(57)【要約】【課題】電池の消耗を抑えて寿命を長く保つことができ、また安価なガスメータを提供する。【解決手段】ガス流路を遮断する遮断弁８０と、遮断弁８０を開放させるための開弁コイル６７Ａと遮断弁８０を閉成させるための閉弁コイル６７Ｂとを含むソレノイド６５と、ソレノイド６５の動作を規定するパターン信号を発生するパターン発生回路６１と、パターン発生回路６１からのパターン信号に応じてソレノイド６５の開弁コイル６７Ａ又は閉弁コイル６７Ｂに電流を流すドライブ回路６３とを備える。【選択図】　　　図１
2004125568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス流路を遮断する遮断弁と、
前記遮断弁を開放させるための開弁コイルと前記遮断弁を閉成させるための閉弁コイルとを含むソレノイドと、
前記ソレノイドの動作を規定するパターン信号を発生するパターン発生回路と、
前記パターン発生回路からのパターン信号に応じて前記ソレノイドの前記開弁コイル又は前記閉弁コイルに電流を流すドライブ回路と、
を備えることを特徴とする電池で動作するガスメータ。
【請求項２】
前記ドライブ回路は、
電源から前記開弁コイルを経由して接地に至る電流経路に設けられ前記パターン発生回路からのパターン信号に応じてオン又はオフする１個のトランジスタと、前記電源から前記閉弁コイルを経由して接地に至る電流経路に設けられ前記パターン発生回路からのパターン信号に応じてオン又はオフする１個のトランジスタと、
を有することを特徴とする請求項１記載のガスメータ。
【請求項３】
ガス流路を遮断する遮断弁と、
前記遮断弁を開放させる第１方向に回転させるための第１コイル及び第３コイルと前記遮断弁を閉成させる第２方向に回転させるための第２コイル及び第４とを含むパルスモータと、
前記パルスモータの動作を規定するパターン信号を発生するパターン発生回路と、
前記パターン発生回路からのパターン信号に応じて前記パルスモータの前記第１コイル及び第３コイル又は前記第２コイル及び第４コイルに電流を流すドライブ回路と、
を備えることを特徴とする電池で動作するガスメータ。
【請求項４】
前記ドライブ回路は、
電源から前記第１コイルを経由して接地に至る電流経路に設けられ前記パターン発生回路からのパターン信号に応じてオン又はオフする１個のトランジスタと、
前記電源から前記第２コイルを経由して接地に至る電流経路に設けられ前記パターン発生回路からのパターン信号に応じてオン又はオフする１個のトランジスタと、
前記電源から前記第３コイルを経由して接地に至る電流経路に設けられ前記パターン発生回路からのパターン信号に応じてオン又はオフする１個のトランジスタと、
前記電源から前記第４コイルを経由して接地に至る電流経路に設けられ前記パターン発生回路からのパターン信号に応じてオン又はオフする１個のトランジスタと、
を有することを特徴とする請求項３記載のガスメータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスメータに関し、特に、ガス流路に設けられた遮断弁を駆動する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ガスの使用量を計測すると共にガス漏れを検知して報知するガスメータが知られている。図８は従来のガスメータの電気的な構成を示すブロック図である（特許文献１）。ガスメータにおいて、マイクロコンピュータ（以下、「マイコン」という）１０には、流量センサ２０、圧力センサ３０、感震センサ４０、通報部５０、遮断部１６０が接続され、且つ電池７０を有している。電池７０は、ガスメータの各部に電力を供給する電源ＶＣＣとして使用される。
【０００３】
マイコン１０は、ガスメータの全体を制御する。マイコン１０は、流量センサ２０からの流量信号、圧力センサ３０からの圧力信号及び感震センサ４０からの感震信号を監視し、これらの信号に基づいて異常が発生したことを判断した場合は、遮断部１６０に制御信号を送ってガス流路を遮断し、また、通報部５０に制御信号を送ることにより、その旨をセンタに通報する。
【０００４】
流量センサ２０は、ガス流路を流れるガスの流量を検出し、流量信号としてマイコン１０に送る。圧力センサ３０は、ガス流路内のガスの圧力を検出し、圧力信号としてマイコン１０に送る。感震センサ４０は、ガスメータに加えられた振動を検出し、感震信号としてマイコン１０に送る。
【０００５】
通報部５０は、図示しない表示部及び通信部を有する。表示部は、ＬＥＤ、ＬＣＤといった表示部材から構成されている。表示部は、マイコン１０からの制御信号に応じて、需要家によるガスの積算使用量を表示し、ガス漏れ等の異常が生じた場合に、その旨を表すメッセージを表示する。通信部は、図示しない有線又は無線の回線を介してセンタに接続されている。通信部は、マイコン１０からの制御信号に応じて、通常は、需要家によるガスの積算使用量をセンタに送り、ガス漏れ等の異常が生じた場合に、その旨を表すメッセージをセンタに送る。
【０００６】
遮断部１６０は、マイコン１０からの制御信号に応じて、ガスメータ内のガス流路の途中に設けられた遮断弁８０の開閉を制御する。遮断部１６０として、従来、パルスモータ（ステッピングモータ）を駆動してその回転軸に連結された遮断弁８０を開閉させるパルスモータ駆動タイプと、ソレノイドを駆動してその可動鉄芯に連結された遮断弁８０を開閉させるソレノイド駆動タイプとが知られている。
【０００７】
パルスモータ駆動タイプの遮断部１６０は、図８に示すように、パターン発生回路６１、ドライブ回路６３及びパルスモータ６４から構成されている。パターン発生回路６１は、パルスモータ６４の動作を指示するためのパターン信号を発生し、パターン信号をドライブ回路６３に供給する。ドライブ回路６３は、パターン発生回路６１から送られてくるパターン信号に基づいてパルスモータ６４を駆動する。
【０００８】
パルスモータ６４は、ドライブ回路６３で駆動されることによって回転し、遮断弁８０を開閉させる。このパルスモータ６４は、図９に示すように、第１コイルＬ１及び第２コイルＬ２を備えている。パルスモータ６４の回転は、第１コイルＬ１の端子Ａと端子Ｂとの間に印加される電圧に応じて該第１コイルＬ１に流れる電流、並びに第２コイルＬ２の端子Ｃと端子Ｄとの間に印加される電圧に応じて第２コイルＬ２に流れる電流によって制御される（特許文献１）。
【０００９】
図１０はパルスモータ６４の端子Ａ、Ｃ、Ｂ及びＤに印加される電圧の極性をステップ毎に示す。正電圧を「＋」、負電圧を「−」で表すと、端子Ａ、Ｃ、Ｂ及びＤには、第１ステップでは「＋、＋、−、−」、第２ステップでは「−、＋、＋、−」、第３ステップでは「−、−、＋、＋」、第４ステップでは「＋、−、−、＋」といった電圧が順次印加される。これにより、パルスモータ６４が所定方向に回転する。
【００１０】
図１１はパルスモータ６４の端子Ａ、Ｃ、Ｂ及びＤに印加する電圧を生成するドライブ回路６３の構成を詳細に示す回路図である。このドライブ回路６３は、パターン発生回路６１から送られてくるパターン信号Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４に従って、第１コイルＬ１の端子Ａ及Ｂに印加する電圧を生成する第１ドライブ回路６３Ａと、パターン発生回路６１からのパターン信号Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７及びＢ８に従って、第２コイルＬ２の端子Ｃ及Ｄに印加する電圧を生成する第２ドライブ回路６３Ｂとから構成されている。第２ドライブ回路６３Ｂの構成及び動作は、第１ドライブ回路６３Ａのそれらと同じであるので、以下では、第１ドライブ回路６３Ａについてのみ説明する。
【００１１】
第１ドライブ回路６３Ａは、ＰＮＰ型のトランジスタＴｒ１及びＴｒ２、ＮＰＮ型のトランジスタＴｒ３及びＴｒ４、並びに抵抗Ｒ１〜Ｒ８から構成されている。
【００１２】
トランジスタＴｒ１のエミッタは電源ＶＣＣに接続され、コレクタはトランジスタＴｒ３のコレクタに接続されている。トランジスタＴｒ１のベースには、パターン発生回路６１からのパターン信号Ｂ１が抵抗Ｒ２を経由して供給される。トランジスタＴｒ１のベースとエミッタとは抵抗Ｒ１を介して接続されている。
【００１３】
トランジスタＴｒ２のエミッタは電源ＶＣＣに接続され、コレクタはトランジスタＴｒ４のコレクタに接続されている。トランジスタＴｒ２のベースには、パターン発生回路６１からのパターン信号Ｂ２が抵抗Ｒ４を経由して供給される。トランジスタＴｒ２のベースとエミッタとは抵抗Ｒ３を介して接続されている。
【００１４】
トランジスタＴｒ３のコレクタは、トランジスタＴｒ１のコレクタに接続され、エミッタはグランドＧＮＤに接続されている。トランジスタＴｒ３のベースには、パターン発生回路６１からのパターン信号Ｂ３が抵抗Ｒ５を経由して供給される。トランジスタＴｒ３のベースとエミッタとは抵抗Ｒ６を介して接続されている。
【００１５】
トランジスタＴｒ４のコレクタは、トランジスタＴｒ２のコレクタに接続され、トランジスタＴｒ４のエミッタはグランドＧＮＤに接続されている。トランジスタＴｒ４のベースには、パターン発生回路６１からのパターン信号Ｂ４が抵抗Ｒ７を経由して供給される。トランジスタＴｒ４のベースとエミッタとは抵抗Ｒ８を介して接続されている。
【００１６】
トランジスタＴｒ１のコレクタとトランジスタＴｒ３のコレクタとの接続点は、第１コイルＬ１の端子Ａに接続されている。トランジスタＴｒ２のコレクタとトランジスタＴｒ４のコレクタとの接続点は、第２コイルＬ２の端子Ｂに接続されている。
【００１７】
このように構成されたドライブ回路６３において、第１コイルＬ１の端子Ａから端子Ｂに電流を流す場合は、パターン発生回路６１は、低レベル（以下、「Ｌレベル」という）のパターン信号Ｂ１及び高レベル（以下、「Ｈレベル」という）のパターン信号Ｂ４を出力する。これにより、トランジスタＴｒ１及びトランジスタＴｒ４がオン状態にされ、電源ＶＣＣ→トランジスタＴｒ１→第１コイルＬ１の端子Ａ→第１コイルＬ１の端子Ｂ→トランジスタＴｒ４→グランドＧＮＤといった経路Ｘを電流が流れる。
【００１８】
一方、第１コイルＬ１の端子Ｂから端子Ａに電流を流す場合に、パターン発生回路６１は、Ｌレベルのパターン信号Ｂ２及びＨレベルのパターン信号Ｂ３を出力する。これにより、トランジスタＴｒ２及びトランジスタＴｒ３がオンし、電源ＶＣＣ→トランジスタＴｒ２→第１コイルＬ１の端子Ｂ→第１コイルＬ１の端子Ａ→トランジスタＴｒ３→グランドＧＮＤといった経路Ｙを電流が流れる。
【００１９】
以上のように、ドライブ回路６３は、パターン発生回路６１からパターン信号Ｂ１〜Ｂ４が供給されることにより、端子Ａ及びＢに印加する電圧を決定して出力する。これにより、第１コイルＬ１に流れる電流の方向が制御される。第２コイルＬ２に流れる電流の方向も、同様にして制御される。
【００２０】
また、ソレノイド駆動タイプの遮断部２６０は、図１２に示すように、パターン発生回路２６１、ドライブ回路２６３及びソレノイド２６５から構成されている。パターン発生回路２６１は、ソレノイド２６５の動作を規定するパターン信号を発生する。パターン発生回路２６１で発生されたパターン信号はドライブ回路２６３に供給される。
【００２１】
ドライブ回路２６３は、パターン発生回路２６１から送られてくるパターン信号に基づいてソレノイド２６５を駆動する。ドライブ回路２６３としては、図１１に示した第１ドライブ回路６３Ａが使用される。ドライブ回路２６３は、パターン発生回路２６１から送られてくるパターン信号に従って、ソレノイド２６５に供給する電圧を生成する。
【００２２】
ソレノイド２６５は、図１３に示すように、可動鉄芯２６６と励磁コイル２６７から構成されている。可動鉄芯２６６は、ドライブ回路２６３から励磁コイル２６７に供給される電圧に従って図示矢印ａｂ方向に移動し、遮断弁８０を開閉させる。可動鉄芯２６６の移動方向は、励磁コイル２６７の端子Ａと端子Ｂとの間に印加される電圧に応じて磁コイル２６７に流れる電流の方向によって制御される。
【００２３】
図１４は励磁コイル２６７の端子Ａ及びＢに印加される電圧の極性と、可動鉄芯２６６の移動方向との関係を示す。励磁コイル２６７の端子Ａ及びＢに「＋、−」がそれぞれ印加された場合には、可動鉄芯２６６はａ方向に移動し、「−、＋」がそれぞれ印加された場合には、可動鉄芯２６６はｂ方向に移動する。これにより、遮断弁８０の開閉が行われる。
【００２４】
【特許文献１】
特開平９−２１０２３７号公報
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したパルスモータ駆動タイプ及びソレノイド駆動タイプのいずれのドライブ回路においても、コイル（第１コイルＬ１及び第２コイルＬ２、又は励磁コイル２６７）の一方の端子はトランジスタを経由して電源に接続され、他方の端子は他のトランジスタを経由して接地されている。従って、コイルを駆動する、つまりコイルに電流を流すときは、２つのトランジスタによる電圧降下が発生する。今、コイルの両端に印加すべき電圧を２Ｖとし、各トランジスタでの電圧降下を０．１Ｖとすると、ドライブ回路は、２．２Ｖの電源電圧で動作させる必要がある。一方、電源として電池が使用されるガスメータの場合、電池の消耗を極力抑えて寿命を長く保ちたいという要請がある。
【００２６】
本発明は、上記要請に応えるためになされたものであり、その課題は、電池の消耗を抑えて寿命を長く保つことができ、また安価なガスメータを提供することにある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成すために、本発明の請求項１のガスメータは、ガス流路を遮断する遮断弁と、前記遮断弁を開放させるための開弁コイルと前記遮断弁を閉成させるための閉弁コイルとを含むソレノイドと、前記ソレノイドの動作を規定するパターン信号を発生するパターン発生回路と、前記パターン発生回路からのパターン信号に応じて前記ソレノイドの前記開弁コイル又は前記閉弁コイルに電流を流すドライブ回路とを備えることを特徴とする。
【００２８】
請求項１の発明のガスメータによれば、遮断弁を開放させるための開弁コイルと閉成させるための閉弁コイルとを備えたソレノイドを用い、ドライブ回路は、開弁コイルと閉弁コイルとを別個に駆動するようにしたので、従来のように１つのコイルで電流の反転をさせる必要がない。その結果、電流反転用の回路素子を削減できるので、安価にガスメータを構成できる。
【００２９】
請求項２の発明のガスメータにおいて、前記ドライブ回路は、電源から前記開弁コイルを経由して接地に至る電流経路に設けられ前記パターン発生回路からのパターン信号に応じてオン又はオフする１個のトランジスタと、前記電源から前記閉弁コイルを経由して接地に至る電流経路に設けられ前記パターン発生回路からのパターン信号に応じてオン又はオフする１個のトランジスタとを有することを特徴とする。
【００３０】
請求項２の発明のガスメータによれば、電流経路に設けられるトランジスタは１個であるので、トランジスタによる電圧降下を従来に比べて小さくすることができる。その結果、電源電圧を小さくすることができるので、電池の寿命を長持ちさせることができる。
【００３１】
請求項３の発明のガスメータは、ガス流路を遮断する遮断弁と、前記遮断弁を開放させる第１方向に回転させるための第１コイル及び第３コイルと前記遮断弁を閉成させる第２方向に回転させるための第２コイル及び第４とを含むパルスモータと、前記パルスモータの動作を規定するパターン信号を発生するパターン発生回路と、前記パターン発生回路からのパターン信号に応じて前記パルスモータの前記第１コイル及び第３コイル又は前記第２コイル及び第４コイルに電流を流すドライブ回路とを備えることを特徴とする。
【００３２】
請求項３の発明のガスメータによれば、遮断弁を開放させるための第１及び第３コイルと閉成させるための第２及び第４コイルとを備えたパルスモータを用い、ドライブ回路は、第１及び第３コイルと第２及び第４コイルとを別個に駆動するようにしたので、従来のように１つのコイルで電流の反転をさせる必要がない。その結果、電流反転用の回路素子を削減できるので、安価にガスメータを構成できる。
【００３３】
請求項４の発明のガスメータにおいて、前記ドライブ回路は、電源から前記第１コイルを経由して接地に至る電流経路に設けられ前記パターン発生回路からのパターン信号に応じてオン又はオフする１個のトランジスタと、前記電源から前記第２コイルを経由して接地に至る電流経路に設けられ前記パターン発生回路からのパターン信号に応じてオン又はオフする１個のトランジスタと、前記電源から前記第３コイルを経由して接地に至る電流経路に設けられ前記パターン発生回路からのパターン信号に応じてオン又はオフする１個のトランジスタと、前記電源から前記第４コイルを経由して接地に至る電流経路に設けられ前記パターン発生回路からのパターン信号に応じてオン又はオフする１個のトランジスタとを有することを特徴とする。
【００３４】
請求項４の発明のガスメータによれば、各電流経路に設けられるトランジスタは１個であるので、トランジスタによる電圧降下を従来に比べて小さくすることができる。その結果、電源電圧を小さくすることができるので、電池の寿命を長持ちさせることができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るガスメータを図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下では、従来の技術の欄で説明した部分と同一又は相当部分には、従来の技術の欄で使用した符号と同じ符号を用いて説明する。
【００３６】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態は、ソレノイド駆動タイプの遮断部を有するガスメータである。
【００３７】
図１は本発明の第１の実施の形態に係るガスメータの電気的な構成を示すブロック図である。ガスメータにおいて、マイコン１０には、流量センサ２０、圧力センサ３０、感震センサ４０、通報部５０、遮断部６０が接続され、且つ電池７０を有している。電池７０は、このガスメータの各部に電源を供給する。
【００３８】
マイコン１０は、ガスメータの全体を制御する。マイコン１０は、流量センサ２０からの流量信号、圧力センサ３０からの圧力信号及び感震センサ４０からの感震信号を常時監視し、これらの信号に基づいて異常が発生したことを判断した場合は、遮断部６０に制御信号を送ってガス流路を遮断し、また、通報部５０に制御信号を送ることにより、その旨を需要家及びセンタに通報する。
【００３９】
流量センサ２０は、ガス流路を流れるガスの流量を検出し、流量信号としてマイコン１０に送る。圧力センサ３０は、ガス流路内のガスの圧力を検出し、圧力信号としてマイコン１０に送る。感震センサ４０は、ガスメータに加えられた振動を検出し、感震信号としてマイコン１０に送る。
【００４０】
通報部５０は、図示しない表示部及び通信部を含んでいる。表示部は、ＬＥＤ、ＬＣＤといった表示部材から構成されている。表示部は、マイコン１０からの制御信号に応じて、需要家によるガスの積算使用量を表示し、ガス漏れ等の異常が生じた場合に、その旨を表すメッセージを表示する。通信部は、図示しない有線又は無線の回線を介してセンタに接続されている。通信部は、マイコン１０からの制御信号に応じて、通常は、需要家によるガスの積算使用量をセンタに送り、ガス漏れ等の異常が生じた場合に、その旨を表すメッセージをセンタに送る。
【００４１】
遮断部６０は、マイコン１０からの制御信号に応じて、ガスメータ内のガス流路の途中に設けられた遮断弁８０の開閉を制御する。遮断部６０は、パターン発生回路６１、ドライブ回路６３及びソレノイド６５から構成されている。
【００４２】
ソレノイド６５は、図２に示すように、可動鉄芯６６、開弁コイル６７Ａ及び閉弁コイル６７Ｂから構成されている。可動鉄芯６６は、遮断弁８０に機械的に連結されている。可動鉄芯６６は、励磁コイルである開弁コイル６７Ａの端子Ａ及び端子Ｂ間に電圧が印加されて開弁コイル６７Ａに電流が流れることにより図示矢印ａ方向に移動し、他の励磁コイルである閉弁コイル６７Ｂの端子Ｃ及び端子Ｄ間に電圧が印加されて閉弁コイル６７Ｂに電流が流れることにより図示矢印ｂ方向に移動する。可動鉄芯６６の移動により、遮断弁８０が開閉される。
【００４３】
パターン発生回路６１は、ソレノイド６５の動作を指示するためのパターン信号Ｓ１及びＳ２を発生する。パターン信号Ｓ１及びＳ２の各々は、可動鉄芯６６の移動を指示するためのパルス波形を有する。パターン発生回路６１で発生されたパターン信号Ｓ１及びＳ２はドライブ回路６３に供給される。
【００４４】
ドライブ回路６３は、パターン発生回路６１から送られてくるパターン信号Ｓ１及びＳ２に基づいてソレノイド６５を駆動する。ドライブ回路６３は、図３に示すように、開弁用ドライブ回路６３Ａと閉弁用ドライブ回路６３Ｂとから構成されている。
【００４５】
開弁用ドライブ回路６３Ａは、図３（Ａ）に示すように、ＮＰＮ型のトランジスタＴｒ１と抵抗Ｒ１及びＲ２から構成されている。トランジスタＴｒ１のコレクタは開弁コイル６７Ａの端子Ｂに接続され、エミッタはグランドＧＮＤに接続されている。また、トランジスタＴｒ１のベースには、パターン発生回路６１から抵抗Ｒ１を経由してパターン信号Ｓ１が供給される。トランジスタＴｒ１のベースとエミッタとの間は、抵抗Ｒ２を介して接続されている。また、開弁コイル６７Ａの端子Ａは電源ＶＣＣに接続されている。
【００４６】
閉弁用ドライブ回路６３Ｂは、図３（Ｂ）に示すように、ＮＰＮ型のトランジスタＴｒ２と抵抗Ｒ３及びＲ４から構成されている。トランジスタＴｒ２のコレクタは閉弁コイル６７Ｂの端子Ｃに接続され、エミッタはグランドＧＮＤに接続されている。また、トランジスタＴｒ１のベースには、抵抗Ｒ３を経由してパターン信号Ｓ２が入力される。トランジスタＴｒ２のベースとエミッタとの間は、抵抗Ｒ４を介して接続されている。また、閉弁コイル６７Ｂの端子Ｄは電源ＶＣＣに接続されている。
【００４７】
このように構成された本発明の第１の実施の形態に係るガスメータの動作を遮断部６０の動作を主に説明する。
【００４８】
マイコン１０が遮断弁８０を開放すべき旨を判断すると、その旨の信号を遮断部６０のパターン発生回路６１に送る。この信号を受け取ったパターン発生回路６１は、パルス波形を含むパターン信号Ｓ１を開弁用ドライブ回路６３Ａに送る。
【００４９】
開弁用ドライブ回路６３Ａでは、受け取ったパターン信号Ｓ１を抵抗Ｒ１を介してトランジスタＴｒ１のベースに供給する。これにより、パターン信号Ｓ１に含まれるパルス波形がＨレベルの区間だけトランジスタＴｒ１がオンし、電源ＶＣＣから開弁コイル６７Ａ及びトランジスタＴｒ１を介してグランドＧＮＤに電流が流れる。その結果、ソレノイド６５の可動鉄芯６６がａ方向に移動し、遮断弁８０が開放される。
【００５０】
一方、マイコン１０が遮断弁８０を閉成すべき旨を判断すると、その旨の信号を遮断部６０のパターン発生回路６１に送る。この信号を受け取ったパターン発生回路６１は、パルス波形を含むパターン信号Ｓ２を閉弁用ドライブ回路６３Ｂに送る。
【００５１】
閉弁用ドライブ回路６３Ｂでは、受け取ったパターン信号Ｓ２を抵抗Ｒ３を介してトランジスタＴｒ２のベースに供給する。これにより、パターン信号Ｓ２に含まれるパルス波形がＨレベルの区間だけトランジスタＴｒ２がオンし、電源ＶＣＣから閉弁コイル６７Ｂ及びトランジスタＴｒ２を経由してグランドＧＮＤに電流が流れる。その結果、ソレノイド６５の可動鉄芯６６がｂ方向（ａ方向とは逆方向）に移動し、遮断弁８０が閉成される。
【００５２】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態に係るガスメータによれば、従来のガスメータのようにソレノイドの励磁コイルに流す電流をドライブ回路で反転させて可動鉄芯の移動方向を制御するのではなく、可動鉄芯を一方向に移動させるための励磁コイル（開弁コイル６７Ａ）と該一方向とは逆方向に移動させるための励磁コイル（閉弁コイル６７Ｂ）とを備え、ドライブ回路６３で個別に駆動するように構成されている。
【００５３】
従って、従来のガスメータで使用されている、ソレノイドの励磁コイルに流れる電流の方向を反転させるためのトランジスタは不要となり、その電流をオン／オフさせるための１個のトランジスタを設けるのみで良い。その結果、励磁コイルの両端に印加すべき電圧を例えば２Ｖとした場合に、トランジスタによる電圧降下は、１個のトランジスタによる例えば０．１Ｖだけで済むので、電源電圧を２．１Ｖにすることができ、従来に比べて電池の寿命を長く保つことができる。また、トランジスタの数を減らすことができるので、ガスメータを安価に構成できる。
【００５４】
なお、上述した第１の実施の形態では、ドライブ回路６３を、バイポーラトランジスタを用いて構成したが、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を用いて構成することもできる。
【００５５】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態は、パルスモータ駆動タイプの遮断部を有するガスメータである。第２の実施の形態に係るガスメータは、遮断部６０の構成及び動作が、第１の実施の形態に係るガスメータのそれと異なる。このため、遮断部６０の構成及び動作を主に説明する。
【００５６】
図４は本発明の第２の実施の形態に係るガスメータの遮断部６０’の構成を示すブロック図である。遮断部６０’は、パターン発生回路６１’、ドライブ回路６３’及びパルスモータ６４から構成されている。
【００５７】
パターン発生回路６１’は、パルスモータ６４の動作を規定するパターン信号Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４を発生し、パターン信号Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４をドライブ回路６３’に供給する。ドライブ回路６３’は、パターン発生回路６１’から送られてくるパターン信号Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４に基づいてパルスモータ６４を駆動する。ドライブ回路６３’の詳細は後述する。
【００５８】
パルスモータ６４は、ドライブ回路６３’で駆動されることにより回転し、遮断弁８０を開閉させる。パルスモータ６４は、図５に示すように、第１コイルＬ１、第２コイルＬ２、第２コイルＬ３及び第４コイルＬ４を備えている。第１コイルＬ１は端子Ａと共通端子ＣＯＭ１との間に設けられ、第２コイルＬ２は共通端子ＣＯＭ１と端子ＮＡとの間に設けられ、第３コイルＬ３は端子Ｂと共通端子ＣＯＭ２との間に設けられ、第４コイルＬ４は共通端子ＣＯＭ２と端子ＮＢとの間に設けられている。パルスモータ６４は、各コイルの端子間に印加される電圧に応じて各コイルに流れる電流によって正転（正方向回転）又は逆転（逆方向回転）される。
【００５９】
図６はパルスモータ６４を回転させる場合の各端子Ａ、ＮＡ、Ｂ及びＮＢに供給される電圧の波形を示す。パルスモータ６４を正転させる場合には、図６（Ａ）に示すように、端子Ａと共通端子ＣＯＭ１との間及び端子Ｂと共通端子ＣＯＭ２との間に交互に正電圧が印加される。この場合、端子ＮＡと共通端子ＣＯＭ１との間及び端子ＮＢと共通端子ＣＯＭ２との間には電圧は印加されずＬレベルに保たれる。これにより、パルスモータ６４が正方向に回転する。
【００６０】
パルスモータ６４を逆転させる場合は、図６（Ｂ）に示すように、端子ＮＡと共通端子ＣＯＭ１との間及び端子ＮＢと共通端子ＣＯＭ２との間に交互に正電圧が印加される。この場合、端子Ａと共通端子ＣＯＭ１との間及び端子Ｂと共通端子ＣＯＭ２との間には電圧は印加されずＬレベルに保持される。これにより、パルスモータ６４が逆方向に回転する。
【００６１】
図７はドライブ回路６３’の構成を詳細に示す回路図である。ドライブ回路６３’は、パターン発生回路６１’から送られてくるパターン信号Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４をパルスモータ６４の端子Ａ、ＮＡ、Ｂ及びＮＢにそれぞれ供給する。
【００６２】
ドライブ回路６３’は、ｎｐｎ型のトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４、抵抗Ｒ５及びダイオードＤ１〜Ｄ４から構成されている。
【００６３】
トランジスタＴｒ１のコレクタは第１コイルＬ１の一端及び第１ダイオードＤ１のアノードに接続され、エミッタはグランドＧＮＤに接続されている。また、トランジスタＴｒ１のベースは端子Ａに接続され、パターン発生回路６１からパターン信号Ｂ１が入力される。第１ダイオードＤ１のカソードは抵抗Ｒ５を介して電源ＶＣＣに接続されている。また、第１コイルＬ１の他端は共通端子ＣＯＭ１を介して電源ＶＣＣに接続されている。
【００６４】
トランジスタＴｒ２のコレクタは第２コイルＬ２の一端及び第２ダイオードＤ２のアノードに接続され、エミッタはグランドＧＮＤに接続されている。また、トランジスタＴｒ２のベースは端子ＮＡに接続され、パターン発生回路６１’からパターン信号Ｂ２が入力される。第２ダイオードＤ２のカソードは抵抗Ｒ５を介して電源ＶＣＣに接続されている。また、第２コイルＬ２の他端は共通端子ＣＯＭ１を介して電源ＶＣＣに接続されている。
【００６５】
トランジスタＴｒ３のコレクタは第３コイルＬ３の一端及び第３ダイオードＤ３のアノードに接続され、エミッタはグランドＧＮＤに接続されている。また、トランジスタＴｒ３のベースは端子Ｂに接続され、パターン発生回路６１からパターン信号Ｂ３が入力される。第３ダイオードＤ３のカソードは抵抗Ｒ５を介して電源ＶＣＣに接続されている。また、第３コイルＬ３の他端は共通端子ＣＯＭ１を介して電源ＶＣＣに接続されている。
【００６６】
トランジスタＴｒ４のコレクタは第４コイルＬ４の一端及び第４ダイオードＤ４のアノードに接続され、エミッタはグランドＧＮＤに接続されている。また、トランジスタＴｒ４のベースは端子ＮＢに接続され、パターン発生回路６１からパターン信号Ｂ４が入力される。第４ダイオードＤ４のカソードは抵抗Ｒ５を介して電源ＶＣＣに接続されている。また、第４コイルＬ４の他端は共通端子ＣＯＭ１を介して電源ＶＣＣに接続されている。
【００６７】
次に、このように構成された本発明の第２の実施の形態に係るガスメータの動作を遮断部６０’の動作を主に説明する。
【００６８】
マイコン１０は、遮断弁８０を開放すべき旨を判断すると、その旨の信号を遮断部６０’のパターン発生回路６１’に送る。この信号を受け取ったパターン発生回路６１’は、パターン信号Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４として「＋、−、−、−」をドライブ回路６３’に送る。
【００６９】
このパターン信号Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４を受け取ったドライブ回路６３’では、図６（Ａ）に示すように、端子Ａに供給されたパターン信号Ｂ１がＨレベルの区間だけトランジスタＴｒ１がオンし、他のトランジスタＴｒ２〜Ｔｒ４はオフを維持する。これにより、電源ＶＣＣから第１コイルＬ１及びトランジスタＴｒ１を経由してグランドＧＮＤに電流が流れる。その結果、パルスモータ６４が所定角度だけ正方向に回転し、遮断弁８０が所定量だけ開放される。
【００７０】
次に、パターン発生回路６１’は、パターン信号Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４として「−、−、＋、−」をドライブ回路６３’に送る。このパターン信号Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４を受け取ったドライブ回路６３’では、端子Ｂに供給されたパターン信号Ｂ３がＨレベルの区間だけトランジスタＴｒ３がオンし、他のトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２及びＴｒ４はオフを維持する。これにより、電源ＶＣＣから第３コイルＬ３及びトランジスタＴｒ３を経由してグランドＧＮＤに電流が流れる。その結果、パルスモータ６４が更に所定角度だけ正方向に回転し、遮断弁８０が更に所定量だけ開放される。
【００７１】
次に、パターン発生回路６１’は、パターン信号Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４として再び「＋、−、−、−」をドライブ回路６３’に送る。このパターン信号Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４を受け取ったドライブ回路６３’では、端子Ａに供給されたパターン信号Ｂ１がＨレベルの区間だけトランジスタＴｒ１がオンし、他のトランジスタＴｒ２〜Ｔｒ４はオフのままである。これにより、電源ＶＣＣから第１コイルＬ１及びトランジスタＴｒ１を経由してグランドＧＮＤに電流が流れる。その結果、パルスモータ６４が更に所定角度だけ正方向に回転し、遮断弁８０が更に所定量だけ開放される。
【００７２】
以下、同様の動作が繰り返されて遮断弁８０の開放が最大になった時点で、遮断弁８０を開放する動作が停止される。
【００７３】
一方、マイコン１０は、遮断弁８０を閉成すべき旨を判断すると、その旨の信号を遮断部６０’のパターン発生回路６１’に送る。この信号を受け取ったパターン発生回路６１’は、パターン信号Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４として「−、＋、−、−」をドライブ回路６３’に送る。
【００７４】
このパターン信号Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４を受け取ったドライブ回路６３’では、図６（Ｂ）に示すように、端子ＮＡに供給されたパターン信号Ｂ２がＨレベルの区間だけトランジスタＴｒ２がオンし、他のトランジスタＴｒ１、Ｔｒ３及びＴｒ４はオフを維持する。これにより、電源ＶＣＣから第２コイルＬ２及びトランジスタＴｒ２を経由してグランドＧＮＤに電流が流れる。その結果、パルスモータ６４が所定角度だけ逆方向に回転し、遮断弁８０が所定量だけ閉成される。
【００７５】
次に、パターン発生回路６１’は、パターン信号Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４として「−、−、−、＋」をドライブ回路６３’に送る。このパターン信号Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４を受け取ったドライブ回路６３’では、端子ＮＢに供給されたパターン信号Ｂ４がＨレベルの区間だけトランジスタＴｒ４がオンし、他のトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３はオフを維持する。これにより、電源ＶＣＣから第４コイルＬ４及びトランジスタＴｒ４を経由してグランドＧＮＤに電流が流れる。その結果、パルスモータ６４が更に所定角度だけ逆方向に回転し、遮断弁８０が更に所定量だけ閉成される。
【００７６】
次に、パターン発生回路６１’は、パターン信号Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４として再び「−、＋、−、−」をドライブ回路６３’に送る。このパターン信号Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４を受け取ったドライブ回路６３’では、端子ＮＡに供給されたパターン信号Ｂ２がＨレベルの区間だけトランジスタＴｒ２がオンし、他のトランジスタＴｒ１、Ｔｒ３及びＴｒ４はオフを維持する。これにより、電源ＶＣＣから第２コイルＬ２及びトランジスタＴｒ２を経由してグランドＧＮＤに電流が流れる。その結果、パルスモータ６４が更に所定角度だけ逆方向に回転し、遮断弁８０が更に所定量だけ閉成される。
【００７７】
以下、同様の動作が繰り返されて遮断弁８０が完全に閉成された時点で、遮断弁８０を閉成する動作が停止される。
【００７８】
このように本発明の第２の実施の形態に係るガスメータによれば、従来のガスメータのようにパルスモータに流す電流をドライブ回路で反転させてパルスモータの回転方向を制御するのではなく、パルスモータを正方向に回転させるためのコイル（第１コイルＬ１及び第３コイルＬ３）と逆方向に回転させるためのコイル（第２コイルＬ２及び第４コイルＬ４）とを備え、ドライブ回路６４で個別に駆動するように構成されている。
【００７９】
従って、従来のガスメータで使用されているパルスモータのコイルに流れる電流の方向を反転させるためのトランジスタは不要であり、パルスモータの各コイルに電流を流すかどうかを制御するための１個のトランジスタを設けるのみで良い。その結果、コイルの両端に印加すべき電圧を２Ｖとした場合に、トランジスタによる電圧降下は、１個のトランジスタによる０．１Ｖだけで済むので、電源電圧を２．１Ｖにすることができ、従来に比べて、電池の寿命を長く保つことができる。
【００８０】
なお、上述した第２の実施の形態では、ドライブ回路６３’を、バイポーラトランジスタを用いて構成したが、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を用いて構成することもできる。
【００８１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、電池の消耗を抑えて寿命を長く保つことができ、また安価なガスメータを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るガスメータの電気的な構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るガスメータで使用されるソレノイドの構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るガスメータで使用されるドライブ回路の構成を示す回路図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るガスメータの遮断部の電気的な構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るガスメータで使用されるパルスモータの構成を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るガスメータで使用されるパルスモータを回転させる場合の各端子に供給される電圧の波形を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るガスメータで使用されるドライブ回路の構成を示す回路図である。
【図８】従来のガスメータの電気的な構成を示すブロック図である。
【図９】従来のガスメータで使用されるパルスモータの構成を示す図である。
【図１０】従来のガスメータにおいてパルスモータに供給される電圧の極性を説明するための図である。
【図１１】従来のガスメータにおけるドライブ回路の構成を示す回路図である。
【図１２】従来のガスメータにおける他の遮断部の構成を示すブロック図である。
【図１３】図１２に示す遮断部のソレノイドの構成を示す図である。
【図１４】図１２に示すソレノイドの励磁コイルの端子に印加される電圧の極性と、可動鉄芯の移動方向との関係を示す図である。
【符号の説明】
１０　マイコン
２０　流量センサ
３０　圧力センサ
４０　感震センサ
５０　通報部
６０、６０’　遮断部
６１、６１’　パターン発生回路
６３、６３’　ドライブ回路
６３Ａ　第１ドライブ回路
６３Ｂ　第２ドライブ回路
６４　パルスモータ
６５　ソレノイド
６６　可動鉄芯
６７Ａ　開弁コイル
６７Ｂ　閉弁コイル
７０　電池
８０　遮断弁
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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