JPH07190831A - 通信機能付ガスメータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 設定作業時に電線の接続をなくして非接触で
通信ラインを接続する。設定作業時のノイズの侵入をな
くす。設定時の通信速度を速くして設定作業時間を短か
くする。 【構成】 ガスメータ１はマイコン２がガス流量を監視
し異常流量のときはしゃ断弁３を閉じる。リードスイッ
チ４は本来テストしゃ断用である。切り換え回路８は電
話回線１１に接続されるべき第１の通信ライン９に通常
は接続されている。設定器１７のＩ／Ｏ部１５をガスメ
ータ１に近接配置し、電磁石１９を動作させてリードス
イッチをＯＮし、発光ダイオード２０を一定周波数で点
滅させると、マイコン２が判断して切り換え回路８を第
１の通信ライン９から第２の通信ライン７に切り換え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マイコンを搭載したガ
スメータの外部との通信ラインの切換方法とその方法の
実施に使用する通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】内蔵のマイコンがガス流量を常時監視し
て安全を守る安全機能を備えたマイコンガスしゃ断装置
付ガスメータが公知である。

【０００３】ガスメータ内蔵のマイコンには、ガス使用
時における様々な異常使用状態がプログラムされてお
り、流量異常や長時間にわたるガスの異常使用が発生す
ると、マイコンがすばやく判断して、しゃ断弁を閉じ、
ガスをしゃ断する。また、感震器や圧力センサを内蔵
し、感震器からの信号によって、大きな地震のときに、
ただちにガスをしゃ断したり、供給ガス圧が異常低下し
た場合にただちにガスをしゃ断する。

【０００４】また、ガスメータ内蔵のマイコンに、各種
の定数等例えばパルス単位や器差補正係数を設定するた
めに、ガスメータの外部から通信線を介して所定の電気
信号をメータに送って設定したり、マイコンが記憶して
いる定数やガス使用量等の内容（情報）を通信線を介し
てメータ外部へ送出するように要求することがある。こ
のような通信機能を備えたガスメータでは通信線へ電気
的に接続するためのリード線を備えており、マイコンを
搭載したプリント基板に一端を接続したリード線の他端
がメータケースの外部へ引き出されている。

【０００５】この外部へ引き出されたリード線の端部
は、ガスメータを需要家に設置して電話回線の網制御装
置（ＮＣＵ）に接続するまでは、絶縁のために熱収縮チ
ューブを被せて保護してある。

【０００６】なお、リード線を介しての、ガスメータの
内部と外部の通信速度は３００ｂｐｓで、通信の信頼性
を上げるため、水平・垂直パリティチェックだけでな
く、特殊な誤り制御を行なっている。

【０００７】また、ＮＣＵはフォトカプラを備えてい
て、このフォトカプラにより、電話局側の通信線とメー
タ側の通信線（前記リード線）とを電気的に絶縁するよ
うになっている。

【０００８】更にまた、この種のマイコンガス遮断装置
付ガスメータでは、メータ号数を設定してから感震しゃ
断もしくは圧力しゃ断以外のしゃ断をするまでの間に感
震器もしくは圧力センサの信号による感震しゃ断もしく
は圧力しゃ断をしないように回避する感震・圧力マスク
モードを備えている。このモードに設定しておくこと
で、流量試験をするときに、感震器もしくは圧力センサ
での遮断を回避し、作業効率の向上を図っている。感震
・圧力マスクモードの解除は感震器もしくは圧力センサ
以外の信号によるしゃ断である。

【０００９】電話回線を用いないでガスメータに各種設
定をしたり、ガスメータ内の情報を読み出すには、通信
用の前記リード線の熱収縮チューブを被せた先端部を切
り取って、まとめてあるリード線をばらし、絶縁被覆を
むき、設定読み取り用の周知の設定器の接続具であるワ
ニ口クリップをリード線に接続して、設定器を操作する
ことで行なっている。このとき、ワニ口クリップの極性
を間違えて接続すると、マイコンがしゃ断弁を閉じてガ
スをしゃ断する構造にガスメータがなっている。このと
きには、復帰時間として２分間放置しなければならな
い。また、設定が終了すると絶縁被覆をむいた部分を切
り取り、熱収縮チューブを被せ、リード線を束ねるとい
う作業を行なっている。

【００１０】また、マイコンガス遮断装置付ガスメータ
では、メータの前面にリードスイッチからなるテストス
イッチが設けられ、このテストスイッチに永久磁石を近
づけて一定時間以上保持することで、テストスイッチが
０．２秒以上の間オンとなるとマイコンがしゃ断弁を閉
じてガスを遮断するように構成され、これをテスト遮断
と呼んでいる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】通信機能を有する前記
従来のガスメータでは、電話回線に接続すべきリード線
を設定器に接続して、設定器を操作していたので、熱収
縮チューブを被せたリード線の先端部を切りとって絶縁
被覆をむいてワニ口クリップで接続し、設定作業終了後
に、再びリード線に熱収縮チューブを付けるという面倒
な作業をしなければならないという問題点があった。ま
た、リード線が短かくなるため、設定作業がしにくくな
るという問題点もあった。

【００１２】また、設定作業時にワニ口クリップの極性
を間違えて接続したりすると、しゃ断弁が閉じて、所定
の復帰時間を要し、作業効率が悪くなるという問題点が
あった。

【００１３】そこで、本発明は、ガスメータの内部情報
の読み取り作業も含む設定作業時におけるこれらの問題
点を解消できる通信機能付ガスメータを提供することを
第１の目的とする。

【００１４】近時、通信機能付ガスメータとして多機能
化が進められ、設定器を使って設定作業する時に設定器
からガスメータへ送る情報量や、ガスメータから設定器
へ送る情報量が増加する傾向にあり、設定作業に要する
時間が増大し、作業効率が悪くなるという問題点もあ
る。

【００１５】そこで、本発明はかかる問題点を解消でき
る通信機能付ガスメータを提供することを第２の目的と
する。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
るために、請求項１の発明は内蔵のマイコン（２）でガ
ス流量を監視し、ガスの異常使用が発生するとしゃ断弁
（３）を閉じてガスをしゃ断し、かつ外部からの磁気に
感応するスイッチ（４）を有するマイコンガスしゃ断装
置と、外部と信号のやりとりをする第１の通信ライン
（９）とを備えた通信機能付ガスメータにおいて、メー
タの外方に向けて配設した発光ダイオード（５）とフォ
トトランジスタ（６）に接続した第２の通信ライン
（７）と、前記第１の通信ライン（９）と第２の通信ラ
イン（７）を切り換え接続する切り換え回路（８）と、
前記スイッチ（４）もしくはフォトトランジスタ（６）
の信号を判断して前記切り換え回路（８）を切り換える
制御回路（２）とを具備したことを特徴とする。

【００１７】また、前記第２の目的を達成するために、
請求項２の発明は、前記切り換え回路（８）を第２の通
信ライン（７）側に切り換えるときに、通信速度を制御
するクロック周波数を高くするように構成したことを特
徴とする請求項１記載の通信機能付ガスメータである。

【００１８】

【作用】ガスメータ製造工場や、ガス需要家にガスメー
タを設置する場所で、設定器を用いて、第１の通信ライ
ンを用いないで設定作業による信号のやりとりをすると
きは、設定器の磁気コイルと発光ダイオードとフォトト
ランジスタをそれぞれガスメータのスイッチ（４）とフ
ォトトランジスタ（６）と発光ダイオード（５）に対向
配置して行なう。

【００１９】設定器の所定の動作によるスイッチ（４）
もしくはフォトトランジスタ（６）の信号を制御回路
（２）が判断して切り換え回路（８）を第２の通信回路
に切り換える。

【００２０】これで、第２の通信回路により、光通信
で、ガスメータと設定器との信号のやりとりがされる。
このとき、請求項２の発明では通信用クロック周波数が
高い周波数に切り換えられるため、設定作業の信号のや
りとりを高速で行なうことになる。

【００２１】

【実施例】図１において、１はマイコンガス遮断装置を
備えた通信機能付ガスメータで、計量機能部は省略して
あり図示してない。２はマイコン、３はガス入口に設け
たしゃ断弁で、マイコン２には、ガス使用時における様
々な異常使用状態がプログラムされており、流量異常な
どガスの異常使用が発生すると、マイコン２が判断して
しゃ断弁３を閉じガスをしゃ断する。

【００２２】なお、前述のように、地震を検知したり、
供給ガス圧の異常低下を検知する感震器や圧力センサが
設けてあるが、これらは図示されてない。４はリードス
イッチ（リードＳＷ）からなるテストスイッチで、ガス
メータ１の前面に配置され、マイコン２に接続されてい
る。

【００２３】５と６はガスメータ１の前面に、テストス
イッチ４と並置された発光ダイオード（以下ＬＥＤと略
記する）とフォトトランジスタ（以下フォトＴｒと略記
する）で、第２の通信ライン７により切り換え回路８に
接続されている。

【００２４】９は切り換え回路９に一端を接続した第１
の通信ラインで、その他端はガスメータ１の外部に引き
出されて、網制御回路（以下ＮＣＵと略記する）１０を
備えた電話回線１１に接続される。なおＮＣＵ１０はフ
ォトカプラ１２を内蔵していて、ガスメータ側の第１の
通信ライン９と、電話回線１１との間を電気的に絶縁し
ている。こうして、第１の通信ライン９と電話回線１１
とはフォトカプラ１２で光結合されている。

【００２５】電話回線１１は周知の交換機に接続され、
更に自動検針用の検針センタのコンピュータと接続され
る。なお、ガスメータ１を図示のようにＮＣＵ１０を介
して電話回線１１に接続するのは、ガスメータ１をガス
の需要家に設置してからであり、設置までは接続されて
いない。そのため、設置までは、第１の通信ライン９を
構成するリード線（電線）は、ガスメータ１からわずか
に引き出された長さで切断され、切断した端部を絶縁す
るために熱収縮チューブで被せてある。

【００２６】従って、このリード線（第１の通信ライン
９）を、ガスメータ設置後にＮＣＵ１０に接続するには
ＮＣＵ１０側のリード線に、第１の通信ライン９のリー
ド線の先端熱収縮チューブ部分を切断し、絶縁被覆をむ
いて接続する。

【００２７】１３は、マイコン２と切り換え回路８とを
接続する接続部である。１４は、パソコンで、設定器の
本体をなし、設定器Ｉ／Ｏ部１５と、接続線１６ととも
に設定器１７を構成する。

【００２８】設定器Ｉ／Ｏ部１５は、磁気コイル１８を
巻回した電磁石１９と、ＬＥＤ２０とフォトＴｒ２１を
備えており、設定作業をするとき、図示のように、電磁
石１９、ＬＥＤ２０及びフォトＴｒ２１が、それぞれガ
スメータ１のテストスイッチ４、フォトＴｒ６及び発光
ダイオード５に対向するように設定器Ｉ／Ｏ部１５を設
置する。

【００２９】次に設定器１７による設定作業について説
明する。設定作業の手順のうち、設定器１７側の手順は
パソコン（１４）にプログラムされている。設定作業の
最初に、電磁石１９とＬＥＤ２０を作動させる。電磁石
１９は０．２秒間以上ＯＮさせ、このＯＮ時間の間（厳
密には、電磁石１９がＯＮする少し前から、電磁石１９
がＯＦＦする少し後までの時間）一定の周波数で点滅さ
せる。この電磁石１９とＬＥＤ２０の動作が設定作業の
開始を意味する。

【００３０】電磁石１９の動作でテストスイッチ（リー
ドスイッチ）４がＯＮすると、マイコン２が作動してフ
ォトＴｒ６の電源をＯＮするように回路やマイコン２の
プログラムが定めてある。そしてフォトＴｒ６が設定器
側のＬＥＤ２０の前記一定の周波数の点滅による光信号
を受けると、マイコン２が設定器１７からの通信要求が
あると判断して、切り換え回路８を第２の通信ライン側
７に切り換える。なお、フォトＴｒ６の電源をＯＮする
のは、切り換え回路８を第２の通信ライン７側に切り換
えることと同様の処理で行なう。こうして、テストスイ
ッチ４を動作させる操作が行なわれたとき、その操作が
本来からあるテストしゃ断機能を動かすものか、あるい
は設定作業のための通信を行なう（要求する）操作かを
判断する機能をマイコン２に設けている。

【００３１】もし設定作業の通信のための操作と判定し
たときは上述のように切り換え回路８を第１の通信ライ
ン９から切り離して、第２の通信ライン７側へ切り換え
る。そしてマイコン２による通信速度のクロック周波数
を一段と高い周波数に切り換えて待機する。通信のため
でないと判断したときには、切り換え回路８は切り換え
ずに本来の動作を行なうように構成しておく。

【００３２】これにより、本来機能の感震・圧力マスク
モードは解除されることなく、切り換え回路８を切り換
えることができる。第２の通信ライン７へ切り換えた切
り換え回路８は、設定器１７との通信が終了したと判断
したとき、あるいは一定時間の経過により、第１の通信
ライン９に戻す。

【００３３】このように、テストスイッチ４がＯＮする
とフォトＴｒ６の電源がＯＮになるように構成すること
で、設定器１７による設定作業を行なわないときの、フ
ォトＴｒ６による電力消費をなくし、ガスメータ１の内
蔵電池の消耗を防止する。

【００３４】第２の通信ライン７へ切り換え後は、１０
秒間電文待機状態として設定器からの電文を待つ。この
１０秒間に電文がないか、あるいはハイ「Ｈ」状態が１
秒以上あったら、切り換え回路８を第１の通信ラインへ
戻す。第１の通信ラインに戻す条件は設定作業の途中で
も同様とする。

【００３５】また終了電文受信時にも切り換えスイッチ
８を第１の通信ライン９側に戻す。第２の通信ラインと
同様とする。更に又、第２の通信ラインに切り換えたと
きは、通信速度を上げると同時に、特殊な誤り制御もな
くし、水平・垂直パリティチェックのみとする。こうす
ることで、通信時間をより短縮して、設定作業を短かい
時間で終了できるようにしている。

【００３６】このような作動を図２のタイミングチャー
トに示す。この図２で、メータ側フォトＴｒ６と設定器
側フォトＴｒ２１のＯＮ、ＯＦＦは、これ等各トランジ
スタへの電源供給の有無を意味する。設定器側ＬＥＤ２
０の前記一定周波数の点滅がなくなってから、図２の一
定の待機時間後に、先ず設定器側のＬＥＤから信号イの
ように通信データが送出され、メータ側フォトＴｒ６が
これを符号ロのように受信する。次に、メータ側ＬＥＤ
５が符号ハのように通信データを送出し、これを設定器
側フォトＴｒ２１が符号ニのように受信する。このよう
にして、設定器１７とガスメータ１とが第２の通信ライ
ン７を介して、かつ光結合で信号のやりとりをする。

【００３７】図３は、設定器１７で通常のしゃ断動作を
行なうときのタイミングチャートである。このときは、
電磁石１９によりメータ側のテストスイッチ４を０．２
秒以上ＯＮにする。ガスメータ１は、テストスイッチ４
がＯＮして０．２秒後にしゃ断弁３をしゃ断してガスを
止める。フォトＴｒ６の電源はテストスイッチ４がＯＮ
している始めの０．２秒間だけＯＮする。

【００３８】次に、上記の動作を行なうための、フロー
チャートを図４に従って説明する。ステップ１０１でフ
ォトＴｒ６の電源をＯＮにし、ステップ１０２に移る。

【００３９】ステップ１０２で、フォトＴｒ６の信号か
ら、一定周期の点滅が有るかを判断する。ＹＥＳのとき
はステップ１０３で点滅フラグを立て、更にステップ１
０５に移る。

【００４０】ステップ１０２で、ＮＯのときは、ステッ
プ１０４で点滅フラグを０とし、更にステップ１０５に
移る。ステップ１０５で０．２秒経過したか判断し、Ｙ
ＥＳのときはステップ１０６に移る。ＮＯのときはメイ
ンルーチンに移る。

【００４１】ステップ１０６で点滅フラグが１かを判断
し、ＹＥＳのときはステップ１０７に移る。ステップ１
０７で切り換え回路を第２の通信ラインに切り換えて通
信フローに移る。ステップ１０６がＮＯのときはステッ
プ１０８でフォトＴｒ６の電源をＯＦＦにし、テストし
ゃ断のフローへ移る。

【００４２】なお、上記実施例では、電磁石１９を０．
２秒以上動作させ、かつそのときにＬＥＤ２１を短かい
周期（一定の周波数）で点滅させ、このときのテストス
イッチ４とフォトＴｒ６の信号から、設定器１７の設定
作業のための通信の開始の合図があったとマイコン２が
判断して切り換え回路８を第２の通信ライン７側に切り
換えるようにしたが、設定作業のための通信の開始の合
図としては別の方式でもよい。

【００４３】例えば、電磁石１９を交流励磁すること
で、テストスイッチ４を一定周波数で断続（ＯＮ．ＯＦ
Ｆ）させ、その信号をマイコン２で判断して切り換え回
路８を第２の通信ラインへ切り換えるように制御しても
よい。こうすると、設定器のプログラムや、ガスメータ
の回路及びプログラムが上記実施例よりも簡単になる。

【００４４】

【発明の効果】本発明の通信機能付ガスメータは上述の
ように構成されているので、ガスメータ製造工場からの
出荷時とか、需要家への設置時などに、ガスメータに各
種定数などの設定を行なったり、ガスメータのマイコン
の内容を読み出したりするといわゆる設定作業を行なう
ときに、設定器のＩ／Ｏ部をガスメータに近接させて位
置決めして、光信号でやりとり出来るため、従来のよう
にリード線を切断したり、ワニ口クリップで接続したり
等する手間がはぶけ、ワニ口クリップの極性を間違える
ことによる作業の中断もなくなる。

【００４５】又、設定器とガスメータとの通信を光結合
で非接触で行なうため、従来のようにリード線に電線を
接続する場合のようなノイズ等の侵入を避けることがで
き、設定作業が確実となり、ガスメータの品質が向上す
る。

【００４６】また、第２の通信ラインへの切り換えに合
わせて、通信速度のクロック周波数を高い値に切り換え
るようにしたので、設定作業の通信速度が速くなり、こ
の面からも設定作業の短縮ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の概略ブロック図。

【図２】本発明の実施例のタイミングチャート。

【図３】本発明の実施例のタイミングチャート。

【図４】本発明の実施例のフローチャート。

【符号の説明】

１ 通信機能付ガスメータ ２ マイコン、制御回路 ３ しゃ断弁 ４ テストスイッチ（リードスイッチ） ５ 発光ダイオード ６ フォトトランジスタ ７ 第２の通信ライン ８ 切り換え回路 ９ 第１の通信ライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 温井 一光 神奈川県藤沢市みその台９ー10 (72)発明者 岡村 繁憲 大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪 瓦斯株式会社内 (72)発明者 木村 幸雄 愛知県東海市新宝町507ー２ 東邦瓦斯株 式会社総合技術研究所内 (72)発明者 上遠野 富夫 愛知県名古屋市熱田区千年一丁目２番70号 愛知時計電機株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内蔵のマイコン（２）でガス流量を監視
   し、ガスの異常使用が発生するとしゃ断弁（３）を閉じ
   てガスをしゃ断し、かつ外部からの磁気に感応するスイ
   ッチ（４）を有するマイコンガスしゃ断装置と、外部と
   信号のやりとりをする第１の通信ライン（９）とを備え
   た通信機能付ガスメータにおいて、 メータの外方に向けて配設した発光ダイオード（５）と
   フォトトランジスタ（６）に接続した第２の通信ライン
   （７）と、 前記第１の通信ライン（９）と第２の通信ライン（７）
   を切り換え接続する切り換え回路（８）と、 前記スイッチ（４）もしくはフォトトランジスタ（６）
   の信号を判断して前記切り換え回路（８）を切り換える
   制御回路（２）とを具備したことを特徴とする通信機能
   付ガスメータ。
2. 【請求項２】 前記切り換え回路（８）を第２の通信ラ
   イン（７）側に切り換えるときに、通信速度を制御する
   クロック周波数を高くするように構成したことを特徴と
   する請求項１記載の通信機能付ガスメータ。