部104は計量データ処理装置110からの赤外線通信121を受信し、受信した赤外線を電気信号へ変換する。発光強度制御部105は計量データ処理装置110からの指示に基づいて発光強度の調整を決定する。

0021

また、計量データ処理装置110は、赤外線受光部111、データ処理部112、比較部113、発光制御部114及び赤外線発光部115を備えている。赤外線受光部111は電力メータ100の赤外線発光部103から赤外線通信120で受信した赤外線データを電気信号へ変換する。データ処理部112は赤外線受光部111で変換された電気信号を計量データとして処理する。比較部113は変換された電気信号の発光状態の“1”信号と消光状態の“0”信号の電位比較と、それにより電力メータの発光強度を大きくする必要があるか否かの決定を行う。発光制御部114は計量データ処理装置110から電力メータ100の赤外線受光部104に向けて赤外線送信する際の、発光と消光を制御する。赤外線発光部115は発光制御部114の制御に従って電気信号を赤外線に変換する。赤外線受光部111に太陽光122が入射した場合、赤外線通信120に異常を生じる可能性がある。

0022

図2図3図4に、図1の赤外線受光部111において、赤外線から電気信号へ変換した際の電気信号を示す。図2は、太陽光の影響の無い正常時の赤外線通信であり、電力メータ100の赤外線発光部103の発光状態、消光状態を正常にデジタルの電気信号“1”“0”へ変換、復元していることを示している。

0023

一方図3は、太陽光122の影響による通信障害時の赤外線通信を示しており、電力メータ100の赤外線発光部103が消光状態であるにも関わらず、太陽光の影響により電気信号“0”への変換ができず、通信異常となることを示している。

0024

図4は本実施形態の仕組みにより、電力メータ100の発光強度を大きくすることで太陽光の影響がある状況においても、電力メータ100の赤外線発光部103の発光状態、消光状態を、計量データ処理装置110で正常に電気信号“1”“0”へ変換、復元することを説明している。
[動作の説明]
図1を用いて本実施形態の動作を説明する。

0025

メータ処理部101で計測された計量電力値を計量データとして計量データ処理装置110へ送信する。このとき、発光制御部102により、送信する計量データに合わせて赤外線発光、消光の制御が行われ、赤外線発光部103がこの制御による発光、及び消灯を行う。このとき、赤外線発光時の発光強度は、発光強度制御部105の指示に従って決定する。発光強度制御部105には、あらかじめ発光強度の初期値(P1とする)が決められており、発光強度の調整が不要な場合には、発光強度P1で赤外線の発光制御が行われる。

0026

赤外線通信120にて計量データ処理装置110へ送られる計量データは、計量データ処理装置110の赤外線受光部111にて電気信号“1”“0”へ変換され、計量データとして復元され、データ処理部112にて必要な処理(たとえば、上位サーバへの転送など)が行われる。このとき、赤外線受光部111で変換した電気信号は比較部113にて、赤外線発光部103の発光状態である“1”信号と、消光状態である“0”信号の電位の比較が行われる。

0027

電位比較の結果、電位差が閾値VD以下となり、太陽光122の影響があると判断した場合(図4の上図)、比較部113は、電力メータ100の赤外線発光強度を大きくするよう、発光制御部114から赤外線発光部115を制御し、赤外線通信121にて電力メータ100へ通知する。この通知は、電力メータ100において、赤外線受光部104が電気信号へ変換し発光強度制御部105へ入力される。すると発光強度制御部105は、現在の発光強度より1ステップ大きな発光強度(P2とする)を選択し、赤外線発光部103の発光強度をP1からP2へ変更する(図4下図)。

0028

以下図2、図3図4を用いて、本実施形態における太陽光の影響有無の検出方法、およびその結果により電力メータの赤外線発光強度を調整した結果、太陽光による通信異常を抑制できることを説明する。各図において、電力メータ100の赤外線無通信期間と計量データを送信する赤外線通信期間における計量データ処理装置内の変換後の電気信号の状態を示している。また、例として、電力メータ100からは、使用電力量のデータとして電気信号“101”のデータが送信されているものとする。

0029

図2は太陽光の影響のない正常時の電気信号を示す。赤外線無通信期間においては、電力メータ100の赤外線発光部103は消光状態であり、このときの計量データ処理装置110の赤外線受光部111の電気信号変換後の状態を電位VLとする。赤外線通信期間においては、電力メータ100の赤外線発光部103は、送信されるデータ列により、発光状態、消光状態をとる。図2の例では送信された電気信号“101”に対応した発光-消光−発光の状態である。計量データ処理装置110では、電気信号の発光状態時の電位VHと、消光状態時の電位VLとの電位差Vが、0/1判別に必要な電位差Vx以上あれば、発光状態と消光状態を正確に識別でき、発光状態を“1”、消光状態を“0”として復元できるものとする。

0030

なお、本実施形態においては、電位差により0/1判定を行えることは前提としているものであり、比較部113に設けた0/1判定回路(不図示)については、A/D変換回路マイコン比較器などを組み合わせて実現できるものとする。この例の場合、消光状態の電位VLと、発光状態の電位VHとの電位差は、0/1判別に必要な電位差Vxに対して十分に大きいため、赤外線通信のデータとして“101”を正常に復元できている。

0031

図3は計量データ処理装置110の赤外線受光部111へ、太陽光(外乱赤外光)の影響があるときの電気信号を示す。計量データ処理装置110の赤外線受光部111へ太陽光が入射した場合、電力メータ100の赤外線発光部103が消光状態にある赤外線無通信期間、及びデータ“0”を送信している赤外線通信期間においても、変換後の電気信号の電位VLが高くなる。これは、計量データ処理装置110の赤外線受光部111が、太陽光に反応しているためである。

0032

この結果、消光状態の電位VLと、発光状態の電位VHとの電位差Vは、0/1判別に必要な電位差Vxに対して足りておらず、赤外線通信のデータとして“101”を復元せず、“111”の誤ったデータとして復元してしまう。(通信障害の発生)
図4は本実施形態の仕組みにより、電力メータ100の発光強度を大きくすることで太陽光の影響がある状況においても、電力メータ100の赤外線発光部103の発光状態、消光状態を正常に電気信号“1”“0”へ変換、復元することを説明している。

0033

発光強度調整前の状態(図4の上図)において、計量データ処理装置110の赤外線受光部111へ太陽光が入射し、電力メータ100の赤外線発光部103が消光状態にある赤外線無通信期間、及びデータ“0”を送信している赤外線通信期間においても、変換後の電気信号の電位VLが高くなり、発光状態の電位VHとの電位差Vは、0/1判別に必要な電位差Vxに対してわずかに上回る程度である。この状態においては、かろうじて赤外線通信のデータとして“101”を復元することはできるが、更に太陽光の影響が高くなると、発光状態の電位VHとの電位差Vが、0/1判別に必要な電位差Vxに対して不足する可能性がある。

0034

そこで、0/1判別に必要な電位差Vxよりも大きな電位差VDを第1の外乱光判別閾値として設ける。計量データ処理装置では、電位差V(=VH-VL)が第1の外乱光判別閾値VDを下回った場合に、太陽光の影響ありと判定し、電力メータ100に対して、赤外線発光強度を大きくするよう指示する。

0035

発光強度調整後(図4の下図)は、電力メータ100が、計量データ処理装置110からの赤外線発光強度の調整指示を受けて発光強度をP1よりも大きなP2にて発光(P2>P1)した状態を示している。この状態においては、P2発光時の電位VHが、P1発光時の電位よりも大きくなることで、電位差Vが広がり、0/1判別に必要な電位差Vxに対しても十分大きくなる。そのため、その後の太陽光の影響の変化があったとしても、赤外線通信のデータとして“101”の復元が安定的に可能となる。

0036

太陽光の影響状態と、消光状態の電位VLと、発光状態の電位VHとの電位差V、0/1判別に必要な電位差Vx、第1の外乱光判別閾値VDの関係を整理すると図5となる。電位の関係がV>VD>Vxの場合は太陽光の影響はなく、発光強度調整は不要である。計量データの正常な復元ができる範囲(電位の関係がVD>V>Vxの場合)で太陽光の影響が確認されたケースにおいて(太陽光の影響あり(小))、その後の太陽光の影響度変化により、電位の関係がVD>Vx>Vになったら計量データの正常な復元ができなくなること(太陽光の影響あり(大))を予測し、前述のように電力メータの赤外線発光強度を大きくする。それによって、常に太陽光の影響なしの状態を維持させ、継続的に安定した赤外線通信を実現する。

0037

図6は、電力メータ100から計量データ処理装置110への計量データの赤外線通信と、計量データ処理装置110から電力メータ100への赤外線通信(発光強度調整の指示)のタイミングを示している。

0038

電力メータ100から計量データ処理装置110へ通信期間1にて発光強度P1の計量データが送られる。計量データ処理装置では、そのときの電気信号の状態から太陽光の影響ありを検出し、発光強度を大きくする必要ありと判断する(図6の(1))。

0039

電力メータからの計量データ通信が終わり、無通信の期間になると、計量データ処理装置は、電力メータに対して発光強度の調整指示を送出する(図6の(2))。このとき、発光強度調整の指示に用いられる赤外線通信のデータフォーマットは、電力メータと計量データ処理装置の間であらかじめ定義されていればどのようなフォーマットでもよく、任意に決められる。ただし、計量データと計量データの間に存在する無通信の期間内に通信可能なデータ長とする。例えば、最も単純な方法としては、発光状態“1”を発光強度調整が必要、消光状態“0”を発光強度調整不要とした場合、計量データ処理装置から電力メータへの発光強度の調整指示の通信期間において、計量データ処理装置は、発光状態“1”を送信すればよい。

0040

電力メータは、計量データ処理装置から発光強度調整の指示を受けると、次の計量データの送信を行う通信期間2において、発光強度をP2として(P2>P1)赤外線通信を行う(図6の(3))。
[効果の説明]
本実施形態は、電力メータから赤外線通信にて送信される計量データの電気信号変換後の状態を監視し、太陽光の影響があり計量データの正常な復元(受信)ができなくなることを予測した場合に、電力メータの発光強度を大きくする。それによって、太陽光の影響がなく正常な赤外線通信ができる状態を維持することができる。

0041

また、太陽光の影響有無の判別を、計量データ自体の受光状態で行うことにより、特別な判別期間、余計なデータ通信期間は不要であるため、24時間、定期的に収集する計量データの欠損が発生しない。従って特許文献2にあるテスト期間のような計量データ未受信となる期間は発生せず、計量データの欠損のない、継続性のある、安定したシステム運用が可能になる。
(第2の実施形態)
第1の実施形態では電力メータ100からの赤外線発光強度を大きくするよう調整した。しかし大きくするだけでなく、発光強度を小さくする強度調整も可能とすることができる。発光強度を大きくすることは、太陽光の影響を抑制することには有効である。しかし一方で、発光時の消費電力を増やしてしまうこと、周囲に他の赤外線通信機器がある場合に、この通信機器の赤外線通信へ影響を及ぼしてしまう可能性を生じる。また、太陽光の影響は、太陽の位置や大気の状態により、時々刻々変化する。例えば、夜間の間は太陽光の影響はない。このため、発光強度を大きくするだけでなく、常に最適な状態にすることが望ましい。

0042

本実施形態では計量データ処理装置110の比較部において、外乱光判別閾値として、第1の外乱光判別閾値VDに加えて、それよりも大きい第2の外乱光判別閾値VEを設ける。その上で消光状態と発光状態の電位差Vが、0/1判別に必要な電位差Vx以上であり、かつVD以上VE以下の範囲内となるよう、電力メータへの赤外線発光強度の制御を行う。

0043

図7にVx、VD、VE、Vの電位差の関係を示す。第1の実施形態の動作の説明で記載した方法により、電力メータが赤外線発光強度を大きくした結果、消光状態と発光状態の電位差Vが第1の外乱光判別閾値VDよりも大きくなったとする。この時、消光状態と発光状態の電位差Vが第2の外乱光判別閾値VEよりも大きい場合には、電力メータに赤外線発光強度を小さくするように指示をする。電力メータが赤外線発光強度を小さくすると、消光状態と発光状態の電位差Vが小さくなる。電力メータの赤外線発光強度を大小両方向の制御を行うことで、電位差VをVD以上VE以下へ調整する。

0044

この効果として、太陽光の影響があるときには、発光強度を大きくして赤外線通信障害が起きないようにし、太陽光の影響が無いときには、発光強度を小さくして、不要な消費電力の増加を抑えることができる。

0045

図8は、赤外線発光強度の大小双方の制御を可能とした場合の、太陽光の影響の大きさと発光強度の関係を示す。一点鎖線は太陽光に含まれる赤外線の強度(図8左の縦軸「太陽光の影響」)、実線は本実施形態で調整した赤外線通信の発光強度である。太陽光の影響が大きいときには、発光強度が大きくなり、太陽光の影響が小さいときには、発光強度が小さくなる。その結果、太陽光の影響の変化に追従するように、電力メータの赤外線発光強度が環境変化によりダイナミックに制御され、常に赤外線通信障害が発生しないレベルで、過度な発光強度とならないよう最適化される。
(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態は、計量データ処理装置110から電力メータ100への発光強度の調整を指示する赤外線通信に対しても、第1、第2の実施形態で説明したのと同様の仕組みを組み込むものである。

0046

太陽光の影響は、電力メータ100から計量データ処理装置110への計量データの赤外線通信だけでなく、計量データ処理装置110から電力メータ100への発光強度の調整を指示する赤外線通信121でも生じる可能性がある。このとき、発光強度の調整指示が正常に電力メータ100へ伝えられないと、太陽光の影響があるにもかかわらず発光強度を大きくすることができず、計量データの未受信、欠損が生じる。計量データ処理装置110から電力メータ100への赤外線通信へも同様の発光強度を調整する仕組みを組み込む。このようにすれば、電力メータから計量データ処理装置への方向とその逆の方向の双方向で共に太陽光の影響を回避することができ、更に継続性のある、安定したシステム運用を可能とする。

0047

具体的には、電力メータ100にも、計量データ処理装置110からの赤外線通信121のデータの0/1判別に必要な電位差Vx2よりも大きな電位差VD2を、第1の外乱光判別閾値として設定する。電力メータ100では、赤外線通信121の発光状態と消光状態の電位差V2(=VH2-VL2)が第1の外乱光判別閾値VD2を下回った場合に、太陽光の影響ありと判定し、計量データ処理装置110に対して、赤外線発光強度を大きくするよう指示する。

0048

また電力メータ100において、外乱光判別閾値として第1の外乱光判別閾値VD2に加えて、それよりも大きい第2の外乱光判別閾値VE2を設けることも可能である。第1の外乱光判別閾値VE2を設けると、消光状態と発光状態の電位差V2が、0/1判別に必要な電位差Vx2以上でありかつVD2以上VE2以下の範囲内となるよう、計量データ処理装置110への赤外線発光強度の制御を行うことが可能になる。

0049

なお上記のVx2、VD2、V2、VE2はそれぞれ第1、第2実施形態のVx、VD、V、VE2に対応する値である。電力メータ100と計量データ処理装置110でそれぞれの値が同じとは限らないので別の符号で表記している。

0050

また第1の外乱光判別閾値VD2、第2の外乱光判別閾値VE2と電位差V2の比較は第1、第2の実施形態のように比較部113と同様の機能をもつ比較部(不図示)を赤外線受光部104と発光強度制御部105の間に設けてもよいし、発光強度制御部105がその機能を兼ねても良い。

0051

以上述べた第1〜第3の実施形態では全て電力メータシステムについて説明した。しかし本発明は電力メータに限らず、ガスメータ、水道メータ等の他の計量メータを用いたシステムにも適用できる。

0052

100電力メータ
101メータ処理部
102、114発光制御部
103、115赤外線発光部
104、111赤外線受光部
105発光強度制御部
110計量データ処理装置
112データ処理部
113 比較部

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