(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異常状態を検出した時ガス流路中に設けられた遮断弁を閉じる様駆動制御する制御装置と、
該制御装置と遮断弁に接続されそれらに電圧を供給する電池と、
該電池及び該遮断弁に接続され、前記遮断弁の内部インピーダンスより十分高い内部インピーダンスを有し、該電池の出力電圧を常時監視し電池の出力電圧が前記遮断弁を駆動するに必要な最低電圧値近傍に低下したら前記遮断弁を閉じる強制遮断信号を当該遮断弁に供給する電圧監視装置と、
前記遮断弁と類似する疑似インピーダンス手段を有し、所定時間経過する度に前記電池から該疑似インピーダンス手段に通電した状態の当該電池の出力電圧をチェックし、該電圧が所定の値まで低下している場合に前記制御装置にチェック電圧低下信号を供給する電圧チェック回路を有し、
前記制御装置は、該電圧チェック回路からの該チェック電圧低下信号に応答して、前記遮断弁を閉じる遮断指令信号を当該遮断弁に供給することを特徴とするガスメータ。
【請求項２】
請求項１において、
前記制御装置は、異常状態の履歴を記憶するメモリを有し、前記電圧監視装置から該電池の出力電圧が前記最低電圧値近傍に低下した時に供給される監視電圧低下信号に応答して、前記メモリに電池電圧低下の履歴を記憶し、その後該遮断弁の復帰を禁止することを特徴とするガスメータ。
【請求項３】
請求項２において、
更に、前記制御装置は、該電圧チェック回路からの該チェック電圧低下信号に応答して、前記メモリに前記電池電圧低下の履歴を記憶することを特徴とするガスメータ。
【請求項４】
請求項２または３において、
前記制御装置は、前記メモリに前記電池電圧の低下とは異なる別の異常状態の履歴を記憶し、該別の異常状態の検知に応答して前記遮断指令信号を該遮断弁に供給し、その後当該別の異常状態が解消されない間は前記遮断弁の復帰を禁止することを特徴とするガスメータ。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかの請求項において、
前記電圧監視装置は、該電池に接続され所定の定電圧を発生する基準電圧発生回路と、該電池に接続されその出力電圧を所定比に分圧する比較電圧発生回路と、該基準電圧と比較電圧とを比較する比較回路と、該電池の出力電圧が前記最低電圧値近傍に低下した時に出力される該比較回路の出力に応答して前記強制遮断信号を出力する出力回路とを有することを特徴とするガスメータ。
【請求項６】
異常状態を検出した時ガス流路中に設けられた遮断弁を閉じる様駆動制御する制御装置と、
該制御装置と遮断弁に接続されそれらに電圧を供給する電池と、
該電池及び該遮断弁に接続され、前記遮断弁の内部インピーダンスより十分高い内部インピーダンスを有し、該電池の出力電圧を常時監視し電池の出力電圧が前記遮断弁を駆動するに必要な最低電圧値近傍に低下したら前記遮断弁を閉じる強制遮断信号を当該遮断弁に供給する電圧監視装置とを有することを特徴とするガスメータ。
【請求項７】
請求項６において、
前記制御装置は、異常状態の履歴を記憶するメモリを有し、前記電圧監視装置から該電池の出力電圧が前記最低電圧値近傍に低下した時に供給される監視電圧低下信号に応答して、前記メモリに電池電圧低下の履歴を記憶し、その後該遮断弁の復帰を禁止することを特徴とするガスメータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、都市ガスやプロパンガス等による事故を未然に防ぐことができる電池電圧の監視装置付きのガスメータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市ガスやプロパンガス等を配管により需要者に供給する場合、需要者毎にガスメータが設けられる。このガスメータは、使用したガスの流量を計測して表示すると共に、内蔵する電装基板上にマイクロコンピュータからなる制御装置を搭載し、各種センサーを利用してガス漏れや地震が起きた時にガス流路に挿入した遮断用の電磁弁でガス流路を遮断する等の機能を有している。
【０００３】
かかるガスメータの制御を行なう制御装置は、停電時にも正常に動作することができる様に同じ電装基板に搭載した電池から電源を供給されている。また、この電池は上記遮断弁を駆動するための電源としても利用される。従って、電池の出力電圧が低下することは、遮断弁を閉じることができない或いは正常に制御装置であるマイクロコンピュータを動作させることができない事態を招くことになる。
【０００４】
一方、マイクロコンピュータ・チップはそれ自体のインピーダンスが非常に高く、消費電力が少ない。また、その動作が保証される電源電圧も、１．２−１．３ボルト程度と比較的低く、例えば３ボルトの電池から供給される電源電圧が経年変化等により多少低下しても、正常に動作することができる。
【０００５】
これに対して、遮断弁を駆動するためには、遮断弁内のソレノイドコイルに電流を供給して所定の動力を発生させる必要がある。通常、遮断弁としての電磁弁は、電力消費を避けるために瞬時電流で閉弁し、開弁及び閉弁保持に電力を消費しない自己保持型遮断弁が用いられる。それでも、閉弁時には駆動電流を流す必要があり、所定の磁力を発生させるためにはある程度の電圧値が電池から供給される必要がある。
【０００６】
従って、従来のガスメータでは、マイクロコンピュータ・チップとは別に電池の出力電圧値をチェックする回路が設けられていた。その回路の概略ブロック図を図９に示す。制御装置であるマイクロコンピュータ２０に電源電圧を供給する電池２１が接続されている。また、ガスの流路の途中に遮断弁２２が挿入され、電池２１から供給される電流により弁駆動部２３により閉弁されるようになっている。そして、従来の電池電圧チェック回路６が同じ電装基板に設けられ、マイクロコンピュータ２０から２５時間に１回の頻度で供給される電圧チェック指令信号Ｏ１によりスイッチ６１が閉じられ、電圧チェック回路６が動作し、その結果を電圧チェック結果信号Ｉ１としてマイクロコンピュータ２０に供給する。
【０００７】
上記した通り、電池から供給される電源電圧が比較的低くなってもマイクロコンピュータ２０は動作することができるので、電圧チェック回路６から電池電圧が低下した旨のチェック電圧低下信号Ｉ１を受信すると、遮断指令信号Ｏ２  を出力してスイッチ２３１を閉じることで、安全の担保ができなくなる前に、遮断弁２２の閉弁を実現している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
電池の出力電圧をチェックする場合、電池の出力を開放した場合の電圧値と所定の低インピーダンス値を持つ回路に通電した場合の電圧値とを考慮する必要がある。特に、遮断弁２２を駆動するためには比較的低いインピーダンスのソレノイド回路に大電流を供給する必要がある。そして、一般に電池は、経年変化により内部の電極部分の内部抵抗が高くなる傾向があり、そのような場合は、開放時の電圧に比べて通電時の電圧値がかなり低くなる。これは、通電時の大きな電流により電池の内部抵抗により電圧降下が生じるためである。
【０００９】
従って、電池の出力電圧が、遮断弁を駆動するに必要な値以上であるかどうかをチェックする為に、従来の電圧チェック回路６は、遮断弁のソレノイド回路と同等のインピーダンスを持つ疑似抵抗を有し、その疑似抵抗を電池に接続した状態で出力電圧をチェックするようにしている。よって、電圧チェック回路６を動作させると、大きな電力を消費することになる。この為、２５時間に１回の頻度で上記した通り電池の出力電圧をチェックするようにしているのである。
【００１０】
かかる電圧チェックの動作フローチャートを図１０に示す。前回の測定から２５時間経過すると（ステップ５０）、電圧チェック回路内の疑似抵抗に電流を流し（ステップ５１）、通電後に電池の電圧値を測定し（ステップ５２）、電池電圧が例えば１．３６ボルト以下の場合は（ステップ５３）、マイクロコンピュータ２０から遮断指令信号Ｏ２  を出力するようにしている（ステップ５４）。尚、通電時の電圧値が１．３６ボルトと低い場合でも、開放電圧は例えば２．７ボルトとマイクロコンピュータ２０を動作させるには十分な値になる。
【００１１】
しかしながら、電池の電圧の低下は、電池の経年変化等の徐々に進行する場合以外に、ガスメータ内に水が侵入して回路がショートする場合或いは稀にマイクロコンピュータ２０が暴走することにより何らかの大電流が消費された場合等の急激に低下する場合も考えられる。その場合は、２５時間に１回の頻度での電圧チェックでは、電池電圧が遮断弁の駆動に必要な電圧より低くなったことをタイムリーに検出することができない場合がある。その為、マイクロコンピュータ２０が動作可能な電圧値が得られていても遮断弁を閉じることができなくなることが考えられる。
【００１２】
また更に、電池の電圧の低下によりマイクロコンピュータ２０自体の動作が不能になった場合は、もはや遮断弁を閉じる指示信号すら出すことはできず、遮断弁が開いた状態で安全制御が行なわれない事態を招くことも考えられる。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、常時電池の電圧値を監視することができる電圧監視装置付きのガスメータを提供することにある。
【００１４】
また、本発明の目的は、内部インピーダンスが高く、電力を消費しないで常時電池電圧を監視することができる電圧監視装置付きのガスメータを提供することにある。
【００１５】
更に、本発明の目的は、電池電圧が低下したことを検知したらマイクロコンピュータとは独立してガス遮断弁を閉じることができる電圧監視装置付きのガスメータを提供することにある。
【００１６】
更に、本発明の目的は、電池電圧の低下を検知してガス遮断弁を閉じた後は、再利用が禁止されるガスメータを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の目的は、第一の発明によれば、
異常状態を検出した時ガス流路中に設けられた遮断弁を閉じる様駆動制御する制御装置と、
該制御装置と遮断弁に接続されそれらに電圧を供給する電池と、
該電池及び該遮断弁に接続され、前記遮断弁の内部インピーダンスより十分高い内部インピーダンスを有し、該電池の出力電圧を常時監視し電池の出力電圧が前記遮断弁を駆動するに必要な最低電圧値近傍に低下したら前記遮断弁を閉じる強制遮断信号を当該遮断弁に供給する電圧監視装置と、
前記遮断弁と類似する疑似インピーダンス手段を有し、所定時間経過する度に前記電池から該疑似インピーダンス手段に通電した状態の当該電池の出力電圧をチェックし、該電圧が所定の値まで低下している場合に前記制御装置にチェック電圧低下信号を供給する電圧チェック回路を有し、
前記制御装置は、該電圧チェック回路からの該チェック電圧低下信号に応答して、前記遮断弁を閉じる遮断指令信号を当該遮断弁に供給することを特徴とするガスメータを提供することにより達成される。
【００１８】
かかる構成の電圧監視装置を設けることにより、電池電圧を常時監視することができ、電池の電圧が何らかの原因により急激に低下する場合は、その時の電圧の低下を検知することができる。電圧が急激に低下する場合は、比較的大きな電流が流れているので、例え電圧監視装置が高いインピーダンスを有していても、実質的に電池の内部抵抗を含めて電圧値を監視することが可能になるのである。また、高いインピーダンスを有しているので、常時電池に接続されていても電池の電力を大量に消費することはない。更に、比較的内部インピーダンスの低い電圧チェック回路を有しているので、電池電圧値が徐々に低下する場合も適切に検出することができる。また、所定時間経過する度に電池を疑似インピーダンス手段に通電するだけなので、電池の電力は消費されない。
【００１９】
上記本発明の目的は、第二の発明によれば、上記第一の発明において、
前記制御装置は、異常状態の履歴を記憶するメモリを有し、前記電圧監視装置から該電池の出力電圧が前記最低電圧値近傍に低下した時に供給される監視電圧低下信号に応答して、前記メモリに電池電圧低下の履歴を記憶し、その後該遮断弁の復帰を禁止することを特徴とするガスメータを提供することにより達成される。
【００２０】
かかる構成により、電圧監視装置から直接遮断弁が遮断されても、制御装置は電池電圧の低下による遮断であるとの履歴を知らされるので、その後の遮断弁の復帰を禁止することができる。ここで、遮断弁の復帰を禁止するとは、遮断方向のみ制御装置で遮断され復帰は手動によって行われるタイプの遮断弁の場合は、手動にて復帰された時に制御装置が再度遮断する遮断指令信号を供給することを意味する。また、遮断と復帰の双方向の駆動が制御装置により行われるタイプの遮断弁の場合は、復帰指令が出された時に復帰指令信号を供給しないようにすることを意味する。
【００２１】
上記本発明の目的は、第三の発明によれば、上記第二の発明において、
更に、前記制御装置は、該電圧チェック回路からの該チェック電圧低下信号に応答して、前記メモリに前記電池電圧低下の履歴を記憶することを特徴とするガスメータを提供することにより達成される。
【００２２】
上記本発明の目的は、第四の発明によれば、上記第二または第三の発明において、
前記制御装置は、前記メモリに前記電池電圧の低下とは異なる別の異常状態の履歴を記憶し、該別の異常状態の検知に応答して前記遮断指令信号を該遮断弁に供給し、その後当該別の異常状態が解消されない間は前記遮断弁の復帰を禁止することを特徴とするガスメータを提供することにより達成される。
【００２３】
ここで遮断弁の復帰を禁止するとは、上述したのと同じ意味である。
【００２４】
上記本発明の目的は、第五の発明によれば、上記第一乃至第四の発明の何れかにおいて、
前記電圧監視装置は、該電池に接続され所定の定電圧を発生する基準電圧発生回路と、該電池に接続されその出力電圧を所定比に分圧する比較電圧発生回路と、該基準電圧と比較電圧とを比較する比較回路と、該電池の出力電圧が前記最低電圧値近傍に低下した時に出力される該比較回路の出力に応答して前記強制遮断信号を出力する出力回路とを有することを特徴とするガスメータを提供することにより達成される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下図面に従って本発明の実施の形態を説明する。
【００２６】
［ガスメータの概略］
図１は、ガスメータの概略的な外観図である。説明のためにメータ上部ケース９の一部が除かれている。ガスメータ本体１は、ガスの供給管が入口側口金２と出口側３に結合され、両口金２、３を通り抜けるガスの量を計測するための一対のダイヤフラムが計量部４に内蔵されている。この一対のダイヤフラムは、ガス流に応じて往復運動を行い、その回数が積算されてカウンタ７に表示される。以上が一般的なガス流量の計測機能である。
【００２７】
かかるガスメータは、ガス流量の計測機能に加えて、ガスの流量やその変化等による往復運動が永久磁石に伝えられ、その動きをリードスイッチ等で検出し予め設定してある正常使用条件の範囲から逸脱していないかどうかを監視する機能を備えている。そして、異常状態が検出されるとメータ上部ケース９内に設けられた遮断用の電磁弁２２を遮断するようにしている。このような一連の制御は、上部ケース９内の電装基板８上に搭載したマイクロコンピュータ等からなる制御装置２０により行なわれる。また、電池２１も電装基板８上に搭載されている。７は計量された結果を表示するカウンタ、２８は遮断弁２２の復帰ボタン、２９は感震器である。
【００２８】
このように、最近のガスメータは、計測に必要な機構以外に遮断弁やマイクロコンピュータ等を内蔵して、ガス流量の計測と共に安全制御の機能も担うようになっている。
【００２９】
図２は、ガスメータのシステムの概略図である。ガスメータ本体１内には、ガスの供給管がコック５を介して接続される。ガスメータ内の計量部４に流れるガス流は、上述した様に永久磁石等の往復運動に変換され、流量測定装置１２内のリードスイッチ等で検出され、往復運動に対応したパルス信号がマイクロコンピュータからなる制御装置２０に伝えられる。そこで、制御装置２０では、単位時間当たりのパルス数から現在のガス流量値を知ることができるのである。
【００３０】
制御装置２０には、正常使用条件が予め設定されている。例えば、瞬間最大流量や、ガス流量の時間的変化なしの最大継続時間などである。このような瞬間最大流量や最大継続時間を越えるようなガス流が検出されると、制御装置２０は遮断指令信号を遮断弁２２の弁駆動回路２３に与えることでガスを遮断する。そして、その履歴を制御装置２０内のメモリに記憶し、発光ダイオード等よりなる表示部１１に遮断の原因を表示する。また、制御装置２０は例えば地震を検知する等のガス流以外の異常を検知するセンサ１４からの異常信号を受けて、同様に遮断指令信号を遮断弁２０に与えてガス遮断し、メモリに記憶し表示する。
【００３１】
これらのマイクロコンピュータ２０や遮断弁の駆動回路２３等は、それらに電源電圧を供給する電池２１と共にガスメータ本体１の上部ケース９内の電装基板８に共通に搭載されているのが通常である。
【００３２】
図３は、上記の制御装置とその周辺の概略回路図であり、図４は遮断弁２２の概略断面図である。図３において、電池２１はマイクロコンピュータからなる制御装置２０及び他の周辺回路に電源電圧Ｖｃｃを供給している。１２の流量測定装置には、前述の一対のダイヤフラムから永久磁石１３に伝えられた往復運動を検知するリードスイッチ１２１が設けられ、このリードスイッチからのパルス信号によりドライバトランジスタ１２２が駆動され、制御装置２０にガス流のパルス入力Ｉ３  が入力される。１２４はリードスイッチ１２１のチャタリングを排除するためのフィルタ回路である。
【００３３】
センサ１４では、例えば感震器２９が地震を感知した場合の感知信号を入力端１４１で受けて、駆動トランジスタ１４２を駆動することにより地震感知入力Ｉ４が制御装置２０に入力される。１４３は同様にフィルタ回路である。
【００３４】
上記のガス流のパルス入力Ｉ３  を監視することで、ガス流が正常使用条件を外れたかどうかをチェックすることができ、制御装置２０にて異常を検出した場合は、遮断指令信号Ｏ２  を出力して遮断弁２２を閉じるようにしている。また、地震感知入力Ｉ４  を受信した場合も同様に遮断指令信号Ｏ２  を出力している。
【００３５】
遮断弁２２の概略について図４にて説明する。遮断弁２２はガスメータ本体の上部ケース９内の入口側口金２の部分に設けられている。通常は開いた状態であり、弁座２２１から弁体２２２が離れている。これは、ソレノイドコイル２２４に電流が流されていない状態では、可動鉄心２２３が離脱用のスプリング２２５に打ち勝って永久磁石２２６に吸着するからである。そして、遮断弁２２を閉じる場合は、ソレノイドコイル２２４にワンショット電流を流すことで逆磁界が生じ、永久磁石２２６から鉄心２２３が離れてスプリング２２５の反発力で弁体２２２が弁座２２１に当接して遮断弁は閉じられることになる。
【００３６】
このように、遮断弁２２は電力消費を避けるために、瞬時電流で閉じて、閉弁及び開弁保持には電力を消費しない自己保持型遮断弁になっている。
【００３７】
再び図３に戻って、異常を検知した制御装置２０は遮断指令信号Ｏ２  を出力し、駆動トランジスタ２３１がワンショット電流を電源Ｖｃｃからソレノイドコイル２２４に流すことで、弁を遮断するのである。従って、遮断弁２２を閉じるためには比較的低い内部インピーダンスのコイル２２４にある程度の電流を流す必要があり、その為にはある程度の電源電圧が要求される。また、制御装置２０は、異常の種類に応じた履歴を内部のメモリに記憶させる。
【００３８】
再度図４に戻って、上記したように地震を感知したり最大瞬間流量を越えたりして遮断弁２２が閉じられた後は、キャップ２８１を外して復帰ボタン２８を押すことにより、弁座２２１に当接している弁体２２２を押し下げて鉄心２２３を永久磁石２２６に吸着させることで、遮断弁２２の復帰を行なうことができるようになっている。
【００３９】
かかる手動による遮断弁２２の復帰は、可動鉄心２２３が移動することに伴い発生するソレノイドコイルＬ２  の逆起電力により検知され、図３に示されるように駆動トランジスタ２３２から遮断弁の復帰を通知する入力Ｉ２  が制御装置２０に入力される。
【００４０】
こうして、制御装置２０は手動により遮断弁２２が復帰したことを検知すると、再度、内蔵のメモリに記憶されている異常の履歴に従い同じ異常がないかどうかの検査を行い、異常がなければ正常状態に移行する。また、ガス漏れ等の異常が検知される場合は、異常状態が取り除かれていないと判断して、再度遮断指令信号Ｏ２  を出力して遮断するようにしている。
【００４１】
［電池電圧の低下の監視］
信頼性の問題から、ガスメータ内の電装基板の各回路装置は、基板に搭載された電池２１を電源として利用している。従って、この電池２１は、第一にマイクロコンピュータからなる制御装置２０を正常に動作させるために必要十分な電圧値が必要であり、第二に遮断弁２２を閉じるために必要十分な電圧値が必要である。遮断弁２２を閉じるために必要十分な電圧値は、通電時で約１．５ボルト程度、開放時で約２．７ボルト程度であるのに対して、制御装置２０の場合は内部インピーダンスが非常に高く、開放に近い電圧値で１．２−１．３ボルト程度である。
【００４２】
そして、従来のガスメータには図８で説明した様に、２５時間に１回の頻度で電池の電圧をチェックする電圧チェック回路６が設けられている。その詳細な動作は既に述べた通りである。
【００４３】
しかしながら、２５時間に１回の頻度でチェックしていたのでは、電池２１の電圧が何らかの原因で急激に低下した場合は、検知することができず遮断弁２２を閉じることができなくなるという問題がある。そこで、本実施の形態では、図３に示される通り、電池２１の出力電圧Ｖｃｃを常時監視する電圧監視装置２４が、マイクロコンピュータ２０とは別に独立して設けられている。そして、電池２１の電圧が、所定の値まで低下したことを検知したら、強制遮断信号Ｏ６  を遮断弁２２の駆動回路２３に供給すると共に、監視電圧低下信号Ｏ７  を制御装置２０のチェック電圧低下信号Ｉ１  のポートに供給する。
【００４４】
ここで、一定時間の頻度で電池の電圧をチェックする電圧チェック回路６は、遮断弁２２の内部インピーダンスに類似する比較的低い疑似インピーダンスＺ６  を有している。こうすることで、電池の電圧が徐々に低下する場合、一定時間の頻度で電池２１に接続して大電流を流しながら電池２１の電圧を測定することができる。
【００４５】
一方、常時監視する電圧監視装置２４は、その内部インピーダンスＺ２６が遮断弁２２の内部インピーダンスより十分高く設定されている。こうすることで、電圧監視装置２４が常に電池２１に接続されていても、電池２１の電力の消費は少ない。従って、電圧監視装置２４は電池２１の開放電圧に近い電圧を常時監視していることになる。また、電池２１の電圧が急激に低下する場合は、大電流が流れているので、実質的には電池２１の内部抵抗の影響のもとで電池２１の電圧を監視することができるのである。
【００４６】
更に、電圧監視装置２４は、電池２１が遮断弁２２を閉じるのに必要十分なワンショット電流が得られるにだけの電圧が維持されているかどうかを監視している。従って、それに対応する最適な閾値が基準電圧として設定されている。
【００４７】
電池２１の電圧が低下したことに伴い、遮断弁２２が閉じられた場合は、ガスメータの再度の復帰は永久に禁止されなければならない。その為、従来の電圧チェック回路６からチェック電圧低下信号Ｉ１  を受けると、制御装置２０は内蔵のメモリにその履歴を記憶し、遮断弁２２が開かれて復帰しようとすると、強制的に再度遮断するために遮断指令信号Ｏ２を発している。
【００４８】
同様に、本発明にかかる電圧監視装置２４も、電池２１の電圧低下を検知して自ら遮断弁２２を強制遮断信号Ｏ６  にて閉じた場合は、制御装置２０に監視電圧低下信号Ｏ６  により通知している。その結果、制御装置２０では同様に内蔵のメモリにその履歴を記憶し、再度遮断弁が手動で復帰させられる場合は遮断指令信号Ｏ２  を発することで再度遮断することになる。
【００４９】
即ち、マイクロコンピュータ２０が動作するに必要な電圧値よりも遮断弁２２を駆動するに必要な電圧値のほうが高いので、電圧監視装置２４により監視電圧低下信号Ｏ７  が出力されても、依然としてマイクロコンピュータ２０は正常に動作している場合があり、上記のようなガスメータの復帰の永久禁止機能が生かされることになる。
【００５０】
図５は電池の電圧低下を監視する電圧監視装置２４の回路例である。この回路例では、抵抗Ｒ１  、Ｒ２  によって電池２１の出力電圧Ｖｃｃが分圧されて比較電圧Ｖｂ  が生成され、一方基準電圧Ｖｒｅｆ  が抵抗Ｒ３  とツェナーダイオードＺ１  とにより生成されている。これらの抵抗Ｒ１  、Ｒ２  、Ｒ３  、Ｚ１  は、電池２１の出力電圧Ｖｃｃが遮断弁２２を駆動するに必要な最低電圧値近傍に低下した時に、比較電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆより低くなるよう設計されている。そして、比較電圧Ｖｂと基準電圧Ｖｒｅｆとが比較回路２４１に入力され、比較回路２４１の出力はローパスフィルタ２４２を介して出力Ｏ６  、Ｏ７  に接続されている。
【００５１】
比較回路２４１は、例えば図５中に矢印でしるしたような回路で構成される。一対のトランジスタ２４３、２４４と出力トランジスタ２４５及び抵抗Ｒ５  −Ｒ８  により構成され、一対のトランジスタのゲートにそれぞれ基準電圧Ｖｒｅｆと比較電圧Ｖｂとが入力される。通常は、電池２１の出力電圧Ｖｃｃが十分高く比較電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆよりも高い為、トランジスタ２４４がオン状態となり、出力トランジスタ２４５がオフとなり、出力はハイレベルになっている。この結果、遮断弁２２の駆動トランジスタ２３１はオフ状態で、遮断弁２２は開いた状態が保持されている。一方、電池２１の出力電圧が低下して予め設計したレベル以下になると比較電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆより低くなりトランジスタ２４４はオフとなり、出力トランジスタ２４５がオンとなり、出力はローレベルになる。その結果、遮断弁２２の駆動トランジスタ２３１のベースがローレベルになり、オンすることでソレノイドコイルにワンショット電流が供給される。
【００５２】
尚、ワンショット電流を流すために比較回路２４１の出力２４６の所に一定幅のローレベルのパルスを出力する回路を接続することが望ましい。
【００５３】
ローパスフィルタ２４２は、通常のＣＲ回路から構成されている。図３に示したように、電池２１の出力はやはり同等のローパスフィルタ回路２１１を介してマイクロコンピュータ２０に供給されている。これは、例えば、地震を感知した結果遮断弁２２を駆動した場合など比較的大電流を流した時に、電池電圧が短時間の間低下しその後元の電圧に回復することがしばしばある。その場合のマイクロコンピュータ２０の正常動作を担保するために設けられているのである。従って、電圧監視装置２４においても、同様の現象では遮断弁２２を遮断する遮断指令信号Ｏ６  や監視電圧低下信号Ｏ７  を出力しないようにする為にローパスフィルタ２４２を設けている。
【００５４】
以上のような電圧監視装置２４は、内部インピーダンスが比較的高く設計されている。特に、遮断弁２２の駆動時の内部インピーダンスよりはかなり高い。その結果、電圧監視装置２４が電池２１に常時接続されて電圧が監視されていても、電圧監視装置２４自体で消費する電力は極めて低い値であり、それ自体が電池２１の電圧降下の原因になることはない。
【００５５】
［制御装置内での動作］
図６は、マイクロコンピュータからなる制御装置２０の概略的ブロック図である。制御装置２０は一般的な汎用マイクロコンピュータでも良いし、またカスタマイズされたマイクロコンピュータでもよい。内部構造は、演算部２０１と、制御プログラムが記憶されているＲＯＭ２０３、プログラム実行時にワーク領域として利用されたりガスメータが設置される環境を記憶しておくＲＡＭ２０２と、外部との信号の送受を行なうインターフェース部２０４等が共通のバス２０５を通じて接続されている。インターフェース部２０４にはアナログ・デジタル変換回路等を有している。
【００５６】
ＲＡＭ２０２には、例えばガスメータの号数、最大瞬間流量、最大継続時間、計測されるガス流量の積算値、漏れ検知閾値、弁遮断情報、電話番号、ガスメータのＩＤ番号等が記憶される。最大瞬間流量や最大継続時間、漏れ検知閾値等はガス流の異常を検出するために利用される。また弁遮断情報は、種々の異常を検知して遮断弁を閉じた場合にその原因としての履歴と弁遮断の情報である。従って、地震を感知した場合や最大瞬間流量を越えたことを検知した場合に遮断した時は、その後手動により遮断弁が復帰させられても、その履歴を確認することで遮断弁の復帰を許してよいかどうかの判断を行なうことができる。
【００５７】
ＲＯＭ２０３に記憶されている制御プログラムに従って、演算部２０１でプログラムを実行するが、その動作フローについて、図７のフローチャートに従って説明する。
【００５８】
図７中のステップ３０、３４、３７がそれぞれ異常状態をチェックする部分である。これらのステップは、図７では同時進行する並列的なプログラムになっているが、シーケンシャルなプログラムで実行されても良い。ステップ３４と３７ではそれぞれ電池電圧の低下をみるのに対して、ステップ３０ではそれとは別の理由による異常を検知している。ステップ３０−３２では、例えば、ガス流が瞬間的に最大瞬間流量を越えた場合などに、制御装置２０から遮断指令信号Ｏ２  が出力され遮断弁２２が閉じられる。それと同時に、内部のメモリのＲＡＭ２０２にその履歴と弁を遮断した情報が書き込まれる。
【００５９】
また、ステップ３３−３６では、２５時間経過する度に、制御装置２０が電圧チェック指令信号Ｏ１  を出力して電圧チェック回路６を動作させる。そしてその時の電池の電圧（通電状態）が、所定の電圧まで低下しているかどうかのチェックが行なわれ、低下している場合は弁を遮断してその履歴がメモリに書き込まれる。
【００６０】
一方、電圧監視装置２４ではステップ３７の通り常時電池の出力電圧を監視し、所定の閾値まで低下した場合は、制御装置２０を介さずに自ら強制遮断信号Ｏ６  を遮断弁２２に与えて遮断をする。そして、制御装置２０に監視電圧低下信号Ｏ７  を供給し、制御装置２０ではその履歴と遮断した旨の情報がメモリに書き込まれる（ステップ３７、３６）。
【００６１】
遮断弁２２が閉じられると、制御装置２０により、ガスメータの表示部１１にその原因が表示される。従って、ガスメータの使用者はその情報に従って異常状態をチェックし、問題がなければ手動で遮断弁２２を開いて復帰させることになる。
【００６２】
遮断弁２２が復帰させられると、それに伴って発生する逆起電力により制御装置２０が認識し（ステップ３８）、制御装置２０では再起動が禁止される原因で遮断が行なわれたかどうかの判断を行なう（ステップ３９）。これは、ＲＡＭ２０２の領域を読むことにより判断することができる。例えば、電池電圧の低下による場合は、ガスメータの再使用は永久に禁じられるので、その場合は、制御装置２０が再度遮断指令信号Ｏ２  を発することで、遮断弁は再度閉じられることになる（ステップ４１）。一方、地震感知や最大瞬間流量オーバ等の場合は、原因さえなくなれば再使用は可能であるから、例えば制御装置２０からの診断プログラムを実行して正常動作かどうかの判断がなされ（ステップ４０）、問題なければ正常動作状態となる。
【００６３】
尚、遮断弁２２の復帰動作が２−３回行われても再度遮断する場合は、復帰不可と判断されて、それ以上の復帰動作は行われないのが通常である。
【００６４】
以上のように、制御装置２０には遮断弁が閉じられた時に、その閉じられた履歴の内容に応じて、その後の遮断弁の手動復帰を許すかどうかの動作が行なわれる。従来の制御装置２０からの指令により２５時間に一回の頻度で動作する電圧チェック回路６の場合は、制御装置２０により遮断指令が行なわれていた。しかしながら、常時電池の電圧を監視する電圧監視装置２４の場合は、制御装置２０が正常に動作していか否かにかかわらず強制的に遮断を行なうので、制御装置２０ではその遮断を知ることができない。そこで、電圧監視装置２４は強制遮断を行なった場合は、その旨を制御装置２０に通知して、制御装置２０の再復帰禁止機能を利用するようにしている。
【００６５】
以上は、遮断弁２２が制御装置２０によって一方向のみ駆動される場合について説明したが、本発明は遮断弁２２が双方向とも制御装置２０によって駆動される場合も適用できる。即ち、制御装置２０が遮断指令信号と復帰指令信号を与えることにより、遮断弁２２が双方向に駆動される場合である。かかる双方向性の遮断弁は、開弁状態と閉弁状態では電力を消費しない自己保持型であることには変わりない。
【００６６】
図８は、双方向の遮断弁を使用した場合の動作フローチャートである。図７の場合と異なるのは、ステップ４２以降である。即ち、双方向の遮断弁を使用した場合は、遮断弁の復帰は制御装置２０が復帰指令信号を与えることにより行われる。従って、制御装置２０が復帰指令を受けるまで待機することになる（ステップ４２）。そして、復帰指令を受けると、前記と同様に制御装置２０内のＲＡＭ２０２に記憶されている履歴をチェックし、再起動禁止の履歴かどうかが判断される。再起動禁止の場合は、遮断弁は復帰されない。再起動禁止でない場合は、ガス流などが正常動作状態であるかどうかの検査が行われ、正常動作の場合は（ステップ４０）、制御装置２０からの復帰指令信号により遮断弁が復帰されることになる。
【００６７】
【発明の効果】
本発明によれば、ガスメータの制御装置と遮断弁に電源を与える電池の出力電圧を常時監視し、遮断弁の駆動に必要最低限の電圧近傍まで低下した時には、自ら強制的に遮断弁を閉じるようにする電圧監視装置を設けたため、急激に電池の電圧が低下しても確実に検知することができ、しかもマイクロコンピュータ等の制御装置が正常に動作できなくなる前にもっとも安全対策上重要な遮断弁の遮断を行なうことができる。
【００６８】
また、電圧監視装置は、その内部インピーダンスが比較的高く設計されているので、常時電池の出力電圧を監視するために接続していても、電池の電力消費を招くことはない。
【００６９】
また、電圧監視装置は、自らで強制的に遮断した場合は、同時に制御装置２０にその旨を通知するので、その後制御装置２０のメータの再復帰禁止機能を有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ガスメータの外観図である。
【図２】ガスメータのシステムの概略図である。
【図３】本発明の実施の形態の制御装置の概略回路図である。
【図４】遮断弁の概略図である。
【図５】本発明の実施の形態における電圧監視装置の回路図である。
【図６】制御装置の概略ブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態の動作フローチャート（１）である。
【図８】本発明の実施の形態の動作フローチャート（２）である。
【図９】従来技術を示す図である。
【図１０】従来の電圧チェックのフローチャートである。
【符号の説明】
１      ガスメータ本体
６      電圧チェック回路
２０    制御装置
２１    電池
２２    遮断弁
２３    遮断弁の駆動部
２４    電圧監視装置
２４１  比較回路
２４２  ローパスフィルタ
Ｏ２      遮断指令信号
Ｏ６      強制遮断信号
Ｏ７      監視電圧低下信号
Ｉ１      チェック電圧低下信号
Ｉ２      遮断弁復帰信号
Ｖｃｃ  電池の出力電圧（電源電圧）
Ｖｂ    比較電圧
Ｖｒｅｆ  基準電圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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