JP3339395B2 - 電子式ガス計量表示装置 - Google Patents

電子式ガス計量表示装置

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JP3339395B2
JP3339395B2 JP35538497A JP35538497A JP3339395B2 JP 3339395 B2 JP3339395 B2 JP 3339395B2 JP 35538497 A JP35538497 A JP 35538497A JP 35538497 A JP35538497 A JP 35538497A JP 3339395 B2 JP3339395 B2 JP 3339395B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はガス使用量を計量し
て表示する電子式ガス計量表示装置に係り、特に、電池
を電源として動作するように構成された電子式ガス計量
表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の電子式ガス計量表示装置
は一般にマイコンガスメータと称され、ガス供給に当た
って使用される各種の機能を実現するため予め定めたプ
ログラムに従って動作するマイクロコンピュータ(μC
OM)を内蔵している。各種の機能として、保安上重要
な機能の他に、消費者の利便性のための機能やLPガス
販売業者の合理化のための機能があり、これらの機能
は、使用する燃焼機器やガスの使用形態などに基づいて
設定され、μCOMが有する読み出し書き込み自在のメ
モリであるRAMに記憶された設定データによって規定
されている。
【0003】マイコンガスメータに内蔵された電池は、
RAM内の設定データのバックアップ用としてのほか、
マイコンガスメータ内のμCOMを含む電子装置の電源
としても使用されるが、これは商用電源を使用した場合
の電源線の引き回しなどの電気工事を必要なくするため
でもある。
【0004】ところで、従来のマイコンガスメータとし
ては、ガス流入口に流入しガス流出口から流出するガス
を計量する膜式計量部を有する膜式ガスメータと呼ばれ
るものが一般に使用されている。この膜式ガスメータ
は、一定流量が流れる毎に切替弁が切り替わって隔膜で
仕切られた部屋へ交互にガスを流入させて既にガスが満
たされている部屋のガスを排出することによって隔膜を
往復運動させ、この隔膜の往復動に連動してカウンタか
らなる計量表示部を駆動させる構成となっている。
【0005】この膜式のガスメータはさらに、流量信号
発生手段が発生する流量信号に基づいてガス流量を積算
したり、流量信号に基づいてガス流量を監視してガス流
の異常を検出したり、この異常検出に基づいて遮断弁を
動作させてガス供給路を遮断したり、自動検針時に積算
したガス流量をガス使用量として遠隔の管理センタに送
出したり、遮断弁を動作させてガス供給路を遮断させる
信号を外部から受信するなどの各種の機能も備えられて
いる。
【0006】上述した従来の電池を電源として動作する
膜式のガスメータでは、電池電圧が警報レベル以下に低
下したとき警報を発するようになっているが、電池電圧
が警報レベル以下に低下したときには、新しいものと交
換することによって対処するようにしている。これは、
膜式のガスメータの場合、その交換時期でもあるため、
ガスメータ自体を新しいものと交換することによって対
処するようにしているからである。
【0007】なお、計量動作に上述したような機械動作
を伴う膜式ガスメータでは、構造が大きくなる他、機械
動作部分の摩耗などによる耐久性の観点から問題があっ
た。そこで、ガス流速を例えば超音波を利用して計測
し、このガス流速とガス供給路の断面積との積によって
ガス流量を求め、このガス流量を積算してガス使用量を
計量するように構成し、完全に電子化して長寿命化を図
ったガスメータが検討されるようになってきている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述した完全に電子化
したガスメータの場合には、隔膜の往復動に連動して駆
動されるカウンタからなる計量表示部が存在しなくな
り、ガス使用量に関するデータが失われた場合に、前回
検針からデータが失われたときまでのガス使用量を全く
知ることができなくなる。また、完全に電子化したガス
メータの場合には、長寿命化によって電池電圧が低下し
たとき必ずしもガスメータ自体の交換時期にはならない
ので、電池交換によって対処することが必要になるが、
電池交換作業が面倒であり、できればガスメータの交換
時期まで電池交換なしに済ませたいという要求がある。
【0009】よって本発明は、上述した従来の問題点に
鑑み、電池を電源として動作し、ガス流速の測定に基づ
いてガス使用量を計量して表示するものであって、電池
の消費量を抑えて電池寿命を延ばすようにした電子式ガ
ス計量表示装置を提供することを課題としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
成された請求項1記載の発明は、図1の基本構成図に示
すように、電池15iと、表示手段15h1と、ガス供
給路に流れるガス流の流速を計測する流速計測手段15
a111を有し、前記流速計測手段によって計測した流
速に基づいてガス流量を求め、該求めたガス流量を積算
してガス使用量を計量する計量手段15a11と、前記
計量手段により計量したガス使用量を表示させるよう前
記表示手段を駆動する表示駆動手段15h2とを備え、
前記電池を電源として動作する電子式ガス計量表示装置
において、夜間であることを検出する夜間検出手段15
a12と、該夜間検出手段が夜間であることを検出して
いるとき、前記表示手段へのガス使用量の表示を停止さ
せる表示制御手段15a13とを備えることを特徴とす
る電子式ガス計量表示装置に存する。
【0011】請求項1記載の電子式ガス計量表示装置に
おいては、計量手段15a11が、計量手段の有する流
速計測手段15a111によりガス供給路に流れるガス
流の流速を計測し、この計測した流速に基づいてガス流
量を求め、該求めたガス流量を積算してガス使用量を計
量する。表示駆動手段15h2が計量手段により計量し
たガス使用量を表示させるよう表示手段15h1を駆動
する。夜間検出手段15a12が夜間であることを検出
しているとき、表示制御手段15a13が表示手段への
ガス使用量の表示を停止させる。
【0012】上述のように、表示駆動手段15h2が表
示手段15h1を駆動してガス使用量を表示させるよう
になっているが、夜間検出手段15a12が夜間である
ことを検出しているとき、表示制御手段15a13が表
示手段へのガス使用量の表示を停止させるので、ガス使
用量を知る必要のない夜間の間、表示手段及び表示駆動
手段に対してその動作電源を電池15iから供給しなく
なり、表示手段及び表示駆動手段による表示のための電
池消費がなくなる。
【0013】上記課題を解決するため成された請求項2
記載の発明は、請求項1記載の電子式ガス計量表示装置
において、前記夜間検出手段が、周囲の明るさを検知し
明るさに応じた信号を発生する光センサ15nを有し、
該光センサからの信号によって周囲の明るさが日没に対
応する所定値以下であることを検出して夜間であること
を検出することを特徴とする電子式ガス計量表示装置に
存する。
【0014】請求項2記載の電子式ガス計量表示装置に
おいては、周囲の明るさを検知して光センサ15nが発
生する明るさに応じた信号によって、周囲の明るさが日
没に対応する所定値以下であることを検出して夜間検出
手段が夜間であることを検出するようになっているの
で、周囲が暗くなって日没に対応する暗さになったとこ
ろで、表示制御手段15a13が表示手段へのガス使用
量の表示を自動的に停止させることができる。
【0015】上記課題を解決するため成された請求項3
記載の発明は、請求項1記載の電子式ガス計量表示装置
において、前記夜間検出手段が、周囲の明るさを検知し
明るさに応じた信号を発生する光センサ15nと、時刻
データを発生する時計手段15a4とを有し、前記光セ
ンサからの信号によって周囲の明るさが日没に対応する
所定値以下であることを検出したとき、前記時計手段が
発生する時刻データによる時刻が予め定めた日没時刻を
過ぎていることを条件に夜間であることを検出すること
を特徴とする電子式ガス計量表示装置に存する。
【0016】請求項3記載の電子式ガス計量表示装置に
おいては、夜間検出手段においては、光センサ15nか
らの信号によって周囲の明るさが日没に対応する所定値
以下であることを検出したとき、時計手段15a4が発
生する時刻データによる時刻が予め定めた日没時刻を過
ぎていることを条件に夜間であることを検出するので、
単に周囲が暗くなったことで夜間と判断する場合に、悪
天候により周囲の明るさが実際の日没時刻よりも速く暗
くなると、実際の日没前であっても表示手段へのガス使
用量の表示を停止させることになるが、そのようなこと
が生じない。
【0017】上記課題を解決するため成された請求項4
記載の発明は、請求項3記載の電子式ガス計量表示装置
において、前記夜間検出手段が、前記予め定めた日没時
刻を記憶する日没時刻記憶手段15a31と、該日没時
刻記憶手段に前記予め定めた日没時刻を記憶させた後、
前記光センサからの信号によって周囲の明るさが日没に
対応する所定値以下であることを検出する毎に前記時計
手段が発生している時刻データを取得し、所定数取得し
た時刻データのうちの最も遅い時刻を新しい日没時刻と
して設定し、該新しい日没時刻を前記日没時刻記憶手段
に記憶した前記予め定めた日没時刻に代えて記憶させる
日没時刻設定手段15a121とを有することを特徴す
る電子式ガス計量表示装置に存する。
【0018】請求項4記載の電子式ガス計量表示装置に
おいては、夜間検出手段が予め定めた日没時刻を記憶す
る日没時刻記憶手段15a21を有し、日没時刻記憶手
段に日没時刻を記憶させた後、日没時刻設定手段15a
121が、光センサからの信号によって周囲の明るさが
日没に対応する所定値以下であることを検出する毎に時
計手段が発生している時刻データを取得し、所定数取得
した時刻データのうちの最も遅い時刻を新しい日没時刻
として設定し、該新しい日没時刻を前記日没時刻記憶手
段に記憶した前記予め定めた日没時刻に代えて記憶させ
るので、カレンダによって日没時刻を予め定めた場合に
カレンダが狂うと、予め設定した日没時刻を利用するこ
とができなくなるが、そのようなことが生じることがな
く、しかも悪天候により周囲の明るさが実際の日没時刻
よりも速く、或いは日が短くなって周囲の明るさが予め
定めた日没時刻よりも速く日没に対応する所定値以下に
なることがあっても、所定期間毎に新しい日没時刻を適
切に設定することができる。
【0019】上記課題を解決するため成された請求項5
記載の発明は、請求項1記載の電子式ガス計量表示装置
において、各種の異常を検出する異常検出手段15a1
4と、該異常検出手段が異常を検出しているとき、前記
表示制御手段による表示停止を禁止する禁止手段15a
15とを更に備え、前記表示手段が、前記ガス使用量を
表示する使用量表示領域15h11と各種の異常に対応
した複数の異常表示を行う異常表示領域15h12とを
有し、前記表示駆動手段が、前記計量手段により計量し
たガス使用量を表示させるよう前記使用量表示領域を駆
動し、前記異常検出手段による各種の異常の検出に応じ
て該異常に対応する前記異常表示領域を駆動することを
特徴とする電子式ガス計量表示装置に存する。
【0020】請求項5記載の電子式ガス計量表示装置に
おいては、異常検出手段15a14が異常を検出してい
るとき、禁止手段15a15が表示制御手段による表示
停止を禁止し、表示駆動手段によって、異常検出手段に
よる各種の異常の検出に応じて、異常に対応する表示手
段の異常表示領域を駆動してその異常表示を何時でも行
うことができるので、異常内容を何時でも知らせること
ができる。
【0021】上記課題を解決するため成された請求項6
記載の発明は、請求項1〜5の何れかに記載の電子式ガ
ス計量表示装置において、前記表示手段が反射型液晶表
示手段からなることを特徴とする電子式ガス計量表示装
置に存する。
【0022】請求項6記載の電子式ガス計量表示装置に
おいては、表示手段が反射型液晶表示手段からなるの
で、その動作時の電力消費を少なくできる。
【0023】上記課題を解決するため成された請求項7
記載の発明は、請求項1〜6記載の電子式ガス計量表示
装置において、前記表示制御手段は、前記表示手段及び
前記表示駆動手段への電源供給を遮断して前記表示手段
へのガス使用量の表示を停止させることを特徴とする電
子式ガス計量表示装置に存する。
【0024】請求項7記載の電子式ガス計量表示装置に
おいては、表示制御手段が表示手段及び表示駆動手段へ
の電源供給を遮断して表示手段へのガス使用量の表示を
停止させるので、表示手段にガス使用量を表示させてい
ない非駆動時に表示駆動手段において消費される電力を
もなくすることができる。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。本実施の形態における電子式ガス
計量表示装置である電子ガスメータは、図2に示すよう
なLPガス供給設備に適用されるように構成されてい
る。図中、符号1で示す電子ガスメータは、LPガス容
器2に収容されている高圧のLPガスを圧力調整器3に
より供給圧力に減圧調整してガス風呂釜4やコンロ5な
どの燃焼器に供給するガス供給路中の配管6に設置され
ており、燃焼器において消費されるガスの使用量を計量
する。なお、7はガスコンロ5などに至る配管に設けら
れた閉止弁である。
【0026】電子ガスメータ1は、図3に示すように、
図示しないガス供給路の配管に連通された図示しないガ
ス路に設けられ弁閉によってガス供給を遮断する遮断弁
11、所定値以上の震度を感知する感震器12、上記ガ
ス路内の圧力を感知する圧力センサ13、上記ガス路を
通じて流れるガス流の流速に応じて変化する流速信号を
発生するた超音波式流速センサ14、及び制御部として
のコントローラ15を内蔵している。
【0027】コントローラ15は予め定められたプログ
ラムに従って動作するマイクロコンピュータ(μCO
M)15aを有する。マイクロコンピュータ15aは、
周知のように、予め定めたプログラムに従って各種の処
理や制御などを行う中央処理ユニット(CPU)15a
1、CPUのためのプログラム等を格納した読み出し専
用のメモリであるROM15a2、各種のデータを格納
するとともにCPUの処理作業に必要なエリアを有する
読み出し書き込み自在のメモリであるRAM15a3、
実際の年月日時刻データを発生するカレンダ及び時計1
5a4等を内蔵している。
【0028】コントローラ15はまた、遮断弁11、感
震器12、圧力センサ13、流速センサ14が接続され
るコネクタ15bと、μCOM15aが出力する遮断信
号に応じて遮断弁11を遮断駆動するための駆動信号を
コネクタ15bを介して出力する遮断弁駆動回路15c
と、コネクタ15bを介して入力した感震器12、圧力
センサ13からの信号をμCOM15aに入力するため
のインタフェース回路15dと、インタフェース回路1
5d及びコネクタ15bをそれぞれ介してμCOM15
a及び流速センサ14に接続されμCOM15aのCP
U15a1の制御下で流速センサ14を駆動する駆動信
号を送信し、この駆動によって流速センサ14が発生す
る信号を受信するセンサ回路15eとを有する。
【0029】コントローラ15はさらに電子ガスメータ
1の外部にある種々の外部機器が接続される端子台15
fと、この端子台15fを介してμCOM15aと外部
機器との間で信号の授受を行うためのインタフェース回
路15gとを有する。具体的には、コントローラ15に
は、端子台15fを介して、例えば、宅内に設けられて
ガスメータに関する種々の表示を行うための宅内表示盤
21、ガスメータに対する種々の遠隔操作を行うための
宅内操作器22、家屋内において警報レベル以上のガス
を検知して警報を発するガス警報器23、ガス警報器2
3と同様の機能の他に警報レベル以上のCOガスを検知
して警報を発するCO第2ガス警報器・CO警報器2
4、複数のLPガス容器を自動的に切り替えこの切替動
作に応じた信号を発する自動切替調整器等25、電話回
線などの公衆回線を介してガス販売業者の管理センタと
の通信を制御するための網制御ユニット(NCU)26
が接続される。
【0030】コントローラ15はさらにまた、μCOM
15aに接続されガス使用量の積算値や警報などの各種
の情報を表示し、その動作時の電力消費の少ない反射型
液晶表示板(LCD)15h1とこの液晶表示板を駆動
する表示駆動回路15h2とを有する表示手段としての
表示器15hと、コントローラ15内の各部に動作電源
を供給するリチウム電池15iとを有するとともに、イ
ンタフェース回路15dを介してμCOM15aに接続
された、LPガス容器の交換時に操作される容器交換ス
イッチ15jと、閉弁した遮断弁11を開放する際にオ
ン操作される遮断弁開スイッチ15k、電池15iの電
圧を監視し、電池の電圧がコントローラ15等の動作に
支障のない一定値以下に低下したことを検出すると共
に、電池15iの電圧がコントローラ15等の動作に必
要な電圧に復帰したことを検出する電池電圧検出回路1
5m、及び、周囲の明るさを検知し明るさに応じた信号
を発生する例えばフォトトランジスタからなる光センサ
15nを有する。
【0031】μCOM15aのCPU15a1は、所定
のプログラムに従って処理を行い、上記超音波式流速セ
ンサ14及びセンサ回路15eとともにガス計量手段1
5a11を構成し、光センサ15n、カレンダ及び時計
15a4、RAM15a3内に形成した日没時刻記憶手
段15a31とともに夜間検出手段15a12を構成
し、かつ夜間検出手段内の日没時刻設定手段15a12
1を構成している。CPU15a1はまた、表示器15
hへのガス使用量の表示を停止させる表示制御手段15
a13としての他、この表示制御手段による表示停止を
禁止する禁止手段15a15としても働いている。
【0032】μCOM15aのCPU15a1は、所定
のプログラムに従って処理を行うことによって、上記機
能以外に、合計流量遮断、増加流量遮断、使用時間遮
断、復帰安全確認中漏洩遮断、ガス漏れ警報器連動遮
断、感震器作動遮断、流量式微少漏洩警告、圧力式微少
漏洩警告、調整圧力異常警告、閉塞圧力異常警告、圧力
低下遮断、口火登録、テスト遮断、自動検針、残量管理
など多数の機能を実行するに当たって、各種の異常を検
出する異常検出手段15a14として働いているが、上
記機能を実行するため各種の設定データがRAM15a
3内の所定エリアに格納されている。
【0033】まず、ガス計量手段について説明すると、
流速センサ14は、具体的には例えば図4に示すよう
に、ガスメータ1内のガス路16の途中に流れ方向に離
間して配置された一対の振動子14a及び14bを有す
る。センサ回路15eは、μCOM15aの制御の下で
振動子14a,14bの一方を駆動して超音波を発生さ
せる信号を送信する送信回路15e1と、一方の振動子
が発生する超音波を受信して他方の振動子が発生する信
号を受信し、この受信した信号を例えば増幅してμCO
M15aに対して送出する受信回路15e2と、μCO
M15aの制御の下で、送信回路15e1から信号を供
給する振動子と受信回路15e2に対して信号を供給す
る振動子を交互に切り替える切替回路15e3とを有す
る。
【0034】上述した構成のガス計量手段によるガス計
量の原理を以下説明する。今、切替回路15e3がμC
OM15aのCPUの制御の下で、送信回路15e1の
出力信号を振動子14aに供給し、振動子14bの発生
する信号を受信回路15e2に供給するように切り替え
ているとする。このような状態で、μCOM15aのC
PUはトリガ信号を出力してこれを送信回路15e1に
対して印加する。トリガ信号が印加された送信回路15
e1はバースト信号を発生してこれを振動子14aに供
給し、振動子14aに超音波信号を発生させる。振動子
14aが発生した超音波信号はガス流中を伝搬して振動
子14bによって受信される。超音波信号を受信した振
動子14bは受信した超音波信号に応じた信号を発生
し、これを受信回路15e2を介してμCOM15aの
CPUに供給する。μCOM15aのCPUは、トリガ
信号を出力してから受信回路15e2から信号を受信す
るまでの時間を計測し、この計測した時間からガス流の
流速を以下のようにして求める。
【0035】今、静止ガス中での音の伝搬速度をc、ガ
ス流の流速をvとすると、ガス流の順方向の超音波の伝
搬速度は(c+v)となる。振動子14a及び14b間
の距離をLとすると、振動子14aの発した超音波が振
動子14bに到達する時間Tは、 T=L/(c+v) (1) となり、(1)式より v=L/T−c (2) となり、Lが既知であるときには、Tを計測することに
よって流速vを求めることができる。
【0036】流速vが求められたときには、流量Qはガ
ス路16の断面積をS、補正係数をKとすると、 Q=KSv (3) となり、瞬時流量が求められる。
【0037】従って、この流量Qを求める毎に、この流
量Qに前回求めた時間からの経過時間を乗じた値を積算
することによって、積算したガス供給量、すなわち、ガ
ス使用量を求めることができ、求めたガス使用量はRA
M15a3内の予め定められたエリアに格納される。な
お、ガス使用量をより正確に求めるには、流量Qの大き
いときに短い周期で、小さいときには長い周期で流速を
計測して流量Qを求めればよい。
【0038】なお、流速vを求めるための上記(2)式
には、音の伝搬速度vが定数として入っているが、音の
伝搬速度vは温度によって変化するため、この値を常温
時の固定値とすると、ガス温度が常温と異なるときには
流速の計測に誤差が生じるので、温度要因を別途計測し
て補正係数Kを補正することを必要とする。この点、図
4の構成においては、切替回路15e3がμCOM15
a内の図示しないCPUの制御の下で切り替えることに
よって、送信回路15e1の出力信号を振動子14bに
供給させ、振動子14aの発生する信号を受信回路15
e2に供給させる。従って、このような状態では、ガス
流と逆方向の超音波の到達時間を計測することができ
る。
【0039】今、順方向での到達時間すなわち超音波信
号伝搬時間をT1、逆方向での到達時間すなわち超音波
信号伝搬時間をT2とすると、 T1=L/(c+v) (4) T2=L/(c−v) (5) となり、(4)、(5)式より v=L/2(1/T1−1/T2) (6) となり、Lが既知であるときには、T1及びT2を計測
することによって流速vを求めることができる。なお、
(4)、(5)式からはc=L/2(1/T1+1/T
2)が求まるので、このcから温度を求めて流量の式、
Q=KSv中の温度に左右される係数Kの値を温度によ
って補正することができ、この温度によって補正した係
数KはRAM15a3内の所定のエリアに格納され、ガ
スの温度が変化すると更新されるようになっている。
【0040】また、上述の実施の形態では、超音波信号
の送受を行う一対の振動子を利用して情報を入力するよ
うにしているが、一対の振動子14a,14b間の超音
波信号伝搬速度によって流速を計測し、この計測した流
速によって流量を求める際の係数Kの温度補正を行うた
め、ガス供給路には連通しているがガス流のない場所に
設けた振動子を利用することもできる。この振動子は、
一定距離離れた壁面に向けて配置され、壁面に向けて発
射した超音波が壁面で反射して戻ってくる時間を計測し
て、RAM15a3に記憶した時間と温度との関係テー
ブルを参照して温度を決定し、この決定した温度によ
り、RAM15a3内の所定のエリアに予め用意した温
度と係数Kとの関係テーブルを参照して係数Kを決定す
るために利用される。
【0041】次に、上述したように計量手段によって求
めたガス使用量を表示する表示手段としての表示器15
hについて以下説明する。表示器15hの反射型液晶表
示板15h1は、図5に示すように、計量手段にて計量
したガス使用量を表示する使用量表示領域15h11
と、上述した各種の異常に対応した複数の異常表示を行
う異常表示領域15h12とを有し、この液晶表示板1
5h1とこれを駆動する表示駆動回路15h2に対して
CPU15a1の電源出力ポートから動作電源が供給さ
れるようになっている。なお、CPU15a1の電源出
力ポートからの電源供給はその判断処理によって停止す
ることができるようになっていて、電源供給を停止され
たときには液晶表示板15h1と表示駆動回路15h2
による電力消費は一切なくなる。
【0042】上記反射型液晶表示板15h1は、CPU
15a1の制御の下で表示駆動回路15h2によって、
ガス使用量を表示させるよう使用量表示領域15h1
が、各種の異常の検出に応じてこの異常に対応する異常
表示領域15h2がそれぞれ駆動される。使用量表示領
域15h1は各々が7セグメントからなる7桁の数字表
示域からなり、異常表示領域15h2は点・消灯によっ
て異常などの内容を示すシンボルマーク、或いは、点・
消灯の組み合わせによってコード表示する3つのアルフ
ァベットA,B,Cからなっている。
【0043】CPU15a1は、夜間であることを検出
しているとき、表示器15hに行わせているガス使用量
の表示を停止させるので、ガス使用量を知る必要のない
夜間の間、表示器15hの液晶表示板15h1及び表示
駆動回路15h2にその動作電源を電池15iから供給
する必要がなくなり、表示のための電池消費がなくな
る。しかし、各種の異常を検出し表示器15hに異常表
示を行わせているときには、表示を停止させることを禁
止するので、異常内容を昼夜を問わず何時でも知らせる
ことができる。
【0044】CPU15a1は、光センサ15nからの
信号によって周囲の明るさが日没に対応する所定値以下
であることを検出したとき、カレンダ及び時計15a4
が発生する時刻データによる時刻が予め定めた日没時刻
を過ぎていることを条件に夜間であることを検出してい
る。従って、単に周囲が暗くなったことで夜間と判断す
る場合に、悪天候により周囲の明るさが実際の日没時刻
よりも速く暗くなると、実際の日没前であっても表示手
段へのガス使用量の表示を停止させることになるが、そ
のようなことが生じない。
【0045】CPU15a1は、光センサ15nからの
信号によって周囲の明るさが日没に対応する所定値以下
であることを検出する毎に時刻データを取得し、所定数
取得した時刻データのうちの最も遅い時刻を新しい日没
時刻として設定し、この新しい日没時刻を、RAM15
a3の所定エリアに記憶した予め定めた日没時刻に代え
て記憶させる。従って、カレンダによって日没時刻を予
め定めた場合にカレンダが狂うと、予め設定した日没時
刻を利用することができなくなるが、そのようなことが
起こらなくなり、しかも悪天候により周囲の明るさが実
際の日没時刻よりも速く、或いは日が短くなって周囲の
明るさが予め定めた日没時刻よりも速く日没に対応する
所定値以下になることがあっても、所定期間毎に新しい
日没時刻を適切に設定することができる。
【0046】以上概略説明したμCOM15aのCPU
15a1の動作の詳細を、CPU15a1が行う処理を
示す図6及び図8のフローチャートを参照して以下説明
する。CPU15a1は電源の投入によって動作を開始
し、その最初のステップS0において初期化処理を行
う。この初期化処理においては、各種の初期値の設定な
どの処理を行う。
【0047】その後ステップS1に進んでRAM15a
3の所定エリアに形成されたΔTタイマがタイムオーバ
となったか否かを判定し、この判定がYESになると、
次のステップS2に進んで流量検出処理を行う。
【0048】この流量検出処理では、CPU15a1が
送信回路15e1に超音波を発生させる信号を送信し、
これに先立ち切替回路15e3を切り替えて、振動子1
4a,14bの一方を送信回路15e1からの信号によ
って駆動されて超音波を発生する振動子として働かせ、
他方を一方の振動子が発生する超音波を受信し信号を発
生してこれを受信回路15e2に供給する振動子として
働かせ、これを交互に行わせる。そして、CPU15a
1は、振動子に超音波を発生させる信号の出力から超音
波の受信までの時間を両方向について測り、この時間か
ら流速を計測し、この計測した流速に基づいてガス流量
Qを求める。
【0049】次に、ステップS3に進んでステップS2
において求めたガス流量Qが0以上Q1 未満であるか否
かを判定し、このステップS3の判定がNOのときには
ステップS4に進んでガス流量QがQ1 以上Q2 未満で
あるか否かを判定し、このステップS4の判定がNOの
ときには順次同様の判定を行い、最終的にはステップS
5に進んでQn-1 以上Qn 未満であるか否かを判定し、
ステップS5の判定もNOのときにはステップS6に進
んでΔTタイマをスタートさせる。
【0050】上記ステップS3の判定がYESのときに
はステップS3aに進んでΔTタイマ時間としてΔT1
を設定してからステップS6に進んでΔTタイマをスタ
ートさせる。また、ステップS4の判定がYESのとき
にはステップS4aに進んでΔTタイマ時間としてΔT
2 を設定してからステップS6に進んでΔTタイマをス
タートさせる。更に、ステップS5の判定がYESのと
きにはステップS5aに進んでΔTタイマ時間としてΔ
n を設定してからステップS6に進んでΔTタイマを
スタートさせる。
【0051】上記ステップS3、S3a、S4、S4
a、S5、S5aは、流量の大きさに応じて流速を計測
する周期を短くするためのもので、流量と周期の関係は
図7に示すようになる。
【0052】ステップS6においてΔTタイマをスター
トさせた後、ステップS7に進んで上記ステップS2に
おいて検出したガス流量に基づいてガス使用量を計量す
るガス計量処理を行う。その後ステップS8に進んでス
テップS7において計量したガス使用量を表示器15h
の使用量表示領域15h11に表示させるとともに異常
を異常表示領域15h12に表示させる表示処理を行
う。続いてステップS9に進んで夜間になったことを判
断するための日没時刻を設定する日没時刻設定処理を行
う。更に続いてステップS10に進んで合計流量遮断、
増加流量遮断を行うための流量値を設定するための流量
値を学習によって得て設定し、設定した使用時間及びガ
ス流量となったときに異常であることを検出して遮断弁
11を遮断させる異常検出・遮断処理を行ってから上記
ステップS1に戻る。なお、この異常検出・遮断処理に
おいては、RAM15a3の所定エリアに形成した異常
フラグfを1にする。
【0053】上記表示処理と日没時刻設定処理は具体的
には、図8のフローチャートに示すように行われ、まず
最初のステップS800において、表示停止フラグf0
が0であるか否かを判定し、このステップS800の判
定がYESであるときには次のステップS801に進
み、判定がNOのときには後述するステップS815に
進む。ステップS801においては、上記ステップS7
において計量したガス使用量を表示器15hに対して出
力する。このガス使用量の出力に基づいて、表示駆動回
路15h2は液量表示板15h1を駆動して使用量表示
領域15h11にガス使用量を表示させる。続いてステ
ップS802に進んで異常フラグf1が0であるか否か
を判定する。異常フラグf1は初期化処理において通常
0にされているので、上記ステップS10の異常検出・
遮断処理において1にされるまで、すなわち、異常検出
が行われるまでは0となっている。一度1にされた異常
フラグf1は異常が解消されるまでその状態に保たれ
る。
【0054】いま、異常状態が生じておらず、異常フラ
グf1が0であるときにはステップS803に進み、こ
こでインタフェース回路15dを介して入力する光セン
サ15nが出力している周囲の明るさに応じた大きさの
信号をA/D変換して読み込み、この読み込んだ明るさ
信号に基づいて、周囲の明るさが日没に対応する所定値
以下であるか否かを判定する。このステップS803の
判定がNOであるときには夜間でないと判断して図6の
フローチャートの次のステップS10に進み、判定がY
ESであるときには一応夜間であることを検出して次の
ステップS803aに進んで読み込み済みフラグf2が
0であるか否かを判定する。ステップS803aの判定
がYESときには次のステップS804に進み、NOの
ときには後述するステップS813に進む。
【0055】なお、異常が生じて異常フラグf1が1と
なっているときには上記ステップS805において異常
内容に応じた異常表示信号を表示器15hに対して出力
する。この異常表示信号の出力により、表示駆動回路1
5h2は液量表示板15h1を駆動して異常表示領域1
5h12に異常内容を表示させてから図6のフローチャ
ートの次のステップS10に進む。
【0056】上記ステップS804に進んだときには、
ここでμCOM15a内のカレンダ及び時計15a4が
発生している時刻データtを読み込むとともに読み込み
済みフラグf2を1にしてからステップS806に進
む。ステップS806においては、ステップS804に
おいて読み込んだ時刻データによる時刻とRAM15a
3内の所定エリアに格納している日没時刻t0 とを比較
し、両者が等しくないか否かを判定する。両者が等しく
なく判定がYESのときにはステップS807に進んで
上記ステップS804において読み込んだ時刻データを
RAM15a3内の所定エリアに一時的に格納するとと
もに次のステップS808においてRAM15a3の所
定エリアに形成したカウンタの値nをインクリメントし
てからステップS809に進む。なお、カウンタnのカ
ウント値は上記ステップS0の初期化処理において通常
0にされている。上記ステップS806の判定がNOの
とき、すなわち、ステップS804において読み込んだ
時刻データによる時刻とRAM15a3内の所定エリア
に格納している日没時刻t0 とが等しいときにはステッ
プS807及びS808を飛ばしてステップS809に
進む。
【0057】上記ステップS809においては、ステッ
プS807でRAM15a3内の所定エリアに一時的に
格納した時刻データtとRAMの他の所定エリアに格納
している時刻データt1 とを比較し、tがt1 よりも遅
い時刻であるか、すなわち、t1 <tであるか否かを判
定する。この判定がYESのとき、すなわち、tの方が
1 よりも遅いときにはステップS810に進む。ステ
ップS810においては、上記ステップS804におい
て読み込み所定エリアに一時的に格納した時刻データt
を他の所定エリアに格納していた時刻データt1 に代え
て格納してからステップS811に進む。また、ステッ
プS809の判定がNOのとき、すなわち、t1 の方が
tよりも遅いときには上記ステップS810、S811
などを飛ばして後述するステップS813に進む。
【0058】上記ステップS811においては、ステッ
プS806の判定により予め定めた日没時刻t0 とス
テップS804で読み込んだ時刻データtの時刻とが一
致せずステップS808でインクリメントしたカウンタ
の値nが予め定めた値a以上であるか否かを判定する。
ステップS811の判定がYESのときにはステップS
812に進んで上記ステップS810において最後に格
納した時刻データt1を新しい日没時刻t0 としてそれ
までのものに代えて格納するとともに、それまで格納し
ていた時刻データt1 と、読み込み済みフラグf2と、
カウンタの値nとをクリアして0にする。また、ステッ
プS811の判定がNOのときにはステップS812を
飛ばしてステップS813に進む。
【0059】ステップS813においては、上記ステッ
プS804において読み込んだ時刻データtが予め定め
た日没時刻t0 に等しいか又は過ぎているか否かを判定
し、この判定がYESのときにはステップS814に進
み、判定がNOのときには図6のフローチャートの次の
ステップS10に進む。ステップS814においては、
CPU15a1の電源出力ポートから液晶表示板15h
1とこれを駆動する表示駆動回路15h2とに対する電
源動作の供給を停止させることにより、上記ステップS
801において表示器15hに対して出力し液晶表示板
15h1に表示させていたガス使用量の表示を停止させ
るとともに表示停止フラグf0を1にする。なお、液晶
表示板15h1に行っている表示を停止させる方法とし
ては、これに限らない。例えば、使用量表示領域15h
1を構成する7桁の数字表示域の全てのセグメントを不
点灯状態にするようなデータを表示駆動回路15h2に
対して出力し、その状態に固定するようにしてもよい。
【0060】その後ステップS815に進み、ここで上
記ステップS803と同様の処理、すなわち、光センサ
15nが出力している周囲の明るさに応じた大きさの信
号をA/D変換して読み込み、この読み込んだ明るさ信
号に基づいて、周囲の明るさが日没に対応する所定値以
下であるか否かを判定する。このステップS815の判
定がNOであるときには夜間でないと判断し、次のステ
ップS816に進んで表示停止フラグf0を0にしてか
ら図6のフローチャートの次のステップS10に進み、
判定がYESであるときにはステップS817に進んで
異常フラグf1が0であるか否かを判定する。ステップ
S817の判定がYESのとき、すなわち、異常フラグ
f1が0であるときには図6のフローチャートの次のス
テップS10に進み、判定がNOであるときにはステッ
プS805に進んで異常内容に応じた異常表示信号を表
示器15hに対して出力してから図6のフローチャート
の次のステップS10に進む。
【0061】上述したフローチャートに基づく動作の説
明から明らかなように、CPU15a1は、ステップS
803及びS813の実行により、光センサ15nから
の信号によって周囲の明るさが日没に対応する所定値以
下であることを検出したとき、カレンダ及び時計15a
4が発生する時刻データによる時刻が予め定めた日没時
刻を過ぎていることを条件に夜間であることを検出し、
また、光センサ15nからの信号によって周囲の明るさ
が日没に対応する所定値以下であることを検出する毎に
時刻データを取得し、所定数取得した時刻データのうち
の最も遅い時刻を新しい日没時刻として設定し、この新
しい日没時刻を、RAM15a3の所定エリアに記憶し
た予め定めた日没時刻に代えて記憶させる。
【0062】しかし、RAM15a3に年間の日没時刻
を例えば1週間単位で記憶しておき、この記憶しておい
た日没時刻からカレンダの月日に基づいて読み出した時
刻になったときに表示を停止させるようにしてもよい。
ただし、このようにした場合には、日没時刻を記憶して
おくための記憶領域を必要とする他、カレンダ機能が狂
うと適切な日没時刻を読み出すことができなくなる。こ
の点、時計機能のみを利用し、日没時刻については学習
によって設定するようにした実施の形態では、このよう
な問題の起こる可能性が少なく有利である。しかも、単
に明るさだけによって表示の停止を行うものに比べ、悪
天候により周囲の明るさが実際の日没時刻よりも速く暗
くなっても、実際の日没前に表示手段へのガス使用量の
表示を停止させることがないという利点もある。
【0063】また、液晶表示板15h1に異常表示を行
っているときには、ステップS802の存在によって、
明るさが所定値以下になったことを検出して表示を停止
することを実行できなくしているので、夜間になったこ
とを検出しても表示が停止されることがなく、異常表示
を常に行うことができる。更に、ステップS815及び
S816の実行により、周囲が明るくなったときには、
自動的に表示禁止機能をキャンセルしてガス使用量の表
示を再開させることができる。
【0064】
【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
によれば、ガス使用量の表示を、夜間であることを検出
しているとき停止させ、ガス使用量を知る必要のない夜
間の間、表示のための動作電源を供給する必要をなくし
ているので、表示のための電池消費がなくなり、電池を
電源として動作し、ガス流速の測定に基づいてガス使用
量を計量して表示するものの消費量を抑えて電池寿命を
延ばすことができる。
【0065】また、請求項2記載の発明によれば、周囲
の明るさを検知し、この検知した周囲の明るさが日没に
対応する所定値以下であることを検出して夜間であるこ
とを検出するようになっていて、周囲が暗くなって日没
に対応する暗さになったところでガス使用量の表示を自
動的に停止させるので、通常周囲が暗い夜間に行われる
ことのない検針作業に支障をきたすことがない。
【0066】更に、請求項3記載の発明によれば、周囲
の明るさが日没に対応する所定値以下であることを検出
したとき、時刻データによる時刻が予め定めた日没時刻
を過ぎていることを条件に夜間であることを検出し、単
に周囲が暗くなったことで夜間と判断していないので、
悪天候により周囲の明るさが実際の日没時刻よりも速く
暗くなっても、実際の日没時刻前であるときには、ガス
使用量の表示を停止させることがなく、速く表示を停止
したために検針が行えなくなる可能性を防ぐことができ
る。
【0067】請求項4記載の発明によれば、周囲の明る
さが日没に対応する所定値以下であることを検出したと
きの時刻のうちの最も遅い時刻を新しい日没時刻として
設定してそれ以前のものに代えて記憶させ、学習によっ
て設定した日没時刻を利用するようにしているので、カ
レンダによって日没時刻を定めた場合のようにカレンダ
が狂って日没時刻を適切に利用できなくなるというよう
なことを防ぐことができる。しかも、新しい日没時刻
は、悪天候により周囲の明るさが実際の日没時刻よりも
速く、或いは日が短くなって周囲の明るさが予め定めた
日没時刻よりも速く日没に対応する所定値以下になるこ
とがあっても、所定期間毎に適切に設定することができ
る。
【0068】請求項5記載の発明によれば、異常を検出
しているとき表示停止を禁止し、各種の異常の検出に応
じて、異常に対応する異常表示を何時でも行うことがで
き、異常内容を何時でも知らせることができ、安全性を
損なうことがない。
【0069】請求項6記載の発明によれば、表示を反射
型液晶表示によって行っていてバックライトその他を必
要とするものに比べて、表示動作時の電力消費を少なく
できるので、この点からも電池の消費量を抑えて電池寿
命を延ばすことができる。
【0070】請求項7記載の発明によれば、表示の停止
を電源供給を遮断して行っていて、ガス使用量を表示さ
せていない非駆動時に消費される電力をもなくすること
ができるので、電池の消費量を効果的に抑えて電池寿命
を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電子式ガス計量表示装置の基本構
成を示すブロック図である。
【図2】本発明による電子式ガス計量表示装置が適用さ
れるガス供給設備を示すである。
【図3】本発明による電子式ガス計量表示装置の一実施
の形態を示す回路構成図である。
【図4】メータ制御コードの具体的な構成例を示す図で
ある。
【図5】図3中の液晶表示板の表示領域の具体的な構成
を示す図である。
【図6】図3のμCOM中のCPUが行う処理の一部を
示すフローチャートである。
【図7】流量に応じて流速の計測周期を変える様子を示
す説明図である。
【図8】図3のμCOM中のCPUが行う処理の一部を
示すフローチャートである。
【符号の説明】
15a11 計量手段(CPU) 15a111 流速計測手段(CPU) 15a12 夜間検出手段(CPU) 15a121 日没時刻設定手段(CPU) 15a13 表示制御手段(CPU) 15a14 異常検出手段(CPU) 15a15 禁止手段(CPU) 15a4 時計手段(カレンダ及び時計) 15a31 日没時刻記憶手段(RAM) 15h1 表示手段(反射型液晶表示板) 15h11 使用量表示領域 15h12 異常表示領域 15h2 表示駆動手段(表示駆動回路) 15i 電池 15n 光センサ

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電池と、表示手段と、ガス供給路に流れ
    るガス流の流速を計測する流速計測手段を有し、前記流
    速計測手段によって計測した流速に基づいてガス流量を
    求め、該求めたガス流量を積算してガス使用量を計量す
    る計量手段と、前記計量手段により計量したガス使用量
    を表示させるよう前記表示手段を駆動する表示駆動手段
    とを備え、前記電池を電源として動作する電子式ガス計
    量表示装置において、 夜間であることを検出する夜間検出手段と、 該夜間検出手段が夜間であることを検出しているとき、
    前記表示手段へのガス使用量の表示を停止させる表示制
    御手段とを更に備えることを特徴とする電子式ガス計量
    表示装置。
  2. 【請求項2】 前記夜間検出手段が、周囲の明るさを検
    知し明るさに応じた信号を発生する光センサを有し、該
    光センサからの信号によって周囲の明るさが日没に対応
    する所定値以下であることを検出して夜間であることを
    検出することを特徴とする請求項1記載の電子式ガス計
    量表示装置。
  3. 【請求項3】 前記夜間検出手段が、周囲の明るさを検
    知し明るさに応じた信号を発生する光センサと、時刻デ
    ータを発生する時計手段とを有し、前記光センサからの
    信号によって周囲の明るさが日没に対応する所定値以下
    であることを検出したとき、前記時計手段が発生する時
    刻データによる時刻が予め定めた日没時刻を過ぎている
    ことを条件に夜間であることを検出することを特徴とす
    る請求項1記載の電子式ガス計量表示装置。
  4. 【請求項4】 前記夜間検出手段が、前記予め定めた日
    没時刻を記憶する日没時刻記憶手段と、該日没時刻記憶
    手段に前記予め定めた日没時刻を記憶させた後、前記光
    センサからの信号によって周囲の明るさが日没に対応す
    る所定値以下であることを検出する毎に前記時計手段が
    発生している時刻データを取得し、所定数取得した時刻
    データのうちの最も遅い時刻を新しい日没時刻として設
    定し、該新しい日没時刻を前記日没時刻記憶手段に記憶
    した前記予め定めた日没時刻に代えて記憶させる日没時
    刻設定手段とを有することを特徴とする請求項3記載の
    電子式ガス計量表示装置。
  5. 【請求項5】 各種の異常を検出する異常検出手段と、 該異常検出手段が異常を検出しているとき、前記表示制
    御手段による表示停止を禁止する禁止手段とを更に備
    え、 前記表示手段が、前記ガス使用量を表示する使用量表示
    領域と各種の異常に対応した複数の異常表示を行う異常
    表示領域とを有し、 前記表示駆動手段が、前記計量手段により計量したガス
    使用量を表示させるよう前記使用量表示領域を駆動し、
    前記異常検出手段による各種の異常の検出に応じて該異
    常に対応する前記異常表示領域を駆動することを特徴と
    する請求項1記載の電子式ガス計量表示装置。
  6. 【請求項6】 前記表示手段が反射型液晶表示手段から
    なることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の電
    子式ガス計量表示装置。
  7. 【請求項7】 前記表示制御手段は、前記電池から前記
    表示手段及び前記表示駆動手段への電源供給を遮断して
    前記表示手段へのガス使用量の表示を停止させることを
    特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の電子式ガス計
    量表示装置。
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