WO2016084159A1 - 電子機器 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an electronic device that is connected to another device and operates with a voltage supplied from the other device.
- An example of such a device is a communication hub for a watt-hour meter used in a smart meter system.
- a smart meter system it is necessary to transmit meter-reading data of a watt-hour meter to a server on the network side (for example, a power company). For this reason, it has been studied to attach a communication hub having a communication function with a network to the watt hour meter. Since the watt-hour meter is sometimes installed outdoors, it is considered that the communication hub attached to the watt-hour meter does not include a power source and operates with the power source of the watt-hour meter.
- a terminal for supplying drive voltage from the watt hour meter to the communication hub is provided at a connector between the watt hour meter and the communication hub.
- the communication hub attached to the watt hour meter is detachable, the communication hub may be detached from the watt hour meter due to mischief. Alternatively, even if the watt hour meter is firmly attached without considering removal, the communication hub may be forcibly removed from the watt hour meter for the purpose of tampering or the like. Therefore, it is desired to detect the removal of the communication hub from the watt hour meter. In addition, since the communication hub is required to always operate, it is also necessary to detect a power cut from the watt hour meter due to a power failure.
- the electronic apparatus is attached to an external power supply device and operates with a voltage supplied from the power supply device.
- This electronic device includes a transformer supplied with a voltage supplied from a power supply device, an electric double layer capacitor charged by the output voltage of the transformer, a transformer connected to the output of the transformer, and an output voltage of the transformer.
- a processing unit supplied to the power supply terminal, first and second photocouplers to which a voltage supplied from the power supply device is supplied, and a capacitor connected to the primary side of the second photocoupler are provided. The primary side of the second photocoupler is grounded via a pull-down resistor in the power supply device.
- the processing unit includes first and second terminals to which outputs of the first and second photocouplers are supplied, and a third terminal to which a charging voltage of the electric double layer capacitor is supplied, and the first, second, The occurrence of a power failure or the removal of the electronic device from the power supply device is detected according to the combination of the states of the third terminals.
- FIG. 1 shows an example of a circuit configuration of an embodiment of an electronic device.
- FIG. 2 is a timing chart of an example of power failure / recovery detection when the remaining capacity of the super capacitor is sufficient.
- FIG. 3 is a timing chart of an example of power failure / recovery detection when the remaining capacity of the super capacitor is small.
- FIG. 4 is a timing chart of an example of tamper / recovery detection when the remaining capacity of the supercapacitor is sufficient.
- FIG. 5 is a timing chart of an example of tamper / recovery detection when the remaining capacity of the supercapacitor is small.
- FIG. 6 is a state matrix showing an example of the state of each terminal at the time of power failure and removal.
- FIG. 7 shows an example of a state transition diagram of the communication hub when a power failure occurs.
- FIG. 8 shows an example of the definition of the state of the communication hub when a power failure occurs.
- FIG. 9 shows an example of a state transition diagram of the communication hub when it is removed from the watt-hour meter.
- FIG. 10 shows an example of the definition of the state of the communication hub when it is removed from the watt-hour meter.
- FIG. 11 shows an example of a circuit configuration of another embodiment of the electronic device.
- a communication hub for a watt-hour meter used in a smart meter system will be described.
- the present invention is not limited to this, and is a device that is connected to another device and operates with a power supply voltage supplied from the other device. Anything is acceptable and not limited to a communications hub.
- FIG. 1 is a diagram showing an example of a circuit configuration related to the power supply of the communication hub. Details of functions other than the power supply, such as communication functions, are not shown. Since the communication hub is separate from the watt hour meter 10 and is attached to the watt hour meter 10, it may be configured to be detachable using a connector. However, the communication hub may be firmly attached to the watt hour meter 10 in a state in which the manufacturer cannot remove it. When the communication hub is normally attached to the watt hour meter, power is supplied from the watt hour meter 10 to the communication hub via the terminal of the connector that connects the two. The watt hour meter 10 is applied with a normal commercial power source (for example, AC 200 V or 100 V in Japan, 240 V in the UK) 6. The power supply line of the commercial power supply 6 includes, for example, a neutral line of AC 240V and a live line of ground level that is not insulated.
- a normal commercial power source for example, AC 200 V or 100 V in Japan, 240 V in
- the watt-hour meter 10 includes an AC / DC converter 12, a tamper detection pull-down resistor 14, a ZigBee device 16, an antenna 18, an integrating unit 19, and the like.
- An AC voltage from the neutral line is supplied to the AC / DC converter 12, and the AC voltage is converted into a DC voltage (for example, DC 12V) and supplied as a power source to the communication hub via the connector.
- the live line passes through the electricity meter 10 and is connected to the ground line of the communication hub.
- a tamper detection terminal MT_PR is provided in the connector between the watt-hour meter 10 and the communication hub in addition to the DC12V terminal and the live line terminal.
- the tamper detection terminal MT_PR of the communication hub is connected to the live line via a pull-down resistor 14 (for example, 10 ⁇ ) in the watt-hour meter 10.
- the home wiring to which an electrical device (not shown) is connected is connected to the watt hour meter 10, and the integrated value of the power consumption of the electrical device is obtained by the integrating unit 19.
- the integrated power is transmitted to the communication hub using the ZigBee device 16 and the antenna 18.
- the communication hub is attached to the watt hour meter 10 and the power supply voltage is supplied from the watt hour meter 10 through the connector, but the meter reading data (integrated power) of the watt hour meter 10 is not transmitted to the communication hub through the connector.
- the watt hour meter 10 transmits the data to the communication hub by ZigBee standard wireless communication.
- the present invention is not limited to the above configuration, and the meter reading data of the watt-hour meter 10 may be transmitted to the communication hub via the connector.
- the communication hub can collect meter reading data from various meters as well as the watt hour meter, and can periodically transmit the data to the network side (for example, every 30 minutes).
- the present invention is not necessarily limited to the above configuration, and only the meter reading data of the watt hour meter 10 is transmitted to the communication hub via the connector, and the communication hub sends only the meter reading data of the watt hour meter 10 to the network side by the ZigBee standard wireless communication. You may send it.
- a DC voltage of, for example, 12V supplied from the watt-hour meter 10 to the communication hub is transformed through the transformer 22 and output as a V sys voltage of, for example, 4.2V through the diode 24.
- Both ends of the primary winding of the transformer 22 are connected to each other via a resistor 16 and a diode 18.
- a DC / DC converter 54 is also connected to the primary side of the transformer 22, and DC 12 V is also supplied to the DC / DC converter 54.
- Both ends of the secondary winding of the transformer 22 are connected to each other via electric double layer capacitors (hereinafter referred to as supercapacitors) 26 and 28 in series, and the output voltage V sys of the transformer 22 is charged to the supercapacitors 26 and 28. .
- supercapacitors electric double layer capacitors
- the supercapacitor 26 is connected to the diode 24, and one end of the supercapacitor 28 is grounded.
- the supercapacitors 26 and 28 each have a capacity of 25 F, and the supercapacitors 26 and 28 connected in series have a capacity of 12.5 F. This capacity is set to a value that can maintain the output voltage V sys of the transformer 22 for a certain period of time even when the supply of DC 12V to the communication hub is cut off.
- the communication hub includes a plurality of, for example, three wireless communication devices, for example, a 2G / 3G device 32, a ZigBee device 38, and an RF mesh device (wireless multi-hop scheme of IEEE 802.15.4 standard) 48.
- the ZigBee device 38 is for receiving meter reading data from various meters
- the 2G / 3G device 32 and the RF mesh device 48 are for transmitting meter reading data received from various meters to the network side.
- the 2G / 3G device 32 communicates using a mobile phone line, and is mainly used in suburbs and regions where houses are not crowded.
- the RF mesh device 48 communicates by hopping between meters (communication hubs), and is mainly used in urban areas where houses are densely packed. Communication with the network is not limited to wireless communication, and communication using a power line may be used. Communication using power lines is mainly used in condominiums and buildings.
- the device used for communication with the network is selected according to the environment.
- the operating voltage of the 2G / 3G device 32 is 3.4 V to 4.2 V (Typ: standard is 3.8 V), but the operating voltages of the ZigBee device 38 and the RF mesh device 48 are 3.3 V (Typ). Since the voltage of the supercapacitor decreases from 4.2 V when the DC 12 V is cut off, the output V sys of the transformer 22 is boosted to, for example, DC 4.2 V through the up-converter 30 and applied to the power supply terminal Vcc of the 2G / 3G device 32. Supplied.
- the 2G / 3G device 32 transmits meter reading data to, for example, a server of an electric power company by communicating with a base station for mobile phone communication via the antenna 34.
- the output V sys of the transformer 22 is transformed to 3.3 V via an LDO (Low Drop Out) regulator 36 and supplied to the power supply terminal Vcc of the ZigBee device 38.
- the ZigBee device 38 communicates with various meters via the antenna 40 to receive meter reading data from various meters.
- the output V sys of the transformer 22 is transformed to 3.3 V via the LDO regulator 46 and supplied to the power supply terminal Vcc of the RF mesh device 48.
- the RF mesh device 48 hops between other communication hubs via the antenna 50 and transmits meter reading data to the concentrator.
- the system controller 52 is connected to the 2G / 3G device 32, the ZigBee device 38, and the RF mesh device 48, and transmission / reception of meter reading data is controlled. For example, meter reading data from various meters received by the ZigBee device 38 is transmitted from the 2G / 3G device 32 or the RF mesh device 48 to the network side under the control of the system controller 52.
- the communication hub is designed to operate for 30 seconds from the start of the occurrence of a power outage, during which time the power outage is notified to the network. For this reason, the capacities of the supercapacitors 26 and 28 are determined so that V sys can be maintained for 30 seconds even when the supply of DC 12 V is cut off from the watt-hour meter 10.
- the communication hub performs a Last Gasp operation, and can use the 2G / 3G device 32 or the RF mesh device 48 to notify the occurrence of a power failure to the network side.
- the network side can take appropriate measures when the occurrence of a power failure is reported. After informing the network side of the occurrence of a power failure, the communication hub may stop operating.
- the communication hub Since the communication hub is often installed outdoors like the watt-hour meter 10, using a battery as a power source to guarantee operation for 30 seconds after a power outage is a problem in terms of safety and long-term reliability. is there.
- the battery since the battery is not used and the electric double layer capacitors 26 and 28 called the super capacitor or the ultra capacitor having a large capacity of the passive component are used, these concerns can be reduced.
- the ZigBee device 38 includes a GPI 1 terminal, a GPI 2 terminal, and an ADC terminal for power failure detection / tamper detection.
- the output V sys of the transformer 22 is connected to the ADC terminal of the ZigBee device 38, but DC12V supplied from the watt hour meter 10 is connected to the GPI 1 terminal and GPI 2 terminal of the ZigBee device 38 via the photocouplers 56 and 68. Connected to. Thereby, the ZigBee device 38 is insulated from the commercial power source.
- the anode of the LED of the photocoupler 56 is connected to the DC12V line via the resistor 55, and the cathode is connected to the live line.
- the collector of the phototransistor of the photocoupler 56 is connected to the GPI 1 terminal and grounded via the capacitor 58.
- the emitter of the phototransistor 56 of the photocoupler 56 is grounded via a resistor 60.
- the GPI 1 terminal is connected to the output voltage 3.3 V of the LDO regulator 36 through the resistor 42.
- the DC12C on the primary side is inverted by the photocoupler 56 and transmitted to the secondary side, and the change is detected at the GPI 1 terminal.
- the super capacitors 26 and 28 are connected to the secondary side of the transformer 22, and the output voltage V sys of the transformer 22 is maintained for a certain time even when the supply of power (DC 12 V) is interrupted.
- the ZigBee device 38 can continue to operate, and can detect a change from low to high of the GPI 1 terminal.
- the anode of the LED of the photocoupler 68 is connected to the tamper detection terminal MT_PR, and is connected to the DC12V line via the resistor 66 (for example, 510 ⁇ ) and the diode 64.
- a connection point between the resistor 66 and the diode 64 is connected to the live line via a capacitor 62 (for example, 22 ⁇ F). Since the tamper detection terminal MT_PR is connected to the live line via the pull-down resistor 14 in the watt-hour meter 10, the anode of the LED of the photocoupler 68 is also connected to the live line via the pull-down resistor 14.
- the cathode of the LED of the photocoupler 68 is connected to the live line.
- the pull-down resistor 14 is connected between the anode and cathode of the LED of the photocoupler 68.
- the collector of the phototransistor of the photocoupler 68 is connected to the GPI 2 terminal and grounded via the capacitor 70.
- the emitter of the phototransistor 68 is grounded via a resistor 72.
- the GPI 2 terminal is connected to the output voltage 3.3 V of the LDO regulator 36 through the resistor 44.
- the tamper detection terminal MT_PR is pulled down via the resistor 14 in the watt hour meter 10, but since the primary side in the communication hub is pulled up to DC12V via the resistor 66, the communication hub When removed from the watt-hour meter 10, the tamper detection signal MT_PR is switched from Low to High. Even if the supply of power (DC12V) is interrupted due to the removal from the watt hour meter 10, since the capacitor 62 of 22 ⁇ F is connected between the connection point of the resistor 66 and the diode 64 and the live line, the tamper detection signal MT_PR is It can be kept high for a while.
- the DC12C on the primary side is inverted by the photocoupler 68 and transmitted to the secondary side, and this change is detected by the GPI 2 terminal.
- the super capacitors 26 and 28 are connected to the secondary side of the transformer 22, and the output voltage V sys of the transformer 22 is maintained for a certain time even when the supply of power (DC 12 V) is interrupted.
- the ZigBee device 38 can continue to operate, and can detect a change from GPI 2 terminal High ⁇ Low.
- FIG. 2 and 3 are timing charts showing an operation for detecting a power failure and recovery from the power failure.
- the power failure and the recovery from the power failure are detected by using the charged charges of the super capacitors 26 and 28 on the secondary side of the transformer 22, but the charging capacity gradually decreases immediately after the occurrence of the power failure. For this reason, the detection operation differs depending on whether the remaining charge of the supercapacitors 26 and 28 is sufficient or not.
- Fig. 2 is a timing chart when recovering from a power failure with a sufficient remaining charge charge immediately after the occurrence of a power failure.
- Fig. 3 is a time chart after a time has elapsed since the occurrence of a power failure and the remaining charge charge is low. It is a timing chart in the case of recovering from.
- FIG. 2 shows an operation in the case where the remaining capacity of the supercapacitors 26 and 28 is sufficient and the GPI 1 terminal is maintained at High to recover from a power failure.
- the ZigBee device 38 detects an interrupt when the GPI 1 terminal changes from Low to High, and then monitors the state of the GPI 1 terminal for a predetermined time, for example, every second. Starts Last Gasp operation to convey detection. Specifically, the ZigBee device 38 notifies the system controller 52 of a power failure detection.
- the system controller 52 uses the 2G / 3G device 32 or the RF mesh device 48 to transmit a power failure detection to the server of the power company on the network side. In response to this, the electric power company can start the recovery work and can shorten the recovery time from the power failure.
- the reason why the power failure is not detected immediately when the GPI 1 terminal changes from Low to High is to avoid the possibility of erroneous detection based on unstable operation. Therefore, when the operation is stable, a power failure may be detected immediately by detecting an interrupt.
- the number of times of detection of High is not limited to 2 times, but may be 1 time, 3 times or more, and the detection interval is not limited to 1 second, but is arbitrary (if it is not constant) Interval).
- the photocoupler 56 When the power supply recovers from the power failure and the DC12V line rises above the threshold value, the photocoupler 56 is turned on, the output thereof becomes Low, and the GPI 1 terminal changes from High to Low.
- the ZigBee device 38 detects an interrupt when the GPI 1 terminal changes from High to Low, and then the state of the GPI 1 terminal and the state of the ADC terminal to which V sys is supplied every predetermined time, for example, every 1.5 seconds.
- GPI 1 Low
- this recovery detection may be detected immediately by interruption, or when detecting by a plurality of detections, the number of times can be appropriately changed.
- FIG. 3 shows an operation in a case where a long time elapses until the recovery from the power failure, the charge of the supercapacitors 26 and 28 decreases during the power failure, and the recovery is performed in a state where V sys has changed to Low.
- V sys is kept high by the charge of the supercapacitors 26 and 28 until the power supply is restored, but in the case of FIG. 3, V sys is lowered before the restoration and the ADC terminal becomes low. It has changed.
- V sys becomes equal to or higher than a threshold (for example, 3.8 V)
- a threshold for example, 3.8 V
- the GPI 1 pin changes to Low ⁇ High, starts monitoring of the state of the GPI 1 terminal.
- High of GPI 1 terminal is detected a predetermined number of times, a power failure is detected and the power failure detection is transmitted to the network side.
- the power is restored and the GPI 1 terminal changes from High to Low, monitoring of the state of the GPI 1 terminal and the ADC terminal to which V sys is supplied is started.
- the number of detections is not limited to two, and may be one or three or more.
- FIG. 4 and 5 are timing charts at the time of tamper detection and reattachment detection when the communication hub is removed from the watt-hour meter 10.
- FIG. 4 Similar to the power failure detection, the state of the GPI 2 terminal changes depending on the remaining charge capacity of the supercapacitors 26 and 28.
- FIG. 4 is a timing chart when remounting with a sufficient remaining capacity immediately after removal
- FIG. 5 is a timing chart when remounting with a little remaining capacity after a lapse of time since removal.
- FIG. 4 shows a case where the supercapacitors 26 and 28 have sufficient remaining capacity and are remounted in a state where the GPI 2 terminal is kept high.
- the supply of DC 12V from the watt-hour meter 10 is also interrupted, but the state of the tamper detection signal MT_PR changes from Low to High due to the charge of the primary capacitor 62 of the photocoupler 68. Change. This change is transmitted is inverted by the photocoupler 68 to the GPI 2 terminals, the state of the GPI 2 terminal is changed to High ⁇ Low.
- the ZigBee device 38 monitors the state of the terminal GPI 1 for a predetermined time, for example, every second after the tamper detection terminal GPI 2 changes from High to Low, and detects tampering (removal detection) to the network side when High continues twice. Tell.
- the network side can take appropriate measures when tamper detection is reported.
- the state of the tamper detection signal MT_PR gradually decreases as the primary capacitor 62 of the photocoupler 68 is discharged after changing from Low to High.
- the light emission amount of the LED of the photocoupler 68 also decreases.
- the output of the photocoupler 68 returns to High, and the GPI 2 terminal also becomes High.
- the state of the GPI 2 terminal is not used for detection determination because there is a possibility that a certain state holding period cannot be secured due to variations in hardware.
- the communication hub When the communication hub is attached to the watt hour meter 10 again after being removed from the watt hour meter 10, the supply of DC 12V is resumed, the photocoupler 56 is turned on, their outputs are turned low, and the GPI 1 terminal is changed from high to low.
- ZigBee device 38 After the change GPI 1 pin to High ⁇ Low, a predetermined time, the state of the GPI 1 terminal e.g.
- FIG. 5 shows an operation in the case where a long time elapses from the removal to the remounting, the recharging is performed in a state where the charge charges of the supercapacitors 26 and 28 are reduced during the demounting, and V sys is changed to Low. .
- the state of the tamper detection signal MT_PR changes from Low to High, as in the case of FIG.
- This change is transmitted is inverted by the photocoupler 68 to the GPI 2 terminals, the state of the GPI 2 terminal is changed to High ⁇ Low.
- the ZigBee device 38 monitors the state of the terminal GPI 1 every predetermined time, for example, every second after the tamper detection terminal GPI 2 changes from High to Low, and transmits tamper detection to the network side when High continues twice.
- V sys When a long time elapses after the watt-hour meter 10 is removed, the electric charges of the supercapacitors 26 and 28 are discharged, V sys is lowered, and the ADC terminal is changed to Low. In this state, when the communication hub is reattached to the watt-hour meter 10, the supply of DC 12V is resumed, the capacitor 62 is charged, and V sys gradually increases. When V sys becomes equal to or higher than a threshold (for example, 3.8 V), it can be determined that the voltages of the supercapacitors 26 and 28 are normally charged, a power-on reset operation is performed, and the system is restarted.
- a threshold for example, 3.8 V
- the ZigBee device 38 starts monitoring the state of the GPI 1 terminal when the GPI 2 terminal changes from High to Low.
- the GPI 1 terminal High is detected a predetermined number of times, the removal is detected and the removal detection is transmitted to the network side.
- the communication hub is reattached and the GPI 1 terminal changes from High to Low, monitoring of the state of the GPI 1 terminal, the GPI 2 terminal, and the ADC terminal to which V sys is supplied is started.
- tamper detection is performed when the GPI 1 terminal is High after a predetermined time from when the GPI 2 terminal changes from High to Low. If after the predetermined time from the change to High ⁇ Low of GPI 1 terminal or from the power-on reset predetermined time, GPI 1 terminal is GPI 2 terminals Low is High, it is possible to detect the remounting.
- FIG. 6 is a state matrix of the GPI 1 terminal, GPI 2 terminal, ADC terminal, and Vcc terminal at the time of power failure / recovery detection, removal (tamper) / reattachment detection.
- CH indicates a communication hub.
- the GPI 1 terminal is Low when DC12V is supplied from the watt-hour meter 10, and High when not supplied.
- the GPI 2 terminal is High when the communication hub is attached to the watt hour meter 10 and Low when the communication hub is removed.
- the ADC terminal is used to determine whether or not the supercapacitors 26 and 28 are normally charged, and 3.8V is a threshold value.
- the Vcc terminal is 0V or 3.3V.
- FIG. 7 shows the state transition diagram when power failure / recovery is detected.
- FIG. 8 shows the definition of each state of FIG. In FIG. 7, the state is divided into the following eight states. (1) During normal energization, (2) Immediately after the power failure, (3) The power is restored immediately after the power failure, (4) A few minutes have passed since the power failure, (5) The power has been restored after a few minutes have passed since the power failure State, (6) a few minutes after the power failure, (7) a state where the power supply is restored after a few minutes after the power failure, and (8) a power source is restored after a few minutes after the power failure, then 60 seconds Elapsed state.
- Both of the two states, (2) immediately after the power failure and (4) a few minutes after the power failure, are the states in which the remaining capacity of the supercapacitors 26 and 28 remains, but the voltage level of V sys is the threshold value. May be below or below.
- the GPI 1 terminal is Low, the GPI 2 terminal is High, and the ADC terminal is 3.8 V or higher.
- the GPI 1 terminal changes from Low to High, and transitions from (1) normal energization to (2) immediately after the power failure.
- (2) Last Gasp operation is performed immediately after a power failure, but if it recovers from a power failure before that, the GPI 1 terminal changes from High to Low, and (2) immediately after the power failure, (3) the power is restored immediately after the power failure Transition to.
- Last Gasp operation is performed immediately after the power failure, and after a few minutes, the ADC terminal becomes 1.0V to 3.8V, and (2) immediately after the power failure, (4) transitions to a state where several minutes have elapsed since the power failure.
- the GPI 1 terminal changes from High to Low, and transitions from (4) a few minutes after the power failure to (5) a state where the power supply is restored after a few minutes from the power failure.
- FIG. 9 shows a state transition diagram when tamper detection / remount detection is performed.
- FIG. 10 shows the definition of each state of FIG. In FIG. 9, the state is divided into the following eight states. (1) The communication hub is attached to the watt hour meter, (2) The communication hub is removed from the watt hour meter, (3) The communication hub is reattached to the watt hour meter immediately after removal, (4) A few seconds have passed since the communication hub was removed from the watt hour meter, (5) A few seconds after the communication hub was removed from the watt hour meter, and the communication hub was reattached to the watt hour meter.
- the communication hub is attached to the watt hour meter, (3) The communication hub is reattached to the watt hour meter immediately after removal, (5) A few seconds after the communication hub is removed from the watt hour meter The communication hub is reattached to the watt hour meter from the elapsed state, (8) The communication hub is reattached to the watt hour meter after several tens of minutes have passed since the communication hub was removed from the watt hour meter, and The four states that have passed 60 seconds are all the same conditions when the communication hub is mounted, but are divided into four for convenience of showing the state transition diagram.
- the GPI 1 terminal When the communication hub is attached to the watt hour meter, the GPI 1 terminal is Low, the GPI 2 terminal is High, and the ADC terminal is 3.8 V or higher.
- the GPI 1 terminal changes from Low to High and the GPI 2 terminal changes from High to Low.
- (1) From the state where the communication hub is attached to the watt hour meter (2) Communication Transition to a state in which the hub is removed from the watt-hour meter.
- (2) Last Gasp operation is performed with the communication hub removed from the watt hour meter. If it is reattached before that, the GPI 1 terminal changes from High to Low and the GPI 2 terminal changes from Low to High.
- the state changes to a state where the communication hub is reattached to the watt hour meter (during system startup).
- the ADC terminal is 1.0V to 3.8V, and the GPI 2 terminal changes from Low to High.
- the communication hub When 60 seconds have elapsed since the system was started, (8) the communication hub is reattached to the watt hour meter after several tens of minutes have passed since the communication hub was removed from the watt hour meter, and the state transitions to a state after 60 seconds.
- the ADC terminal is 3.8V or higher.
- the DC voltage output from the watt hour meter 10 is used as the power supply voltage of the communication device via the transformer 22.
- the tamper detection terminal MT_PR is connected to the ground line via a pull-down resistor.
- the communication device includes a GPI 1 terminal that receives an output of a photocoupler 56 that operates with a DC voltage, a GPI 2 terminal that receives an output of a photocoupler 68 that operates with a voltage of a tamper detection terminal MT_PR, and an ADC terminal that receives an output voltage of a transformer. And have.
- the primary side of the photocoupler 68 is connected to a capacitor 62 that is charged with a DC voltage output from the watt-hour meter.
- Supercapacitors 26 and 28 that are charged with the output voltage are connected to the output of the transformer.
- the DC voltage output from the electricity meter 10 is interrupted both when a power failure occurs and when the communication hub is removed. However, during a power failure, the DC voltage gradually decreases, and when removed, the DC voltage immediately goes Low.
- the GPI 2 terminal It is determined whether or not the GPI 2 terminal is removed by using a change from High to Low as a trigger. Specifically, when it is detected a predetermined number of times that the GPI 1 terminal is high, removal is detected. Thereafter, it is determined whether or not the GPI 1 terminal is to be remounted by using a change from High ⁇ Low or a certain time elapsed from the power-on reset as a trigger. Specifically, when it is detected a predetermined number of times that the GPI 1 terminal is Low, the GPI 2 terminal is High, and the ADC terminal is High, remounting is detected.
- the tamper detection terminal In the communication hub, power supply from the watt hour meter stops both when a power failure occurs and when the communication hub is removed (during tampering). To distinguish between power outage and tampering, the tamper detection terminal must be removed and changed from Low to High (GPI 2 terminal changes from High to Low), but the voltage on the primary side of the transformer is If the supply of voltage from the watt-hour meter is interrupted, the tamper detection terminal cannot be changed because there is no power source. However, in the embodiment, the capacitor 62 charged with the DC voltage output from the watt hour meter is connected to the primary side of the photocoupler 68 that operates at the voltage of the tamper detection terminal MT_PR. Even if the supply of voltage is interrupted, the tamper detection terminal can be changed from Low to High. Thereby, when the DC voltage output from the watt hour meter is interrupted, it is possible to identify whether the cause is a power failure or removal of the communication hub.
- FIG. 11 is a circuit diagram of a modified example.
- FIG. 1 there is always a current path from the DC12V line to the live line via the resistors 66 and 14, and power consumption may be a problem.
- a modification that can reduce the current is shown in FIG.
- a MOSFET 94 is connected in series with the photocoupler 68. One end of the MOSFET 94 is connected to the cathode of the LED of the photocoupler 68, and the other end is connected to the live line.
- a connection point between the resistor 66 and the resistor 14 is connected to the gate of the MOSFET 94.
- the anode of the LED of the photocoupler 68 is connected to the connection point between the resistor 66 and the diode 64 via the resistor 92.
- the resistance value of the resistor 66 is 500 ⁇ in FIG. 1, but can be 10 k ⁇ in FIG.
- the resistance value of the resistor 14 is 10 ⁇ as in FIG.
- the resistance value of the resistor 92 added in FIG. 11 is 1 k ⁇ .
- the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage.
- the high and low levels of each signal may be reversed, and in this case, the detected change may be reversed.
- various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.
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Abstract
外部の電源装置(10)に取り付けられ、電源装置からの供給電圧で動作する電子機器は、供給電圧が供給されるトランス(22)と、トランスの出力電圧により充電される電気二重層キャパシタ(26,28)と、トランスの出力に接続される変圧器(36)と、変圧器の出力電圧が電源端子に供給される処理部(38)と、電源装置から供給される電圧が供給される第1、第2フォトカプラ(56,68)と、第2フォトカプラ(68)の1次側に接続されるキャパシタ(62)と、を具備する。第2フォトカプラの1次側は電源装置内でプルダウン抵抗(14)を介して接地される。処理部は、第1、第2フォトカプラの出力が供給される第1、第2端子(GPI1,GPI2)と、電気二重層キャパシタの充電電圧が供給される第3端子(ADC)とを具備し、第1、第2、第3端子の状態の組み合わせに応じて停電発生、または電源装置からの電子機器の取り外しを検出する。
Description
本発明は、他の機器に接続され他の機器から供給される電圧で動作する電子機器に関する。
このような機器の一例としてスマートメータシステムで使用される電力量計用の通信ハブがある。スマートメータシステムでは、電力量計の検針データをネットワーク側(例えば電力会社)のサーバへ送信する必要がある。そのため、ネットワークとの通信機能を有する通信ハブを電力量計に取り付けることが検討されている。電力量計は屋外に設置されることもあるので、それに取り付けられる通信ハブは電源を含まず、電力量計の電源により動作することが考えられている。電力量計と通信ハブとのコネクタに電力量計から駆動電圧を通信ハブに供給する端子が設けられる。電力量計に取り付けられる通信ハブは着脱自在であると、いたずらにより通信ハブを電力量計から取り外されるおそれがある。あるいは、電力量計に対して取り外しを考慮せず強固に取り付けたとしても、改ざん等の目的で通信ハブが電力量計から無理やり取り外されるおそれもある。そのため、通信ハブの電力量計からの取り外しを検出することが望まれている。また、通信ハブは常時動作することが要求されているので、停電による電力量計からの電源断の検出も必要である。
停電時も通信ハブが電力量計から取り外された時も、通信ハブは電源が断たれるので、両者を区別して検出することが望まれている。
上記の課題を解決するために、実施例に係る電子機器は、外部の電源装置に取り付けられ、電源装置から供給される電圧で動作する。この電子機器は、電源装置から供給される電圧が供給されるトランスと、トランスの出力電圧により充電される電気二重層キャパシタと、トランスの出力に接続される変圧器と、変圧器の出力電圧が電源端子に供給される処理部と、電源装置から供給される電圧が供給される第1、第2フォトカプラと、第2フォトカプラの1次側に接続されるキャパシタと、を具備する。第2フォトカプラの1次側は電源装置内でプルダウン抵抗を介して接地される。処理部は、第1、第2フォトカプラの出力が供給される第1、第2端子と、電気二重層キャパシタの充電電圧が供給される第3端子とを具備し、第1、第2、第3端子の状態の組み合わせに応じて停電発生、または電源装置からの電子機器の取り外しを検出する。
以下、本発明の実施例について、詳細に説明する。
実施例としては、スマートメータシステムで使用される電力量計用の通信ハブを説明するが、これに限らず、他の機器に接続され、他の機器から供給された電源電圧により動作する機器であれば何でもよく、通信ハブに限定されない。
図1は、通信ハブの電源関係の回路構成の一例を示す図である。電源以外の機能、例えば通信機能等の詳細は図示省略する。通信ハブは電力量計10とは別体であり、電力量計10に後付けされるので、コネクタを用いて着脱自在に構成されてもよい。しかし、製造者側で取り外し不能な状態で通信ハブを電力量計10に強固に取り付けてもよい。通信ハブが電力量計に正常に取り付けられると、両者を接続するコネクタの端子を介して電力量計10から通信ハブに電源が供給される。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。
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(ZigBee)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の接地ラインに接続される。電力量計10と通信ハブ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。
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を用いて通信ハブに送信される。通信ハブは電力量計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に送信してもよい。
なお、家庭内の電力量計以外の他のメータ、例えばガスメータからのガスの使用量データ、水道メータ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に送信される。すなわち、通信ハブは電力量計のみならず各種メータからの検針データを集約し、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。しかし、必ずしも、上記構成に限定されず、電力量計10の検針データのみがコネクタ経由で通信ハブに送信され、通信ハブは電力量計10の検針データのみをジグビー規格の無線通信によりネットワーク側へ送信してもよい。
電力量計10から通信ハブ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、DC12Vの通信ハブへの供給が断たれても、トランス22の出力電圧Vsysを一定時間保つことができる値に設定される。
通信ハブは複数、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規格の無線マルチホップ方式)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)間を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、環境に応じて選択される。
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、検針データを例えば電力会社のサーバへ送信する。
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。
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はアンテナ50を介して他の通信ハブ間をホップしてコンセントレータに検針データを送信する。
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。
なお、通信ハブ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できる。ネットワーク側に停電の発生を伝えた後は、通信ハブは動作停止してもよい。停電はエリアで発生するので、停電時は多数の通信ハブ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。
通信ハブは電力量計10と同様に屋外に設置されることが多いので、停電後30秒の動作を保証するための電源として電池を使うのは、安全性、長期信頼性の点で課題がある。本実施例では電池を使わず、受動部品であるキャパシタの容量が大きいスーパーキャパシタあるいはウルトラキャパシタと呼ばれる電気二重層キャパシタ26、28を使うので、これらの懸念を低減できる。
停電検出/タンパー検出は電力量計10から供給される電源電圧の変化を利用するので、これらの検出はいずれかの通信デバイスで行なわれる。ここでは、一例としてジグビーデバイス38で停電検出/タンパー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/タンパー検出のために、GPI1端子、GPI2端子、ADC端子を含む。
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、68を介してジグビーデバイス38のGPI1端子、GPI2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。
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。
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。
フォトカプラ68のLEDのアノードはタンパー検出端子MT_PRに接続されるとともに、抵抗66(例えば510Ω)、ダイオード64を介してDC12Vラインに接続される。抵抗66とダイオード64の接続点はキャパシタ62(例えば22μF)を介してライブラインに接続される。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を介してライブラインに接続されているので、フォトカプラ68のLEDのアノードもプルダウン抵抗14を介してライブラインに接続される。フォトカプラ68のLEDのカソードはライブラインに接続される。すなわち、フォトカプラ68のLEDのアノード、カソード間にはプルダウン抵抗14が接続される。フォトカプラ68のフォトトランジスタのコレクタがGPI2端子に接続されるとともにキャパシタ70を介して接地される。フォトトランジスタ68のエミッタは抵抗72を介して接地される。GPI2端子は抵抗44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。
このように、タンパー検出端子MT_PRは電力量計10内で抵抗14を介してプルダウンされているが、通信ハブ内の一次側では抵抗66を介してDC12Vにプルアップされているので、通信ハブが電力量計10から取り外されると、タンパー検出信号MT_PRはLow→Highに切り替わる。電力量計10からの取り外しにより電源(DC12V)の供給が途絶えても、抵抗66、ダイオード64の接続点とライブラインとの間に22μFのキャパシタ62が接続されているので、タンパー検出信号MT_PRを暫くの間highに保つことが出来る。
1次側のDC12Cをフォトカプラ68で反転して2次側に伝達し、この変化をGPI2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、GPI2端子のHigh→Lowの変化を検出することが出来る。
図2、図3は、停電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。そのため、スーパーキャパシタ26、28の充電電荷の残容量が十分ある場合と、少ない場合とで検出動作が異なる。図2は、停電発生直後の充電電荷の残容量が十分ある状態で停電から復旧する場合のタイミングチャートであり、図3は停電発生から時間が経過し、充電電荷の残容量が少ない状態で停電から復旧する場合のタイミングチャートである。
図2は、スーパーキャパシタ26、28の残容量が十分あり、GPI1端子がHighを保っている状態で停電から復旧する場合の動作を示す。
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、通信ハブ内の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、割り込みを検知し、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、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。
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、割り込み検知で直ぐに停電を検出してもよい。また、割り込み検知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。
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、割り込みを検知し、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。
図3は、停電からの復旧まで長時間経過し、停電中にスーパーキャパシタ26、28の充電電荷が減ってしまい、VsysがLowに変化してしまった状態で復旧する場合の動作を示す。
停電発生時は、図2の場合と同等に、DC12Vラインの電圧が閾値以下に低下し、GPI1端子がLow→Highに変化後、1秒毎に端子GPI1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。図2の場合は、電源が復旧するまでスーパーキャパシタ26、28の充電電荷によりVsysがHighを保っているが、図3の場合は、復旧前にVsysが低下し、ADC端子がLowに変化している。
その後、停電から復旧し、DC12Vラインの電圧が上昇し、Vsysも上昇する。Vsysが閾値(例えば、3.8V)以上となると、スーパーキャパシタ26、28の電圧が正常に充電出来ていると判断でき、パワーオンリセット動作がされ、システムが再起動される。
フォトカプラ56のフォトトランジスタはVsysにプルアップされているので、DC12Vが復帰してVsysが回復した後に、システムがオンし端子GPI1のレベルを調べると、フォトカプラ56のLEDはオンとなるが、その出力はLowのままであり、GPI1端子もLowのままである。そのため、図2の場合のように、停電復旧検出のトリガとしてGPI1端子のHigh→Lowへの変化を検出することができない。そこで、この場合は、ジグビーデバイス38はパワーオンリセット動作後、所定時間、例えば60秒以上経過後に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であると、ネットワーク側へパワーオンを伝える。
すなわち、ジグビーデバイス38は、GPI1端子がLow→Highへ変化すると、GPI1端子の状態のモニタを開始する。GPI1端子のHighを所定回数検出すると、停電を検出し、ネットワーク側へ停電検出を伝える。電源が復旧し、GPI1端子がHigh→Lowに変化すると、GPI1端子と、Vsysが供給されているADC端子の状態のモニタを開始する。GPI1=Low、ADC=Highを所定回数検出すると、ネットワーク側へパワーオンを伝える。停電の発生から停電からの復旧までの時間が短く、Vsysに基づいて生成された駆動電圧3.3Vがジグビーデバイス38に供給されている間に電源が復旧した場合は、上記動作をするが、停電の発生から停電からの復旧までの時間が長く、電源復旧前にジグビーデバイス38の駆動電圧が遮断した場合は、GPI1端子のHigh→Lowへの変化を検出できない。その場合は、図3に示すように、電源が復旧し、パワーオンリセットしてから、所定時間経過後にGPI1端子と、ADC端子の状態をモニタし、GPI1=Low、ADC=Highが2回続くと、ネットワーク側へパワーオンを伝える。
言い換えると、GPI1端子がLow→Highへ変化してから所定時間後、GPI1端子がHighであることを2回検出した場合、停電発生を検出することができる。GPI1端子のHigh→Lowへの変化から所定時間後あるいはパワーオンリセットしてから所定時間後、GPI1端子がLowでADC端子がHighであることを2回検出した場合、停電からの復旧を検出することができる。なお、検出回数は2回に限らず、1回でも3回以上でも良い。
図4、図5は、電力量計10から通信ハブが取り外された場合のタンパー検出及び再装着検出時のタイミングチャートである。停電検出と同様、スーパーキャパシタ26、28の残電荷容量に応じてGPI2端子の状態に変化が生じる。図4は、取り外し直後の残容量が十分ある状態で再装着した場合のタイミングチャートであり、図5は取り外しから時間が経過し、残容量が少ない状態で再装着した場合のタイミングチャートである。
図4は、スーパーキャパシタ26、28の残容量が十分あり、GPI2端子がHighを保っている状態で再装着した場合を示す。
電力量計10から通信ハブが取り外されると、電力量計10からのDC12Vの供給も途絶えるが、フォトカプラ68の1次側のキャパシタ62の充電電荷によりタンパー検出信号MT_PRの状態がLow→Highと変化する。この変化がフォトカプラ68で反転されてGPI2端子に伝達され、GPI2端子の状態がHigh→Lowに変化する。ジグビーデバイス38はタンパー検出端子GPI2がHigh→Lowに変化後、所定時間、例えば1秒毎に端子GPI1の状態をモニタし、Highが2回続くと、ネットワーク側へタンパー検出(取り外し検出)を伝える。ネットワーク側はタンパー検出が伝えられると、適宜な処置を取ることができる。
なお、タンパー検出信号MT_PRの状態はLow→Highへ変化後、フォトカプラ68の1次側のキャパシタ62の放電に伴い、徐々に減少する。タンパー検出信号MT_PRの低下に伴い、フォトカプラ68のLEDの発光量も低下する。タンパー検出信号MT_PRがHighからLowに低下する期間は、フォトカプラ68に流れる電流を3mAとすると、88ms(=22μF×12V/3mA)である。フォトカプラ68のLEDの発光量が0となると、フォトカプラ68の出力はHighに戻り、GPI2端子もHighとなる。しかし、GPI2端子の状態は、ハードウェアのバラツキなどにより確実な状態保持期間が担保出来ない可能性があるので、検出判断には使用しない。
電力量計10から取り外し後、再び通信ハブが電力量計10に装着されると、DC12Vの供給が再開し、フォトカプラ56がオンとなり、それらの出力が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に変化後、所定時間、例えば1.5秒毎にGPI1端子の状態と、GPI2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、GPI2=High、ADC=High(スーパーキャパシタ26、28の充電電荷により取り外しから再装着時までVsysがHighを保っている)が2回続くと、再装着を知らせるパワーオンをネットワーク側へ伝える。
図5は、取り外しから再装着まで長時間経過し、取り外し中にスーパーキャパシタ26、28の充電電荷が減ってしまい、VsysがLowに変化してしまった状態で再装着する場合の動作を示す。
取り外されると、図4の場合と同等に、タンパー検出信号MT_PRの状態がLow→Highと変化する。この変化がフォトカプラ68で反転されてGPI2端子に伝達され、GPI2端子の状態がHigh→Lowに変化する。ジグビーデバイス38はタンパー検出端子GPI2がHigh→Lowに変化後、所定時間、例えば1秒毎に端子GPI1の状態をモニタし、Highが2回続くと、ネットワーク側へタンパー検出を伝える。
電力量計10から取り外し後、長時間経過すると、スーパーキャパシタ26、28の電荷が放電され、Vsysが低下し、ADC端子がLowに変化する。この状態で、通信ハブが電力量計10に再装着されると、DC12Vの供給が再開し、キャパシタ62が充電され、Vsysが徐々に上昇する。Vsysが閾値(例えば、3.8V)以上となると、スーパーキャパシタ26、28の電圧が正常に充電出来ていると判断でき、パワーオンリセット動作がされ、システムが再起動される。
システムの再起動により、フォトカプラ56のLEDはオンとなるが、その出力はLowのままであり、GPI1端子もLowのままである。そのため、図4の場合のように、再装着検出のトリガとしてGPI1端子のHigh→Lowへの変化を検出することができない。そこで、この場合は、ジグビーデバイス38はパワーオンリセット動作後、所定時間、例えば60秒以上経過後にGPI1端子の状態と、GPI2端子の状態をモニタし、GPI1=Low、GPI2=High、ADC=Highが2回続くと、ネットワーク側へ再装着を伝える。
すなわち、ジグビーデバイス38は、GPI2端子がHigh→Lowへ変化すると、GPI1端子の状態のモニタを開始する。GPI1端子のHighを所定回数検出すると、取り外しを検出し、ネットワーク側へ取り外し検出を伝える。通信ハブが再装着され、GPI1端子がHigh→Lowに変化すると、GPI1端子と、GPI2端子と、Vsysが供給されているADC端子の状態のモニタを開始する。GPI1=Low、GPI2=High、ADC=Highを所定回数検出すると、ネットワーク側へ再装着を伝える。取り外しから再装着までの時間が短く、Vsysに基づいて生成された駆動電圧3.3Vがジグビーデバイス38に供給されている間に再装着された場合は、上記動作をするが、再装着前にジグビーデバイス38の駆動電圧が遮断した場合は、GPI1端子のHigh→Lowへの変化を検出できない。その場合は、図5に示すように、再装着後パワーオンリセットしてから、所定時間経過後にGPI1端子と、GPI2端子の状態のモニタを開始する。GPI1=Low、GPI1=Highを所定回数検出すると、ネットワーク側へ再装着を伝える。
言い換えると、GPI2端子がHigh→Lowへ変化してから所定時間後、GPI1端子がHighである場合、タンパー検出が行なわれる。GPI1端子のHigh→Lowへの変化から所定時間後あるいはパワーオンリセットしてから所定時間後、GPI1端子がLowでGPI2端子がHighである場合、再装着を検出することができる。
図6は、停電・復旧検出、取り外し(タンパー)・再装着検出時のGPI1端子、GPI2端子、ADC端子、Vcc端子の状態マトリクスである。CHは通信ハブを示す。GPI1端子は電力量計10からDC12Vが供給されている時はLow、供給されていない時はHighである。GPI2端子は通信ハブが電力量計10に装着されている時はHigh、取り外されている時はLowである。ADC端子はスーパーキャパシタ26、28が正常に充電出来ているか否かを判定するものであり、3.8Vが閾値である。Vcc端子は0Vか3.3Vかである。
図7は停電・復旧検出時の状態遷移図を示す。図8は、図7の各状態の定義を示す。図7では、状態を次の8つの状態に分ける。(1)通常通電時、(2)停電直後、(3)停電直後に電源が復旧した状態、(4)停電から数分経過した状態、(5)停電から数分経過した後電源が復旧した状態、(6)停電から数十分経過した状態、(7)停電から数十分経過した後電源が復旧した状態、(8)停電から数十分経過した後電源が復旧し、それから60秒経過した状態。
(2)停電直後と、(4)停電から数分経過した状態の2つの状態はどちらもスーパーキャパシタ26、28の残容量が残っている状態であるが、Vsysの電圧レベルが判定閾値を下回る場合と下回らない場合がある。
(1)通常通電時、(3)停電直後に電源が復旧した状態、(5)停電から数分経過した後電源が復旧した状態、(8)停電から数十分経過した後電源が復旧し、それから60秒経過した状態の4つの状態は全て通電時であり同条件であるが、状態遷移図を示す便宜上4つに分けている。
通電中はGPI1端子がLow、GPI2端子がHigh、ADC端子が3.8V以上である。通電中に停電すると、GPI1端子がLow→Highに変化し、(1)通常通電時から(2)停電直後に遷移する。(2)停電直後にLast Gasp動作が行なわれるが、その前に停電から復旧すると、GPI1端子がHigh→Lowに変化し、(2)停電直後から(3)停電直後に電源が復旧した状態に遷移する。
(2)停電直後にLast Gasp動作が行なわれ、数分経過すると、ADC端子が1.0V~3.8Vとなり、(2)停電直後から(4)停電から数分経過した状態に遷移する。この状態で停電から復旧すると、GPI1端子がHigh→Lowに変化し、(4)停電から数分経過した状態から(5)停電から数分経過した後電源が復旧した状態に遷移する。
(4)停電から数分経過した状態からさらに数十分経過すると、ADC端子が1.0V以下、GPI2端子がHigh→Lowとなり、(4)停電から数分経過した状態から(5)停電から数十分経過した状態に遷移する。この状態で停電から復旧すると、パワーオンリセット(POR)動作が実行され、(5)停電から数十分経過した状態から(7)停電から数十分経過した後電源が復旧した状態(システム起動中)に遷移する。システム起動中はADC端子は1.0V~3.8Vとなり、GPI2端子がLow→Highに変化する。
システム起動から60秒経過すると、(8)停電から数十分経過した後電源が復旧し、それから60秒経過した状態に遷移し、ADC端子は3.8V以上となる。
図9はタンパー検出・再装着検出時の状態遷移図を示す。図10は、図9の各状態の定義を示す。図9では、状態を次の8つの状態に分ける。(1)通信ハブが電力量計へ装着されている状態、(2)通信ハブが電力量計から取り外された状態、(3)取り外し直後に通信ハブが電力量計へ再装着された状態、(4)通信ハブが電力量計から取り外されてから数秒経過した状態、(5)通信ハブが電力量計から取り外されてから数秒経過した状態から通信ハブが電力量計へ再装着された状態、(6-1)通信ハブが電力量計から取り外されてから数分経過した状態(スーパーキャパシタ26、28の残容量は十分ある)、(6-2)通信ハブが電力量計から取り外されてから数十分経過した状態(スーパーキャパシタ26、28の残容量は殆ど無い)、(7)通信ハブが電力量計から取り外されてから数分もしくは数十分経過した状態から通信ハブが電力量計へ再装着された状態、(8)通信ハブが電力量計から取り外されてから数十分経過した状態から通信ハブが電力量計へ再装着され、さらに60秒過した状態。
(2)通信ハブが電力量計から取り外された状態と、(4)通信ハブが電力量計から取り外されてから数秒経過した状態はどちらもスーパーキャパシタ26、28の残容量が残っている状態であるが、Vsysの電圧レベルが判定閾値を下回る場合と下回らない場合がある。
(1)通信ハブが電力量計へ装着されている状態、(3)取り外し直後に通信ハブが電力量計へ再装着された状態、(5)通信ハブが電力量計から取り外されてから数秒経過した状態から通信ハブが電力量計へ再装着された状態、(8)通信ハブが電力量計から取り外されてから数十分経過した状態から通信ハブが電力量計へ再装着され、さらに60秒過した状態の4つの状態は全て通信ハブの装着時であり同条件であるが、状態遷移図を示す便宜上4つに分けている。
通信ハブが電力量計へ装着されている状態では、GPI1端子がLow、GPI2端子がHigh、ADC端子が3.8V以上である。通信ハブが電力量計から取り外されると、GPI1端子がLow→High、GPI2端子がHigh→Lowに変化し、(1)通信ハブが電力量計へ装着されている状態から(2)通信ハブが電力量計から取り外された状態に遷移する。(2)通信ハブが電力量計から取り外された状態でLast Gasp動作が行なわれるが、その前に再装着されると、GPI1端子がHigh→Low、GPI2端子がLow→Highに変化し、(2)通信ハブが電力量計から取り外された状態から(3)取り外し直後に通信ハブが電力量計へ再装着された状態に遷移する。
(2)通信ハブが電力量計から取り外された状態でLast Gasp動作が行なわれ、数秒経過すると、GPI2端子がLow→Highに変化し、(2)通信ハブが電力量計から取り外された状態から(4)通信ハブが電力量計から取り外されてから数秒経過した状態に遷移する。この状態で再装着されると、GPI1端子がHigh→Lowに変化し、(4)通信ハブが電力量計から取り外されてから数秒経過した状態から(5)通信ハブが電力量計から取り外されてから数秒経過した状態から通信ハブが電力量計へ再装着された状態に遷移する。
(4)通信ハブが電力量計から取り外されてから数秒経過した状態からさらに数分経過すると、ADC端子が1.0V~3.8Vとなり、(4)通信ハブが電力量計から取り外されてから数秒経過した状態から(6-1)通信ハブが電力量計から取り外されてから数分経過した状態(シャットダウン)(スーパーキャパシタ26、28の残容量は十分ある)に遷移する。この状態で再装着されると、パワーオンリセット動作が実行され、(6-1)通信ハブが電力量計から取り外されてから数分経過した状態から(7)通信ハブが電力量計から取り外されてから数分もしくは数十分経過した状態から通信ハブが電力量計へ再装着された状態(システム起動中)に遷移する。システム起動中はADC端子は1.0V~3.8Vとなり、GPI2端子がLow→Highに変化する。
システム起動から60秒経過すると、(8)通信ハブが電力量計から取り外されてから数十分経過した状態から通信ハブが電力量計へ再装着され、さらに60秒過した状態に遷移し、ADC端子は3.8V以上となる。
(6-1)通信ハブが電力量計から取り外されてから数分経過した状態(シャットダウン)からさらに数十分経過すると、ADC端子は1.0V以下、GPI2端子はHigh→Lowとなり、(6-2)通信ハブが電力量計から取り外されてから数十分経過した状態(スーパーキャパシタ26、28の残容量は殆ど無い)に遷移する。この状態で再装着されると、パワーオンリセット動作が実行され、(6-2)通信ハブが電力量計から取り外されてから数十分経過した状態から(7)通信ハブが電力量計から取り外されてから数分もしくは数十分経過した状態から通信ハブが電力量計へ再装着された状態(システム起動中)に遷移する。
以上説明したように、実施例によれば、電力量計10から出力される直流電圧がトランス22を介して通信機器の電源電圧とされる。電力量計内で、タンパー検出端子MT_PRはプルダウン抵抗を介して接地ラインに接続される。通信機器は、直流電圧で動作するフォトカプラ56の出力を受けるGPI1端子と、タンパー検出端子MT_PRの電圧で動作するフォトカプラ68の出力を受けるGPI2端子と、トランスの出力電圧を受けるADC端子とを有する。フォトカプラ68の1次側には電力量計から出力される直流電圧が充電されるキャパシタ62が接続される。トランスの出力にはその出力電圧が充電されるスーパーキャパシタ26、28が接続される。
停電発生時も通信ハブの取り外し時も、電力量計10から出力される直流電圧が途絶える。しかし、停電時は直流電圧は徐々に低下し、取り外し時は直流電圧は直ちにLowとなる。
GPI1端子のLow→Highの変化をトリガとして停電か否かを判定する。具体的には、GPI1端子がHighであることを所定回数検出すると、停電の発生を検出する。その後、GPI1端子のHigh→Lowの変化あるいはパワーオンリセットから一定時間経過をトリガとして電源が復旧されたか否かを判定する。具体的には、GPI1端子がLowであり、ADC端子がHighであることを所定回数検出すると、停電からの復旧を検出する。
GPI2端子のHigh→Lowの変化をトリガとして取り外されたか否かを判定する。具体的には、GPI1端子がHighであることを所定回数検出すると、取り外しを検出する。その後、GPI1端子のHigh→Lowの変化あるいはパワーオンリセットから一定時間経過をトリガとして再装着か否かを判定する。具体的には、GPI1端子がLowであり、GPI2端子がHighであり、ADC端子がHighであることを所定回数検出すると、再装着を検出する。
通信ハブにおいて、停電発生時と通信ハブ取り外し時(タンパー時)の両方の状況で電力量計からの電力供給が停止する。停電発生時とタンパー時を識別する為には、タンパー検出端子が取り外しと同時にLow→Highへ変化(GPI2端子がHigh→Lowへ変化)しなければならないが、トランスの1次側の電圧は電力量計からの電圧の供給が途絶えると、電源が存在しないので、タンパー検出端子が変化できない。しかし、実施例では、タンパー検出端子MT_PRの電圧で動作するフォトカプラ68の1次側には電力量計から出力される直流電圧が充電されるキャパシタ62が接続されるので、電力量計からの電圧の供給が途絶えてもタンパー検出端子をLow→Highへ変化させることができる。これにより、電力量計から出力される直流電圧が途絶えた場合、原因が停電なのか通信ハブの取り外しなのかを識別することができる。
図11は変形例の回路図である。図1では、抵抗66、14を介してDC12Vラインからライブラインへの電流経路が常時存在し、消費電力が問題となる場合がある。この電流を減らすことが出来る変形例を図11に示す。フォトカプラ68に直列にMOSFET94が接続される。MOSFET94の一端は、フォトカプラ68のLEDのカソードに接続され、他端はライブラインに接続される。抵抗66と抵抗14との接続点がMOSFET94のゲートに接続される。フォトカプラ68のLEDのアノードは抵抗92を介して抵抗66とダイオード64との接続点に接続される。抵抗66の抵抗値は図1では500Ωであったが、図11では10kΩとすることができる。抵抗14の抵抗値は図1と同じく10Ωである。図11で追加された抵抗92の抵抗値は1kΩである。このようにMOEFET94をフォトカプラ68に接続することにより、DC12Vラインからライブラインへの電流経路中の抵抗66の抵抗値を高くすることが出来、DC12Vラインからライブラインへ流れる電流値を小さくすることができる。
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。例えば、各信号のHigh、Lowのレベルは上記の逆でも良く、その場合は検出する変化も逆にすればよい。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。
10…電力量計、14…プルダウン抵抗、16…ジグビーデバイス、22…トランス、30…アップコンバータ、32…2G/3Gデバイス、38…ジグビーデバイス、48…RFメッシュデバイス、56,68…フォトカプラ、94…MOSFET。
Claims (18)
- 外部の電源装置に取り付けられ、前記電源装置から供給される電圧で動作する電子機器であって、
前記電源装置から供給される電圧が供給されるトランスと、
前記トランスの出力電圧により充電される電気二重層キャパシタと、
前記トランスの出力に接続される変圧器と、
前記変圧器の出力電圧が電源端子に供給される処理部と、
前記電源装置から供給される電圧が供給される第1、第2フォトカプラと、
前記第2フォトカプラの1次側に接続されるキャパシタと、を具備し、
前記第2フォトカプラの1次側は前記電源装置内でプルダウン抵抗を介して接地され、
前記処理部は、前記第1、第2フォトカプラの出力が供給される第1、第2端子と、前記電気二重層キャパシタの充電電圧が供給される第3端子とを具備し、前記第1、第2、第3端子の状態の組み合わせに応じて停電発生、または前記電源装置からの前記電子機器の取り外しを検出する電子機器。 - 前記処理部は、前記第1端子のレベル変化に応答して停電発生有無の判定を開始し、前記第2端子のレベル変化に応答して取り外しか否かの判定を開始する請求項1記載の電子機器。
- 前記処理部は、前記第1端子のレベルが所定のレベルであることを所定回数検出した場合、停電発生または取り外しを検出する請求項2記載の電子機器。
- 前記処理部は、前記第1端子のレベル変化あるいはパワーオンリセットに応答して停電から復旧したか否かの判定、または再装着か否かの判定を開始する請求項1記載の電子機器。
- 前記処理部は、前記第1端子のレベルと前記第3端子のレベルが所定のレベルであることを所定回数検出した場合、停電から復旧したことを検出し、
前記処理部は、前記第1端子のレベルと前記第2端子のレベルと前記第3端子のレベルが所定のレベルであることを所定回数検出した場合、再装着を検出する請求項4記載の電子機器。 - 前記電源装置は電力量計であり、前記処理部は前記電力量計、他のメータあるいはネットワークと通信する通信部であり、停電検出結果または取り外し検出結果をネットワークへ送信するとともに、受信した検針データをネットワークへ送信する請求項1記載の電子機器。
- 外部の電源装置に取り付けられ、前記電源装置から供給される電圧で動作し、前記電源電圧が供給されるトランスと、前記トランスの出力電圧により充電される電気二重層キャパシタと、前記トランスの出力電圧を電源電圧に変換する変圧器と、前記変圧器の出力電圧が電源端子に供給される処理部と、前記電源電圧が供給される第1、第2フォトカプラと、前記第2フォトカプラの1次側に接続されるキャパシタと、を具備し、前記第2フォトカプラの1次側は前記電源装置内でプルダウン抵抗を介して接地され、前記処理部は、前記第1、第2フォトカプラの出力が供給される第1、第2端子と、前記電気二重層キャパシタの充電電圧が供給される第3端子とを具備する電子機器の方法であって、
前記第1、第2、第3端子の状態の組み合わせに応じて停電発生、または前記電源装置からの前記電子機器の取り外しを検出する方法。 - 前記第1端子のレベル変化に応答して停電発生有無の判定を開始し、前記第2端子のレベル変化に応答して取り外しか否かの判定を開始する請求項7記載の方法。
- 前記第1端子のレベルが所定のレベルであることを所定回数検出した場合、停電発生または取り外しを検出する請求項8記載の方法。
- 前記第1端子のレベル変化あるいはパワーオンリセットに応答して停電から復旧したか否かの判定、または再装着か否かの判定を開始する請求項7記載の方法。
- 前記第1端子のレベルと前記第3端子のレベルが所定のレベルであることを所定回数検出した場合、停電から復旧したことを検出し、
前記第1端子のレベルと前記第2端子のレベルと前記第3端子のレベルが所定のレベルであることを所定回数検出した場合、再装着を検出する請求項10記載の方法。 - 前記電源装置は電力量計であり、前記処理部は前記電力量計、他のメータあるいはネットワークと通信する通信部であり、
前記処理部は前記電力量計または前記他のメータから検針データを受信し、
受信した検針データをネットワークへ送信し、
停電検出結果または取り外し検出結果をネットワークへ送信する請求項7記載の方法。 - 電源装置と、
前記電源装置に取り付けられる通信装置と、を具備する電子機器であって、
前記電源装置は、
前記通信装置と通信する第1通信機と、
商用電源から直流電圧を作るコンバータと、
商用電源の接地にプルダウン抵抗を介して接続される検出端子と、を具備し、
前記通信装置は、
前記第1通信機と通信する第2通信機と、
前記コンバータの出力が供給されるトランスと、
前記トランスの出力電圧により充電される電気二重層キャパシタと、
前記トランスの出力電圧を変圧して前記第2通信機に供給する変圧器と、
前記コンバータの出力が供給される第1、第2フォトカプラと、
前記第2フォトカプラの1次側に接続されるキャパシタと、を具備し、
前記第2通信機は、前記第1、第2フォトカプラの出力が供給される第1、第2端子と、前記電気二重層キャパシタの充電電圧が供給される第3端子とを具備し、前記第1、第2、第3端子の状態の組み合わせに応じて停電発生、または前記電源装置からの前記電子機器の取り外しを検出する電子機器。 - 前記処理部は、前記第1端子のレベル変化に応答して停電発生有無の判定を開始し、前記第2端子のレベル変化に応答して取り外しか否かの判定を開始する請求項13記載の電子機器。
- 前記処理部は、前記第1端子のレベルが所定のレベルであることを所定回数検出した場合、停電発生または取り外しを検出する請求項14記載の電子機器。
- 前記処理部は、前記第1端子のレベル変化あるいはパワーオンリセットに応答して停電から復旧したか否かの判定、または再装着か否かの判定を開始する請求項13記載の電子機器。
- 前記処理部は、前記第1端子のレベルと前記第3端子のレベルが所定のレベルであることを所定回数検出した場合、停電から復旧したことを検出し、
前記処理部は、前記第1端子のレベルと前記第2端子のレベルと前記第3端子のレベルが所定のレベルであることを所定回数検出した場合、再装着を検出する請求項16記載の電子機器。 - 前記電源装置は電力量計であり、前記処理部は前記電力量計、他のメータあるいはネットワークと通信する通信部であり、停電検出結果または取り外し検出結果をネットワークへ送信するとともに、受信した検針データをネットワークへ送信する請求項13記載の電子機器。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020096051A (ja) * | 2018-12-11 | 2020-06-18 | ローム株式会社 | 半導体装置及び負荷制御システム |
JP7410786B2 (ja) | 2020-04-14 | 2024-01-10 | 株式会社デンキョーグループホールディングス | 照明器具 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220099715A1 (en) * | 2020-09-25 | 2022-03-31 | Landis+Gyr Innovations, Inc. | Detecting removal of a modular communication card from a utility meter |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63166326A (ja) * | 1986-12-27 | 1988-07-09 | Nec Corp | 通信装置の電源供給方式 |
JP2010288134A (ja) * | 2009-06-12 | 2010-12-24 | Nec Access Technica Ltd | 電子装置 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6246677B1 (en) | 1996-09-06 | 2001-06-12 | Innovatec Communications, Llc | Automatic meter reading data communication system |
JP3346578B2 (ja) | 1996-09-06 | 2002-11-18 | イノヴァテック コーポレイション | 自動メーター読み取りデータ通信システム |
US6538577B1 (en) | 1997-09-05 | 2003-03-25 | Silver Springs Networks, Inc. | Electronic electric meter for networked meter reading |
US20080129538A1 (en) | 1999-02-23 | 2008-06-05 | Raj Vaswani | Electronic electric meter for networked meter reading |
US20080136667A1 (en) | 1999-02-23 | 2008-06-12 | Raj Vaswani | Network for automated meter reading |
AUPR847201A0 (en) | 2001-10-26 | 2001-11-15 | Cook Incorporated | Endoluminal graft |
EP1821386A2 (en) * | 2006-02-17 | 2007-08-22 | Power Systems Co., Ltd. | Charging apparatus for capacitor storage type power source and discharging apparatus for capacitor storage type power source |
JP2010160651A (ja) | 2009-01-07 | 2010-07-22 | Buffalo Inc | 記憶装置及びそのアダプタ |
US8575917B2 (en) * | 2009-09-24 | 2013-11-05 | Apple Inc. | Multirange load detection circuitry |
JP5465092B2 (ja) * | 2010-06-03 | 2014-04-09 | キヤノン株式会社 | 定着装置及び画像形成装置 |
CN103038992B (zh) * | 2010-09-02 | 2015-09-30 | 艾欧资讯有限公司 | 带保护功能的开关电源电路 |
KR101864836B1 (ko) * | 2011-11-07 | 2018-06-07 | 에이치피프린팅코리아 주식회사 | 화상 형성 장치용 스위칭 모드 전원 공급장치와 이를 이용하여 전원을 공급하는 방법 및 화상 형성 장치 |
EP2624422B1 (en) * | 2012-01-31 | 2019-08-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Power source, power failure detection apparatus, and image forming apparatus |
US9184588B2 (en) * | 2012-04-23 | 2015-11-10 | Analog Devices, Inc. | Isolated measurement system with power transmitter disabling |
JP5459365B2 (ja) | 2012-07-30 | 2014-04-02 | 株式会社三洋物産 | 遊技機 |
-
2014
- 2014-11-26 EP EP14906926.2A patent/EP3226179B1/en active Active
- 2014-11-26 WO PCT/JP2014/081239 patent/WO2016084159A1/ja active Application Filing
- 2014-11-26 JP JP2016561137A patent/JP6383007B2/ja active Active
-
2017
- 2017-05-26 US US15/607,060 patent/US10459014B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63166326A (ja) * | 1986-12-27 | 1988-07-09 | Nec Corp | 通信装置の電源供給方式 |
JP2010288134A (ja) * | 2009-06-12 | 2010-12-24 | Nec Access Technica Ltd | 電子装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
See also references of EP3226179A4 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020096051A (ja) * | 2018-12-11 | 2020-06-18 | ローム株式会社 | 半導体装置及び負荷制御システム |
JP7257136B2 (ja) | 2018-12-11 | 2023-04-13 | ローム株式会社 | 半導体装置及び負荷制御システム |
JP7410786B2 (ja) | 2020-04-14 | 2024-01-10 | 株式会社デンキョーグループホールディングス | 照明器具 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20170269131A1 (en) | 2017-09-21 |
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