JPH01148982A - 電圧監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、電圧監視装置に関し、特に電池を電源とする
装置の電池電圧の低下を監視する電圧監視装置に関する
ものである。

（従来の技術） 近年におけるガスメータや水道メータ等の種々の計測装
置においては、電源として電池を組込んでおり、この電
池からの電源供給に基いてガスの流量や水道の流量等を
計測するようにしている。

また、このような計測装置では消費電流をできる限り低
く抑えて電池の寿命が長くなるように考慮されている。

また、一方で、このような計測装置では電池の電圧が所
定の電圧以上低下した場合には正確な計測ができなくな
るため、電池の電源電圧の低下を監視するようにしてい
る。

このような電池の電源電圧の低下を監視するための電圧
監視装置としては、第５図及び第６図に示すようなもの
が知られている。第５図及び第６図に示す従来例では、
正常時の電池電圧Ｂｓより低い値の第１の警報レベルＥ
５と、この第１の警報レベルＥ５より低い値の第２の警
報レベルＥ＋とを設定している。第６図に示すように、
時間の経過と共に電池の電圧が低下すると、まず、電圧
検出器３が時刻ｔ　ＩＴにおいて電池１の電圧が第１の
警報レベルＥ５に低下したことを検出し、検出信号Ａを
制御部１１へ出力する。制御部１１は電圧検出器３から
の検出信号Ａを入力すると、表示部１３を駆動して電池
１の電圧が第１の警報レベルＥ５に低下したことを表示
させる。更に、電池１の電圧が低下し時刻ｔ　ＩＩにお
いて第２の警報レベルＥ１に達したとすると、電圧検出
器２３が電池１の電圧が第２の警報レベルＥｌ以下の電
圧に低下したことを検出し、検出信号Ｂを制御部１１へ
出力する。制御部１１は電圧検出器２３からの検出信号
Ｂを入力すると、表示部１３を駆動して電池１の電圧が
第２の警報レベルＥ１以下に低下した旨を表示させる。

ここで第２の警報レベルＥ１は計測部１５が正常に動作
できる限界値を考慮して設定されており、制御部１１は
検出信号Ｂを入力すると、計測部１５の計測動作を停止
させる。

従って、電池１の電圧が第１の警報レベルＥ５を低下し
第２の警報レベルＥ１に達するまでの期間においては計
測部１５が計測動作を継続しており、電池１の電圧が第
１の警報レベルＥ５から更に低下して第２の警報レベル
Ｅｌに達するまでの期間において、表示部１３を確認し
た検針員または担当者等が電池１もしくは計測装置を交
換するようにしている。

この場合において前述したガスメータや水道メータ等の
計測装置では消費電流をできりかぎり低く抑えることに
より、電池の寿命を１０年以上に設定している。これに
対しガスまたは水道等の検針の周期は一カ月若しくは二
ケ月程度であり、前述の電池の電圧が第１の警報レベル
Ｅ５から第２の警報レベルＥｌに低下するまでの期間に
おいて、電池若しくは計測装置を確実に交換するように
している。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、第５図及び第６図に示した従来例では、
第１の警報レベルＥ５を検出するための電圧検出器３と
、更に、第２の警報レベルＥ１を検出するための電圧検
出器２３の２個の電圧検出器を必要としており、このた
め計測装置が大型化すると共にコストが高くなるという
問題が生じた。更に、前述したように２個の電圧検出器
を稼動させることから計測装置の消費電流が多くなり、
電池の寿命が低下するという問題が生じた。　このため
、第２の警報レベルＥ１だけを設定し、この第２の警報
レベルＥ１を検出するための電圧検出器を１個設けるよ
うに構成することが考えられるが、電池１の電圧が第２
の警報レベルＥ１より低下した場合には、計測部１５の
計測動作が完全に停止してしまうことから改善の余地が
残されていた。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、簡単な構
成により、装置の小形化を達成すると共に、コストの低
減を図るこことのできる電圧監視装置を提供することを
目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明は、電圧監視装置に、
電池から出力される電圧を検出する電圧検出手段と、経
過時間を計時して、予め設定される所定時間が経過した
ことを検出したときに検出信号を出力する計時手段とを
有して構成しな。

（作用） 本発明における電圧監視装置においては、電池から出力
される電圧が所定電圧以下になったときからの経過時間
を計時して、予め設定される所定時間が経過したことが
検出されたときに検出信号を出力する。

（実施例） 以下、本発明による実施例を図面を参照して詳細に説明
する。

まず、第１図に示した実施例を説明すると、所定の直流
電圧Ｅｓを出力する電池１は電圧検出器３及び制御部５
に接続されており、所定の直流電圧Ｅｓを電圧検出器３
及び制御部５へ供給する。

電圧検出器３は第２図に示すように電池１の電圧が通常
の電圧Ｅｓから所定電圧以下に低下した第１の警報レベ
ルＥ５に達したことを検出するための第１の検出手段で
ある。具体的には、第１の警報レベルであるＥ５と同一
電圧のツェナー電圧を有するツェナーダイオード及びこ
のツェナーダイオードのツェナー電圧を基準電圧とする
コンパレータ等により構成される。制御部５はカウンタ
７、基準クロック発生回路９及び制御回路１１で構成さ
れている。電圧検出器３の出力端子はカウンタ７及び制
御回路１１に接続されており、電池１の電圧が第１の警
報レベルＥ５に低下した旨の検出信号Ａがカウンタ７の
リセット端子ＣＬに与えられると共に、制御回路１１へ
与えられる。また、カウンタ７と基準クロック発生回路
９とが信号線で接続されており、基準クロック発生回路
９からの所定周期の基準クロックがカランタフのタロツ
ク入力端子ＣＫに与えられる。また、カランタフの出力
端子は制御回路１１に接続されている。したがって、カ
ウンタ７゛は、検出信号Ａを入力すると、計数値をリセ
ットすると共に、検出信号Ａを入力してからの経過時間
を計測する。即ち、カウンタ７は検出信号Ａを入力する
と、それ以後に得られる基準クロック発生回路９からの
所定周期の基準クロックを計数することにより、検出信
号Ａを入力してからの経過時間を計測し、この計測した
時間経過の情報を制御回路１１へ送出する。表示部１３
、は制御回路１１と接続されており、制御回路１１は検
出信号Ａを入力すると、表示部１３を駆動して第１の警
報レベルＥ５に電圧が低下した旨を表示させる。また、
制御回路１１はカウンタ７からの検出信号Ｂ、即ち検出
信号Ａを入力してから所定の時間が経過した旨の情報を
入力すると、表示部１３を駆動して電池の電圧が第１の
警報レベルＥ５に低下した後、更に所定の経過時間が経
過した旨を表示させる。計測部１５はガスの流量若しく
は水道の流量等を計測するための計測部である。この計
測部１５と制御回路１１が接続されており、制御回路１
１は検出信号Ｂを入力すると、計測部１５の計測動作を
停止させる。

次に第２図を参照して第１図に示した実施例の動作を説
明する。

電池１の電圧が通常の電圧Ｅｓから徐々に低下し、第２
図に示すように時刻上１において電池１の電圧が第１の
警報レベルＥ５に低下したとすると、電圧検出器３が検
出動作し、検出信号Ａをカウンタ７のリセット端子ＣＬ
及び制御回路１１へ送出する。これにより、カウンタ７
は前回の計数値をクリアすると共に、その後、入力する
基準クロック発生回路９からの所定周期の基準クロック
を計数する。また、制御回路１１は検出信号Ａを入力す
ると、表示部１３を駆動して電池１の電圧が第１の警報
レベルＥ５に低下した旨を表示させる。

次に電池１の電圧が更に低下し、第２図に示すように時
刻ｔ２において、電池１の電圧が第１の警報レベルＥ５
より低い値のレベルＥ３に低下したとすると、制御部５
はこのような電池１の電圧低下の監視を継続する。すな
わち、カウンタ７は検出信号Ａを入力してからの時間経
過を計測しており、この基準クロック発生回路９からの
所定周期の基準クロックを計数する。カウンタ７はこの
所定周期の基準クロックの計数値に基づく経過時間が第
２図に示すように時間Ｔ１に達すると、時刻ｔ３におい
て検出信号Ｂを制御回路１１へ送出する。制御回路１１
は表示部１３を駆動して電池１の電圧が第１の警報レベ
ルＥ５に低下した後に、所定の経過時間が経過した旨を
表示させる。また、制御回路１１は計測部１５の計測動
作を停止させる。

ここで、制御部５もしくは計測部１５の消費電流をでき
る限り少なく設定することにより、第２図に示すように
検出信号Ａが出力された時刻ｔ１から所定の経過時間Ｔ
１が経過した時刻ｔ３における電池１のレベルＥ３は、
第６図の従来例に示した第２の警報レベルＥ１より高い
値となるように設定される。すなわち、検出信号Ａが出
力されてからの経過時間ＴＩの期間においては、計測部
１５を確実に動作できるようにしている。また、この経
過時間Ｔ１の期間は通常の検針期間、例えば２ケ月の期
間より長い期間となるように設定され、この期間内にお
いて検針員若しくは担当者が電池１または計測装置を交
換するようにしている。

まな、第２図に一点鎖線で示すように装置の消費電流が
増大し、電池１の電圧が急速に低下する場合には、この
電圧の低下の割合に応じて経過時間Ｔ、を選定するよう
にするとよい。この場合にも、経過時間ＴＩは通常の検
針期間よりも長い期間に設定することが望ましい。

また、第１図に示した実施例では、制御部５としてカウ
ンタ７、基準クロック発生回路９及び制御回路１１とで
構成した場合を例にとって説明したが、制御部５をタイ
マ機能を有するマイクロコンピュータで構成することが
できる。

すなわち、マイクロコンピュータにカウンタ７及び基準
タロツク発生回路９の機能を内蔵させるようにすると、
装置構成を更に簡略化することができ、コストの低減を
図ることができる。

次に第３図及び第４図を参照して本発明の他の実施例を
説明する。

第３図及び第４図に示した例では、電池１の電圧低下を
常時監視することなく、所定の周期毎に監視すると共に
、第１の警報レベルＥ５に低下した後、すなわち検出信
号Ａが出力されてからの経過時間Ｔ１の値を前述した電
圧低下の監視の周期に基づくチエツク回数に応じて設定
するようにしたことを特徴とする。

具体的に説明すると、電池１はトランジスタ１７のエミ
ッタへ接続されると共に、トランジスタ１７のコレクタ
は抵抗１９を介して接地されている。また、トランジス
タ１７のベースは制御回路１１に接続されており、制御
回路１１に内蔵したパルス発生回路からの所定周期毎の
パルス信号に基づいてトランジスタ１７を周期的に動作
させる。

また、トランジスタ１７のコレクタと抵抗１９との接続
点からは電圧検出器３の入力端子に接続されており、前
述したトランジスタ１７の周期的な動作に同期して電池
１の電圧が所定周期毎に電圧検出器３へ与えられる。従
って、電圧検出器３はトランジスタ１７の動作周期に同
期して所定の周期の監視周期毎に電池１の電圧低下を監
視する。

電圧検出器３はこのように所定周期毎に得られる電池１
の電圧を監視し、電池１の電圧が第４図に示すように第
１の警報レベルＥ５に低下した時刻ｔｓａの次の監視時
上〇において、検出信号Ａを制御回路１１へ送出する。

制御回路１１は第４図に示すように、時刻ｔ６において
、電圧検出器３からの検出信号Ａを入力すると、表示部
１３を駆動し、電池１の電圧が所定の第１の警報レベル
Ｅ５を低下した旨を表示させる。また、制御回路１１は
第４図に示すように、時刻ｔ６からの経過時間を計測す
る。

すなわち、制御回路１１は第４図に示すように所定の監
視周期Ｔｓ毎にパルスを発生させるためのパルス発生回
路を内蔵しており、この所定周期ＴＳ毎に得られるパル
スのパルス周期に基づいて時刻上〇からの経過時間を計
測する。この計測時間Ｔ１としては第４図の例では電圧
監視を周期的に監視するためのパルス信号の周期ＴＳの
２倍の長さに設定している。従って制御回路１１、は時
刻ｔ７から周期ＴＳの２倍の長さに相当する期間ＴＩが
経過した場合には、電圧検出器３からの検出信号Ａが継
続して送出されていることを確認して計測部１５の計測
動作を停止させる。

第３図及び第４図に示した実施例では、電池１の電圧低
下を常時監視するのではなく、所定周期毎に監視するよ
うにしたことから、装置全体の消費電流を低減させるこ
とができる。

尚、第３図及び第４図に示した実施例では時刻ｔ６から
の期間ＴＩの値として電圧低下を周期的に監視するため
の所定周期ＴＳの２倍の値に相応する時間を設定した場
合を例にとって示したが、本発明はこれに限定されるこ
となく、周期ＴＳの２倍以上の適宜の値に設定すること
ができる。この場合も期間Ｔ１は通常の検針期間よりも
長い値の期間となるように選定することが望ましい。

さらに、このときの期間Ｔ１を経過したときのｔ８にお
ける電池の電圧レベルＥ２の値は第６図に示した従来例
の第２の警報レベルＥ１の値よりも高くなるように設定
することが望ましい。

また、前述した実施例では、電池１の電圧が第１の警報
レベルＥ５に低下したときに表示部１３を駆動してその
旨を表示させるように構成したが、表示部１３を駆動す
るのみならず、送信器を設けて電池の電圧が第１の警報
レベルＥ５以下に低下した旨を電話回線や無線により送
信するように構成すると、検針者若しくは担当者は電池
の電圧の低下を迅速、且つ確実に知ることができる。

また、前述した実施例では、電池の電圧の低下に応じて
第１の警報レベルＥ５に低下したときに第１の警報を発
するとともに、この第１の警報がなされてから所定時間
経過後に第２の警報を発するように構成したが、本発明
はこれに限定されることなく、更に３段階以上の適宜の
状態毎に警報を発するように構成すると、更にきめこま
かな電池電圧の監視を実行することができる。

［発明の効果］ 以上説明してきたように本発明によれば、電圧検出手段
が電池電圧の低下を検出した後、このような電圧低下の
状態が所定時間を経過したときに検出動作するようにし
たことから、簡単な構成により、特に電池を駆動源とす
る装置の小型化を実現することができ、さらにコストの
低減を図ることができる。

また、１個の電圧検出器を用いることにより、二段階の
警報を実施するようにしたことから、装置全体の消費電
力を低減させることができ、装置の信頼性を向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図に示す実施例の動作を説明するための説明図、第
３図は他の実施例を示すブロック図、第４図は第３図に
示す実施例の動作を説明するための説明図、第５図は従
来例を示すブロック図、第６図は第５図に示す従来例の
動作を説明するための説明図である。 ３・・・電圧検出器　　　　　　　７・・・カウンタ９
・・・基準クロック発生回路　１１・・・制御回路代理
人Ｊ１ｊ′−上二　幻・　１呆男 第１図 第２図 第３図 Ｓ 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電池から出力される電圧を検出する電圧検出手段
   と、 経過時間を計時して、予め設定される所定時間が経過し
   たことを検出したときに検出信号を出力する計時手段と
   を有して、 電池から出力される電圧が所定電圧以下になったときか
   ら、所定時間が経過したときに検出信号を出力するよう
   にしたことを特徴とする電圧監視装置。
2. （２）前記計時手段は、所定周期毎に出力されるクロッ
   クパルスのパルス数を計数することにより、所定時間の
   経過を検出することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の電圧監視装置。