(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロコンピュータ（マイコンという）と、このマイコンにより制御される遮断弁および表示・通報手段とを備え、電池駆動されるマイコンガスメータに対し、電池から流れ出る電流を検出する電流検出手段と、この電流検出手段をバイパスするバイパス手段とを設け、
常時は前記電流検出手段を動作状態にしておき、前記遮断弁，表示・通報手段を含む装置の駆動時には、前記電流検出手段を、マイコンからの指示により前記装置の駆動電流を低減しないよう、前記バイパス手段を介してバイパスさせることを特徴とするマイコンガスメータの異常検出方式。
【請求項２】
前記マイコンにより各装置の動作回数を監視し、動作回数が所定値以上になったとき、表示，通報を行なうことを特徴とする請求項１に記載のマイコンガスメータの異常検出方式。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガスの使用状態を監視し保安を向上させるための電池駆動マイコンガスメータ、特にその電池の異常消耗の検出方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
１）従来、電池駆動のマイコンガスメータにおいては、電池電圧の低下に伴うトラブルを避けるために、電池容量を定期的に監視している。電池容量の低下を検出する方法としては、マイコンガスメータ内で最大の負荷、またはその負荷と同等の擬似負荷に、その最大負荷を駆動するのに必要な時間以上の間、負荷電流を流し、電圧検出回路でその負荷の端子電圧が所定値以下に低下したことを検出して、制御装置としてのマイクロコンピュータ（以下、マイコンともいう）に信号を送り、電池容量の低下を表示したり通報を発したりしているのが一般的である。
【０００３】
マイコンガスメータでは、ガスの異常な使用を判断したときに、ガスの供給を停止するために遮断弁を駆動するが、この遮断弁の駆動がマイコンガスメータ内の電池の最大の負荷である。したがって、遮断弁を負荷とする場合を対象として電池容量の低下を判断している。
遮断弁を閉止するには、遮断弁を構成するソレノイドに５０ｍｓ（ｍｓ：ミリ秒）以上の時間通電することで、弁を閉止してガスを止めることができる。さらに、この遮断弁は、マイコンガスメータの電池消耗を少なくするために、通電を止めても弁の閉止を機械的に保持する自己保持形となっている（通電方向を逆方向とすると、開栓できる弁もある。）。
【０００４】
このようなマイコンガスメータの従来例を図２に、擬似負荷への通電指令と電池の端子電圧の関係を図３に示す。
図２の回路構成は、マイコン１を中心とするシステムで、リチウム電池２によって駆動される。このシステムは、ガスの流量センサ９、圧力センサ１０および感震器１１の信号を監視し、ガスの使われ方の異常、圧力の異常または地震発生を感知した場合には、マイコン１が遮断弁駆動用トランジスタ８に指令を出し、遮断弁５を閉止させ、ガスの供給を止める。
擬似負荷３は電池容量の低下を検出するためのもので、遮断弁５と同じインピーダンスをもっており、その端子電圧が電圧検出回路４に入力されている。電圧検出回路４は、通電時の端子電圧が所定値以下に低下すると、論理出力をマイコン１に出力する。この出力によってマイコン１から信号が出され、表示・通報手段１２が電池容量の低下を表示・通報する。
【０００５】
電池容量の低下の検出方法につき、以下に説明する。
まず、マイコン１からの指令が電池容量試験用トランジスタ７に送られると（図３の時間０参照）、トランジスタ７がオン（ＯＮ）状態となり、直ちに擬似負荷通電用トランジスタ６がＯＮ状態となり、擬似負荷３に電流が流れる。擬似負荷３に通電するためのトランジスタとしては、遮断弁駆動用トランジスタ８と同等のものであれば、１つのトランジスタで直接に擬似負荷３に通電することができる。
【０００６】
擬似負荷３の端子電圧は、電圧検出回路４に入力されている。電圧検出回路４は、例えば電圧検出ＩＣに代表されるもので、印加電圧が所定の電圧以下になると、論理出力を出力する回路または素子である。この場合における電圧検出回路４の所定の電圧は、遮断弁５の最低動作電圧に設定されている。リチウム電池の場合の遮断弁５の最低動作電圧の１例は、１．８Ｖである。通電状態における擬似負荷３の端子電圧がこの所定電圧以下になると、電圧検出回路４が論理出力をマイコン１に出力し、この出力を受けてマイコン１から表示・通報手段１２に信号が出力され、表示・通報手段１２によってＬＥＤによる電池容量低下の表示や、無線による電池容量低下の通報が出される。なお、マイコン１から擬似負荷３への通電指令が出ていない時には、マイコン１は電圧検出回路４の出力信号を受け付けない。
【０００７】
次に、実際に擬似負荷３へ通電した際の通電指令と電池の端子電圧の関係を、図３を参照して説明する。
時刻０で通電指令が発せられ、擬似負荷３に電流が流されると、電池の端子電圧が低下してくる。通電指令は、遮断弁５の駆動に必要な時間である５０ｍｓより長い１００ｍｓ間送られる。この１００ｍｓの間、マイコン１は電圧検出回路４の出力信号を監視している。したがって、この１００ｍｓの間、擬似負荷３の端子電圧が所定値以下に下がらなければ、電圧検出回路４から論理出力が出力されず、電池容量は問題なしと判断されるのである。なお、擬似負荷３の端子電圧と電池の端子電圧とは、擬似負荷通電用トランジスタ６の電圧降下分だけの差があるので、擬似負荷３の端子電圧も図３の電池の端子電圧とほぼ同じ傾向で減少するものとして扱うことが可能となる。
【０００８】
以上のような電池容量の低下検出は、従来は例えば２４時間毎に行なわれている。その理由は、上記のような操作による電池消耗を極力抑えるためであり、例えば１時間毎のように、桁違いに短くすることはできない。
また、マイコンガスメータの電池設計は、例えば遮断弁の動作が１０年で１万回の動作回数を想定して消費電流を計算し、全ての動作の消費電流の合計が電池容量以下となるように設計するようにしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
（１）上記のように、遮断弁と同等の擬似負荷に、遮断弁の駆動時間以上の間、電池より通電して電池容量の低下を検出すると、その検出時間は２４時間程度となり、大幅に短くすることはできない。しかし、マイコンガスメータの故障モードには例えばマイコンのポート信号のラッチアップまたは遮断弁，表示・通報回路の電源を切るトランジスタの故障等により、マイコンのソフトで指令する状態とは異なる状態になっていることもある。
（２）マイコンガスメータ自体は正常に動作しているが、ガスの異常な使用による遮断，表示・通報回数の著しい増加で、電池設計で想定した動作回数を越えてしまっているケースもある。
したがって、この発明の課題は、電池消耗および異常の早期検出を可能にすること、または電池消耗のソフト的な検出を可能とし、信頼性を向上させることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決すべく、請求項１の発明では、マイクロコンピュータ（マイコンという）と、このマイコンにより制御される遮断弁および表示・通報手段とを備え、電池駆動されるマイコンガスメータに対し、電池から流れ出る電流を検出する電流検出手段と、この電流検出手段をバイパスするバイパス手段とを設け、
常時は前記電流検出手段を動作状態にしておき、前記遮断弁，表示・通報手段を含む装置の駆動時には、前記電流検出手段を、マイコンからの指示により前記装置の駆動電流を低減しないよう、前記バイパス手段を介してバイパスさせるようにしている。この請求項１の発明では、前記マイコンにより各装置の動作回数を監視し、動作回数が所定値以上になったとき、表示，通報を行なうことができる（請求項２の発明）。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の実施の形態を示す全体構成図である。
同図からも明らかなように、マイコン１を除く他の回路等への電池からの電源供給を、抵抗１３を利用した電流検出回路を通して行なうようにした点で、図２と異なっている。
ここで、遮断弁５および表示・通報手段１２の駆動電流は、それぞれ例えば５００ｍＡ，１０ｍＡとなっている。また、流量センサ９，圧力センサ１０および感震器１１からの出力は基本的には接点出力信号であり、接点の検出には数十μＡ程度の検出電流を必要とする。したがって、流量センサ９，圧力センサ１０および感震器１１の出力回路がオン状態を保ようなことになっても、その検出電流は数十μＡであるので、急激に電池の容量を低下させるわけではない。
【００１２】
ところが、遮断弁５および表示・通報手段１２の駆動電流は、上述のように著しく大きいため、マイコン１の指令ポートのラッチアップ、回路のショートモードの故障では、著しく電池が消耗することになる。このような異常電流が流れたときに、電流検出回路で電流を検出し、マイコン１の判断で遮断弁５を閉止し、表示・通報手段１２で保守員に知らせるようにする。異常電流が流れたときには遮断弁５の駆動回路、または表示・通報手段１２の動作自体も異常である可能性が高いが、遮断弁５の駆動回路が異常の場合には、表示・通報手段１２にて保守員に連絡され、一方表示・通報手段１２が異常の場合には遮断弁５を閉じ、ガスが使えないことにより保守員に連絡されるため、ガス使用の安全性が確保できることになる。
【００１３】
異常を検出する電流値を例えば、表示・通報手段１２の駆動電流の半分である５ｍＡとすると、トランジスタ１４のベース・エミッタ間電圧が０．６Ｖであることから、電流検出抵抗１３は、
０．６Ｖ／５ｍＡ＝１２０Ω
となり、この電流検出抵抗１３により、遮断弁５および表示・通報手段１２の動作電流を制限してしまうため、遮断弁５および表示・通報手段１２の動作時にはトランジスタ１５でバイパスできるようになる。
【００１４】
ところで、遮断弁５および表示・通報手段１２などの動作回数、例えば遮断弁の動作には、上述のように１０年で１万回の動作回数を想定して、電池容量が決められている。そこで、例えばマイコン１によって、遮断弁５および表示・通報手段１２などの動作回数をカウントする一方、例えば１０年間で想定される動作回数を設定しておき、カウント数が設定値を越えたら遮断弁５を閉じ、表示・通報手段１２によってその旨を表示または通報することにより、ガスの異常な使用に対するマイコンガスメータの電池の消耗を早期に検出し、システムの安全性を高めることができる。
【００１５】
【発明の効果】
この発明によれば、マイコンガスメータ自体の異常による電池の消耗を、電池からの異常電流の検出により行なうことで、異常電流が流れないときの電流検出回路の動作電流を、ほぼ零にすることができる。その結果、監視を常時行なうことができ、早期にその異常を検出することができる。また、回路の動作回数を監視し、その回数から電池の消耗をソフト的に検出することも可能で、これらを併用すれば、信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示す全体構成図である。
【図２】マイコンガスメータの従来例を示す構成図である。
【図３】図２の動作説明図である。
【符号の説明】
１…マイコン（マイクロコンピュータ）、２…リチウム電池、３…擬似負荷、４…電圧検出回路、５…遮断弁、６，７，８，１４，１５…トランジスタ、９…流量センサ、１０…圧力センサ、１１…感震器、１２…表示・通報手段、１３…電流検出抵抗。
【図１】
0003555725.tif 000002
【図２】
0003555725.tif 000003
【図３】
0003555725.tif 000004