(57)【要約】【課題】有電圧ガス警報器が接続された場合に、有電圧ガス警報器によるガス漏れ検知を監視可能とする。【解決手段】一対の入出力端子１０１，１０２と、一端が一対の入出力端子１０１，１０２のうちの一方に接続され、他端が接地される接続切替えスイッチＳＷ３と、一端が一対の入出力端子１０１，１０２のうちの一方に接続され、他端が第１検出部１０４の入力端子に接続される接続切替えスイッチＳＷ４と、接続切替えスイッチＳＷ４に並列接続され、規定値未満の電圧が印加された場合には第１検出部１０４の入力端子へは電流を流さず、当該規定値以上の電圧が印加された場合には第１検出部１０４の入力端子へ電流を流すツェナーダイオードＺＤ１と、接続切替えスイッチＳＷ３，ＳＷ４を制御する制御部１０６とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の入出力端子と、
一端が前記一対の入出力端子のうちの一方に接続され、他端が接地される接地切替えスイッチと、
一端が前記一対の入出力端子のうちの一方に接続され、他端が、入力電流を検出する第１検出部の入力端子に接続される入力切替えスイッチと、
前記入力切替えスイッチに並列接続され、規定値未満の電圧が印加された場合には前記第１検出部の入力端子へは電流を流さず、当該規定値以上の電圧が印加された場合には前記第１検出部の入力端子へ電流を流す通電規制部と、
前記接地切替えスイッチ及び前記入力切替えスイッチを制御する制御部と
を備えたインタフェース回路。
【請求項２】
前記通電規制部は、カソードが前記入力切替えスイッチの一端に接続され、アノードが当該入力切替えスイッチの他端に接続されたツェナーダイオードである
ことを特徴とする請求項１記載のインタフェース回路。
【請求項３】
前記制御部は、
前記一対の入出力端子への有電圧ガス警報器の接続状態を監視する場合に、前記接地切替えスイッチを一定時間オンに切替えた後、前記入力切替えスイッチをオンに切替える接続確認部と、
前記一対の入出力端子に接続された前記有電圧ガス警報器によるガス漏れ検知を監視する場合に、前記入力切替えスイッチ及び前記接地切替えスイッチをオフとする状態確認部とを有する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のインタフェース回路。
【請求項４】
一端が、電流を供給する電源に接続され、他端が前記一対の入出力端子のうちの一方に接続される第１出力切替えスイッチと、
一端が前記電源に接続され、他端が、前記一対の入出力端子のうちの他方、及び、入力電流を検出する第２検出部の入力端子に接続される第２出力切替えスイッチとを備え、
前記制御部は、前記第１出力切替えスイッチ、前記第２出力切替えスイッチ、前記接地切替えスイッチ及び前記入力切替えスイッチを制御する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載のインタフェース回路。
【請求項５】
前記制御部は、
前記一対の入出力端子に接続された無電圧ガス警報器によるガス漏れ検知を監視する場合に、前記第１出力切替えスイッチをオンに切替え、前記第２出力切替えスイッチ、前記接地切替えスイッチ及び前記入力切替えスイッチはオフとする第２状態確認部と、
前記一対の入出力端子への前記無電圧ガス警報器の接続状態を監視する場合に、前記第２出力切替えスイッチ及び前記入力切替えスイッチをオンに切替え、前記第１出力切替えスイッチ及び前記接地切替えスイッチはオフとする第２接続確認部と、
前記一対の入出力端子に接続された前記無電圧ガス警報器に対してコマンド信号を送る場合に、前記第２出力切替えスイッチ及び前記接地切替えスイッチをオンに切替え、前記第１出力切替えスイッチ及び前記入力切替えスイッチはオフとするコマンド送信部とを有する
ことを特徴とする請求項４記載のインタフェース回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ガス警報器と、入力電流を検出する検出部とを接続するインタフェース回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子式ＬＰガスメータのコントローラ回路は、リチウム１次電池にて１０年間、確実に駆動（計量機能、保安及び通信機能を実施）しなければならないため、回路全体の低消費電力化が求められている。また、規格書「ＪＧＩＡ−ＴＬ０９０３−０１」によって仕様が定められた無電圧ガス警報器が接続され、発報時にはガスメータ内部の遮断弁によりガス流路を遮断しなければならない。
このコントローラ回路としては、例えば特許文献１に開示された構成が知られている。このコントローラ回路では、入力電流を検出することで無電圧ガス警報器の接続状態を監視する検出部と、入力電流を検出することで無電圧ガス警報器によるガス漏れ検知を監視する検出部と、無電圧ガス警報器と両検出部とを接続するインタフェース回路とが設けられている。そして、コントローラ回路は、無電圧ガス警報器がガス漏れを検知した場合には、遮断弁によりガス流路を遮断させる。
【０００３】
一方、ユーザが、仕様が定められた無電圧ガス警報器ではなく、仕様外の有電圧ガス警報器を誤って接続してしまう場合がある。そこで、特許文献１に開示されたインタフェース回路では、有電圧ガス警報器が接続された場合に、有電圧ガス警報器からの電流を検出することで誤接続判定を行う誤接続安全回路が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１８３２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のコントローラ回路では、有電圧ガス警報器の誤接続判定のみを行っており、その後、有電圧ガス警報器が正常に動作してガス漏れを検知してもガスメータ側ではガス漏れを検知できないという課題がある。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、有電圧ガス警報器が接続された場合に、有電圧ガス警報器によるガス漏れ検知を監視可能とするインタフェース回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るインタフェース回路は、一対の入出力端子と、一端が一対の入出力端子のうちの一方に接続され、他端が接地される接地切替えスイッチと、一端が一対の入出力端子のうちの一方に接続され、他端が、入力電流を検出する第１検出部の入力端子に接続される入力切替えスイッチと、入力切替えスイッチに並列接続され、規定値未満の電圧が印加された場合には第１検出部の入力端子へは電流を流さず、当該規定値以上の電圧が印加された場合には第１検出部の入力端子へ電流を流す通電規制部と、接地切替えスイッチ及び入力切替えスイッチを制御する制御部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、上記のように構成したので、有電圧ガス警報器が接続された場合に、有電圧ガス警報器によるガス漏れ検知が監視可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１に係るインタフェース回路を有するコントローラ回路の構成例（無電圧ガス警報器が接続された場合）を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るインタフェース回路を有するコントローラ回路の構成例（有電圧ガス警報器が接続された場合）を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るインタフェース回路を有するコントローラ回路の構成例を示す回路図である。
【図４】この発明の実施の形態１における接続切替えスイッチの動作タイミング（無電圧ガス警報器に対する動作）の一例を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１における接続切替えスイッチの動作タイミング（有電圧ガス警報器に対する動作）の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１，２はこの発明の実施の形態１に係るインタフェース回路を有するコントローラ回路１の構成例を示すブロック図であり、図３はコントローラ回路１の構成例を示す回路図である。なお、図１ではコントローラ回路１に無電圧ガス警報器２ａが接続された状態を示し、図２ではコントローラ回路１に有電圧ガス警報器２ｂが接続された状態を示している。また、図３では制御部１０６の図示を省略している。
コントローラ回路１は、ガス警報器２（無電圧ガス警報器２ａ及び有電圧ガス警報器２ｂ）の接続状態及びガス警報器２によるガス漏れ検知を監視する。そして、コントローラ回路１は、ガス警報器２が未接続である場合、及び、ガス警報器２によりガス漏れが検知された場合には、遮断弁（不図示）により、ＬＰガスが供給されるガス流路（不図示）を遮断させる。
【００１１】
なお、無電圧ガス警報器２ａは、規格書「ＪＧＩＡ−ＴＬ０９０３−０１」によって仕様が定められたＬＰガス用のガス警報器であり、ガス漏れを検知して発報を行う。この無電圧ガス警報器２ａは、図１に示すように、一対の入出力端子２１ａ，２２ａ及びフォトカプラＰＣ１，ＰＣ２を有している。
【００１２】
フォトカプラＰＣ１は、無電圧ガス警報器２ａがガス漏れを検知することでオン（ショート）する素子であり、フォトトランジスタ及びフォトダイオード（不図示）を有する。このフォトトランジスタは、コレクタが入出力端子２１ａに接続され、エミッタが入出力端子２２ａに接続されている。
【００１３】
フォトカプラＰＣ２は、コントローラ回路１からの信号を受ける素子であり、フォトダイオード及びフォトトランジスタ（不図示）を有する。このフォトダイオードは、カソードが入出力端子２１ａに接続され、アノードが入出力端子２２ａに接続されている。
【００１４】
また、有電圧ガス警報器２ｂは、仕様外のガス警報器であり、ガス漏れを検知して発報を行う。この有電圧ガス警報器２ｂは、図２に示すように、一対の入出力端子２１ｂ，２２ｂ及び電源２３を有している。
【００１５】
電源２３は、有電圧ガス警報器２ｂがガス漏れを検知していない場合には低電圧（ＤＣ６Ｖ）の電流を供給し、有電圧ガス警報器２ｂがガス漏れを検知した場合には高電圧（ＤＣ１２Ｖ）の電流を供給する。この電源２３は、プラス端子が入出力端子２１ｂに接続され、マイナス端子が入出力端子２２ｂに接続されている。
【００１６】
また、コントローラ回路１は、図１，２に示すように、一対の入出力端子１０１，１０２、電源１０３、第１，２検出部１０４，１０５、接続切替えスイッチＳＷ１〜ＳＷ４及び制御部１０６を有している。
【００１７】
電源１０３は、電流を供給する。この電源１０３としては、例えばリチウム１次電池が用いられる。
【００１８】
第１検出部１０４は、入力電流を検出することで、ガス警報器２の接続状態及び有電圧ガス警報器２ｂによるガス漏れ検知を監視する。この第１検出部１０４による監視結果は制御部１０６に通知される。
第２検出部１０５は、入力電流を検出することで、無電圧ガス警報器２ａによるガス漏れ検知を監視する。この第２検出部１０５による監視結果は制御部１０６に通知される。
【００１９】
接続切替えスイッチ（第１出力切替えスイッチ）ＳＷ１は、信号線の接続及び解除を切替えるスイッチ回路であり、一端が電源１０３に接続され、他端が、入出力端子１０１に接続される。この接続切替えスイッチＳＷ１は、例えばトランジスタから構成される。
【００２０】
接続切替えスイッチ（第２出力切替えスイッチ）ＳＷ２は、信号線の接続及び解除を切替えるスイッチ回路であり、一端が電源１０３に接続され、他端が入出力端子１０２及び第２検出部１０５の入力端子に接続される。この接続切替えスイッチＳＷ２は、例えばトランジスタから構成される。
【００２１】
接続切替えスイッチ（接地切替えスイッチ）ＳＷ３は、信号線の接続及び解除を切替えるスイッチ回路であり、一端が入出力端子１０１に接続され、他端が接地される。この接続切替えスイッチＳＷ３は、例えばトランジスタから構成される。
【００２２】
接続切替えスイッチ（入力切替えスイッチ）ＳＷ４は、信号線の接続及び解除を切替えるスイッチ回路であり、一端が入出力端子１０１に接続され、他端が第１検出部１０４の入力端子に接続される。この接続切替えスイッチＳＷ４は、例えばトランジスタから構成される。
【００２３】
ツェナーダイオード（通電規制部）ＺＤ１は、カソードが接続切替えスイッチＳＷ４の一端に接続され、アノードが接続切替えスイッチＳＷ４の他端に接続される。ツェナーダイオードＺＤ１としては、有電圧ガス警報器２ｂがガス漏れを検知していない場合に印加する電圧（ＤＣ６Ｖ）と、有電圧ガス警報器２ｂがガス漏れを検知した場合に印加する電圧（ＤＣ１２Ｖ）との間にツェナー電圧を有する素子を用いる。
【００２４】
なお図３では、上記接続切替えスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を、バイポーラトランジスタスイッチから構成した場合を示している。
【００２５】
制御部１０６は、第１，２検出部１０４，１０５による監視を行う際及びコマンド信号（電源アンサ要求信号等）を送る際に接続切替えスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を制御する機能（状態確認部１０６１、接続確認部１０６２、コマンド送信部１０６３、接続確認部１０６４及び状態確認部１０６５）と、第１，２検出部１０４，１０５による監視結果に応じて遮断弁を制御する機能を有する。なお、制御部１０６は、システムＬＳＩ等の処理回路や、メモリ等に記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ等により実現される。
【００２６】
状態確認部１０６１は、一対の入出力端子１０１，１０２に接続された無電圧ガス警報器２ａによるガス漏れ検知を監視する場合に、接続切替えスイッチＳＷ１をオンに切替え、接続切替えスイッチＳＷ２〜ＳＷ４はオフとする。これにより、状態確認部１０６１は、電源１０３とフォトカプラＰＣ１が有するフォトトランジスタのコレクタとを接続し、当該フォトトランジスタのエミッタと第２検出部１０５の入力端子とを接続する。
【００２７】
接続確認部１０６２は、一対の入出力端子１０１，１０２への無電圧ガス警報器２ａの接続状態を監視する場合に、接続切替えスイッチＳＷ２，ＳＷ４をオンに切替え、接続切替えスイッチＳＷ１，ＳＷ３はオフとする。これにより、接続確認部１０６２は、電源１０３とフォトカプラＰＣ２が有するフォトダイオードのアノードとを接続し、当該フォトダイオードのカソードと第１検出部１０４の入力端子とを接続する。
【００２８】
コマンド送信部１０６３は、一対の入出力端子１０１，１０２に接続された無電圧ガス警報器２ａに対してコマンド信号を送る場合に、接続切替えスイッチＳＷ２，ＳＷ３をオンに切替え、接続切替えスイッチＳＷ１，ＳＷ４はオフとする。これにより、コマンド送信部１０６３は、電源１０３とフォトカプラＰＣ２が有するフォトダイオードのアノードとを接続し、当該フォトダイオードのカソードを接地する。
【００２９】
接続確認部１０６４は、一対の入出力端子１０１，１０２への有電圧ガス警報器２ｂの接続状態を監視する場合に、接続切替えスイッチＳＷ３を一定時間オンに切替えた後、接続切替えスイッチＳＷ４をオンに切替える。なお、接続切替えスイッチＳＷ１，ＳＷ２はオフのままとする。これにより、接続確認部１０６４は、電源２３のプラス端子と第１検出部１０４の入力端子とを接続する。
【００３０】
状態確認部１０６５は、一対の入出力端子１０１，１０２に接続された有電圧ガス警報器２ｂによるガス漏れ検知を監視する場合に、接続切替えスイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオフとする。これにより、状態確認部１０６５は、電源２３のプラス端子と第１検出部１０４の入力端子とをツェナーダイオードＺＤ１を介して接続する。なお、状態確認部１０６５は、第１検出部１０４により有電圧ガス警報器２ｂが接続されたと判定された場合に動作する。
【００３１】
なお、接続切替えスイッチＳＷ１〜ＳＷ４、及び、制御部１０６における状態確認部１０６１、接続確認部１０６２、コマンド送信部１０６３、接続確認部１０６４及び状態確認部１０６５は、インタフェース回路を構成する。
【００３２】
次に、実施の形態１に係るコントローラ回路１の動作例について説明する。
まず、図１，４に示すように、一対の入出力端子１０１，１０２に接続された無電圧ガス警報器２ａによるガス漏れ検知を監視する場合には、状態確認部１０６１は、接続切替えスイッチＳＷ１をオンに切替え、接続切替えスイッチＳＷ２〜ＳＷ４はオフとする。ここで、無電圧ガス警報器２ａがガス漏れを検知していない場合には、フォトカプラＰＣ１がオフであり、第２検出部１０５には電流（ガス漏れ警報信号）ｉ２が流れない。よって、第２検出部１０５は、無電圧ガス警報器２ａがガス漏れを検知していないことを確認できる。一方、無電圧ガス警報器２ａがガス漏れを検知した場合には、フォトカプラＰＣ１がオンになり、第２検出部１０５に電流ｉ２が流れる。よって、第２検出部１０５は、無電圧ガス警報器２ａがガス漏れを検知したことを確認できる。
またこの際、接続切替えスイッチＳＷ４はオフのままであるため、第１検出部１０４には電流ｉ２による無駄な電流が流れない。よって、その分、低消費電力化が可能となる。
【００３３】
また、図１，４に示すように、一対の入出力端子１０１，１０２への無電圧ガス警報器２ａの接続状態を監視する場合には、接続確認部１０６２は、接続切替えスイッチＳＷ２，ＳＷ４をオンに切替え、接続切替えスイッチＳＷ１，ＳＷ３はオフとする。ここで、無電圧ガス警報器２ａが接続されている場合には、フォトカプラＰＣ２のフォトダイオードを通じて、第１検出部１０４に電流（警報器未接続検知信号）ｉ０が流れる。よって、第１検出部１０４は、無電圧ガス警報器２ａが接続状態であることを確認できる。一方、無電圧ガス警報器２ａが接続されていない場合には、第１検出部１０４には電流ｉ０が流れない。よって、第１検出部１０４は、無電圧ガス警報器２ａが未接続状態であることを確認できる。
【００３４】
また、図１，４に示すように、一対の入出力端子１０１，１０２に接続された無電圧ガス警報器２ａに対してコマンド信号（電流）ｉ１を送る場合には、コマンド送信部１０６３は、接続切替えスイッチＳＷ２，ＳＷ３をオンに切替え、接続切替えスイッチＳＷ１，ＳＷ４はオフとする。これにより、無電圧ガス警報器２ａにコマンド信号ｉ１を送ることができる。
【００３５】
また、図２，５に示すように、一対の入出力端子１０１，１０２への有電圧ガス警報器２ｂの接続状態を監視する場合には、接続確認部１０６４は、接続切替えスイッチＳＷ３を一定時間オンに切替えた後、接続切替えスイッチＳＷ４をオンに切替える。なお、接続切替えスイッチＳＷ１，ＳＷ２はオフのままとする。なお、接続切替えスイッチＳＷ３のオン時間は例えばμｓｅｃオーダであり、接続切替えスイッチＳＷ４のオン時間は例えばｍｓｅｃオーダである。ここで、有電圧ガス警報器２ｂが接続されている場合には、電源２３から第１検出部１０４に電流が流れる。よって、第１検出部１０４は、有電圧ガス警報器２ｂが接続状態であることを確認できる。一方、有電圧ガス警報器２ｂが接続されていない場合には、第１検出部１０４には電流が流れない。よって、第１検出部１０４は、有電圧ガス警報器２ｂが未接続状態であることを確認できる。
また、インタフェース回路では、ノイズ対策等のため、線路上にコンデンサ等の容量が設けられており、正常時に当該容量に電荷が蓄積される。それに対し、接続切替えスイッチＳＷ３を一定時間オンに切替えることで、線路をＧＮＤ短絡させて、上記容量に蓄積された不要な電荷を放電させることができる。これにより、その後、接続切替えスイッチＳＷ４をオンに切替えて第１検出部１０４による有電圧ガス警報器２ｂの接続判定を行った際に、上記電荷による有電圧ガス警報器２ｂの誤検知を回避できる。
【００３６】
また、一対の入出力端子１０１，１０２に接続された有電圧ガス警報器２ｂによるガス漏れ検知を監視する場合には、状態確認部１０６５は、接続切替えスイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオフとする。ここで、有電圧ガス警報器２ｂがガス漏れを検知していない場合には、電源２３から低電圧（ＤＣ６Ｖ）の電流が供給される。この場合、ツェナーダイオードＺＤ１の両端電圧はツェナー電圧未満であり、第１検出部１０４には電流が流れない。よって、第１検出部１０４は、有電圧ガス警報器２ｂがガス漏れを検知していないことを確認できる。一方、有電圧ガス警報器２ｂがガス漏れを検知した場合には、電源２３から高電圧（ＤＣ１２Ｖ）の電流が供給される。この場合、ツェナーダイオードＺＤ１の両端電圧はツェナー電圧以上となり、第１検出部１０４に電流が流れる。よって、第１検出部１０４は、有電圧ガス警報器２ｂがガス漏れを検知したことを確認できる。
【００３７】
なお、規格によって仕様が定められた無電圧ガス警報器２ａが接続された場合でも、電源１０３からの通信信号電圧は電池電圧（ＤＣ３Ｖ）程度である。そのため、当該通信信号電圧に対してツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧は十分に大きく、動作に影響は与えない。
【００３８】
なお上記では、通電規制部として、ツェナーダイオードＺＤ１を用いた場合を示したが、これに限らず、接続切替えスイッチＳＷ４に並列接続され、規定値未満の電圧（ＤＣ６Ｖ）が印加された場合には第１検出部１０４の入力端子へは電流を流さず、当該規定値以上の電圧（ＤＣ１２Ｖ）が印加された場合には第１検出部１０４の入力端子へ電流を流すものであればよい。例えば、通電規制部として、シリコンダイオードを複数直列に繋いだものを使用してもよい。
【００３９】
以上のように、この実施の形態１によれば、一対の入出力端子１０１，１０２と、一端が入出力端子１０１に接続され、他端が接地される接続切替えスイッチＳＷ３と、一端が入出力端子１０１に接続され、他端が第１検出部１０４の入力端子に接続される接続切替えスイッチＳＷ４と、接続切替えスイッチＳＷ４に並列接続され、規定値未満の電圧が印加された場合には第１検出部１０４の入力端子へは電流を流さず、当該規定値以上の電圧が印加された場合には第１検出部１０４の入力端子へ電流を流すツェナーダイオードＺＤ１と、接続切替えスイッチＳＷ３，ＳＷ４を制御する制御部１０６とを備えたので、有電圧ガス警報器２ｂが接続された場合に、有電圧ガス警報器２ｂによるガス漏れ検知が監視可能となる。
【００４０】
また、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１  コントローラ回路
２  ガス警報器
２ａ  無電圧ガス警報器
２ｂ  有電圧ガス警報器
２１ａ，２２ａ，２１ｂ，２２ｂ  一対の入出力端子
２３  電源
１０１，１０２  一対の入出力端子
１０３  電源
１０４  第１検出部
１０５  第２検出部
１０６  制御部
１０６１  状態確認部
１０６２  接続確認部
１０６３  コマンド送信部
１０６４  接続確認部
１０６５  状態確認部
ＰＣ１  フォトカプラ
ＰＣ２  フォトカプラ
ＳＷ１  接続切替えスイッチ（第１出力切替えスイッチ）
ＳＷ２  接続切替えスイッチ（第２出力切替えスイッチ）
ＳＷ３  接続切替えスイッチ（接地切替えスイッチ）
ＳＷ４  接続切替えスイッチ（入力切替えスイッチ）
ＺＤ１  ツェナーダイオード（通電規制部）
【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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