JP2001330488A - ガスメータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガスメータシステムの電池寿命の延長。 【解決手段】 発振子２の発振クロック信号でコンデン
サを充放電してなるスイッチング電源回路９を内蔵した
マイクロコンピュータ１と、このマイクロコンピュータ
のスイッチング電源回路９の端子電圧を監視する発振検
出手段１２とを備えている。これによって、発振子２の
発振が停止した時、発振検出手段１２の出力信号でガス
通路に設けた遮断弁４を遮断し、発振子２の発振が停止
した時のみ回路電流を消費するため監視回路は電池を常
時消費するようなことはなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はガスの使用状態など
を監視する電池駆動のガスメータ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、地震発生時やガスの
使用状況等から異常状態をマイクロコンピュータが判定
し緊急時に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な
っている。

【０００３】従来この種のガスメータ制御装置におい
て、システムの主要素であるマイクロコンピュータの動
作異常を検出する方法として図４に示すようになってい
る。

【０００４】図４において、１はマイクロコンピュー
タ、２はマイクロコンピュータ１の制御クロックを生成
する水晶振動子、３は制御電源であるリチュウム電池、
４はガス通路に設けられた遮断弁でトランジスタ５によ
り駆動される。トランジスタ５はマイクロコンピュータ
１の端子１ａより、ガス使用状態をマイクロコンピュー
タ１が異常と判定した時出力される信号によって制御さ
れる。

【０００５】６はマイクロコンピュータ１の動作状態を
監視するマイコン異常検出回路部で、端子１ｂから周期
的に出力されるパルス信号の有無を検出し、パルス信号
が停止した時、トランジスタ６ｆ出力で遮断弁駆動トラ
ンジスタ５を駆動して遮断弁４を閉止する。図５はマイ
コン異常検出回路部６の回路動作を示したもので横軸に
時間、縦軸に回路信号を表す。

【０００６】マイクロコンピュータ１から周期的に出力
されるパルス信号１ｂは時刻ｔａで抵抗６ａとコンデン
サ６ｂからなる充電回路電圧６ｃをトランジスタ６ｄで
放電させる。時刻ｔｂ、ｔｃも同様であるが時刻ｔｎで
パルス信号１ｂが停止するとコンデンサ６ｂの充電電圧
６ｃが上昇し電圧比較器６ｅの検出レベルに到達すると
トランジスタ６ｆがオンするように構成されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ガスメータ制御装置では、マイクロコンピュータの動作
状態を監視するマイコン異常検出回路部は常時通電状態
にしておく必要があり、電池を電源とするガスメータシ
ステムとしては電池寿命を短くするという課題を有して
いた。

【０００８】さらに回路定数は消費電流を抑制するため
に高い値で構成せざるを得ないため、ノイズや設置環境
等に対する防護、及びコスト面での課題を有していた。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、発振子と、前記発振子の発振クロック信号
でコンデンサを充放電してなるスイッチング電源回路を
内蔵したマイクロコンピュータと、前記マイクロコンピ
ュータのスイッチング電源回路の端子電圧を監視する発
振検出手段とを備え、前記発振子の発振が停止した時、
発振検出手段の出力信号でガス通路に設けた遮断弁を遮
断する構成としたものである。

【００１０】上記によれば、発振子の発振クロック信号
でコンデンサを充放電してなるスイッチング電源回路を
内蔵したマイクロコンピュータのスイッチング電源回路
の端子電圧を監視するため、発振子の発振が停止した時
のみガス電磁弁を遮断するため監視用のために電池を常
時消費しないようにできる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明は、発振子と、前記発振子
の発振クロック信号でコンデンサを充放電してなるスイ
ッチング電源回路を内蔵したマイクロコンピュータと、
前記マイクロコンピュータのスイッチング電源回路の端
子電圧を監視する発振検出手段とを備え、前記発振子の
発振が停止した時、発振検出手段の出力信号でガス通路
に設けた遮断弁を遮断するものである。

【００１２】そして、発振子の発振が停止した時のみガ
ス電磁弁を遮断するため監視用のために電池を常時消費
しないようにすることができる。

【００１３】また、発振検出手段はＭＯＳ型トランジス
タでマイクロコンピュータのスイッチング電源電圧を比
較検出する構成を有するものである。

【００１４】そして、電圧信号で駆動するため不要な電
流を抑制することができるとともにマイクロコンピュー
タ発振電源端子との干渉を絶縁することができ、発振子
の発振が停止した時、発振検出手段の出力信号でマイク
ロコンピュータにリセットをかけ発振の起動をおこなう
ことも可能である。

【００１５】さらに、発振子と、前記発振子の発振クロ
ック信号でコンデンサを充放電してなるスイッチング電
源回路と前記クロック信号をカウントするカウンターを
プログラム制御によって定期的にリセットするウオッチ
ドッグカウンタ回路とを内蔵したマイクロコンピュータ
で、前記マイクロコンピュータのスイッチング電源回路
の端子電圧を監視する発振検出手段と、ウオッチドッグ
カウンタ回路出力のいづれかによってガス通路に設けた
遮断弁を遮断する構成を有するもので、マイクロコンピ
ュータのプログラム暴走と発振子の故障の双方を検出す
ることができ、安全性を高めることができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。

【００１７】（実施例１）図１は本発明の実施例１のガ
スメータ制御装置の回路構成図である。

【００１８】また、図２は発振検出手段の動作シーケン
ス図である。

【００１９】図１において、１はマイクロコンピュータ
でガス流量センサ、圧力センサや感震器の信号を監視
し、異常時にはトランジスタ５を介してガス遮断弁４を
駆動してガスの供給を停止する。これらのシステムは電
池３によって制御されている。

【００２０】２はマイクロコンピュータのクロックを生
成する発振子で水晶振動子等で構成され、７は発振回路
でマイクロコンピュータ１に内蔵されている。

【００２１】更に、マイクロコンピュータ１には前記発
振回路７で生成されるクロックを信号としてコンデンサ
８を充放電するスイッチング電源回路９を内蔵し外部端
子１０には安定化コンデンサ１１が接続される。

【００２２】１２は発振検出手段で前記スイッチング電
源回路９の外部端子１０の電圧をＭＯＳ型トランジスタ
１２ａで検出する。ＭＯＳ型トランジスタ１２ａはＰチ
ャンネル型とし、スイッチング電源回路９の外部端子電
圧をゲート入力としてソース端子電圧とゲート端子電圧
の差ＶＧＳ電位をしきい値電圧として動作する。

【００２３】すなわちゲート電圧に対してＶＧＳ電圧以
上にならないようにソース電位をバイアスしておき、ゲ
ート電圧が低下してＶＧＳ以上となった時、ＭＯＳトラ
ンジスタ１２ａがオン状態となりドレイン端子に接続し
たトランジスタ１２ｂを介して遮断弁駆動トランジスタ
５を駆動するように構成される。

【００２４】次に動作、作用について図２を用いて説明
する。

【００２５】図２において、横軸に時間、縦軸に回路信
号を示す。時刻ｔ１〜ｔ２は通常発振モード域を表して
おり、発振検出手段１２のＭＯＳトランジスタ１２ａの
ゲート電位がＶＧレベルで安定しているかぎり、ＭＯＳ
トランジスタはスイッチング動作に至らない。

【００２６】しかし、時刻ｔ２で発振系に異常が生じク
ロックが停止するとＭＯＳトランジスタ１２ａのゲート
電位は低下し、時刻ｔ３でしきい値電圧ＶＧＳに到達す
るとＭＯＳトランジスタ１２ａがオン状態になり、トラ
ンジスタ１２ｂを介して遮断弁４を閉止することができ
る。

【００２７】尚、ＭＯＳトランジスタはマイクロコンピ
ュータの特性に合わせて、しきい値ＶＧＳランクやソー
スバイアス電位を選択することは云うまでもない。

【００２８】また、本発振検出手段の出力をマイクロコ
ンピュータのリセット信号に帰還し発振の再起動を行う
こともできる。

【００２９】（実施例２）図３は本発明のガスメータ制
御装置の構成図である。

【００３０】実施例１と異なる点はマイクロコンピュー
タ内にスイッチング電源回路９以外にウオッチドッグカ
ウンター回路１３を設け、このカウンターがオーバーフ
ローしないようにプログラム制御によってウオッチドッ
グカウンターをリセットする機能回路を内蔵している。

【００３１】なお実施例１と同一符号のものは同一構造
を有し、説明は省略する。

【００３２】次に動作、作用について説明すると、プロ
グラムが正常に作動している限り定期的にウオッチドッ
グカウンターはリセットされるが、プログラム処理に異
常が生じリセット不能に陥った場合、カウンターがオー
バーフローして端子１４から出力されるパルス信号によ
って遮断弁４を閉止することができる。

【００３３】しかし、発振クロックが停止した時は機能
が停止するため安全が保てないという課題が残る。

【００３４】そこで、実施例１の発振検出手段とウオッ
チドッグカウンター出力の論理和を構成することで、プ
ログラム暴走監視と発振系の異常監視が可能となりガス
メータ制御装置としての安全性を高めることができる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、発振子
と、前記発振子の発振クロック信号でコンデンサを充放
電してなるスイッチング電源回路を内蔵したマイクロコ
ンピュータと、前記マイクロコンピュータのスイッチン
グ電源回路の端子電圧を監視する発振検出手段とを備
え、前記発振子の発振が停止した時、発振検出手段の出
力信号でガス通路に設けたガス電磁弁を遮断する構成と
しているので、発振子の発振が停止した時のみ遮断弁を
遮断するため監視回路は電池を常時消費しないため長期
間作動するガスメータに対して有利な効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１のガスメータ制御装置の回路
構成図

【図２】同ガスメータ制御装置の発振検出手段のシーケ
ンス図

【図３】本発明の実施例２のガスメータ制御装置の構成
図

【図４】従来ガスメータ制御装置の回路構成図

【図５】同制御装置の動作シーケンス図

【符号の説明】

１ マイクロコンピュータ ２ 発振子 ４ 遮断弁 ８ スイッチングコンデンサ ９ スイチイング電源回路 １２ 発振検出手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発振子と、前記発振子の発振クロック信号
   でコンデンサを充放電してなるスイッチング電源回路を
   内蔵したマイクロコンピュータと、前記マイクロコンピ
   ュータのスイッチング電源回路の端子電圧を監視する発
   振検出手段とを備え、前記発振子の発振が停止した時、
   前記発振検出手段の出力信号でガス通路に設けた遮断弁
   を遮断してなるガスメータ制御装置。
2. 【請求項２】発振検出手段はＭＯＳ型トランジスタでマ
   イクロコンピュータのスイッチング電源電圧を比較検出
   する構成とした請求項１記載のガスメータ制御装置。
3. 【請求項３】発振検出手段の出力によってマイクロコン
   ピュータにリセットをかける構成とした請求項１記載の
   ガスメータ制御装置。
4. 【請求項４】発振子と、前記発振子の発振クロック信号
   でコンデンサを充放電してなるスイッチング電源回路と
   前記クロック信号をカウントするカウンターをプログラ
   ム制御によって定期的にリセットするウオッチドッグカ
   ウンタ回路とを内蔵したマイクロコンピュータであっ
   て、前記マイクロコンピュータのスイッチング電源回路
   の端子電圧を監視する発振検出手段と、プログラム暴走
   時にはウオッチドッグカウンタ回路出力のいづれかによ
   ってガス通路に設けた遮断弁を遮断してなるガスメータ
   制御装置。