説明

AMI通信ボードに電力を供給するためのシステム、方法、および装置

【課題】自動検針インフラ(AMI)通信ボードに電力を供給するためのシステムを提供する。
【解決手段】スマート電力計205は、電力線を介して供給されるエネルギー量を監視するように構成されたメータ計測コンポーネント225と、USB接続250とインターフェースをとるように構成されたUSB(ユニバーサルシリアルバス)デバイスコントローラ215とを共に含む。AMIネットワークを介して通信することを容易にするように構成されたAMIボード210は、USBデバイスコントローラ215と通信するように構成されたUSBホストコントローラ220を含む。USBホストコントローラ220および前記AMIボード210には、USB接続250を介して、USBデバイスコントローラ215により電力が供給される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、一般に、需給計器(utility meter)に関し、より具体的には、需給計器に接続された自動検針インフラ(Automated Metering Infrastructure)(「AMI」)通信ボードに電力を供給するためのシステム、方法、および装置に関する。
【背景技術】
【0002】
電気メータなど、需給計器は、通常、1つまたは複数の公益事業サービスの供給を監視するために住宅で、また企業で利用される。最近、局所的な公益事業システム、または他の収集システムに提供するために、さらなる消費データの収集を容易にする広範囲の様々なスマートメータ、および進んだメータが開発されてきた。スマートメータは、請求書発行目的、供給停止の検出、電圧レベルの検出、ボルトアンペア無効電力損失の検出、変圧器に対する集中負荷の検出、および機器使用量の部分的な計量を含む、広範囲な目的に利用される。
【0003】
通常、AMI(Advanced Metering Infrastructure)通信ボードは、スマートメータと関連して提供される。AMIボードは、AMIネットワークに測定データを通信することを容易にする。この通信を容易にするために、AMIボードには、適切な電力信号が供給される必要がある。AMIボードに電力を供給するための従来の一方法は、AMIボードを、スマートメータにより監視された電力線に直接接続することである。しかし、その線から電力を直接引いてくることは、さらなる電力の絶縁が必要となり、また現場の技術者に対する安全性の問題が生ずる。AMIボードに電力を供給するための他の従来方法は、共通の電力源を使用するように、AMIボードをスマートメータ中に組み込むことを含む。しかし、AMIボードをスマートメータに組み込むことは、メータを特定のAMIメーカに結びつけることになり、メータの柔軟性を制限することになる。さらに、改良された技術が利用可能になった場合に、新しい技術を利用するためには、高い頻度で、スマートメータ全体を交換することが必要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】米国特許出願公開第20100064148号明細書
【発明の概要】
【0005】
したがって、AMI通信ボードに電力を供給するための改良されたシステム、方法、および装置が望まれる。
【0006】
上記の必要性および/または問題のいくつか、またはすべてを、本発明のいくつかの実施形態で対処することができる。本発明の実施形態は、電力計などの需給計器に関連するAMI通信ボードに電力を供給するためのシステム、方法、および装置を含むことができる。本発明の一実施形態によれば、AMI通信ボードに電力を供給するためのシステムが開示される。システムは、スマート電力計およびAMIボードを含むことができる。スマート電力計は、(i)電力線を介して供給されるエネルギー量を監視するように構成されたメータ計測コンポーネント、および(ii)USB(ユニバーサルシリアルバス)接続とインターフェースをとるように構成されたUSBデバイスコントローラを含むことができる。AMIボードは、AMIネットワークを介して通信することを容易にするように構成することができ、またAMIボードは、USBデバイスコントローラと通信するように構成されたUSBホストコントローラを含むことができる。さらに、USBホストコントローラおよびAMIボードには、USB接続を介してUSBデバイスコントローラにより電力が供給される。
【0007】
本発明の他の実施形態によれば、電力計が開示される。電力計は、計測コンポーネントおよびUSB(ユニバーサルシリアルバス)コントローラを含むことができる。計測コンポーネントは、電力計に関連する電力線を経由して供給されるエネルギー量を監視するように構成することができる。USBデバイスコントローラは、(i)USB接続を介して、AMI(Advanced Metering Infrastructure)ボードとインターフェースをとるように、かつ(ii)USB接続を介して、AMIボードに電力を供給するように構成することができる。
【0008】
本発明のさらに他の実施形態によれば、需給計器と関連するAMI通信ボードに電力を供給するための方法が開示される。電力計を設けることができ、また電力計は、(i)電力線を介して供給されるエネルギー量を監視するように構成されたメータ計測コンポーネント、および(ii)USB(ユニバーサルシリアルバス)接続とインターフェースをとるように構成されたUSBデバイスコントローラを含むことができる。電力計は、USB接続を経由し、AMI(Advanced Metering Infrastructure)ネットワークを介して通信することを容易にするように構成されたAMIボードに接続することができる。AMIボードは、USBホストコントローラを含むことができる。USBデバイスコントローラは、USB接続を介して、USBホストコントローラおよびAMIボードに電力を供給することができる。
【0009】
さらなるシステム、方法、装置、特徴、および態様は、本発明の様々な実施形態の技法を通じて実現される。本発明の他の実施形態および態様は、本明細書で詳細に述べられるが、特許請求する本発明の一部と見なされる。他の実施形態および態様は、本記述および図面を参照すれば理解することができる。
【0010】
本発明を、このように概略的に述べてきたが、次に、縮尺を必ずしも合わせていない添付の図面に対して参照を行うものとする。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】需給計器と関連するAMI通信ボードに電力を供給するための従来システムのブロック図である。
【図2】本発明の例示的な実施形態による、需給計器と関連するAMI通信ボードに電力を供給することを容易にする1つの例示的なシステムのブロック図である。
【図3】本発明の例示的な実施形態による、需給計器と関連するAMI通信ボードに電力を供給するための例示的な方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明の例示的な実施形態を、次に、添付の図面を参照して以下でより十分に述べるが、図面には、本発明の実施形態のすべてではなく、そのいくつかが示される。実際に、本発明は、多くの様々な形態で実施することができ、また本明細書に記載された諸実施形態に限定されるものとして解釈すべきではない。そうではなくて、これらの実施形態は、本開示が、適用可能な法的要件を満たすように提供される。同様の番号は全体を通して同様の要素を示す。
【0013】
需給計器と関連するAMI(Advanced Metering Infrastructure)通信ボードに電力を供給するためのシステム、方法、および装置が開示される。例示的な一実施形態によれば、スマート電力計およびAMIボードを提供することができる。スマート電力計は、USB接続とインターフェースをとるように構成されたUSB(ユニバーサルシリアルバス)デバイスコントローラを含むことができる。AMIネットワークを介する通信(例えば、スマート電力計により収集されたデータの通信)を容易にするように構成することのできるAMIボードは、USBデバイスコントローラと通信するように構成されたUSBホストコントローラを含むことができる。USBホストコントローラおよびAMIボードには、USB接続を介してUSBデバイスコントローラにより電力を供給することができる。
【0014】
例えば、USBデバイスコントローラとUSBホストコントローラの間で接続が確立されたとき、約3.3ボルトと約5ボルトの間の電圧を有する信号など、比較的低電圧の電力信号が、USBホストコントローラで受け取られるように、USBデバイスコントローラにより出力される。USBホストコントローラには、まず低電圧電力で電力が供給され、USBデバイスコントローラと初期接続プロセスを行うことができる。さらに、USBホストコントローラは、1つまたは複数の電力構成パラメータをUSBデバイスコントローラに伝達することができる。USBデバイスコントローラは、1つまたは複数の電力構成パラメータを利用して、USB接続を介してUSBホストコントローラに供給される電力量を変更または調整することができる。この場合、USBホストコントローラおよびAMIボードには、USB接続を介して電力が供給される。
【0015】
本発明の様々な実施形態は、AMI通信ボードに電力を提供する、または供給することを容易にする1つまたは複数の専用コンピュータ、システム、および/または特定のマシンを含むことができる。専用のコンピュータまたは特定のマシンは、様々な実施形態で望ましい、広範囲の様々なソフトウェアモジュールを含むことができる。以下でさらに詳細に説明するように、いくつかの実施形態では、これらの様々なソフトウェアコンポーネントは、需給計器とAMI通信ボードの間の接続を初期化し、かつ/または適切な電力信号をAMI通信ボードに送るために利用することができる。
【0016】
本明細書で述べられる本発明のいくつかの実施形態は、需給計器と関連するAMI通信ボードに、需給計器から適切な電力信号を供給する技術的な効果を有することができる。例えば、USB(ユニバーサルシリアルバス)デバイスコントローラは、スマート需給計器に統合され、またUSBデバイスコントローラは、AMI通信ボードと関連するUSBホストコントローラに接続される。USBデバイスコントローラは、USBホストコントローラとの通信を確立し、かつAMI通信ボードに電力を供給するために、USBホストコントローラに適切な電力信号を送る技術的効果を有する。
【0017】
図1は、需給計器に関連するAMI通信ボードに電力を供給するための従来システム100のブロック図である。図1を参照すると、需給計器105およびAMI通信コンポーネント110が提供される。需給計器105は、電力システムまたは配電網に関連する電力線に接続される。図示のように、交流(AC)電力接続115および接地接続120は、需給計器105の線側に接続される。AC電力信号は線側で受け取られ、需給計器を通って負荷側へと渡される。負荷側では、AC電力は、家庭、構造体、または他の電気的負荷に提供される。
【0018】
さらに、需給計器105は、AC電力信号の監視を容易にするメータ計測ボード125、または他の測定コンポーネントを含む。計測ボード125は、需給計器105の負荷側に供給される電力量を測定する。測定データは、10ピンのインターフェースなど、適切なインターフェースを介してシリアル通信ボード130へと、計測ボード125により送られる。シリアル通信ボード130は、AMI通信コンポーネント110に組み込まれたAMI通信ボード135との通信を容易にする。シリアル接続は、シリアル通信ボード130とAMI通信ボード135の間で形成され、また測定データは、シリアル接続を介して、需給計器105により、AMI通信コンポーネント110に伝達される。受け取られた後、AMI通信コンポーネント110は、AMIネットワークを介して測定データの通信を容易にする。
【0019】
図1を続けて参照すると、AMI通信コンポーネント110は、AMI通信ボード135に電力を供給するように構成された電力インターフェースコンポーネント140を含む。電力インターフェースコンポーネント140は、電力線または電力接続から電力を取り出し、かつ電力を、AMI通信ボード135に供給される直流(DC)電力信号へと変換する、または整流する。この場合、電力インターフェースコンポーネント140は、AMI通信ボード135に対する絶縁された電力源として働く。しかし、電力インターフェースコンポーネント140を使用することは、需給計器およびAMI通信コンポーネント110の全体コストを増加させる。さらに、AMI通信コンポーネント110を電力線に直接接続することは、需給計器のサービスを行う現場の技術者に対して安全性の問題を生ずる。
【0020】
図2は、本発明の例示的な実施形態による、需給計器と関連するAMI通信ボードに電力を供給することを容易にする1つの例示的なシステム200のブロック図である。図2で示すシステム200は、需給計器205と、需給計器205に関連するAMI通信ボード210を含むことができる。本発明の態様によれば、AMI通信ボード210には、需給計器205が直接電力を供給することができる。例えば、需給計器205は、AMI通信ボード210に関連するUSBホストコントローラ220に電力を供給するように構成された適切なUSBデバイスコントローラ215を含むことができる。
【0021】
図2を参照すると、需給計器205は、電力線または配電システムに接続できる任意の適切な需給計器とすることができる。例えば、需給計器205は、単相または3相の電力システムに接続された適切な電気メータまたは電力計とすることができる。したがって、需給計器205は、関連する住居、企業、または機械に供給される電気エネルギー量(例えば、キロワット時など)、または電力を測定するように構成することができる。いくつかの実施形態では、需給計器205は、従来のメータよりも比較的詳細に消費量を特定するように構成されたスマートメータまたは進んだメータとすることができる。例えば、スマート需給計器205は、実時間で、もしくはほぼ実時間で読み取ること、電力供給停止を通知すること、および/または電力品質を監視することを容易にすることができる。さらに所望に応じて、スマート需給計器205は、1つまたは複数の適切なAMIネットワークを介して、局所的な公益事業システム、またはスマートメータデータ処理システムなど1つまたは複数の受信側に測定データ、計算、および/または他の情報を伝達するように、関連するAMI通信ボード210を利用することができる。伝達されたデータおよび/または情報を、次いで、様々な監視を行うために、かつ/または請求書を発行するために利用することができる。
【0022】
需給計器205は、電力供給を監視すること、および/または通信のために測定データを出力することを容易にする任意の数の適切なプロセッサ駆動の装置、および/または処理コンポーネントを含むことができる。さらに需給計器205は、AMI通信ボード210との通信、および/またはAMI通信ボードへの電力供給を容易にする任意の数の適切なプロセッサ駆動の装置、および/または処理コンポーネントを含むことができる。図2で示すように、需給計器205は、メータ計測コンポーネント225、および前述のUSBデバイスコントローラ215を含むことができる。測定コンポーネント225と呼ぶことのできるメータ測定コンポーネント225は、需給計器205の負荷側に供給される電気エネルギー量、または電気エネルギーを監視する、かつ/または測定するように構成された適切なプロセッサ駆動の装置もしくは処理コンポーネントとすることができる。計測コンポーネント225として利用できる適切な処理装置の例は、これだけに限らないが、特定用途向け回路、マイクロコントローラ、ミニコンピュータ、他のコンピューティング装置、および同様のものを含む。したがって、計測コンポーネント225は、需給計器205および/または計測コンポーネント225の動作を制御するために、コンピュータ可読命令の実行を容易にする任意の数のプロセッサ231を含むことができる。コンピュータ可読命令を実行することにより、計測コンポーネント225は、需給計器205に関連する家庭に、または他の負荷に供給される電力供給または電力信号を監視することを容易にする専用コンピュータ、または特定のマシンを形成することができる。
【0023】
1つまたは複数のプロセッサ231に加えて、計測コンポーネント225は、1つまたは複数のメモリ装置232、および/または1つまたは複数の入力/出力(I/O)インターフェース233を含むことができる。1つまたは複数のメモリ装置232、すなわちメモリは、例えば、キャッシュ、読出し専用メモリ装置、ランダムアクセスメモリ装置、磁気記憶装置など任意の数の適切なメモリ装置を含むことができる。1つまたは複数のメモリ装置232は、データ、実行可能な命令を記憶することができ、かつ/またはデータファイル234、オペレーティングシステム(OS)235、および/またはメータアプリケーション236など、計測コンポーネント225で利用される様々なプログラムモジュールを記憶することができる。データファイル234は、計測コンポーネント225の動作と関連する記憶データ、計測コンポーネント225により取られた測定および/または読取りと関連する記憶データ、計測コンポーネント225により行われた計算と関連する記憶データ、および/またはUSBデバイスコントローラ215と関連する記憶データを含むことができる。
【0024】
OS235は、計測コンポーネント225および/または需給計器205の全体的な動作を制御するために、1つまたは複数のプロセッサ231により実行される適切なソフトウェアアプリケーションとすることができる。さらにOS235は、メータアプリケーション236など、さらなるソフトウェアアプリケーションの実行を容易にすることができる。メータアプリケーション236は、需給計器205に関連する電力信号の監視、および/または需給計器205に関連する家庭または他の負荷に供給する電力量の監視を容易にする適切なソフトウェアアプリケーションとすることができる。動作において、メータアプリケーション236は、1つまたは複数の電圧センサ、電流センサ、タイマ、および/または他の監視装置など、需給計器205および/または計測コンポーネント225に関連する任意の数の適切なセンサおよび/または監視装置からの測定データを受け取ることができる。所望に応じて、メータアプリケーション236は、受け取った測定データを利用して、需給計器205に関連する任意の数の計算および/または解析を行うことができる。さらに、メータアプリケーション236は、メータの使用量、電力供給停止などに関連するメッセージなど、AMIネットワークを介して伝達される任意の数のメッセージを生成することができる。生成された後、メッセージを、適切な10ピンのインターフェースなど、計測コンポーネント225とUSBデバイスコントローラ215との間の適切な入出力インターフェースを介して、メータアプリケーション236によりUSBデバイスコントローラ215に送ることができる。この点に関して、USBデバイスコントローラ215は、AMIネットワークを介して通信するために、AMI通信ボード210に送られるデータおよび/またはメッセージを受け取ることができる。
【0025】
1つまたは複数の入出力インターフェース233は、計測コンポーネント225を、任意の数の適切な入力/出力装置、および/またはデバイスコントローラに接続することを容易にする。例えば、入出力インターフェース233は、測定コンポーネント225をUSBデバイスコントローラ215に接続することを容易にする適切なインターフェースを含むことができる。10ピンのインターフェースなど、本発明の様々な実施形態で望ましい広範囲の適切なインターフェースを使用することができる。
【0026】
引き続き図2を参照すると、需給計器205は、適切なUSBデバイスコントローラ215を含むことができる。計測コンポーネント225と同様に、USBデバイスコントローラ215は、AMI通信ボード210に関連するUSBホストコントローラ220との通信を容易にするように、かつ適切なUSB接続を介して、電力をAMI通信ボード210に供給するように構成された適切なプロセッサ駆動の装置または処理コンポーネントとすることができる。USBデバイスコントローラ215として使用できる適切な処理装置の例は、これだけに限らないが、特定用途向け回路、マイクロコントローラ、ミニコンピュータ、他のコンピューティング装置、および同様のものを含む。したがって、USBデバイスコントローラ215は、USBデバイスコントローラ215の動作を制御するために、コンピュータ可読命令を実行することを容易にする任意の数のプロセッサ241を含むことができる。コンピュータ可読命令を実行することにより、USBデバイスコントローラ215は、AMI通信ボード210への電力供給、および/または需給計器205とAMI通信ボード210の間の通信を容易にする専用コンピュータ、または特定のマシンを形成することができる。さらに、計測コンポーネント225およびUSBデバイスコントローラ215は、別個のコンポーネントとして示されているが、望ましい場合、計測コンポーネント225およびUSBデバイスコントローラ215を、単一の装置もしくはコンポーネントへと組み合わせることもできる。
【0027】
1つまたは複数のプロセッサ241に加えて、USBデバイスコントローラ215は、1つまたは複数のメモリ装置242、および/または1つまたは複数の入力/出力(I/O)インターフェース243を含むことができる。1つまたは複数のメモリ装置242、すなわち、メモリは、例えば、キャッシュ、読出し専用メモリ装置、ランダムアクセスメモリ装置、磁気記憶装置など、任意の数の適切なメモリ装置を含むことができる。1つまたは複数のメモリ装置242は、データ、実行可能な命令を記憶することができ、かつ/またはデータファイル244、オペレーティングシステム(OS)245、電力モジュール246、および/または通信モジュール247など、USBデバイスコントローラ215により利用される様々なプログラムモジュールを記憶することができる。データファイル244は、例えば、USBデバイスコントローラ215の動作に関連する記憶データ、USBホストコントローラ220に関連する記憶データ、および/またはUSBホストコントローラ220の電力要件に関連する記憶データを含むことができる。
【0028】
OS245は、USBデバイスコントローラ215の全体的な動作を制御するために、1つまたは複数のプロセッサ241により実行される適切なソフトウェアアプリケーションとすることができる。さらに、OS245は、電力モジュール246および/または通信モジュール247など、さらなるソフトウェアアプリケーションの実行を容易にすることができる。電力モジュール246は、電力を、USBホストコントローラ220および/またはAMI通信ボード210に供給することを容易にする適切なソフトウェアアプリケーションとすることができる。本発明の態様によれば、電力は、USBデバイスコントローラ215をUSBホストコントローラ220に接続することを容易にする、USBケーブルなどの適切なUSB接続250を介して供給することができる。
【0029】
動作において、電力モジュール246は、USBデバイスコントローラ215に、比較的低電圧の電力信号をUSB接続250へと出力するように指示することができる。例えば、約3.3ボルトから約5ボルトの電圧信号を、USB接続250に関連する適切な電圧線に出力することができる。さらに望ましい場合、USB接続250に関連する適切な接地線をアースに接続することができる。いくつかの実施形態では、低電圧の電力信号を、USBデバイスコントローラ215に電源を入れる、またはリセットすることに基づいて出力することができる。他の実施形態では、低電圧の電力信号を、接続されたUSBケーブルを検出したことに基づいて出力することができる。さらに他の実施形態では、低電圧の電力信号を、USBホストコントローラ220を検出したことに基づいて出力することができる。例えば、適切なUSBハブ装置を、USBデバイスコントローラ215とUSBホストコントローラ220の間に設けることができる。ハブ装置は、USBホストコントローラ220の接続を検出または識別し、その検出に関連する情報をUSBデバイスコントローラ215に伝達することができる。
【0030】
比較的低電圧の信号を出力した結果、USBホストコントローラ220には、USBデバイスコントローラ215により最初に電力が供給されうる。USBホストコントローラ220が最初の電力を受け取ると、USBホストコントローラ220は、USBホストコントローラ220とUSBデバイスコントローラ215の間の通信を確立するために、初期接続プロセスを行うことができる。USBデバイスコントローラ215に関連する装置識別子、および/または構成情報など様々な情報を、初期接続プロセス中に、USBデバイスコントローラ215とUSBホストコントローラ220の間で渡すことができる。
【0031】
さらに、本発明の態様によれば、USBホストコントローラ220は、電力構成パラメータなどの1つまたは複数の電力パラメータをUSBデバイスコントローラ215に送ることができる。これらの1つまたは複数の電力パラメータは、USBホストコントローラ220および/またはAMI通信ボード210の電力要件を指定することができる。電力振幅要件、電圧要件、時間と共に供給される電圧を指定するパラメータ、望ましい可変電圧信号に関連するパラメータ、望ましい可変電流に関連するパラメータ、および/または他の任意の数の適切な電力パラメータなど、広範囲の様々な電力パラメータを、USBデバイスコントローラ215の電力モジュール246に送ることができる。電力パラメータが受け取られた後、電力モジュール246は、USB接続250を介して、USBホストコントローラ220および/またはAMI通信ボード210に供給すべき電力量を決定する、または特定するために、受け取った電力パラメータを処理することができる。電力モジュール246は、次いで、USB接続250を介して供給される電力量を調整することができる。この場合、USBホストコントローラ220および/またはAMI通信ボード210には、USBデバイスコントローラ215により電力が供給されうる。電力モジュール246の動作の一例が、図3を参照してより詳細に以下で述べられる。
【0032】
USB接続250を介してAMI通信ボード210に電力を供給することは、需給計器205とAMI通信ボード210の合計コストを下げるのを助けることができる。さらに、需給計器205に対して標準のUSBインターフェースを設けることができ、需給計器205と共に使用するAMI通信ボードの種類に柔軟性ができ、かつ/または通信機能の拡張を可能にする。例えば、ZigBeeアダプタを所望に応じて追加することもできる。さらに、AMI通信ボード210に供給される電力は、需給計器205に接続された電力線から絶縁されている。
【0033】
通信モジュール247は、USBデバイスコントローラ215からの情報を、USB接続250を介してUSBホストコントローラ220に伝達することを容易にする適切なソフトウェアモジュールとすることができる。さらに、通信モジュール247は、USBホストコントローラ220により出力される情報の受取りを容易にすることができる。動作において、通信モジュール247は、計測コンポーネント225から測定データおよび/またはメッセージを受け取ることができ、また通信モジュール247は、受け取った情報を、USB接続250を介して出力するためにフォーマットすることができる。受け取った情報の少なくとも一部は、USB接続250を介して、USBホストコントローラ220に関連する通信モジュール257に伝達することができる。例えば、情報は、USB接続250と関連するデータ導体またはデータ線(例えば、線D−および/またはD+など)を介して伝達される。伝達された後、情報は、USBホストコントローラ220により処理することができ、また情報の少なくとも一部を、AMI通信ボード210により、AMIネットワークへと出力することができる。この場合、需給計器205の測定値、警告、および/または他の情報が、AMIネットワークを介して中央プロセッサ(例えば、公益事業の中央局)に伝達される。
【0034】
USBデバイスコントローラ215を引き続いて参照すると、1つまたは複数の入出力インターフェース243は、USBデバイスコントローラ215を、任意の数の適切な入力/出力装置、ケーブル、および/または接続への接続を容易にすることができる。例えば、入出力インターフェース243は、USBデバイスコントローラ215をUSBケーブルに接続することを容易にする適切なインターフェースを含むことができる。この場合、USBデバイスコントローラ215とUSBホストコントローラ220との間で、通信を確立することができる。
【0035】
USB接続250は、任意の適切なUSB接続、またはUSBケーブルを含むことができる。例えば、USB接続250は、4つの別個の線を含むUSBケーブルとすることができる。データは、2つのデータ線を経由してUSBデバイスコントローラ215とUSBホストコントローラ220との間で双方向に移動することができる。さらに、電力は、電圧もしくは電力線、および接地線を介して、USBデバイスコントローラ215とUSBホストコントローラ220との間で供給されうる。望ましい場合、任意の適切なUSB仕様(例えば、USB1.0、USB2.0、USB3.0など)を、USB接続250に関連して利用することができる。
【0036】
図2を引き続いて参照すると、AMI通信ボード210は、AMIネットワークを介して通信するのを容易にする適切な通信コンポーネントまたは装置とすることができる。この場合、需給計器データを、中央システムに伝達することができる。さらに、メータの更新および/または他の命令を、AMIネットワークを介して受信することができる。本発明のある態様によれば、AMI通信ボード210は、USBホストコントローラ220を含むことができる。USBホストコントローラ220は、適切なUSB接続を介して、需給計器205に関連したUSBデバイスコントローラ215との通信を容易にするように構成された適切なプロセッサ駆動の装置または処理コンポーネントとすることができる。さらに、USBホストコントローラ220は、USBデバイスコントローラ215から電力を受け取るように構成することができる。USBホストコントローラ220として利用できる適切な処理装置の例は、これだけに限らないが、特定用途向け回路、マイクロコントローラ、ミニコンピュータ、他のコンピューティング装置、および同様のものを含む。USBホストコントローラ220は、USBホストコントローラ220の動作を制御するために、コンピュータ可読命令の実行を容易にする任意の数のプロセッサ251を含むことができる。コンピュータ可読命令を実行することにより、USBホストコントローラ220は、USBデバイスコントローラ215からの電力の受取り、AMI通信ボード210への電力の供給、および/または需給計器205とAMI通信ボード210の間の通信を容易にする専用コンピュータ、または特定のマシンを形成することができる。
【0037】
1つまたは複数のプロセッサ251に加えて、USBホストコントローラ220は、1つまたは複数のメモリ装置252、および/または1つまたは複数の入力/出力(I/O)インターフェース253を含むことができる。1つまたは複数のメモリ装置252、すなわちメモリは、例えば、キャッシュ、読出し専用メモリ装置、ランダムアクセスメモリ装置、磁気記憶装置など、任意の数の適切なメモリ装置を含むことができる。1つまたは複数のメモリ装置252は、データ、実行可能な命令を記憶することができ、かつ/またはデータファイル254、オペレーティングシステム(OS)255、電力モジュール256、および/または通信モジュール257など、USBホストコントローラ220で利用される様々なプログラムモジュールを記憶することができる。データファイル254は、例えば、USBホストコントローラ220の動作に関連する記憶データ、USBデバイスコントローラ215に関連する記憶データ、USBプロトコルスタック、および/またはUSBホストコントローラ220とAMI通信ボード210の電力要件に関連する記憶データを含むことができる。
【0038】
OS255は、USBホストコントローラ220の全体的な動作を制御するために、1つまたは複数のプロセッサ251により実行される適切なソフトウェアアプリケーションとすることができる。さらに、OS255は、電力モジュール256および/または通信モジュール257など、さらなるソフトウェアアプリケーションの実行を容易にすることができる。電力モジュール256は、USBデバイスコントローラ215からの電力の受取り、および/またはAMI通信ボード210に対して受け取った電力の供給を容易にする適切なソフトウェアアプリケーションとすることができる。本発明の態様によれば、電力は、USB接続250を介して供給することができる。動作において、電力モジュール256は、USBデバイスコントローラ215により出力された比較的低電圧の電力信号を受け取ると初期化または起動される。初期化されると、電力モジュール256(および/または通信モジュール247)は、USBホストコントローラ220とUSBデバイスコントローラ215の間の通信を確立するために、初期接続プロセスを行うことができる。USBデバイスコントローラ215に関連する装置識別子および/または構成情報など、多種多様の情報を、初期接続プロセス中に、USBデバイスコントローラ215とUSBホストコントローラ220との間で渡すことができる。さらに、電力モジュール256は、電力構成パラメータなど、USBホストコントローラ220および/またはAMI通信ボード210に関連する1つまたは複数の電力パラメータにアクセスし、かつ/または決定することができる。電力モジュール256は、電力を、USBデバイスコントローラ215からUSBホストコントローラ220に供給するのを容易にするために、電力パラメータをUSBデバイスコントローラ215に伝えることができる。電力パラメータを伝達した後に、USBデバイスコントローラ215は、USBホストコントローラ220に供給される電力量を調整することができ、また電力モジュール256は、受け取った電力を、USBホストコントローラ220とAMI通信ボード210に配電するのを容易にすることができる。さらに、望ましい場合、電力モジュール256は、任意の数の更新された電力パラメータをUSBデバイスコントローラ215に伝えることにより、USB接続250を介して供給される電力量を動的に調整することができる。
【0039】
通信モジュール257は、USBホストコントローラ220からの情報を、USB接続250を介して、USBデバイスコントローラ215に伝達することを容易にする適切なソフトウェアモジュールとすることができる。さらに、通信モジュール257は、USBデバイスコントローラ215により出力された情報を受け取ることを容易にすることができる。動作において、通信モジュール257は、USBデバイスコントローラ215から測定データおよび/またはメッセージなど、広範囲の様々なタイプの情報を受け取ることができる。通信モジュール257は、受け取った情報を処理することができ、またいくつかの実施形態では、通信モジュール257は、AMIネットワークへと出力するために、受け取った情報の少なくとも一部をフォーマットすることができる。さらに、通信モジュール257は、AMIネットワークを介して情報を受信することができ、また受け取った情報の少なくとも一部を需給計器205に提供することができる。
【0040】
USBホストコントローラ220を引き続き参照すると、1つまたは複数の入出力インターフェース253は、任意の数の入力/出力装置、ケーブル、および/または接続へのUSBホストコントローラ220の接続を容易にすることができる。例えば、入出力インターフェース253は、USBケーブルへのUSBホストコントローラ220の接続を容易にする適切なインターフェースを含むことができる。この点に関して、USBデバイスコントローラ215とUSBホストコントローラ220の間で、通信を確立することができる。さらに、望ましい場合、USBホストコントローラ220および/またはAMI通信ボード210は、AMIネットワークを介する通信を容易にする任意の数の適切なネットワークインターフェースを含むことができる。
【0041】
望ましい場合、本発明の実施形態は、図2で示したものより多くの、または少ないコンポーネントを備えるシステム200を含むことができる。さらに、システム200のいくつかのコンポーネントは、本発明の様々な実施形態において組み合わせることができる。図2のシステム200は、例示的なものとして提供されるに過ぎない。
【0042】
提供されうる代替システムの一例として、USBホストコントローラを、電力計に組み込むことができ、またUSBデバイスコントローラを、AMI通信ボードに組み込むことができる。このようなシナリオでは、USB制御は、AMIボードではなく、電力計により容易に行うことができる。動作において、AMI通信ボードが、適切なUSB接続(例えば、USBケーブルなど)を介して電力計に接続された場合、USBホストコントローラは、AMI通信ボードに関連するUSBデバイスコントローラを認識することができ、またUSBホストコントローラは、USBデバイスコントローラと初期接続プロセスを開始することができる。さらに、USBホストコントローラは、USBデバイスコントローラから1つまたは複数の電力パラメータを受け取ることができる。少なくとも部分的に、受け取った電力パラメータに基づいて、USBホストコントローラは、適切な電力信号を、USBデバイスコントローラおよび/またはAMIボードに伝達するように指示することができる。
【0043】
図3は、本発明の例示的な実施形態による、需給計器に関連するAMI通信ボードに電力を供給するための例示的な方法300の流れ図である。方法300のいくつかのオペレーションは、図2で示された需給計器205または電力計など、適切な需給計器により行うことができる。方法300の他のオペレーションは、図2で示されたAMI通信ボード210など、適切なAMI通信ボードで行うことができる。方法300は、ブロック305で開始することができる。
【0044】
ブロック305で、電力計205(または他の需給計器)を適切な電力線に接続することができる。例えば、電力計205は、家庭または企業などの構造体に電力を供給するAC電力線に接続される、または結合されうる。この点に関して、電力計205は、その構造体に供給される電力量を監視するように構成することができる。いくつかの実施形態では、電力計205には、メータ205が接続される電力線により電力を供給することができる。
【0045】
ブロック310で、図2で示されるUSBデバイスコントローラ215など、電力計に関連するUSBデバイスコントローラを初期化することができる。初期化された後、ブロック315で、USBデバイスコントローラ215は、USBケーブルなど、適切なUSB接続へと、比較的低電圧の電力信号を送る、または出力することができる。この点に関して、約3.3ボルトから約5ボルトの信号など、比較的低電圧の電力信号を、図2で示すUSBホストコントローラ220など、AMI通信ボード210に関連するUSBホストコントローラに送ることができる。
【0046】
ブロック320で、比較的低電圧の電力信号をUSBホストコントローラ220が受け取ることができ、またUSBホストコントローラ220は、比較的低電圧の電力信号の受取りに少なくとも部分的に基づいて電力が供給され、かつ/または初期化されうる。さらに、初期接続プロセスが、USBホストコントローラ220とUSBデバイスコントローラ215との間で開始することができる。この場合、USBデバイスコントローラ215は、USBホストコントローラ220において構成することができる。ブロック325で、USBホストコントローラ220および/またはAMI通信ボード210に対する電力供給要件に関連するパラメータなど、1つまたは複数の電力パラメータを、USBホストコントローラ220によりUSBデバイスコントローラ215に送ることができる。
【0047】
ブロック330で、1つまたは複数の電力パラメータを、USBデバイスコントローラ215が受け取ることができる。ブロック335で、USBデバイスコントローラ215は、受け取った1つまたは複数のパラメータを処理することができ、またUSBデバイスコントローラ215は、1つまたは複数の電力パラメータに少なくとも部分的に基づいて、USBホストコントローラ220に供給される電力信号を調整することができる。ブロック340で、調整された電力信号、または電力供給を、USBホストコントローラ220が受け取ることができ、またUSBホストコントローラ220は、受け取った電力を使用して、AMI通信ボード210に電力を供給することができる。
【0048】
ブロック345で、電力計205に関連する適切な計測コンポーネントにより収集された測定データなどの計測情報は、USBデバイスコントローラ215により、USBホストコントローラ220に伝えることができる。計測情報は、ブロック350で、USBホストコントローラ220により受け取ることができ、またAMI通信ボード210は、計測情報の少なくとも一部を適切なAMIネットワークに伝えるように構成することができる。
【0049】
方法300は、ブロック350の後に終了することができる。
【0050】
図3の方法300で述べられ、かつ示されたオペレーションは、本発明の様々な実施形態において望ましい場合、任意の適切な順序で実行する、または実施することができる。さらに、いくつかの実施形態では、オペレーションの少なくとも一部を、並列に実行することができる。さらに、いくつかの実施形態では、図3で述べたものよりも少ない、または多くのオペレーションを行うこともできる。
【0051】
本発明は、本発明の例示的な実施形態によるシステム、方法、装置、および/またはコンピュータプログラム製品のブロックおよび流れ図を参照して上記で述べられている。ブロック図および流れ図の1つまたは複数のブロック、およびブロック図および流れ図におけるブロックの組合せは、それぞれ、コンピュータで実行可能なプログラム命令により実施できることが理解されよう。同様に、ブロック図および流れ図のいくつかのブロックは、本発明のいくつかの実施形態に従って、必ずしも示された順序で行われる必要のない可能性があるが、あるいは必ずしも行う必要のないこともありうる。
【0052】
これらのコンピュータで実行可能なプログラム命令は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、プロセッサ、または他のプログラム可能なデータ処理装置上にロードされて特定のマシンを作成することができ、したがって、コンピュータ、プロセッサ、または他のプログラム可能なデータ処理装置上で実行される命令は、1つまたは複数の流れ図ブロックで指定された1つまたは複数の機能を実施するための手段を作成することができる。コンピュータまたは他のプログラム可能なデータ処理装置に、特定の方法で機能するように指示することのできるこれらのコンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ可読メモリに記憶することができ、したがって、コンピュータ可読メモリに記憶された命令は、1つまたは複数の流れ図ブロックで指定された1つまたは複数の機能を実施する命令手段を含む製品を作成することができる。例として、本発明の諸実施形態は、コンピュータ可読のプログラムコードまたはプログラム命令がその中で実施された、コンピュータで使用可能な媒体を含むコンピュータプログラム製品を提供することができ、前記コンピュータ可動のプログラムコードは、1つまたは複数の流れ図ブロックで指定される1つまたは複数の機能を実施するために実行されるように適合される。コンピュータプログラム命令はまた、コンピュータまたは他のプログラム可能なデータ処理装置にロードされて、一連のオペレーション要素またはステップをコンピュータまたは他のプログラム可能な装置上で実施させ、コンピュータで実施されるプロセスを作成することができ、したがって、コンピュータまたは他のプログラム可能な装置上で実行される命令は、1つまたは複数の流れ図ブロックで指定された機能を実施するための要素またはステップを提供することができる。
【0053】
したがって、ブロック図および流れ図のブロックは、指定された機能を実施するための手段の組合せ、指定された機能を実施するための要素またはステップの組合せ、および指定された機能を実施するためのプログラム命令手段をサポートする。ブロック図および流れ図の各ブロック、ならびにブロック図および流れ図におけるブロックの組合せは、専用の機能、要素もしくはステップ、または専用のハードウェアとコンピュータ命令の組合せを実施する専用の、ハードウェアベースのコンピュータシステムにより実施することができることもまた理解されよう。
【0054】
本発明は、現在最も実用性があると考えられるもの、および様々な実施形態に関して述べられてきたが、本発明は、開示された諸実施形態に限定されるのではなく、添付の特許請求の趣旨および範囲に含まれる様々な変更および均等な構成を包含することが意図されていることを理解されたい。
【0055】
記載された説明は、本発明を開示するために、またさらに任意の装置またはシステムを作成かつ使用し、かつ任意の組み込まれた方法を実施することを含めて当業者に本発明を実施することを可能にするために、最良の形態を含む諸例を使用している。本発明の特許性のある範囲は、特許請求の範囲で定義され、また当業者が想到する他の例も含めることができる。このような他の例は、それらが特許請求の範囲の文言と異ならない構造的要素を有する場合、またはそれらが特許請求の範囲の文言と非実質的な差を有する均等な構造的要素を含む場合、特許請求の範囲に含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0056】
100 システム
105 需給計器
110 通信コンポーネント
115 AC電力接続
120 接地接続
125 計測ボード
130 シリアル通信ボード
135 AMI通信ボード
140 電力インターフェースコンポーネント
200 システム
205 需給計器
210 AMI通信ボード
215 USBデバイスコントローラ
220 USBホストコントローラ
225 計測コンポーネント
231 プロセッサ
232 メモリ装置
233 入出力インターフェース
234 データファイル
235 オペレーティングシステム
236 メータアプリケーション
241 プロセッサ(複数可)
242 メモリ装置(複数可)
243 入出力インターフェース(複数可)
244 データファイル
245 オペレーティングシステム
246 電力モジュール
247 通信モジュール
250 USB接続
251 プロセッサ(複数可)
252 メモリ装置(複数可)
253 入出力インターフェース(複数可)
254 データファイル
255 オペレーティングシステム
256 電力モジュール
257 通信モジュール

【特許請求の範囲】
【請求項1】
(i)電力線を介して供給されるエネルギー量を監視するように構成されたメータ計測コンポーネント(225)、および(ii)USB(ユニバーサルシリアルバス)接続(250)とインターフェースをとるように構成されたUSBデバイスコントローラ(215)を備えるスマート電力計(205)と、
AMIネットワークを介して通信することを容易にするように構成され、かつ前記USBデバイスコントローラ(215)と通信をするように構成されたUSBホストコントローラ(220)を備えた、AMI(Advanced Metering Infrastructure)ボード(210)とを備え、
前記USBホストコントローラ(220)および前記AMIボード(210)が、前記USB接続(250)を介して前記USBデバイスコントローラ(215)により電力が供給される、システム(200)。
【請求項2】
前記USB接続(250)が、電力導体、接地導体、および1つまたは複数のデータ導体を備える、請求項1記載のシステム(200)。
【請求項3】
前記AMIボード(210)の電力構成を行うことを容易にするために、前記USBデバイスコントローラ(215)が、低電圧の電力信号を前記USBホストコントローラ(220)に送るように構成され、また
前記USBホストコントローラ(220)が、前記低電圧の電力信号により最初に電力が供給される、請求項1記載のシステム(200)。
【請求項4】
前記低電圧の電力信号が、約3.3ボルトから約5ボルトの電圧を含む、請求項3記載のシステム(200)。
【請求項5】
前記USBホストコントローラ(220)が、前記低電圧の電力信号を受け取った後に続いて、前記AMIボード(210)に関連する1つまたは複数の電力構成パラメータを前記USBデバイスコントローラ(215)に送るように構成される、請求項3記載のシステム(200)。
【請求項6】
前記USBデバイスコントローラ(215)が、1つまたは複数の電力構成パラメータに少なくとも部分的に基づいて、前記USBホストコントローラ(220)に供給される電力量を調整するようにさらに構成される、請求項5記載のシステム(200)。
【請求項7】
前記計測コンポーネント(225)が、前記電力量が調整された後に続いて、前記USBデバイスコントローラ(215)および前記USB接続を介して、監視データを前記AMIボード(210)に提供するようにさらに構成される、請求項6記載のシステム(200)。
【請求項8】
前記電力計(205)に関連する電力線を介して供給されるエネルギー量を監視するように構成された計測コンポーネント(225)と、
(i)USB(ユニバーサルシリアルバス)接続(250)を介して、AMI(Advanced Metering Infrastructure)ボード(210)とインターフェースをとるように、かつ(ii)前記USB接続を介して、前記AMIボード(210)に電力を供給するように構成されたUSBコントローラ(215)と
を備える電力計(205)。
【請求項9】
前記USB接続(250)が、電力導体、接地導体、および1つまたは複数のデータ導体を備える、請求項8記載の電力計(205)。
【請求項10】
前記USBコントローラ(215)が、前記AMIボード(210)の電力構成を行うことを容易にするために、低電圧の電力信号を前記AMIボード(210)に関連するUSBホストコントローラ(220)に送るように構成されたUSBデバイスコントローラ(215)を備え、
前記USBホストコントローラ(220)が、前記低電圧の電力信号により最初に電力が供給される、請求項8記載の電力計(205)。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2012−147434(P2012−147434A)
【公開日】平成24年8月2日(2012.8.2)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2012−2932(P2012−2932)
【出願日】平成24年1月11日(2012.1.11)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.ZIGBEE
【出願人】(390041542)ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【Fターム(参考)】