(57)【要約】【課題】電力の消費を抑制しながら、短時間に発生する圧力振動波形の発生を検出し、その圧力振動波形の計測を開始するためのトリガ信号を発生させる。【解決手段】トリガ発生装置１０は、ガス流路内の圧力と流量の少なくともいずれか一方の測定を行う活性状態と、当該活性状態よりも消費電力が少ない非活性状態とを有する測定装置１に用いられる。トリガ発生装置１０は、ガス流路５における圧力変動を検出する圧力変動検出部１１と、圧力変動検出部１１による圧力変動の検出に応じて、非活性状態から活性状態への遷移を測定装置１に促すトリガ信号を発生するトリガ発生部１２とを有する。【選択図】図１
2010048796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力消費を低減する非活性状態と、前記非活性状態から遷移して、ガス流路の圧力を測定する活性状態と、を有する圧力測定装置に用いられるトリガ発生装置であって、
前記ガス流路における圧力変動を検出する圧力変動検出手段と、
前記圧力変動検出手段による圧力変動の検出に応じて、前記非活性状態から前記活性状態への遷移を前記圧力測定装置に促すトリガ信号を発生するトリガ発生手段と、
を有することを特徴とするトリガ発生装置。
【請求項２】
電力消費を低減する非活性状態と、前記非活性状態から遷移して、ガス流路の圧力を測定する活性状態と、を有し、且つガス漏れ或いはガス器具の判別に使用する流量測定装置に用いられるトリガ発生装置であって、
前記ガス流路における圧力変動を検出する圧力変動検出手段と、
前記圧力変動検出手段による圧力変動の検出に応じて、前記非活性状態から前記活性状態への遷移を前記流量測定装置に促すトリガ信号を発生するトリガ発生手段と、
を有することを特徴とするトリガ発生装置。
【請求項３】
ガス流路の圧力変動により変位する変位手段を有し、前記ガス流路における圧力変動を検出する圧力変動検出手段と、
前記変位手段の前記圧力変動に正対する正対側とその他方側とをバイパスするバイパス流路と、
前記圧力変動検出手段による圧力変動の検出に応じて、トリガ信号を発生するトリガ発生手段と、
を有することを特徴とするトリガ発生装置。
【請求項４】
前記バイパス流路が、前記ガス流路の圧力変動を抑制する圧力抑制部を有することを特徴とする請求項３記載のトリガ発生装置。
【請求項５】
前記変位手段が、膜状部材で形成されたダイアフラムであることを特徴とする請求項３又は４記載のトリガ発生装置。
【請求項６】
前記トリガ発生手段が、前記変位手段の変位により接点が開閉して、前記接点が閉したとき、または、開いたときに前記トリガ信号を発生する開閉手段であることを特徴とする請求項３〜５の何れか１項に記載のトリガ発生装置。
【請求項７】
前記トリガ発生手段が、前記ガス流路の圧力が上昇したときに第１トリガ信号を出力する第１トリガ発生手段と、前記ガス流路の圧力が下降したときに第２トリガ信号を出力する第２トリガ発生手段と、を有し、
第１トリガ発生手段と第２トリガ発生手段がひとつの構造体で構成されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のトリガ発生装置。
【請求項８】
前記トリガ発生手段が、前記ガス流路の圧力が上昇したときに第１トリガ信号を出力する第１トリガ発生手段と、前記ガス流路の圧力が下降したときに第２トリガ信号を出力する第２トリガ発生手段と、を有し、
第１トリガ発生手段と第２トリガ発生手段がそれぞれ独立していることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のトリガ発生装置。
【請求項９】
電力消費を低減する非活性状態と、前記非活性状態から遷移して、ガス流路の圧力を測定する活性状態と、を有する圧力測定装置に用いられて、前記ガス流路の圧力変動により変位する変位手段と、前記変位手段の変位により接点が開閉する開閉手段と、前記ガス流路の圧力変動を抑える圧力抑制部を備えたバイパス流路と、を有するトリガ発生装置のトリガ発生方法であって、
前記開閉手段の開閉に基づいて前記ガス流路における圧力の変動を検出する圧力変動検出工程と、
前記圧力変動の検出に応じて、前記非活性状態から前記活性状態への遷移を前記圧力測定装置に促すトリガ信号を発生するトリガ発生工程と、
を有することを特徴とするトリガ発生装置のトリガ発生方法。
【請求項１０】
電力消費を低減する非活性状態と、前記非活性状態から遷移して、ガス流路の流量を測定する活性状態と、を有する流量測定装置に用いられて、前記ガス流路の圧力変動により変位する変位手段と、前記変位手段の変位により接点が開閉する開閉手段と、前記ガス流路の圧力変動を抑える圧力抑制部を備えたバイパス流路と、を有するトリガ発生装置のトリガ発生方法であって、
前記開閉手段の開閉に基づいて前記ガス流路における圧力の変動を検出する圧力変動検出工程と、
前記圧力変動の検出に応じて、前記非活性状態から前記活性状態への遷移を前記流量測定装置に促すトリガ信号を発生するトリガ発生工程と、
を有することを特徴とするトリガ発生装置のトリガ発生方法。
【請求項１１】
請求項１〜８の何れか１項に記載のトリガ発生装置を有し、且つ圧力測定装置と流量測定装置の少なくともいずれか一方の機能を備える測定装置を搭載し、前記ガス流路の流量を計測するマイクロコンピュータを内蔵するガスメータであって、
前記マイクロコンピュータは、
前記トリガ発生装置で発生したトリガ信号が入力されるトリガ信号入力手段と、
前記トリガ信号入力手段への前記トリガ信号の入力に応じて、予め定められた処理を実行する処理実行手段と、
を有することを特徴とするガスメータ。
【請求項１２】
請求項７又は８に記載のトリガ発生装置を有し、且つ圧力測定装置と流量測定装置の少なくともいずれか一方の機能を備える測定装置を搭載し、前記ガス流路の流量を計測するマイクロコンピュータを内蔵するガスメータであって、
前記マイクロコンピュータは、
前記第１トリガ発生手段で発生した前記第１トリガ信号が入力される第１トリガ信号入力手段と、
前記第２トリガ発生手段で発生した前記第２トリガ信号が入力される第２トリガ信号入力手段と、
前記第１トリガ信号入力手段への第１トリガ信号の入力に応じて、予め定められた上昇圧力変動発生時の第１処理を実行する第１処理実行手段と、
前記第２トリガ信号入力手段への第２トリガ信号の入力に応じて、前記第１処理とは異なる予め定められた下降圧力変動発生時の第２処理を実行する第２処理実行手段と、
を有することを特徴とするガスメータ。
【請求項１３】
前記処理実行手段が、流量計測と圧力計測の少なくとも一方を開始する計測開始手段を含んだ処理実行手段であることを特徴とする請求項１１記載のガスメータ。
【請求項１４】
前記第１処理実行手段及び前記第２処理実行手段の少なくとも一方が、流量計測と圧力計測の少なくとも一方を開始する計測開始手段を含んだ処理実行手段であることを特徴とする請求項１２記載のガスメータ。
【請求項１５】
前記トリガ信号入力手段が、割り込み入力ポートであることを特徴とする請求項１１又は１３に記載のガスメータ。
【請求項１６】
前記第１トリガ信号入力手段及び第２トリガ信号入力手段の少なくとも一方が、割り込み入力ポートであることを特徴とする請求項１２又は１４に記載のガスメータ。
【請求項１７】
ガス漏れ時の減衰振動周期、ガス器具点火時またはガス使用量変化時の減衰振動周期、脈動周期の全ての周期の最大以上の一定時間、前記測定装置による圧力と流量の少なくともいずれか一方の計測をトリガ発生から継続することを特徴とする請求項１１〜１６の何れか１項に記載のガスメータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力消費を低減する非活性状態と、予め定められたタイミングで非活性状態から遷移して、ガス流路の圧力を測定する活性状態と、を有する圧力測定装置に用いられるトリガ発生装置、及び、トリガ発生方法、並びに、該圧力測定装置を搭載したガスメータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガスの漏洩を検知してガスを遮断する方法として、マイクロコンピュータ（以下、マイコン）を内蔵したガスメータ（以下、マイコンメータ）による使用時間遮断機能がある。マイコンメータでは、内蔵されたマイコンによって、設置先のガス消費パターンを学習し、種々のガス器具の流量区分ごとに最適な使用時間遮断値（制限時間）を上限値と下限値の間できめ細やかに設定することが可能となっている。
【０００３】
しかし、マイコンメータの使用時間遮断機能においては、ガスを使用し始めてからガス遮断を実施するまでに数十分〜数百分の時間が必要であった。使用時間遮断値（制限時間）をもっと短く設定してしまうと、ガス漏れに対する安全度は向上するものの、ガス器具を使用したときの誤遮断が多発してしまい、使い勝手が悪くなってしまう。したがって、使用者の安全を考えると、より短時間でガス漏れ状態かガス器具の使用状態かを正確に判断する他の方法が望ましい。
【０００４】
その一例として、たとえば以下に示すガス漏れ／ガス器具判別装置が提案されている。
【０００５】
その発明によるガス漏れ／ガス器具判別装置は、ガス流路のガス漏れと該ガス流路の下流側に接続されたガス器具とを判別するガス漏れ／ガス器具判別装置であって、該装置は、該ガス流路の圧力を検出して圧力検出信号を出力する圧力検出手段と、該圧力検出手段からの圧力検出信号のガス使用開始時またはガス使用量変化時の圧力振動波形に基づいてガス漏れ状態かガス器具使用状態かを判別する判別手段と、を備えている。なお、この判別手段の詳細については、例えば、特願２００８−８６０２２の発明（以後、「先出願発明）という）による判別手段に記載されている。
【０００６】
先出願発明によるガス漏れ／ガス器具判別装置によれば、ガス使用開始時、ガス使用量変化時、または、ガス漏洩開始時の短時間の圧力振動波形に基づいているので、ガス漏れ状態かガス器具使用状態かを短時間で判別することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、先出願発明によるガス漏れ／ガス器具判別装置に使われる圧力検出手段は、ガス使用開始時等の短時間に発生する圧力振動波形を見逃さないために、圧力測定を常時高速でサンプリングしなければならず、非常に多くの電力を消費する問題点があった。しかし、たとえばマイコンメータは長期間（例えば検定期間として１０年間）、内蔵電池電源のみで駆動しなければならず、マイコンメータにガス漏れ／ガス器具判別装置を搭載することは困難であった。なお、本明細書では先出願発明の一部を説明しているが、この説明は先出願発明の公知性を認めるものではない。
【０００８】
圧力測定の計測精度を落とす等の方法によりマイコンメータの消費電力量を抑えることも可能ではあるが、ガス漏れ／ガス器具判別のためには、圧力測定を高速でサンプリングすることが不可欠であり、いつガス漏れやガス器具の使用が開始されるかわからない状態では、簡単には計測精度を落とすことができない。
【０００９】
そこで、マイコンメータは、電池寿命を延ばすために、例えば、マイコンを常時スリープ状態に保ち、計測や演算を行うべくタイミングになったとき、スリープ状態から通常動作状態に移行させることが必要となる。そしてこれに伴い、圧力変動が発生する度に、スリープ状態から通常動作状態に移行させるためのトリガ信号を発生するトリガ発生装置が必要となる。
【００１０】
そのような問題は、ガスメータだけではなく、圧力変動が発生するガス流路に配置される、例えば流量計測装置、ガス器具判別装置、ガス漏れ検出装置等の各種機器でも同様に生じる可能性がある。また、上述した問題は、内蔵電源で動作するガスメータで発生する問題として説明したが、商用電源で動作する機器についても、電力の消費量が増大してしまうという問題が発生することにかわりがなく、電力消費による、費用の増大と二酸化炭素排出量の増大が問題となる。
【００１１】
本発明の主たる目的は、このような問題点を解決するために、電力の消費を抑制しながら、短時間に発生する圧力と流量の少なくともいずれか一方の振動波形の発生を検出し、圧力と流量の少なくともいずれか一方の振動波形の計測を開始するためのトリガ信号を発生させるトリガ発生装置、トリガ発生方法、及び、それらを用いたガスメータ等を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の特徴は、電力消費を低減する非活性状態と、前記非活性状態から遷移して、ガス流路の圧力を測定する活性状態と、を有する圧力測定装置に用いられるトリガ発生装置であって、トリガ発生装置が、前記ガス流路における圧力変動を検出する圧力変動検出手段と、前記圧力変動検出手段による圧力変動の検出に応じて、前記非活性状態から前記活性状態への遷移を前記圧力測定装置に促すトリガ信号を発生するトリガ発生手段と、を有することである。
【００１３】
本発明の第２の特徴は、電力消費を低減する非活性状態と、非活性状態から遷移して、ガス流路の流量を測定する活性状態と、を有し、且つガス漏れ或いはガス器具の判別に使用する流量測定装置に用いられるトリガ発生装置であって、トリガ発生装置が、ガス流路における圧力変動を検出する圧力変動検出手段と、圧力変動検出手段による圧力変動の検出に応じて、非活性状態から活性状態への遷移を流量測定装置に促すトリガ信号を発生するトリガ発生手段と、を有することである。
【００１４】
すなわち、本発明の第１及び第２の特徴は、ガス流路内の圧力と流量の少なくともいずれか一方の測定を行う活性状態と、当該活性状態よりも消費電力が少ない非活性状態とを有する測定装置に用いられるトリガ発生装置であって、トリガ発生装置が、ガス流路における圧力変動を検出する圧力変動検出手段と、圧力変動検出手段による圧力変動の検出に応じて、非活性状態から活性状態への遷移を測定装置に促すトリガ信号を発生するトリガ発生手段と、を有することである。
【００１５】
本発明の第３の特徴は、電力消費を低減する非活性状態と、前記非活性状態から遷移して、ガス流路の圧力を測定する活性状態と、を有する圧力測定装置に用いられて、前記ガス流路の圧力変動により変位する変位手段と、前記変位手段の変位により接点が開閉する開閉手段と、前記ガス流路の圧力変動を抑える圧力抑制部を備えたバイパス流路と、を有するトリガ発生装置のトリガ発生方法であって、前記開閉手段の開閉に基づいて前記ガス流路における圧力の変動を検出する圧力変動検出工程と、前記圧力変動の検出に応じて、前記非活性状態から前記活性状態への遷移を前記圧力測定装置に促すトリガ信号を発生するトリガ発生工程と、を有することである。
【００１６】
本発明の第４の特徴は、電力消費を低減する非活性状態と、前記非活性状態から遷移して、ガス流路の流量を測定する活性状態と、を有する流量測定装置に用いられて、前記ガス流路の圧力変動により変位する変位手段と、前記変位手段の変位により接点が開閉する開閉手段と、前記ガス流路の圧力変動を抑える圧力抑制部を備えたバイパス流路と、を有するトリガ発生装置のトリガ発生方法であって、前記開閉手段の開閉に基づいて前記ガス流路における圧力の変動を検出する圧力変動検出工程と、前記圧力変動の検出に応じて、前記非活性状態から前記活性状態への遷移を前記流量測定装置に促すトリガ信号を発生するトリガ発生工程と、を有することである。
【００１７】
すなわち、本発明の第３及び第４の特徴は、ガス流路内の圧力と流量の少なくともいずれか一方の測定を行う活性状態と、当該活性状態よりも消費電力が少ない非活性状態とを有する測定装置に用いられるトリガ発生装置であって、ガス流路における圧力変動により変位する変位手段と、変位手段の変位により接点が開閉する開閉手段と、変位手段の圧力変動に正対する正対側と当該正対側に対向する他方側とをバイパスし、且つガス流路における圧力変動を抑える圧力抑制部を備えたバイパス流路と、を有するトリガ発生装置のトリガ発生方法であって、開閉手段の開閉に基づいてガス流路における圧力の変動を検出する圧力変動検出工程と、圧力変動の検出に応じて、非活性状態から活性状態への遷移を測定装置に促すトリガ信号を発生するトリガ発生工程と、を有することである。
【００１８】
本発明の第１乃至第４の特徴によれば、ガス流路における圧力変動の検出に応じて、非活性状態から活性状態への遷移を圧力測定装置と流量測定装置の少なくともいずれか一方に促すトリガ信号を発生するようにしたことから、圧力測定装置と流量測定装置の少なくともいずれか一方をトリガ信号によって非活性状態から活性状態へ遷移させることができるため、ガス漏れ／ガス器具判別装置に使われる圧力検出手段と流量検出手段の少なくともいずれか一方を必要な時のみ駆動させることができ、電力消費を抑えることができる。
【００１９】
そのため、たとえば第１乃至第４の特徴に関わるトリガ発生装置を搭載したマイコンメータによれば長期間電池電源のみで駆動することができるようになる。
【００２０】
本発明の第５の特徴は、ガス流路の圧力変動により変位する変位手段を有し、前記ガス流路における圧力変動を検出する圧力変動検出手段と、前記変位手段の前記圧力変動に正対する正対側とその他方側とをバイパスするバイパス流路と、前記圧力変動検出手段による圧力変動の検出に応じて、トリガ信号を発生するトリガ発生手段と、を有するトリガ発生装置であることを要旨とする。
【００２１】
すなわち、本発明の第１或いは第２の特徴において、圧力変動検出手段は、ガス流路における圧力変動により変位する変位手段を有し、トリガ発生装置は、変位手段の圧力変動に正対する正対側と当該正対側に対向する他方側とをバイパスするバイパス流路を更に有していてもよい。
【００２２】
これにより、バイパス流路によって変位手段の圧力変動に正対する側の他方側にもガス流路の圧力がかかるようにしたことで、正対側と他方側の差圧のみを検出するようになり、ガス流路のもともとの圧力に対する短時間の圧力変動のみを差圧として検出できるようになる。
【００２３】
ガス流路のもともとの圧力は、ガス供給圧変動や温度変化により非常に緩やかな圧力変動を発生していることが知られており、それによるトリガ信号の誤発生を抑えることができる。
【００２４】
さらに、ガス流路の圧力変動を検出するための部材をガス流路内に設ける必要がなく、ガス流路の圧力損失を増大させることを抑えることも期待できる。
【００２５】
本発明の第５の特徴において、バイパス流路が、ガス流路の圧力変動を抑制する圧力抑制部を有していたほうが好ましい。
【００２６】
これにより、バイパス流路に圧力変動を抑制する圧力抑制部としてオリフィス、ニードル弁、等を設けるようにすることで、変位手段の圧力変動に正対する側の他方側にかかる圧力変動を抑制するようにしたことから、その他方側には急激な圧力変動は伝達されないように時定数を調整することができる。正対側と他方側の差圧によって変位手段が変位するため、長い時定数に調整すると非常に緩やかな圧力変動は検出せずに、急激な圧力変動のみを検出することができるようになる。従って、トリガ発生装置は急激な圧力変動の検出に応じてトリガ信号を発生するので、測定装置は急激な圧力変動の発生に応じて活性状態に遷移して圧力と流量のすくなくともいずれか一方の計測を行うことができるようになる。
【００２７】
本発明の第５の特徴において、変位手段が、膜状部材で形成されたダイアフラムであってもよい。これにより、廉価で簡単な構造で圧力変動による変位を検出することができるため、装置のコストダウンを図ることができる。
【００２８】
本発明の第５の特徴において、トリガ発生手段が、変位手段の変位により接点が開閉して、接点が閉したとき、または、開いたときにトリガ信号を発生する開閉手段であってもよい。これにより、常に電流を流しているような電子回路を備えていないため、圧力変動がない場合は、消費電力を大幅に削減することができる。
【００２９】
本発明の第５の特徴において、トリガ発生手段が、ガス流路の圧力が上昇したときに第１トリガ信号を出力する第１トリガ発生手段と、ガス流路の圧力が下降したときに第２トリガ信号を出力する第２トリガ発生手段と、を有し、第１トリガ発生手段と第２トリガ発生手段がひとつの構造体で構成されていてもよい。これにより、第１トリガ信号と第２トリガ信号に基づいて圧力の上昇と下降の両方を別々に検出することができるため、圧力の上昇と下降に応じた測定装置における個別処理を支援することができる。さらに、圧力変動検出手段が同一であるため圧力の上昇と下降を遅れ時間無く検出するので、極めて短時間に変化する圧力変動のようすを正確に捉えることができる。
【００３０】
本発明の第５の特徴において、トリガ発生手段が、ガス流路の圧力が上昇したときに第１トリガ信号を出力する第１トリガ発生手段と、ガス流路の圧力が下降したときに第２トリガ信号を出力する第２トリガ発生手段と、を有し、第１トリガ発生手段と第２トリガ発生手段がそれぞれ独立していてもよい。これにより、第１トリガ信号と第２トリガ信号に基づいて圧力の上昇又は下降を判別することができるため、圧力の上昇と下降に応じた測定装置における個別処理を支援することができる。また、圧力上昇を検出する圧力変動検出手段と圧力下降を検出する圧力変動検出手段を別々にすることで圧力変動検出手段を簡素化でき、比較的安価に作製することができる。
【００３１】
本発明の第６の特徴は、第１の特徴に関わるトリガ発生装置有し、且つ圧力測定装置と流量測定装置の少なくともいずれか一方の機能を備える測定装置を搭載し、ガス流路の流量を計測するマイクロコンピュータを内蔵するガスメータであって、マイクロコンピュータが、トリガ発生装置で発生したトリガ信号が入力されるトリガ信号入力手段と、トリガ信号入力手段へのトリガ信号の入力に応じて、予め定められた処理を実行する処理実行手段と、を有することである。
【００３２】
本発明の第６の特徴によれば、ガスメータのマイクロコンピュータ（以下、マイコン）にトリガ信号が入力した時に、消費電力なし又は低消費電力で非活性状態であった測定装置をマイコンからの出力信号で活性状態に遷移させることができる。さらに、マイコンは測定装置の活性状態を任意に制御することができるので、測定時間や測定感度等を同時に制御することができる。
【００３３】
また、マイコンにより、測定装置以外の装置、たとえば流量計測装置等も非活性状態から活性状態に遷移させる等の任意の制御を同時に開始させることができる。
【００３４】
一方、マイコン自身も非活性状態にさせることができる。たとえば、マイコンには低消費電力モードの機能があり、割り込みポートからのトリガ信号により通常動作モードに遷移させてもよい。それ以外にも、マイコンの電源を切っておき、電源を瞬時に起動させても構わない。
【００３５】
或いは、マイコンの非活性状態をトリガ信号の入力に応じて活性状態に遷移して、所定の処理を開始するようにしてもよい。
【００３６】
以上のような作用を実現させることができるようになることから、本発明の第６の特徴によれば、電力消費を極力抑制して圧力変動の発生に応じた所定の処理を行うことができる。
【００３７】
本発明の第６の特徴において、マイコンは、第１トリガ発生手段で発生した第１トリガ信号が入力される第１トリガ信号入力手段と、第２トリガ発生手段で発生した第２トリガ信号が入力される第２トリガ信号入力手段と、第１トリガ信号入力手段への第１トリガ信号の入力に応じて、予め定められた上昇圧力変動発生時の第１処理を実行する第１処理実行手段と、第２トリガ信号入力手段への第２トリガ信号の入力に応じて、第１処理とは異なる予め定められた下降圧力変動発生時の第２処理を実行する第２処理実行手段と、を有していてもよい。
【００３８】
これにより、マイコンが２つの入力ポートで第１トリガ信号と第２トリガ信号を別々に受ける構成として、第１トリガ信号の入力に応じて上昇圧力変動発生時の第１処理を行い、また、第２トリガ信号の入力に応じて下降圧力変動発生時の第２処理を行うようにしたことから、マイコンはトリガ信号の種類に応じた処理を実行するだけで良いため、圧力変動が上昇なのか下降なのかの判定等の各種処理を省略でき、処理の簡単化を図ることができる。よって、処理の簡単化によってさらなる省電力化を図ることができる。
【００３９】
本発明の第６の特徴において、処理実行手段が、流量計測と圧力計測の少なくとも一方を開始する計測開始手段を含んだ処理実行手段であってもよい。また、第１処理実行手段及び第２処理実行手段の少なくとも一方が、流量計測と圧力計測の少なくとも一方を開始する計測開始手段を含んだ処理実行手段であってもよい。これらにより、電力消費を抑えながら流量計測と圧力計測の少なくとも一方を開始することができる。
【００４０】
本発明の第６の特徴において、トリガ信号入力手段が、割り込み入力ポートであってもよい。また、第１トリガ信号入力手段及び第２トリガ信号入力手段の少なくとも一方が、割り込み入力ポートであってもよい。これらにより、マイコンが入力ポートでトリガ信号を受けるよりも、入力ポートの監視処理等を省略できるため、省電力化を図ることができる。
【００４１】
本発明の第６の特徴において、ガス漏れ時の減衰振動周期、ガス器具点火時またはガス使用量変化時の減衰振動周期、脈動周期の全ての周期の最大以上の一定時間、測定装置による圧力と流量の少なくともいずれか一方の計測をトリガ発生から継続してもよい。これにより、ガス漏れ／ガス器具の判別に必要な圧力と流量の少なくともいずれか一方の振動波形をもれなく計測することができる。また、圧力と流量の少なくともいずれか一方の計測の間に別のトリガ信号が入力しても無視できることになり、余計な計測を実施しなくて済み、更なる省電力化を図ることができる。
【発明の効果】
【００４２】
以上説明したように、本発明のトリガ発生装置、トリガ発生方法、ガスメータによれば、電力の消費を抑制しながら、短時間に発生する圧力と流量の少なくともいずれか一方の振動波形の発生を検出し、圧力と流量の少なくともいずれか一方の振動波形の計測を開始するためのトリガ信号を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係わるトリガ発生装置１０の概略構成を示す構成図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のトリガ発生装置１０が備えるトリガ発生部１２の構成を示す模式図である。
【図２】図２は、ガス流路５の圧力が急激に変化した場合のガス流路５側及びガス溜まり１８側の圧力変化の様子を示すグラフである。
【図３】図３は、ガス流路５の圧力が緩やかに変化した場合のガス流路５側及びガス溜まり１８側の圧力変化の様子を示すグラフである。
【図４】図４は本発明の第２の実施の形態に係るガスメータ１が設けられるガス供給設備の一例を示す図である。
【図５】図５は、第２の実施の形態に係わるガスメータ１の構成例を示すブロック図である。
【図６】図６は、図５のガスメータ１による割込時ガス漏れ／器具判別処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】第１の実施の形態の変形例に関わるトリガ発生装置の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、図１〜図７の図面を参照して、本発明に係るトリガ発生装置、トリガ発生方法、及びガスメータの実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
【００４５】
図１（ａ）を参照して、本発明の第１の実施の形態に係わるトリガ発生装置の概略構成を説明する。本発明の第１の実施の形態に係わるトリガ発生装置１０は、ガス流路５内のガスの圧力を検出する圧力測定装置に用いられる。ここで、圧力測定装置は、ガス流路５内の圧力測定を行う活性状態と、当該活性状態よりも消費電力が少ない非活性状態とを有する。
【００４６】
トリガ発生装置１０は、非活性状態から活性状態への遷移を圧力測定装置に対して促すトリガ信号を送信する。トリガ信号を受信した圧力測定装置は、非活性状態から活性状態へ遷移して、予め定められた処理を実行する。
【００４７】
具体的に、トリガ発生装置１０は、ガス流路５における圧力変動を検出する圧力変動検出部１１（圧力変動検出手段）と、圧力変動検出部１１による圧力変動の検出に応じてトリガ信号を発生するトリガ発生部１２（トリガ発生手段）とを少なくとも備える。
【００４８】
トリガ発生装置１０は、さらに、ガス流路５から分岐され、圧力変動検出部１１へガスを導入する分岐空間を有する分岐管６と、圧力変動検出部１１において分岐管６によりガス流路５の圧力変動が直接導入される正対側と当該正対側に対向する他方側とをバイパスするバイパス流路１６とを有する。圧力変動検出部１１の内部には、分岐管６からガス圧を導入する正対側の空間とバイパス流路１６からガス圧を導入する他方側の空間とに隔てる変位部１３を有し、変位部１３は、正対側と他方側の圧力差に応じて正対側と他方側とに変位することができる。例えば、変位部１３は、膜状部材で形成されたダイアフラム１３で構成することができる。
【００４９】
ダイアフラム１３の正対側は、分岐管６を介してガス流路５の圧力が直接かかる。ダイアフラム１３の他方側にも、バイパス流路１６を通してガス流路５の圧力がかかる。ダイアフラム１３の正対側と他方側との差圧によって、図１（ａ）中の上下方向Ｘに薄膜状のダイアフラム１３が変位する。
【００５０】
バイパス流路１６は、ダイアフラム１３の他方側のガス溜まり１８（斜線部）に、ガス流路５の急激な圧力変動を伝達させないようにオリフィス（圧力抑制部）１７を有している。オリフィス１７は、バイパス流路１６の内径よりも小さい内径の孔を有する。バイパス流路１６は、オリフィス１７を抵抗、ガス溜まり１８をコンデンサとみなして、電気回路のＣＲ回路と同様に設計することができる。このようなバイパス流路１６を流体ＣＲ回路と呼ぶことにする。
【００５１】
図１（ｂ）に示すように、トリガ発生部１２は、ダイアフラム１３の変位により接点が開閉し、接点が閉じたとき、または、開いたときにトリガ信号を発生する開閉部（開閉手段）からなる。例えば、トリガ発生部１２は、ガス流路５の圧力が急激に上昇したときに第１トリガ信号を出力するスイッチ１４１（第１トリガ発生手段）と、ガス流路５の圧力が下降したときに第２トリガ信号を出力するスイッチ１４２（第２トリガ発生手段）とを備える。
【００５２】
具体的に、トリガ発生部１２は、３つの接点１４ａ、１４ｂ、１４ｃを有している。接点１４ａは圧力変動検出部１１の他方側に固定され、接点１４ｂは圧力変動検出部１１の正対側に固定されている。可動接点１４ｃは、ダイアフラム１３の他方側の面及び正対側の面に位置するように設けられるともに、接地電位に接続されている。また、可動接点１４ｃは、ダイアフラム１３の変位に合わせてＸ方向に変位する。このため、ガス流路５内のガス圧が急増してダイアフラム１３の正対側の圧力が上がり、圧力の低い他方側にダイアフラム１３が所定量変位した場合、接点１４ａと接点１４ｃとが電気的に接触する。これにより、スイッチ１４１は、ダイアフラム１３が所定量他方側に変位した旨を示す第１トリガ信号を発生させる。
【００５３】
一方、ガス流路５内のガス圧が急減してダイアフラム１３の正対側の圧力が下がり、圧力の低い正対側にダイアフラム１３が所定量変位した場合、接点１４ｂと接点１４ｃとが電気的に接触する。これにより、スイッチ１４２は、ダイアフラム１３が所定量正対側に変位した旨を示す第２トリガ信号を発生させる。
【００５４】
ここでは、接点同士が電気的に接触した、つまり閉じたときにトリガ信号が発生する場合について説明する。しかし、本発明はこれに限らず、接点同士が電気的に離れているとき、つまり開いているときにトリガ信号が発生し、ダイアフラム１３の変位に伴って接点同士が電気的に接触したときに、トリガ信号が停止されるようにしても構わない。
【００５５】
このように発生した第１及び第２トリガ信号はガス測定装置に対して非活性状態から活性状態への遷移を促すために、圧力測定装置に入力される。
【００５６】
このように構成することにより、圧力測定装置に第１及び第２トリガ信号を入力して、圧力の急減や急増に応じた制御を行うことができる。例えば、第１の実施の形態においてガス器具の使用及びガス漏れの判断は、ガス流量やガス圧の変動が発生してから数秒（０．２秒〜２秒）以内の圧力データに基づいて行われる。このため、ガス流量の変化が無い場合、すなわちガス圧力の変動が無い場合には圧力を検出せず、圧力が急変して第１又は第２トリガ信号が発生した場合にのみ、圧力を検出して記憶部に記憶させるなどの制御を行うことができる。
【００５７】
なお、第１の実施の形態では、トリガ発生部１２が２つのスイッチ１４１及び１４２を有する場合について説明するが、本発明はこれに限定するものではなく、製品の仕様等に応じてスイッチ１４１と１４２の何れか一方のみを設けるなど種々異なる実施形態とすることができる。
【００５８】
次に図２及び図３を参照して、図１（ａ）及び図１（ｂ）のトリガ発生装置１０の動作、特にオリフィス１７を有するバイパス流路１６のような流体ＣＲ回路を設けたときのトリガ発生装置１０の動作を説明する。
【００５９】
図２を参照して、ガス流路５の圧力が急激に変化した場合の圧力変動検出部１１におけるガス流路５側（正対側）及びガス溜まり１８側（他方側）の圧力変化の様子を説明する。前述したように、ダイアフラム１３のガス流路５側にはガス流路５の圧力変動が直接加わる。このため、ガス流路５の圧力変動が急激である時、例えば圧力がほぼパルス状に増加及び減少した時、図２に示すように、ダイアフラム１３のガス流路５側に加わる圧力も同様にしてパルス状に増加及び減少する。
【００６０】
これに対して、バイパス流路１６に備えられたオリフィス１７により、ガス流路５側からガス溜まり１８側への圧力の伝達に遅延が生じる。よって、ガス流路５側の圧力が急激に、例えば階段状に増加した時、図２に示すように、圧力変動検出部１１におけるガス溜まり１８側の圧力は瞬時に追従することができずに元の圧力から緩やかに増加していく。よって、ガス流路５側の圧力が急激に増加した場合、圧力変動検出部１１において、ガス流路５側の圧力は、ガス溜まり１８側の圧力よりも大きくなり、ダイアフラム１３はガス溜まり１８側へ変位する。ガス流路５側の圧力がガス溜まり１８側の圧力よりも所定値以上大きくなると、接点１４ａと接点１４ｃとが電気的に接触して、スイッチ１４１は、ダイアフラム１３が所定量他方側（ガス溜まり１８側）に変位した旨を示す第１トリガ信号を発生させる。
【００６１】
逆に、ガス流路５側の圧力が急激に（例えば階段状に）減少した時、圧力変動検出部１１におけるガス溜まり１８側の圧力は瞬時に追従することができずに元の圧力から緩やかに減少していく。よって、ガス流路５側の圧力が急激に減少した場合、圧力変動検出部１１において、ガス流路５側の圧力は、ガス溜まり１８側の圧力よりも小さくなり、ダイアフラム１３はガス流路５側へ変位する。ガス流路５側の圧力がガス溜まり１８側の圧力よりも所定値以上小さくなると、接点１４ｂと接点１４ｃとが電気的に接触して、スイッチ１４２は、ダイアフラム１３が所定量正対側（ガス流路５側）に変位した旨を示す第２トリガ信号を発生させる。
【００６２】
図２に示す例では、バイパス流路１６によってダイアフラム１３の他方側の圧力、すなわち、ガス溜まり１８の圧力はほとんど変動せず、ダイアフラム１３の正対側の圧力はパルス状の圧力変動（増加及び減少）を正確に捉える。よって、ダイアフラム１３は図２に示すパルス状の圧力変動をほとんどそのまま差圧として検知して、ガス流路５側の圧力が高い間だけガス溜まり１８側への変位を起こす。そして、ガス流路５側の圧力が高い間だけスイッチ１４１を閉じて第１トリガ信号を出力することができる。
【００６３】
図２の例とは逆に、ガス流路５の圧力が急激に減少し、その後増加した場合、ダイアフラム１３のガス流路５側の圧力はパルス状の圧力変動（減少及び増加）を正確に捉えるが、ガス溜まり１８側の圧力はほとんど変動しない。よって、ダイアフラム１３は図２とは逆向きのパルス状の圧力変動をほとんどそのまま差圧として検知して、ガス流路５側の圧力が低い間だけガス流路５側への変位を起こす。そして、ガス流路５側の圧力が低い間だけスイッチ１４２を閉じて第２トリガ信号を出力することができる。
【００６４】
図３を参照して、ガス流路５の圧力が緩やかに変化した場合のガス流路５側及びガス溜まり１８側の圧力変化の様子を説明する。ガス流路５の圧力が、例えば図３に示すガス供給圧力のように、穏やかに変動するとき、バイパス流路１６のオリフィス１７による効果はほとんどない。すなわち、ガス流路５側からガス溜まり１８側への圧力の伝達が遅延しても、ガス流路５側の圧力変化が緩やかであるため、ガス溜まり１８側の圧力は、ガス流路５側の圧力変化に追従することができる。よって、ダイアフラム１３のガス流路５側とガス溜まり１８側の圧力はほぼ等しくなり、両者間に差圧は発生しない。よって、圧力変動の値が大きくても、時間的に穏やかな変動であれば、ダイアフラム１３は変位しないため、無意味なトリガ信号を出力することはない。
【００６５】
ここで、図１（ａ）に示した流体ＣＲ回路におけるオリフィス１７の孔径を算出する方法の一例を説明する。なお、流体ＣＲ回路のガス溜まり１８の容積をＶｏ、圧力をＰ（ｔ）、ガス溜まり１８の中にあるガス量をＶｎ（ｔ）とする。ガス量Ｖｎは、標準圧力Ｐｏのときのガスの体積であり、Ｐ・Ｖｏ＝Ｐｏ・Ｖｎ  ・・・（１）式となる。
【００６６】
また、オリフィス１７の流体抵抗をＲｆとし、オリフィス１７を流れるガスの流量をＱ（ｔ）とする。図１（ａ）のガス流路５側からガス溜まり１８側への流れ方向を正とする。ガス流路５の圧力をＰｓとした場合、圧力Ｐｓが初期一定圧力Ｐａのときは、部分圧力Ｐも一定圧力Ｐａで安定している。そして、圧力Ｐｓが瞬時にＰｂに変化した場合、オリフィス１７を流れるガスの流量は、（２）式で表すことができる。
【００６７】
Ｐｂ−Ｐ（ｔ）＝Ｒｆ・Ｑ（ｔ）  ・・・（２）
【００６８】
なお、時間ｔは圧力Ｐｓが変化した瞬間を０として、それ以降だけを考える。つまり、Ｐ（０）＝Ｐａで、以降は圧力Ｐｂに近づいていく。
【００６９】
オリフィス１７を流れるガスのために、ガス溜まり１８に入っている部分ガス量Ｖｎも変化する。その関係式は（３）式で表すことができる。ただし、Ｖｎａは初期（ｔ＝０）のガス量Ｖｎである。
【数１】
2010048796.tif 000003
【００７０】
（１）式〜（３）式をまとめると、（４）式で表すことができる。ただし、ｐはＰ−Ｐｂで、ダイアフラム１３のガス流路５側面とガス溜まり１８側面にかかる圧力の差であり、ωはＰｏ／（Ｖｏ・Ｒｆ）の定数になる。
ｄｔ／ｄｐ＝−ω／ｐ            ・・・（４）
【００７１】
電子回路のＣＲ回路の式と同様に、（４）式は解くことができ（解き方は省略）、差圧ｐは式５で表すことができる。ただし、ｐｏ＝Ｐａ−Ｐｂである。
ｐ＝ｐｏ・ｅ-ωt                  ・・・（５）
【００７２】
（５）式を解析すると、差圧ｐが初期状態差圧ｐｏからｐｏ／ｅになるまでの時間である時定数τは、τ＝１／ω＝Ｖｏ・Ｒｆ／Ｐｏとなる。そして、標準圧力Ｐｏを１００ｋＰａ、ガス溜まり１８容積Ｖｏを１０ｃｍ３とし、時定数τを０．１ｓｅｃに設定したいときは、オリフィス１７の流体抵抗Ｒｆは、Ｒｆ＝Ｐｏ・τ／Ｖｏ＝１ＭＰａ・ｓｅｃとなる。
【００７３】
従って、流体抵抗Ｒｆになるようにオリフィス１７の孔径を調整することになり、上記環境下でオリフィス１７の孔径を算出すると、直径約０．０３３ｍｍとなる。
【００７４】
このように、ガス流路５側の圧力が急激に変化してから所定時間が経過すると、変化した圧力がガス溜まり１８側の圧力へ伝達される。これにより、ダイアフラム１３の両面に加わる圧力はほぼ等しくなり、接触していた接点同士が離れ、スイッチ１４１、１４２が開くことになる。上記したオリフィス１７の孔径を大きくしたり、小さくすることにより、スイッチ１４１、１４２が閉じてから開くまでの遅延時間を調整することができる。あるいは、ガス溜まり１８の容積Ｖｏを調整することでも遅延時間を調整することができる。
【００７５】
トリガ発生装置１０は、ダイアフラム１３、スイッチ１４１、１４２、圧力変動検出手段１１、及び、バイパス流路１６のうち、少なくとも１つがＭＥＭＳ（メムス、Micro Electro Mechanical Systems）により形成することもできる。なお、ＭＥＭＳは、機械要素部品、センサー、アクチュエータ、電子回路の少なくとも一つを一つの半導体基板上に集積化したデバイスを指しており、本実施形態では、後述する圧力検出ユニット３の半導体基板上に集積化されることもできる。
【００７６】
このように構成したトリガ発生装置１０によれば、ガス流路５における圧力変動の検出に応じて、非活性状態から活性状態への遷移をガス測定装置に促すトリガ信号を発生するようにしたことから、圧力変動の検出に応じてガス測定装置を活性状態とすることができる。したがって、例えば、ガスメータ等に搭載されるガス漏れ／ガス器具判別装置に使われる圧力測定装置を必要な時のみ駆動させることができ、電力消費を抑えることができる。
【００７７】
また、トリガ発生装置１０は、機械的な構成部品のみで構成されており、スイッチ１４１または１４２が閉じられた場合のみ電力を消費するので、さらに電力消費を抑えることができる。
【００７８】
これらのように電力消費を大幅に抑えられるため、たとえばマイコンメータ等で長期間内蔵電池電源のみで駆動させることもできるようになる。
【００７９】
さらに、バイパス流路１６によってダイアフラム（変位手段）１３のガス溜まり１８側に緩やかな圧力変動が伝達されるため、緩やかな圧力変動を検出せずに、急激な圧力変動を検出することができる。従って、トリガ発生装置１０は急激な圧力変動の検出に応じてトリガ信号を発生するので、圧力測定装置１は急激な圧力変動の発生に応じて活性状態に遷移して圧力の計測を行うことができる。
【００８０】
さらに、バイパス流路１６に圧力変動を抑制するオリフィス１７を設けるようにしたことから、そのオリフィス１７の孔径を変化させることで、ダイアフラム１３の下面側伝わる圧力変化の時間遅れの時定数を調整することができるため、ガス漏れやガス器具等の計測すべき圧力変動を確実に検出し、誤検出を極めて少なくすることができる。
【００８１】
さらに、変位手段にダイアフラム１３を用いるようにしたことから、簡単な構造で圧力変動による変位を検出することができるため、装置のコストダウンを図ることができる。
【００８２】
さらに、ガス流路５内に部材を設けずに分岐管６によりガス流路５から分岐された圧力変動検出部１１において、トリガ発生装置１０を構成できたことから、ガス流路５に余計な圧力損失を設けることがなく、ガスの流れを阻害することがない。
【００８３】
また、ガス流路５の圧力上昇に応じて第１トリガ信号を出力し、ガス流路５の圧力下降に応じて第２トリガ信号を出力するようにしたことから、第１トリガ信号と第２トリガ信号に基づいて圧力の上昇又は下降を判別することができる。これにより、圧力の上昇または下降に応じたマイコンメータ等における個別処理を支援することができる。さらに、同一の圧力変動検出部１１によって圧力の上昇及び下降を検出するので、極めて短時間に変化する圧力上下動を、時間的に正確に捉えることができる。
（変形例）
【００８４】
しかし、圧力変動検出部１１は、検出時に繰り返しの開閉動作（以下チャタリングという。）を伴うことがある。例えば、第１の上昇を検出しても、チャタリングによる下降がある。このチャタリングによる下降を、同一の圧力変動検出部１１が第１の下降として誤って捉えてしまう虞がある。そこで、圧力変動検出部１１を、図７のように圧力上昇検出部１０Ａと圧力下降検出部１０Ｂと別々に構成することも考えられる。このようにすると、圧力上昇検出部１０Ａと圧力下降検出部１０Ｂとが別々に変動を検出するため、チャタリングによる誤検出を抑えることができる。さらに、圧力上昇検出部１０Ａと圧力下降検出部１０Ｂの圧力感度や時定数τ等を別々に設定することも容易である。
【００８５】
図７に示すように、圧力上昇検出部１０Ａ及び圧力下降検出部１０Ｂは、ガス流路５の異なる箇所で分岐された分離空間において形成され、変位部の一例としてのダイアフラム１３ａ、１３ｂ、バイパス流路１６ａ、１６ｂ及びスイッチをそれぞれ個別に備える。圧力上昇検出部１０Ａのスイッチは、ダイアフラム１３ａのガス溜まり側に設けられた可動接点１４ｃａと、ガス溜まり側に固定された接点１４ａとを備える。可動接点１４ｃａには接地電位が印加されている。ガス流路５の圧力が急激に増加した時に可動接点１４ｃａと接点１４ａとが接触して、接点１４ａから第１トリガ信号が出力される。
【００８６】
一方、圧力下降検出部１０Ｂのスイッチは、ダイアフラム１３ｂのガス流路５側に設けられた可動接点１４ｃｂと、ガス流路５側に固定された接点１４ｂとを備える。可動接点１４ｃｂには接地電位が印加されている。ガス流路５の圧力が急激に減少した時に可動接点１４ｃｂと接点１４ｂとが接触して、接点１４ｂから第２トリガ信号が出力される。
【００８７】
また、第１の実施形態では、圧力計測装置１にトリガ発生装置１０を用いる例について述べたが、ガスの流量はガスの圧力と密接な相関関係があるため、ガス漏れ及びガス器具判別装置に用いられる流量計測装置に本発明の第１の実施形態のトリガ発生装置１０を用いるようにしてもかまわない。また、圧力と流量の両方の計測を行う圧力・流量計測装置に本発明の第１の実施形態のトリガ発生装置１０を用いるようにしてもかまわない。
（第２の実施の形態）
【００８８】
次に、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示したトリガ発生装置１０を有するガスメータ１の一実施形態を、図４乃至図６の図面を参照して以下に説明する。なお、説明を簡単化するために、本発明に関係しないガスメータ１の構成、機能等については説明を省略する。
【００８９】
図４を参照して、本発明の第２の実施の形態に係るガスメータ１が設けられるガス供給設備の一例を説明する。ガスメータ１は、公知であるように、ガス供給設備におけるガス供給元の調整器（図示せず）等から延びるガス流路５に組み込まれている。ガスメータ１は、ガス供給元からのガスを、ガス流路５を介して複数のガス器具７に供給している。ガスメータ１は、流量測定機能及び圧力測定機能を有しており、上記した圧力測定装置として機能している。
【００９０】
図５を参照して、第２の実施の形態に係わるガスメータ１の構成例を説明する。ガスメータ１は、コントロールユニット２と、圧力検出ユニット３と、流量センサ４と、を有して構成している。そして、ガスメータ１は、その内部に図４のガス流路５の一部が組み込まれている。
【００９１】
コントロールユニット２は、マイコン２０を有している。そして、マイコン２０、トランジスタ２５等の各種電子機器は基板２ａに実装されている。
【００９２】
マイコン２０は、トリガ発生装置１０で発生したトリガ信号が入力されるトリガ信号入力ポート２０ｉ（トリガ信号入力手段）と、トリガ信号入力ポート２０ｉへのトリガ信号の入力に応じて、予め定められた処理を実行する処理実行手段として機能する中央演算処理装置（ＣＰＵ）２１と、ＣＰＵ２１が実行する処理を規定するプログラム等を格納した読み出し専用のメモリであるＲＯＭ２２と、各種のデータを格納するとともにＣＰＵ２１の処理作業に必要なエリアを有する読み出し書き込み自在のメモリであるＲＡＭ２３と、出力ポート２０ａと、入力ポート２０ｂ、２０ｃと、を有する。
【００９３】
トリガ信号入力ポート２０ｉは、スイッチ１４１で発生した第１トリガ信号が入力される第１トリガ信号入力ポート２０ｉ１（第１トリガ信号入力手段）と、スイッチ１４２で発生した第２トリガ信号が入力される第２トリガ信号入力ポート２０ｉ２（第２トリガ信号入力手段）とを有する。
【００９４】
ＣＰＵ２１は、ガスメータ１に内蔵された電池の電力消費を低減する非活性状態と、非活性状態から遷移して、ガス流路５の圧力、流量等を予め定められたタイミングで測定する活性状態と、を有している。なお、予め定められたタイミングとは、圧力、流量等の測定を行うサンプリング時間、間隔、周期等を意味している。
【００９５】
ＣＰＵ２１は、第１トリガ信号入力ポート２０ｉ１への第１トリガ信号の入力に応じて、予め定められた上昇圧力変動発生時の第１処理を実行する第１処理実行手段、及び第２トリガ信号入力ポート２０ｉ２への第２トリガ信号の入力に応じて、第１処理とは異なる予め定められた下降圧力変動発生時の第２処理を実行する第２処理実行手段として機能する。
【００９６】
これに対応して、ＲＯＭ２２は、ＣＰＵ２１が実行する第１処理及び第２処理をそれぞれ規定する第１処理プログラム及び第２処理プログラムを記憶している。すなわち、ＣＰＵ２１は、所定のトリガ信号の入力に応じて、ＲＯＭ２２に記憶されている第１処理プログラムあるいは第２処理プログラムを実行することにより、第１処理実行手段あるいは第２処理実行手段として機能する。
【００９７】
なお、第１処理実行手段及び第２処理実行手段の少なくとも一方が、流量測定と圧力測定の少なくとも一方を開始する計測開始手段を含んだ処理実行手段である。すなわち、ＣＰＵ２１は、第１トリガ信号及び第２トリガ信号の少なくとも一方の入力に応じて、ガス流路５の圧力測定及び流量測定の少なくとも一方を実施する。
【００９８】
第１トリガ信号入力ポート２０ｉ１及び第２トリガ信号入力ポート２０ｉ２の両方が、ＣＰＵ２１に割り込みをかける割り込み入力ポートである。第２の実施の形態では、第１トリガ信号入力ポート２０ｉ１及び第２トリガ信号入力ポート２０ｉ２の両方が割り込み入力ポート２０ｉ（トリガ信号入力手段）である場合について説明するが、本発明はこれに限定するものではなく、両方とも割り込みポートではない通常の入力ポートとしても良いし、何れか一方を割り込みポート２０ｉとし、その他を入力ポートとしても良く、種々異なる実施形態とすることができる。
【００９９】
ＣＰＵ２１が非活性状態のときにトリガ発生装置１０からいずれか一方の割り込み入力ポート２０ｉ１、２０ｉ２にトリガ信号が入力されると、ＣＰＵ２１に割り込みがかけられる。これにより、ＣＰＵ２１は非活性状態から活性状態に遷移することになる。即ち、トリガ発生装置１０から発生したトリガ信号は割り込み信号に相当している。
【０１００】
第１トリガ信号入力ポート２０ｉ１は、図１（ａ）に示したトリガ発生装置１０の接点１４ａと電気的に接続されている。第２トリガ信号入力ポート２０ｉ２は、図１（ａ）に示したトリガ発生装置１０の接点１４ｂと電気的に接続されている。また、トリガ発生装置１０の可動接点１４ｃはコントロールユニット２の基板２ａに接地されている。
【０１０１】
第１トリガ信号入力ポート２０ｉ１及び第２トリガ信号入力ポート２０ｉ２は、それぞれマイコン２０の内部で固定抵抗を介してプルアップされており、スイッチ１４１または１４２が閉じられると接地電位に変化し、割り込みを発生する。そして、ＣＰＵ２１は、第１トリガ信号入力ポート２０ｉ１と第２トリガ信号入力ポート２０ｉ２の何れかの割り込みによって状態が遷移したかをＲＡＭ２３等に記憶する。
【０１０２】
また、マイコン２０は、出力ポート２０ａと、入力ポート２０ｂ，２０ｃ等の各種ポートを有している。
【０１０３】
出力ポート２０ａには、トランジスタ２５のベースが電気的に接続されている。そして、トランジスタ２５のエミッタにはガスメータ１の電池、そのコレクタには圧力検出ユニット３の圧力センサ３０の電源入力にそれぞれ電気的に接続されている。よって、マイコン２０が出力ポート２０ａを制御してトランジスタ２５のＯＮ／ＯＦＦすることで、圧力センサ３０への電力供給を制御する。
【０１０４】
入力ポート２０ｂには、圧力センサ３０のアナログ出力端子が電気的に接続されている。マイコン２０には、入力ポート２０ｂを介して圧力信号が圧力センサ３０から入力される。そして、圧力センサ３０は基板２ａに接地されている。
【０１０５】
入力ポート２０ｃには、流量センサ４の出力端子が電気的に接続されている。そして、流量センサ４は、例えば、ガス流路５に配設された一対の超音波振動子から構成され、センサ回路部（図示せず）を介してマイコン２０の入力ポート２０ｃと電気的に接続される。そして、マイコン２０のＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２等に記憶された流量計測処理プログラムを実行することで、流量センサ４の一対の超音波振動子間の超音波信号伝搬時間に基づいて、ガス流路５を通過するガスの流速、流量を算出する。これにより、ＣＰＵ２１は、流量計測手段として機能することになる。
【０１０６】
なお、流量センサ４については、流量センサ４がガスメータ１の内部の可動部（膜）の動きに応じて流量信号を発生し、該流量信号をデジタル変換してマイコン２０に出力したり、フローセンサを用いたりするなど種々異なる実施形態とすることができる。
【０１０７】
次に、圧力検出ユニット３は、圧力センサ３０と、上述したトリガ発生装置１０と、を有している。圧力検出ユニット３は、圧力センサ３０とトリガ発生装置１０を半導体基板上に集積化されたデバイスとして一体に形成されている。即ち、トリガ発生装置１０が、圧力検出ユニット３に内蔵されて形成されている。
【０１０８】
圧力センサ３０は、ガスメータ１の内部又は外部のガス流路５における圧力を検出する各種センサが任意に用いられる。圧力センサ３０は、マイコン２０の制御によってコントロールユニット２から電力の供給によって圧力を検出し、該検出した圧力に応じた圧力信号をマイコン２０の入力ポート２０ｂに出力する。
【０１０９】
このようにガスメータ１が有する圧力検出ユニット３にトリガ発生装置１０を内蔵させるようにしたことから、ガスメータ１に複数部品を設ける必要がなくなるため、ガスメータ１を小型軽量化でき、組み立て工数も削減することができる。
【０１１０】
次に、図６を参照して、図５のガスメータ１におけるコントロールユニット２のＣＰＵ２１によって行われる割込時ガス漏れ／器具判別処理の一例を説明する。
【０１１１】
ガスメータ１がガス漏れ／ガス器具判別処理機能を搭載している場合、ＣＰＵ２１は通常時は非活性状態となっている。非活性状態において割り込みポート２０ｉからトリガ信号が入力されると、ＣＰＵ２１は非活性状態から活性状態に遷移する。そして、ＣＰＵ２１は、図６に示す割込時ガス漏れ／器具判別処理を開始する。このように、割込時ガス漏れ／器具判別処理は、ＣＰＵ２１がトリガ信号入力ポート２０ｉへのトリガ信号の入力に応じて実行する「予め定められた処理」の一例である。
【０１１２】
先ず、ステップＳ１１において、流量センサ４からの流量信号及び圧力センサ３０からの圧力信号を通常時よりも短いサンプリング間隔でサンプリングして圧力値及び流量値を計測する高速計測を開始する。ステップＳ１２において、計測した圧力値及び流量値をＲＡＭ２３等に時系列的に記憶し、その後ステップＳ１３に進む。
【０１１３】
ステップＳ１３において、タイマ機能等を用いて、高速計測を開始してから一定時間が経過しているか否かを判定する。なお、この一定時間は、ガス使用開始時またはガス使用量変化時の周波数分析及び振幅分析に必要なデータ数がサンプリングされるように設定されている。一定時間が経過していないと判定した場合（Ｓ１３でＮＯ）、ステップＳ１１に戻り、高速計測を継続する。一方、一定時間が経過していると判定した場合（Ｓ１３でＹＥＳ）、ステップＳ１４に進む。
【０１１４】
ステップＳ１４において、上述した圧力値及び流量値の高速計測を終了する。ステップＳ１５に進み、計測された圧力値及び流量値に基づいてパターン分析、例えば、周波数分析を行う。ステップＳ１６に進み、振幅分析を行い、ステップＳ１７において、分析により求められた周波数、振幅のいずれかまたは両方に基づいて、ガス漏れ／器具判別、例えば、ガス漏れであるか、ガバナ付ガス器具の使用であるか、或いはガバナ付ガス器具の使用であるかの判別が行われる。具体的には前述した先出願発明による判別手段がここで行われる。
【０１１５】
ステップＳ１８に進み、判別の結果がガス漏れか否かが判定される。ガス漏れであると判定した場合（Ｓ１８でＹＥＳ）、ステップＳ１９に進み、ガスメータ１の警報手段（図示せず）でガス漏れ警告を行うと共に、ガスメータ１の遮断弁（図示せず）を駆動してガス遮断を行う。一方、ガス漏れではないと判定した場合（Ｓ１８でＮＯ）、ステップＳ２０に進み、非活性状態へ遷移する。
【０１１６】
なお、上述した割込時ガス漏れ／器具判別処理において、ステップＳ１９やステップＳ２０で実行される処理は一例であり、このような処理に限ったことではなく、たとえば、ステップＳ２０では、流量の計測結果が０になるまで活性状態に維持することなども考えられる。
【０１１７】
この処理によってガスメータ１は、圧力変動に応じたトリガ発生装置１０からの割り込みによってガス漏れやガス器具使用等の事象が発生した時に、非活性状態から活性状態に遷移して、ガス漏れ／器具判別を行うことができる。よって、ガスメータ１は、常時、圧力をサンプリングしている必要がなく、ガスメータ１の電池の消費電力を抑制して、安全性の向上を図ることができる。
【０１１８】
以上説明したガスメータ１によれば、マイコン２０のＣＰＵ２１が非活性状態の場合にトリガ発生装置１０でトリガ信号が発生すると、マイコン２０はそのトリガ信号の入力に応じて活性状態に遷移して、流量計測又は圧力計測の少なくとも一方を開始するようにしたことから、圧力変動の検出に応じてマイコン２０を活性状態に遷移させることができるため、電力消費の増加を抑制して圧力変動の発生に応じた圧力計測を行うことができる。
【０１１９】
また、トリガ信号入力ポートを割り込み入力ポート２０ｉとしたことから、マイコン２０が入力ポート２０ｂ等でトリガ信号を受けるよりも、入力ポート２０ｂ等の監視処理等を省略できるため、省電力化を図ることができる。
【０１２０】
なお、図５のマイコン２０は、２つの割り込みポート２０ｉ１、２０ｉ２で第１トリガ信号と第２トリガ信号を別個に受ける構成を有するが、第１トリガ信号の入力に応じて上昇圧力変動発生時の第１処理を行い、また、第２トリガ信号の入力に応じて第１処理とは異なる下降圧力変動発生時の第２処理を行うようにしてもよい。これにより、マイコン２０はトリガ信号の種類に応じた処理を実行するだけで良いため、圧力変動が上昇なのか下降なのかの判定等の各種処理を省略でき、処理の簡単化を図ることができる。よって、処理の簡単化によってさらなる省電力化を図ることができる。
【０１２１】
例えば、ある一定時間以上、圧力が一定であった後に下降圧力変動が発生した場合は、ガス漏れが発生したか、または、ガス器具の使用開始かガス使用量が増加したと考えられるため、第２トリガ信号が入力された場合に、第２処理の一例として、ガスの使用状況を判別するために、圧力センサ３０のデータサンプリングを開始してもよい。ここで、「ある一定時間」とは、少なくとも、ガス漏れ時の減衰振動周期以上、ガス器具を点火した時またはガス使用量が変化した時の減衰振動周期以上、脈動周期以上のある一定時間を意味する。一方、ある一定時間以上、圧力が一定であった後に上昇圧力変動が発生して、第１トリガ信号が入力された場合は、ガス器具の使用が停止したか、ガス使用量が減少したか、あるいは、ガスメータの上流でガス器具の運転が開始されたか、のいずれかであると判断することができる。
【０１２２】
また、ガスメータ１がトリガ発生装置１０からのトリガ信号を、活性状態のときにも用いるようにしてもよい。これにより、トリガ発生装置１０を非活性状態から活性状態への状態遷移時だけではなく、ガスメータ１における既存の判断処理等にも用いることができるため、トリガ発生装置１０を有効利用することができる。従って、トリガ発生装置１０をガスメータ１に用いても、コストアップを抑制することができる。
【０１２３】
また、上述した実施形態では、トリガ発生装置１０をガスメータ１に組み込んだ場合について説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば、ガス漏れ警報器、ガス器具判別装置、等の各種機器にトリガ発生装置１０を適用することができる。
【０１２４】
さらになお、第２の実施の形態では、トリガ発生装置１０で発生したトリガ信号に基づいてマイコン２０が活性状態へ遷移する方法を説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば、トリガ発生装置１０で発生したトリガ信号を直接、圧力測定装置（圧力センサ）や流量計測装置（流量センサ）の電源スイッチの制御に用いることもできる。この時用いる電源スイッチはトリガ信号入力により電源をオンにするのみで、電源のオフはマイコン２０からの制御信号によることが望ましい。
【０１２５】
このような構成の場合、マイコン２０で一端数行のプログラムを処理する時間も短縮でき、計測する圧力或いは流量の振動波形をより長く計測できる可能性がある。
【０１２６】
また、上述した第１の実施の形態では、圧力変動検出部１１に３つの接点１４ａ、１４ｂ、１４ｃを設けることで、スイッチ１４１（第１トリガ発生手段）及びスイッチ１４２（第２トリガ発生手段）の双方として機能するトリガ発生部１２を有するトリガ発生装置１０について説明した。しかし、本発明はこれに限定するものではなく、スイッチ１４１（第１トリガ発生手段）及びスイッチ１４２（第２トリガ発生手段）の何れか一方のみを設けて独立させるなど種々異なる実施形態とすることができる。
【０１２７】
なお、上述した各実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【０１２８】
１      ガスメータ（圧力測定装置）
２      コントロールユニット
２ａ    基板
３      圧力検出ユニット
４      流量センサ
５      ガス流路
６      分岐管
７      ガス器具
１０    トリガ発生装置
１０Ａ  圧力上昇検出部（トリガ発生装置）
１０Ｂ  圧力下降検出部（トリガ発生装置）
１１    圧力変動検出部（圧力変動検出手段）
１２    トリガ発生部（トリガ発生手段）
１３、１３ａ、１３ｂ    ダイアフラム（変位手段）
１４ａ、ｂ  接点
１４ｃ、１４ｃａ、１４ｃｂ  可動接点
１６、１６ａ、１６ｂ    バイパス流路
１７  オリフィス
１８  ガス溜まり
２０    マイコン
２０ａ  出力ポート
２０ｂ、２０ｃ  入力ポート
２０ｉ  トリガ信号入力ポート（トリガ信号入力手段）
２０ｉ１  第１トリガ信号入力ポート（第１トリガ信号入力手段）
２０ｉ２  第２トリガ信号入力ポート（第２トリガ信号入力手段）
２１    中央演算処理装置（ＣＰＵ）
２２    ＲＯＭ
２３    ＲＡＭ
２５    トランジスタ
３０    圧力センサ
１４１、１４２  スイッチ（トリガ発生手段）
【図１】
2010048796.tif 000004
【図２】
2010048796.tif 000005
【図３】
2010048796.tif 000006
【図４】
2010048796.tif 000007
【図５】
2010048796.tif 000008
【図６】
2010048796.tif 000009
【図７】
2010048796.tif 000010