(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
計量部（４）で計量した流量を電気信号に変換するセンサ（５）と、該センサ（５）の電気信号を流量パルスとして読み取る流量パルス入力回路（６）と、その流量パルスを演算・記憶するマイクロコンピュータ（７）と、マイクロコンピュータ（７）で演算した積算流量の一定値ごとに電圧パルスを出力するパルス出力回路（８）と、水使用量・漏水・逆流検知等の各種データをやりとりする通信Ｉ／Ｏ回路（９）と、これらに電力を供給する電池（１０）とを具備するとともに、電圧パルスと各種データの伝送を３線で行ない、３線を構成する第１，第２，第３の電線（１１）（１２）（１３）のうち、第１と第２の電線（１１）（１２）が電圧パルスの伝送に用いられて、パルスモータ式受信器（１５）のパルスモータ（１６）のコイル（１７）に接続され、第２，第３の電線（１２）（１３）が自動検針用の端末網制御装置に接続される水道メータにおいて、
パルス出力回路（８）を、第１〜第４のトランジスタ（Ｔ２）〜（Ｔ５）を各辺に設けたブリッジ回路で構成して、第１のトランジスタ（Ｔ２）と第２のトランジスタ（Ｔ３）の接続点に第１の電線（１１）を接続し、第３のトランジスタ（Ｔ４）と第４のトランジスタ（Ｔ５）の接続点に第２の電線（１２）を接続し、第１のトランジスタ（Ｔ２）と第３のトランジスタ（Ｔ４）の接続点を電源（ＶＤＤ）に接続し、第２のトランジスタ（Ｔ３）と第４のトランジスタ（Ｔ５）の接続点をアースに接続し、
前記通信Ｉ／Ｏ回路（９）に、電源（ＶＤＤ）と第２の電線（１２）との間に挿入接続した第５のトランジスタ（Ｔ６）と、アースと第３の電線（１３）との間に挿入接続した第６のトランジスタ（Ｔ７）と、第５のトランジスタ（Ｔ６）と第２の電線（１２）の接続点とマイクロコンピュータ（７）のポートｉとの間に挿入接続した抵抗（Ｒ８）と、第６のトランジスタ（Ｔ７）と第３の電線（１３）の接続点（Ｂ）とマイクロコンピュータ（７）のポートｈとの間に挿入接続した抵抗（Ｒ９）とを設け、
水道メータから端末網制御装置を介して検針センタへの送信時は、通信Ｉ／Ｏ回路（９）における第６のトランジスタ（Ｔ７）をオンした状態のままで、第５のトランジスタ（Ｔ６）をオン・オフして送信の制御を行い、受信時はマイクロコンピュータ（７）の前記ポートｈを“Ｈ”、ポートｉを“Ｌ”レベルにして端末網制御装置からの信号を第６のトランジスタ（Ｔ７）と第３の電線（１３）の接続点（Ｂ）のレベルで読み取り、
受信電文のマークが入ってきたかどうかをみるためのサンプリングパルスのサンプリング周期（６２．５ｍｓ）からサンプリングパルスのパルス幅を引いた値（５８．５ｍｓ）以下に前記電圧パルスのパルス幅を定め、
水道メータが一定の流量を計量するとマイクロコンピュータ（７）が前記ブリッジ回路の対辺である第１と第４のトランジスタ（Ｔ２）（Ｔ５）をオンにして、第１と第２の電線（１１）（１２）に電圧パルスを出力して、受信器（１５）のパルスモータ（１６）のコイル（１７）に所定のパルス幅の電流を一方向に流してパルスモータ（１６）を歩進させ、水道メータが更に一定の流量を計量すると、マイクロコンピュータ（７）が前記ブリッジ回路の他方の対辺である第２と第３のトランジスタ（Ｔ３）（Ｔ４）をオンにして、第１と第２の電線（１１）（１２）に極性の異なる電圧パルスを出力して、受信器（１５）のパルスモータ（１６）のコイル（１７）に所定のパルス幅の電流を前記一方向とは逆の方向に流してパルスモータ（１６）を歩進させ、
パルス出力回路（８）と通信Ｉ／Ｏ回路（９）をマイクロコンピュータ（７）によって制御し、一連の通信中は電圧パルスを出力せずマイクロコンピュータに溜め込み、通信終了後に出力するとともに、電圧パルス出力中の通信は、パルス出力が終了した後に送信することを特徴とする水道メータ。
【請求項２】
電圧パルスを伝送する一方の電線（１１）を抵抗（Ｒ２）を介して電源（ＶＤＤ）に接続する短絡確認手段として第７のトランジスタ（Ｔ１）を設け、電圧パルスを伝送する他方の電線（１２）に接続した前記第４のトランジスタ（Ｔ５）と短絡確認手段としての前記第７にトランジスタ（Ｔ１）を、パルス出力を送出する前にオンにして抵抗（Ｒ２）と一方の電線（１１）との接続点の電圧を確認し、同接続点の電圧レベルによって、第１と第２の電線（１１）（１２）間の短絡を判断して、短絡と判断したら電圧パルスの送出動作を行わないことを特徴とする請求項１記載の水道メータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水道メータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
寒冷地においては、水道メータの凍結防止対策として、水道メータが地中深く埋設されている。そのため検針を容易にするため隔測検針システムが採用されている。
【０００３】
この種の隔測検針システムとしては、特公平５−５６８１１号公報記載のようにいわゆる発電式水道メータと、この発電式水道メータから離れた場所に設置されている受信器とを電線で接続したシステムが公知である。
【０００４】
この隔測検針システムは、計量部の駆動磁石の回転を磁気結合で伝達する従動磁石と、この従動磁石の回転を減速する歯輪列と、この歯輪列中の歯車軸に取り付けられた切り欠き歯車と該歯車軸と隣接する歯車軸に遊合されたクラッチ歯車と、ぜんまい軸・該軸に取り付けられた香箱、歯輪列の歯車と係合する前記香箱とで構成される間欠送り機構と、この間欠送り機構により間欠駆動されて単位流量パルスを発生する発電機とを有する発信器と、この発信器の発電機のコイルに２本の電線で接続され、発信器と離れた場所に設置される受信器とからなる隔測検針システムであって、前記従動磁石の回転を検出するセンサと、このセンサの電気信号を受け、この信号を従動磁石の１回転に対し複数個のパルスに整形し、このパルスが決められた時間の間に２パルス入ったことを判断して、逆接続信号を出すチェッカを設けている。
【０００５】
こうして、前記電気信号の波形を判断するチェッカを設けて、メータの出入口逆接続の発見をメータを掘り起こすことなく短時間で確認する。
発電式水道メータと受信器とは合計３本の電線で接続され、該３本の電線の内第１と第２の電線の２本で前記発信器の発電機のコイルと受信器のパルスモータのコイルとを接続していて、水道メータが一定の水量を計量する毎にこれら２本の電線で単位流量パルスを伝達して受信器のパルスモータをその都度歩進させ、表示用数字車を回転させる。
【０００６】
表示車は積算流量をｍ3 単位で表示する。
前記３本の電線の内第２と第３の電線の２本で、前記センサの電気信号を受信器の２個の端子に伝達し、この端子に接続されたチェッカで電気信号の波形を判断して、水道メータの出入口が逆接続であることを発見するようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の技術では、パルスモータ式の受信器を駆動することはできても、電話回線等を介してのいわゆる自動検針を行なうことができないという問題点があった。
【０００８】
そこで、本発明では、前記従来技術で使用されている３本の電線を活用して、隔測検針と自動検針ができる水道メータを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、計量部（４）で計量した流量を電気信号に変換するセンサ（５）と、該センサ（５）の電気信号を流量パルスとして読み取る流量パルス入力回路（６）と、その流量パルスを演算・記憶するマイクロコンピュータ（７）と、マイクロコンピュータ（７）で演算した積算流量の一定値ごとに電圧パルスを出力するパルス出力回路（８）と、水使用量・漏水・逆流検知等の各種データをやりとりする通信Ｉ／Ｏ回路（９）と、これらに電力を供給する電池（１０）とを具備するとともに、電圧パルスと各種データの伝送を３線で行ない、３線を構成する第１，第２，第３の電線（１１）（１２）（１３）のうち、第１と第２の電線（１１）（１２）が電圧パルスの伝送に用いられて、パルスモータ式受信器（１５）のパルスモータ（１６）のコイル（１７）に接続され、第２，第３の電線（１２）（１３）が自動検針用の端末網制御装置に接続される水道メータにおいて、
パルス出力回路（８）を、第１〜第４のトランジスタ（Ｔ２）〜（Ｔ５）を各辺に設けたブリッジ回路で構成して、第１のトランジスタ（Ｔ２）と第２のトランジスタ（Ｔ３）の接続点に第１の電線（１１）を接続し、第３のトランジスタ（Ｔ４）と第４のトランジスタ（Ｔ５）の接続点に、第２の電線（１２）を接続し、第１のトランジスタ（Ｔ２）と第３のトランジスタ（Ｔ４）の接続点を電源（ＶＤＤ）に接続し、第２のトランジスタ（Ｔ３）と第４のトランジスタ（Ｔ５）の接続点をアースに接続し、
前記通信Ｉ／Ｏ回路（９）に、電源（ＶＤＤ）と第２の電線（１２）との間に挿入接続した第５のトランジスタ（Ｔ６）と、アースと第３の電線（１３）との間に挿入接続した第６のトランジスタ（Ｔ７）と、第５のトランジスタ（Ｔ６）と第２の電線（１２）の接続点とマイクロコンピュータ（７）のポートｉとの間に挿入接続した抵抗（Ｒ８）と、第６のトランジスタ（Ｔ７）と第３の電線（１３）の接続点（Ｂ）とマイクロコンピュータ（７）のポートｈとの間に挿入接続した抵抗（Ｒ９）とを設け、
水道メータから端末網制御装置を介して検針センタへの送信時は、通信Ｉ／Ｏ回路（９）における第６のトランジスタ（Ｔ７）をオンした状態のままで、第５のトランジスタ（Ｔ６）をオン・オフして送信の制御を行い、受信時はマイクロコンピュータ（７）の前記ポートｈを“Ｈ”、ポートｉを“Ｌ”レベルにして端末網制御装置からの信号を第６のトランジスタ（Ｔ７）と第３の電線（１３）の接続点（Ｂ）のレベルで読み取り、
受信電文のマークが入ってきたかどうかをみるためのサンプリングパルスのサンプリング周期（６２．５ｍｓ）からサンプリングパルスのパルス幅を引いた値（５８．５ｍｓ）以下に前記電圧パルスのパルス幅を定め、
水道メータが一定の流量を計量するとマイクロコンピュータ（７）が前記ブリッジ回路の対辺である第１と第４のトランジスタ（Ｔ２）（Ｔ５）をオンにして、第１と第２の電線（１１）（１２）に電圧パルスを出力して、受信器（１５）のパルスモータ（１６）のコイル（１７）に所定のパルス幅の電流の一方向に流してパルスモータ（１６）を歩進させ、水道メータが更に一定の流量を計量すると、マイクロコンピュータ（７）が前記ブリッジ回路の他方の対辺である第２と第３のトランジスタ（Ｔ３）（Ｔ４）をオンにして、第１と第２の電線（１１）（１２）に極性の異なる電圧パルスを出力して、受信器（１５）のパルスモータ（１６）のコイル（１７）に所定のパルス幅に電流を前記一方向とは逆の方向に流してパルスモータ（１６）を歩進させ、
パルス出力回路（８）と通信Ｉ／Ｏ回路（９）をマイクロコンピュータ（７）によって制御し、一連の通信中は電圧パルスを出力せずマイクロコンピュータに溜め込み、通信終了後に出力するとともに、電圧パルス出力中の通信は、パルス出力が終了した後に送信することを特徴とする水道メータである。
【００１０】
請求項２の発明は，請求項１の水道メータにおいて、電圧パルスを伝送する一方の電線（１１）を抵抗（Ｒ２）を介して電源（ＶＤＤ）に接続する短絡確認手段として第７のトランジスタ（Ｔ１）を設け、電圧パルスを伝送する他方の電線（１２）に接続した前記第４のトランジスタ（Ｔ５）と短絡確認手段としての前記第７にトランジスタ（Ｔ１）を、パルス出力を送出する前にオンにして抵抗（Ｒ２）と一方の電線（１１）との接続点の電圧を確認し、同接続点の電圧レベルによって、第１と第２の電線（１１）（１２）間の短絡を判断して、短絡と判断したら電圧パルスの送出動作を行わないことを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施例のブロック図、図２はその要部回路図、図３はタイミング図である。
【００１４】
図中１は水道メータの発信器で、マグネット３の回転を検出して電気信号に変換する磁気センサ５と、該センサ５の電気信号を流量パルスとして読み取る流量パルス入力回路６と、その流量パルスを演算・記憶するマイクロコンピュータ７と、マイクロコンピュータ７で演算した積算流量の一定値ごとに極性の異なる電圧パルスを交互に出力するパルス出力回路８と、水使用量・漏水・逆流検知等の各種データを電話回路網を通じてやり取りする通信Ｉ／Ｏ回路９と、これらに電力を供給する電池１０とを備え、電圧パルスと各種データの伝送を第１，第２，第３の電線１１，１２，１３を有する伝送コード１４を介して行なう。４は羽根車２と羽根車２の回転軸の上部に取り付けたマグネット３を有する計量部である。
【００１５】
１５は公知のパルスモータ式受信器で、水道メータから離れた位置に設置され、そのパルスモータ１６のコイル１７は第１と第２の電線１１，１２によって前記パルス出力回路８に接続されている。
【００１６】
１８はパルスモータ１６に連動する数字車である。パルス出力回路８は水の一定量ごとに一定のパルス幅、例えば５８．５ｍｓ以下のパルス幅の電圧パルスで極性の違うパルスを交互に出力して、その都度パルスモータ１６を歩進させて数字車１８を単位流量、例えば〔ｍ3 〕ずつ歩進させる。
【００１７】
なお、第２，第３の電線１２，１３は自動検針用の端末網制御装置を介して電話回線に接続される。
図２において、７は前記マイクロコンピュータ、Ｔ１〜Ｔ５はトランジスタで抵抗Ｒ１〜Ｒ６とで前記パルス出力回路８を構成する。
【００１８】
Ｔ６，Ｔ７はトランジスタで抵抗Ｒ７〜Ｒ１０とで前記通信Ｉ／Ｏ回路を構成する。
Ｄは発光ダイオード、Ｔ８はフォトトランジスタで端末網制御装置のインタフェースを構成している。
【００１９】
水道メータが一定の流量を計量すると、マイクロコンピュータ７がトランジスタＴ２とＴ５をオンして、第１と第２の電線１１，１２を介して受信器のパルスモータに電圧パルスを伝送し、コイル１７に矢印方向の電流を流してパルスモータを歩進させる。このときの電圧パルスのパルス幅は図３に示すように５８．５ｍｓ以下に定めてある。
【００２０】
水道メータが更に一定の流量を計量すると、マイクロコンピュータ７はトランジスタＴ３とＴ４をオンして、前記パルス幅の電圧パルスを第１と第２の電線１１，１２を介して受信器のパルスモータに伝達し、コイル１７に矢印と逆方向の電流を流してパルスモータを歩進させる。
【００２１】
なお、上述のようにパルス出力を送出するときに、第１と第２の電線同士が短絡している場合には、前記電池１０が短絡して回路が機能しなくなってしまう。そこで、上述のパルス出力を送出する前に、必ず次のチェック動作を行なう。
【００２２】
即ち、トランジスタＴ１とＴ５をオンにしてＡ点の電圧を確認し、Ａ点の電圧レベルが“Ｌ”ならば短絡と判断して前記パルス出力の送出動作を行なわない。Ａ点のレベルはパルスモータのコイル１７の正常時の抵抗値と抵抗Ｒ２との分圧比を考え、短絡していない正常時にはＡ点のレベルが“Ｈ”レベルになるように抵抗Ｒ２の値を定めてある。
【００２３】
なお、パルス出力中は次に述べる通信をしないようにマイクロコンピュータ７のプログラムが定めてある。
次に通信Ｉ／Ｏ回路９による通信動作について説明する。
【００２４】
水道メータから端末網制御装置を介しての検針センタへの送信時は、トランジスタＴ７をオンした状態のままで、トランジスタＴ６をオン・オフして送信の制御を行なう。こうして第２，第３の電線１２，１３を介して伝送データを端末網制御装置のインタフェースを構成するダイオードＤとフォトトランジスタＴ８へ伝送する。
【００２５】
受信時はマイクロコンピュータ７のポートｈを“Ｈ”、ポートｉを“Ｌ”レベルにしてトランジスタＴ８のオン・オフをＢ点のレベルで読み取る。
なお、通信中はパルス出力をしないようにマイコンのプログラムを定めてある。
【００２６】
図３は上記実施例のタイミング図で、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は受信電文のマークが入ってきたかどうかをみるためのサンプリングパルスで、パルス幅４ｍｓの後縁の立下り時点でサンプリングする。サンプリング間隔は６２．５ｍｓに定めてある。
【００２７】
受信電文のマーク長は１５０〜２５０ｍｓに定めてある。
なお、自動検針用通信線１２，１３と、パルス出力用電線１１，１２間の信号の干渉を防止するために、次のようにしている。
【００２８】
（１）通信中の電圧パルス出力
マイクロコンピュータ７の制御で一連の通信中は電圧パルスを出力せず、内部に溜め込んで、通信終了後に出力する。
【００２９】
（２）電圧パルス出力中の通信
電圧パルス出力中の送信は、パルス出力が終了した後に行なうようにマイクロコンピュータ７で制御する。
【００３０】
電圧パルス出力中の受信は電圧パルスのパルス幅を短くすることで対応している。実際には、受信電文のマーク長は１５０〜２５０ｍｓと決められ、かつサンプリング周期は６２．５ｍｓであるため、前述のように電圧パルスのパルス幅を５８．５ｍｓ以下にすることで、電圧パルス出力中の受信電文を受けることができる（図３参照）。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の水道メータは上述のように構成されているので、従来の発電式隔測メータに用いられていた３本の電線からなる伝送ケーブルを活用でき、しかも、メータにマイクロコンピュータを搭載したため、自動検針対応の面で将来性がある。
【００３２】
また、既設の３本の電線からなる伝送ケーブルを活用できるため、伝送ケーブルの設置に追加費用を要しない利点がある。そして、自動検針用通信線１２，１３と、パルス出力用電線１１，１２間の信号の干渉を防止できる。
また、請求項２の発明では、パルス出力回路に接続された電線やコイルの短絡による電池の消耗を未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のブロック図である。
【図２】図１の実施例の要部回路図である。
【図３】本発明の実施例のタイミング図である。
【符号の説明】
１                水道メータの発信器
２                羽根車
３                マグネット
４                計量部
５                磁気センサ（センサ）
６                流量パルス入力回路
７                マイクロコンピュータ
８                パルス出力回路
９                通信Ｉ／Ｏ回路
１０              リチウム電池
１１，１２，１３  電線
１４              伝送コード
１５              受信器
１６              パルスモータ
１７              コイル
【図１】
0003682326.tif 000002
【図２】
0003682326.tif 000003
【図３】
0003682326.tif 000004