(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルに通電することにより開栓状態と閉栓状態に切り換えられるとともにその現状態を保持する機構を有する電磁弁と、電気的開閉パルス信号に基づいてコイルに通電する弁駆動手段と、前記開閉パルス信号を出力する開閉制御手段と、前記開閉パルス信号以外の人為的な衝撃によって電磁弁が動作した時にコイルに発生する誘起電圧を検知する誘起電圧検知手段とを備え、開閉制御手段は、誘起電圧検知手段から検知信号が入力した場合に自動的に電磁弁を現状態に回復させる開閉パルス信号を出力し、弁駆動手段は、前記開閉パルス信号を各々のベース抵抗でバイアスした一対のトランジスタを並列接続してブリッジの各辺を構成したトランジスタブリッジ回路から成ることを特徴とする電磁弁制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスメータに搭載されるガス遮断弁の開閉制御などに使用される電磁弁制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各家庭に設置されるガスメータは、ガス使用量の計量表示のみならず、地震発生時や使用流量から異常状態をマイクロコンピュータが判定して、ガスを自動的に遮断する保安機能が搭載されており、ガスをより安全に安心して使用できるように管理されている。
【０００３】
従来、この種のガスメータ等にはガス遮断装置として遮断弁が搭載され、電池を電源としてマイクロコンピュータを含む電子回路で制御している。従って、異常発生時には、遮断弁をパルス信号で駆動して閉栓しており、その後の開栓は手動操作によって遮断弁を復帰させるようになっている。すなわち、ガス遮断のみ自動で行なっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、例えばガスメータが人為的な衝撃を受けた場合、遮断弁が作動してガスが停止することがあり、消費者に不便さを与えてしまうという問題があった。
【０００５】
また、電源電池の電圧が低下した場合に確実に動作しない恐れがあるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、人為的な衝撃を受けて電磁弁が作動した場合に作動前の状態に自動復帰させることができ、さらに電池電源による電磁弁の動作電圧域を拡大できる電磁弁制御装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の電磁弁制御装置は、コイルに通電することにより開栓状態と閉栓状態に切り換えられるとともにその現状態を保持する機構を有する電磁弁と、電気的開閉パルス信号に基づいてコイルに通電する弁駆動手段と、前記開閉パルス信号を出力する開閉制御手段と、前記開閉パルス信号以外の人為的な衝撃によって電磁弁が動作した時にコイルに発生する誘起電圧を検知する誘起電圧検知手段とを備え、開閉制御手段は、誘起電圧検知手段から検知信号が入力した場合に自動的に電磁弁を現状態に回復させる開閉パルス信号を出力し、弁駆動手段は、前記開閉パルス信号を各々のベース抵抗でバイアスした一対のトランジスタを並列接続してブリッジの各辺を構成したトランジスタブリッジ回路から成るものである。
【０００９】
本発明の構成によれば、人為的な衝撃によって電磁弁が動作したときにコイルに発生する誘起電圧を検出して電磁弁を動作前の状態に回復させることができ、さらに電磁弁を駆動するトランジスタの動作飽和電圧を小さくし、低温時の電池電圧低下や電池容量の低下に対して電磁弁の最低動作電圧域を拡大することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について、図１、図２を参照して説明する。
【００１１】
図１において、１はリチウム電池等から成る制御用の電池電源である。２はガス流量の計測値から単位時間当たりの消費量を判定して異常があった場合、ガス通路の閉栓やガス通路の開栓等の制御を行なう開閉制御手段で、マイクロコンピュータで構成されている。
【００１２】
開閉制御手段２は公知のトランジスタブリッジ回路から成る弁駆動手段３に開栓信号Ｓｏ１とＳｏ２、及び閉栓信号Ｓｃ１とＳｃ２を出力し、弁駆動手段３はこれらの信号に基づいて電磁弁（図示せず）のコイル４に電圧極性の異なる電流を印加する。電流は、図１に示すように、開栓時はｉｏ、閉栓時はｉｃの方向に流れる。
【００１３】
５は電磁弁が上記制御信号以外の人為的衝撃で動作した時にコイル４に発生する誘起電圧を検知して衝撃閉栓信号ＰＶを出力する誘起電圧検出検知手段である。なお、電磁弁は閉栓状態、及び開栓状態を磁石で自己保持する構成となっており、開栓信号Ｓｏ１、Ｓｏ２、閉栓信号Ｓｃ１、Ｓｃ２は何れもパルス信号である。
【００１４】
誘起電圧検知手段５で検知した衝撃閉栓信号ＰＶは開閉制御手段２に入力され、開閉制御手段２は自らの閉栓信号Ｓｃ１、Ｓｃ２の不出力を判定し、開栓信号Ｓｏ１、Ｓｏ２を出力して電磁弁を開栓させる構成となっている。
【００１５】
図２にその動作タイミングを示す。図２において、横軸は時間、縦軸は制御機能を示す。時刻ｔ１に閉栓信号Ｓｃ１、Ｓｃ２が出力されて電磁弁が閉栓し、時刻ｔ２に開栓信号Ｓｏ１、Ｓｏ２が出力されて電磁弁が開栓する。時刻ｔ３は人為的な衝撃で電磁弁が閉栓した場合で、誘起電圧検知手段５から開閉制御手段２に衝撃閉栓信号ＰＶが出力され、この開閉制御手段２にて時刻ｔ４に開栓制御が実行される。
【００１６】
なお、上記実施形態では衝撃閉栓時について説明したが、誘起電圧検知手段５を電磁弁のコイル４の逆端子側すなわち開栓側に設ければ、電磁弁が閉栓している時に衝撃による誤開栓が発生した場合に電磁弁を閉栓制御させる構成とすることもできる。
【００１７】
（参考例）
以下、本発明の参考例について、図３、図４を参照して説明する。
【００１８】
図３において、１はリチウム電池等から成る制御用の電池電源である。３は公知のトランジスタブリッジ回路から成る弁駆動手段であり、開栓信号Ｓｏ１とＳｏ２、及び閉栓信号Ｓｃ１とＳｃ２に基づいて電磁弁（図示せず）のコイル４に電圧極性の異なる電流を印加する。電流は、図３に示すように、開栓時にはｉｏ、閉栓時にはｉｃの方向に流れる。なお、電磁弁は閉栓状態、及び開栓状態を磁石で自己保持する構成となっており、開栓信号Ｓｏ１とＳｏ２、及び閉栓信号Ｓｃ１とＳｃ２は何れもパルス信号である。
【００１９】
５１は電磁弁が上記制御信号以外の人為的衝撃で動作した時にコイル４に発生する誘起電圧を検知する誘起電圧検知手段であり、そのトランジスタ７を介して誘起電圧検知信号をフィードバック制御手段６の開栓制御用トランジスタ８のコレクタ端子に同調させている。したがって、誘起電圧検知信号が出力すると即座に開栓信号Ｓｏ１とＳｏ２が出力されて電磁弁は閉栓に至らず、開栓状態を維持することになる。なお、閉栓信号Ｓｃ２の出力時にはトランジスタ１７にてトランジスタ７が不動作にされる。
【００２０】
図４にその動作タイミングを示す。図４において、横軸は時間、縦軸は制御機能を示す。時刻ｔ１に閉栓信号Ｓｃ１、Ｓｃ２が出力されて電磁弁が閉栓し、その際トランジスタ１７にてフィードバック制御手段６の動作は禁止される。時刻ｔ２に開栓信号Ｓｏが出力されるとフィードバック制御手段６を介して開栓信号Ｓｏ１、Ｓｏ２が出力されて電磁弁が開栓する。時刻ｔ３は人為的な衝撃で電磁弁が閉栓した場合で、即座に誘起電圧検知手段５１から誘起電圧検知信号がフィードバック制御手段６にフィードバックされて開栓制御が実行される。
【００２１】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について、図５を参照して説明する。
【００２２】
図５は、電池電源１と弁駆動手段３１のみを示し、他の構成要素部分は図１の構成となっている。図５において、１はリチウム電池等から成る制御用の電池電源である。３１は電磁弁のコイル４に駆動電流を印加する弁駆動手段であり、トランジスタブリッジ回路にて構成されている。しかるに、図１、図３に示したような通常のトランジスタブリッジ回路においては、トランジスタの動作飽和電圧が高くなると、電池電源１の出力電圧によってはコイル４に印加される電圧損失が問題となる。そこで、本実施形態では電磁弁駆動トランジスタを２個並列に接続してトランジスタの動作飽和電圧を下げるように構成している。すなわち、トランジスタブリッジ回路の対角に位置する辺の一方をＰＮＰトランジスタ９とＰＮＰトランジスタ１０を並列接続して構成し、他方をＮＰＮトランジスタ１１とＮＰＮトランジスタ１２を並列接続して構成している。また、ＰＮＰトランジスタ９、１０のベースをそれぞれ抵抗１３、１４でバイアスし、ＮＰＮトランジスタ１１、１２のベースをそれぞれ抵抗１５、１６でバイアスする構成とし、各トランジスタ９〜１２のベース、エミッタ間の電圧ばらつきを吸収してコレクタ電流が均等になるようにしている。
【００２３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の電磁弁制御装置によれば、人為的な衝撃によって電磁弁が動作したときにコイルに発生する誘起電圧を検出して電磁弁を動作前の状態に回復させるようにしているので、例えばガスメータが人為的な衝撃を受けて動作してもガス使用量等の異常状態によるガス遮断事象と区別して自動的に作動前の状態に復帰させることができ、消費者に不便を与えず、保守点検面での合理化を図ることができる。
【００２５】
さらに、電磁弁駆動トランジスタの動作飽和電圧を小さくすることができるため、電磁弁の最低動作電圧域を拡大することができ、例えばガスメータ設置環境による低温時の電池電圧低下や電池容量の低下に対して制御装置の動作の信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施形態の電磁弁制御装置の構成図である。
【図２】  同実施形態の電磁弁制御装置の動作タイミング図である。
【図３】  本発明の参考例の電磁弁制御装置の構成図である。
【図４】  同参考例の電磁弁制御装置の動作タイミング図である。
【図５】  本発明の第２の実施形態の電磁弁制御装置における弁駆動手段の構成図である。
【符号の説明】
１  電池電源
２  開閉制御手段
３  弁駆動手段
４  電磁弁のコイル
５  誘起電圧検知手段
６  フィードバック制御手段
９、１０  ＰＮＰトランジスタ
１１、１２  ＮＰＮトランジスタ
１３、１４、１５、１６  バイアス抵抗
３１  弁駆動手段
５１  誘起電圧検知手段
【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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