KR890008726Y1

KR890008726Y1 - 원격 검침용 계량기

Info

Publication number: KR890008726Y1
Application number: KR2019870001099U
Authority: KR
Inventors: 이병조
Original assignee: 최혁
Priority date: 1987-02-03
Filing date: 1987-02-03
Publication date: 1989-11-30
Also published as: KR880016639U; JPH0546119Y2; JPS63122870U; US4811368A

Abstract

내용 없음.

Description

원격 검침용 계량기

제1도는 종래 계량기의 휠조립체를 도시한 부분 개략도.

제2도는 본 고안에 사용되는 휠을 도시한 개략 사시도.

제3도는 본 고안에 사용되는 광센서를 장착한 고정판을 도시한 정면도.

제4도는 본 고안에 따른 휠조립체의 일실시예를 도시한 개략적 종단면도.

제5도는 본 고안에 따른 휠조립체의 다른 실시예를 도시한 개략적 종단면도.

제6(a)도와 제6(b)도는 본 고안에 따른 원격겸침용 계량기에 이용되는 광센서를 사용하여 계수 표시로부터 검출된 2진 코드신호를 설명하기 위한 각각의 개략설명도.

제7도는 본 고안에 이용되는 신호 검출수단의 블록도 이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 100, 200 : 휠조립체 11, 13, 15, 17, 19 : 휠

21 : 피니언휠 23 : 광센서

25 : 고정판 27 : 도색측면

71~74 : 광감지소자 100 : 멀티플렉서

101 : 인식장치 102 : 변환장치

103 : 원격송수신장치

본 고안은 전기, 수도와 같은 측정대상의 소비량을 표시하는 계수숫자를 검침원의 호별 방문없이 원격검침센터에서 용이하게 감지하기 위한 계량기에 관한 것으로, 특히 고정판에 장착시킨 4개의 광센서를 포함하는 검출수단을 다수의 휠로 구성되는 휠조립체에 설치하되, 각각의 휠의 예정된 한측면을 부채꼴로 분할시켜 그의 원주면에 표시된 0~9까지의 숫자에 해당되는 백색 또는 흑색을 갖도록 휠의 한측면을 도색하여 검출수단이 기계적 계수표시를 2진 코드 신호로 검출하기 위한 원격검침용 계량기에 관한 것이다.

적산전력계와 같은 종래의 기계적 계량기에는 제1도와 같은 휠조립체(10)가 구비되어 있는 바, 이 휠조립체(10)는 5개의 휠(11, 13, 15, 17, 19)고 일련의 피너얼휠(21)로 구성된다.

여기에서 제1휠(11)은 전기 또는 수도와 같은 측정대상의 소비량이 증가함에 따라 구동되는 톱니바퀴나 캠과 같은 구동수단(도시하지 않았음)에 의해 회전되고, 제2내지 제5휠(13, 15, 17, 19)은 제1휠(11)이 회전됨으로써 순차적으로 구동되어 그의 원주면에 각각 표시된 0~9까지의 숫자에 의해 1, 10, 100, 1000자리를 각각 나타내는데, 이들 0~9까지의 숫자는 원주상에서 소정의 간격을 이격되어 각 휠(11, 13, 15, 17, 19)의 원주면에 표시되어 있다.

각각의 휠(11, 13, 15, 17, 19)의 계합수단과 계합되는 일련의 피니언휠(21)은 제1휠(11)이 구동됨에 따라 생긴 구동토오크를 제2내지 제5휠(13, 15, 17, 19)에 전달한다.

따라서, 제1휠(11)이 회전되면, 제2내지 제5휠(13, 15, 17, 19)은 십진법에 따라 순차적으로 구동되어 진다.

그러나, 이러한 기계적 형태의 계량기는 전기 또는 수도와 같은 측정대상의 소비량을 알기 위해서 검침원이 일일이 호별 방문하여 휠의 원주면이 있는 숫자로 표시된 계수를 직접 읽어야만 하였다.

그런데, 컴퓨터 산업의 발달로 인하여 전화선과 같은 공중통신망이 여러 방면에 광범위하게 활용되고 있다.

예컨대, 그러한 공중통신망을 이용하여 검침원의 호별 방문없이 원격 검침센터에서 계량기의 계수표시를 검침하도록한 계량기의 원격검침이 요구되고 있다. 그러한 요구에 부응하기 위해 근래의 원격검침용 계량기는 기능회로와, 저렴한 인터페이스 장치를 구비하고 있으나, 원격 검침 시스템 설계의 어려움 뿐만 아니라 그의 제조원가가 비싸므로 종래 기술에 근거한 원격검침용 계량기는 계량기의 계수표시를 원격으로 검침하는데 실용화 되지 못하였다.

따라서, 본 고안은 종래 계량기의 단점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 각각의 제2내지 제5휠의 일측면이 부채꼴인 10개의 도색영역으로 분할되되, 휠의 각각의 원주면에 표시된 0~9까지의 숫자에 따라 백색 또는 흑색으로 선택적으로 도색되며, 각각의 휠사이에 비회전적으로 배치된 각각의 고정판의 양측면 또는 적어도 한측면에 다수의 광센서가 고정되어 기계적 계수숫자를 전기적 코드신호로 변환하기 위한 원격 검침용 계량기를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 휠조립체를 포함하는 원격 검침용 계량기에 있어서, 휠조립체는 측정대상이 소비량이 증가함에 따라 연속적 회전되는데 제1휠과, 제1휠이 회전됨에 따라 회전하되 예정된 일측면이 부채꼴로 균일하게 분할되어 각각의 원주면에 0~9까지의 숫자위치에 따른 2종의 색깔이 선택적으로 도색된 영역을 갖는 제2내지 제5휠과, 각각의 휠과 계합되어 제1휠의 회전에 따라 발생된 구동토오크를 1 : 10의 비율로 일련의 피니언휠과, 각각의 휠사이에서 그의 축상에 비회전적으로 배치된(고정된) 2개 이상의 고정판과, 필요시 기준위치에 대해 정렬되어 휠의 도색측면으로부터 계수표시의 2진 코드신호를 검출하기 위해 제2내지 제5휠의 도색측면에 대향된 상기 고정판의 각 측면에 설치한 제1내지 제4광센서를 포함하여 상기 구동토오크에 의해 제2내지 제5휠의 도색측면이 각각의 광센서에 인접 위치될때 상기의 각각의 도색측면으로 부터 십진법의 계수표시를 위한 2진 코드신호를 검출하고, 검출된 2진 코드신호를 10진수로 변환하여 원격검침센터의 컴퓨터로 전송하기 위한 신호 검출수단으로 구성되되, 제1내지 제4광센서는 각각의 제2내지 제5휠의 도색측면의 분할과 동일하게 상기 고정판의 측면상에 형성된 10개의 영역중 1개의 영역에 대응하여 고정판의 중심으로부터 소정간격으로 각각 이격된 적어도 4개의 광감지소자로 각각 구성하여, 각각의 광감지소자가 상기 도색측면 상의 4개영역의 인접 또는 대응 위치에 의해 활성화되어 그의 색에 따라 2진 논리신호 "0" 또는 "1"을 검출토록 한다.

본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, 광감지소자는 10개의 영역으로 분할된 고정판의 측면중 4개의 영역에 배치되되, 상기의 도색측면은 휠의 원주면에 표시된 숫자(2, 4, 5, 6, 7, 9)에 대응한 위치에 백색으로 도색된 6개의 영역과, 상기 휠의 원주면에 표시된 숫자(0,1,3, 8)에 대응한 위치에 흑색으로 도색된 4개의 영역으로 구성됨으로써 상기의 광센서는 십진법 계수 표시를 위한 2진 코드신호를 검출한다.

이하, 본 고안을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제4도에는 본 고안에 따른 원격검침용 계량기의 휠조립체(100)의 일실시예에 대한 일반적인 구조가 도시되어 있는바, 이 휠조립체(100)는 5개의 휠(11, 13, 15, 17, 19)과 일련의 피니언휠(제4도에는 도시하지 않았음)로 구성된다.

제1휠(11)은 10진수의 1자리 미만인 숫자를 표시하고, 제2내지 제5휠(13, 15, 17, 19)은 그의 원주면 상에 표시된 0~9까지의 숫자에 의해 1, 10, 100, 1000의 숫자를 각각 표시한다.

이러한 0~9까지의 숫자는 각각의 휠(11, 13, 15, 17, 19)의 원주면에 등간격으로 표시되어 있다.

또한, 일련의 피니언휠(제4도에는 도시하지 않았음)은 제1휠(11)의 회전에 의해 발생된 구동토오크를 1 : 10의 비율로 제2내지 제5휠(13, 15, 17, 19)에 전달하기 위해 각각의 휠(11, 13, 15, 17, 또는 19)의 계합수단(도시하지 않았음)과 계합된다.

제2도는 본 고안에 이용된 도색측면을 갖는 제2내지 제5휠(13, 15, 17, 19)의 일실시에를 도시한 것이다.

제2도에는 휠이 원판형이면서 도색측면(27)을 갖는 것으로 가정하였으나 이 휠에는 구동토오크를 전달하기 위한 계합수단(제2도에는 도시하지 않았음)이 제공되어 있는 것으로 이해한다.

도색측면(27)은 부채꼴로 균일하게 분할된 10개의 영역으로 구성되어 휠의 원주면상에 표시된 각각의 0~9숫자에 따라 백색 또는 흑색으로 도색되어 광센서(23) (제3도참조)가 이후 기술하는 바와같이, n비트, 바람직하기로는 4비트의 2진 코드신호를 검출하도록 한다.

본실시예에서, 백색영역은 숫자(2, 4, 5, 6, 7, 9)에 해당하는 분할영역이고, 흑색영역(제2도의 빗금친 부분)은 숫자(0, 1, 3, 8)에 해당하는 분할영역이다.

제4도에 도시한 바와같이, 도색측면은 각각의 제2내지 제5휠의 측면(13', 15', 17', 19') 즉, 제2휠(13)의 일측면과, 그에 대응한 제3휠(15)의 일측면(15')이고, 제4휠(17)의 일측면(17') 및 그에 대응한 제5휠(19)의 일측면(19')에 배치된다.

또한, 휠조립체(100)는 각각의 고정판(25)에 장착된 4개의 광센서(23)로 구성되어 계수표시의 2진 코드신호를 검출하기 위한 검출수단(31)(제7도 참조)을 포함하는바, 각각의 광센서(23)는 4개의 광감지소자(71, 72, 73, 74)로 각각 구성된다(제3도 참조)

제3도는 제4도에 도시한 바와같이 본 고안에 이용된 광센서(23)를 구비한 고정판(25)의 일예를 도시한 것이다.

제3도에 있어서, 고정판(25)은 원판형으로 도시되었으나 그외의 형태일수도 있다.

고정판(25)의 각각의 측면(25', 25")(제4도참조)은 제2도에 도시한 바와같은 휠의 도색측면(27)의 분할과 동일한 방식으로 그의 중심에 대해 10개의 영역으로 균일하게 분할되고, 광센서(23)를 구성하는 4개의 광감지소자(71, 72, 73, 74)눈 고정판(25)의 중심으로부터 소정의 간격으로 대응된 분할영역에 차례로 배치되어 있다.

본실시예에서 각각의 광센서는 적어도 4개의 광감지소자로 구성되는바, 이후 설명하는 바와같이 4비트의 2진코드신호에 의해 표시되어지는 십진법의 1자리에 대응하는 계수 또는 도색측면의 4색영역을 표시하도록 광감지소자의 총갯수는 적어도 16개이다.

제4도를 다시 참조하면, 검출수단(31)을 구성하는 광센서(23)는 휠조립체(100)의 축(29)에서 제2 및 제3휠(13, 15)과 , 제4 및 제5휠(17, 19)사이에 비회전적으로 배치된 두개의 고정판(25)의 양측면(25', 25")에 고정되어 있다.

그런데, 2진코드신호를 검출하는 각각의 광센서(23)는 제7도에 도시한 바와같이 멀티플렉서(100)에 연결되는 바, 각각의 광감지소자(71, 72, 73, 74)에 의해 감지된 각각의 2진 코드신호는 멀티플렉서(100)에 입력된다.

비록 제7도에는 1개의 광센서(23)만이 도시되어 있으나, 이는 명세서의 간략화를 위한 것이지 본 고안을 이에 한정하고자함이 아니다. 따라서 제7도에는 4개의 광센서(23)가 멀티플렉서(100)에 연결되어 있는 것으로 가정한다.

멀티플렉서(100)는 입력된 코드신호를 입력으로 하여 그의 출력단(Q₁~Q₄)을 통해 소정의 신호를 출력시켜 인식장치(101)에 전달한다.

이때 인식장치(101)에서 인식된 2진 코드신호는 변환장치(102)에서 10진수로 변환된뒤 다시 인식장치(101)와 원격수신장치(103)를 통해 원격검침센터의 컴퓨터(도시하지 않았음)에 전달된다.

본 고안에 이용된 검출수단은 2진 코드신호 검출을 설명하기로 한다.

비록 본 고안의 일실시예에서는 4개의 광센서와 4개의 도색측면이 이용되어 계수표시의 2진 코드신호를 검출하도록 하였으나 명세서 설명의 간략화를 위해 1개의 광센서와 1개의 도색측면만을 설명하기로 한다.

제6(a)도, 제6(b)도에는 본 고안에 따른 원격검침용 계량기에 이용된 광센서를 사용하여 도색측면의 4색영역 또는 계수표시로부터 검출되는 2진 코드신호를 설명하기 위한 것이 개략적으로 도시되어 있다.

제6(a)도, 제6(b)도에 있어서, 광센서를 구성하는 광감지소자(71, 72, 73, 74)는 A, B, C, D의 위치에 각각 위치되어 십진법의 1자리에 대응한 측면의 4색 영역으로부터 2진 코드신호를 검출하는바, 십진법의 1자리는 각각의 광감지소자가 백색 또는 흑색 영역에 대해 각각 2진 논리 신호 "0"과 "1"을 검출 또는 판독하기 때문에 백색 및 흑색 영역의 배치 및 갯수에 따라 4비트의 16진 코드신호가 밸상될수 있다.

그러나, 본 고안에 따르면, 각각의 10진법에 대해 4비트의 10진 코드신호를 검출할 필요가 있다. 왜냐하면, 십진법의 자리수는 0에서 9까지 10개이기 때문이다.

이것은 각각의 제2내지 제5휠의 도색측면상에 백색 및 흑색영역을 선택적으로 배치함으로써 조절할 수 있다.

[표-Ⅰ] 계수숫자와 코드 신호와의 관계

제6(a)도 제6(b)도에 도시한 바와같은 본 고안의 실시예에서 흑색영역은 자리수(0, 1, 3, 8)에 대응한 위치에 배치되고, 백색영역은 자리수(2, 4, 5, 6, 7, 9)에 대응한 위치에 배치된다.

표 - Ⅰ은 10진법의 계수숫자(0~9)와 2진 코드신호화의 관계를 도시한 것인바, 여기에서 A, B, C, D는 광감지소자의 위치를 표시한다.

제2내지 제5휠의 측면상의 소정의 4개의 백색 또는 흑색영역이 제6(a)도 제6(b)도에 도시한 바와같이 각각의 고정판(25)의 측면에 장착된 4개의 광감지소자(A,B, C, D)에 일치되었을 경우, 광감지소자(A, B, C, D)는 십진법의 계수숫자 "0"에서는 2진 코드신호 "0101"을 판독하고 (제6(a)도), 십진법의 계수숫자 "1"에서는 2진 코드신호 "0010"을 판독한다(제6(b)도).

이와같은 방법으로 다른 2~9에 대한 계수숫자는 상기의 표 -Ⅰ에 도시한 바와같이 대응 2진 코드신호에 의해 표시될수가 있다.

따라서, 4자리의 계수숫자는 4개의 광센서(23)로 구성된 검출수단에 의해 2진 코드신호로 표시될수가 있는바, 본 고안에 따른 원격검침용 계량기의 동작을 설명한다.

먼저, 전기 또는 수도와 같은 측정대상의 소비량이 증대함에 따라 제1휠(11)이 구동수단(도시하지 않았음)에 의해 회전되며, 제2내지 제5휠(13, 15, 17, 19)이 일련의 피니언휠(제4도에는 도시하지 않았음)에 의해 구동되어 제1휠의 회전력을 후속의 휠에 순차적으로 절단한다.

제1휠(11)의 회전으로 인해 구동토오크를 제2내지 제5휠(13, 15, 17, 19)에 전달하기 위해서 피니언휠은 제1내지 제5휠에 계합된다.

따라서, 제1휠(11)이 회전되면 제2내지 제5휠(13, 15, 17, 19)은 십진접에 따라 순차적으로 회전된다.

이때 회전력이 검출수단에 공급되면 고정판(25)에 설치한 각각의 광센서(23)는 절술한 바와같이 각각의 휠(13, 15, 17, 19)의 대응측면의 4개의 백색 또는 흑색영역으로부터 4비트의 2진 코드신호를 검출 또는 판독한다.

따라서 4자리의 계수숫자는 적어도 16개의 광감지소자에 의해 2진 코드신호로 표시된다.

예컨대, 측정하고자 하는 전기량 또는 수도량의 계수숫자가 "8421"일 경우 그의 동작 상태를 설명한다.

이 경우 1자리수를 검출하는 광센서(23 ; 제7도에는 1개만이 도시되었음)에 의해 감지된 2진 코드신호들은 멀티플렉서(100)에 입력된다.

이때 멀티플렉서(100)는 입력된 신호가 있을경우 그의 출력단(Q₁)을 통해 소정의 신호를 출력한다.

예컨대, 광감지소자(71, 72, 73, 74)에 의해 감지된 신호가 ABCD=0010일 경우 멀티플렉서(100)에서는 "2"라는 16진 코드신호를 발생시켜 인식장치(101)를 경유하여 변환장치(102)에서 인가한다.

또한, 10자리수를 검출하는 광센서에 의해 감지된 신호가 있을경우 멀티플렉서(100)는 그의 출력단(Q₂)을 통해 소정의 신호를 발생시킨다.

예컨대 입력되는 신호가 ABCD=1001일 경우 멀티플렉서(100)의 출력단(Q₂)에서는 16진 코드신호 "9"가 발생된다.

한편, 100자리수를 표시하는 광센서에 의해 감지된 신호가 ABCD=1010일 경우 멀티플렉서(100)의 출력단(Q₃)에서는 16진 코드신호 "A"가 발생되고, 1000자리수를 위한 광센서의 감지신호가 ABCD=0111일 경우 멀티플렉서(100)의 출력단(Q₄)에서는 "7"이라는 16진 코드신호가 발생된다. 즉 전술한 실시예에서 멀티플렉서(100)의 출력단은 Q₄Q₃Q₂Q₁=7A92가 되는바, 이 신호는 인식장치(101)를 경유하여 변환장치(102)에 입력된다.

이때 변환장치(102)에서는 "7A92"신호를 표 -Ⅰ에서와 같이 십진수인 8421로 변환하여 인식장치(10)로 다시 전송한다.

만약에 원격검침 센터에서 각각의 가정에 있는 전기계량기 또는 수도계량기의 메터계수를 알고자 할 경우, 컴퓨터(도시하지 않았음)에 신호를 인가시켜 전화선과 같은 공중통신망을 이용한 원격송수신장치(103)의 수신부를 경유하여 인식장치(101)를 인에이블 시킨다.

이때 인식장치(101)가 변환장치(102)에서 변환된 십진수인 "8421"을 원격 송수신장치(103)의 송신부에 전송하면 송신부는 "8421"에 해당하는 신호를 원격검침 센터에 있는 컴퓨터로 전송한다.

따라서, 원격 검침센터에서는 현재의 검침계수 표시를 검침원이 호별 방문하지 않더라도 용이하게 알수가 있다.

제5도에는 본 고안에 따른 휠조립체(200)의 다른 실시예가 도시되어 있는바, 휠조립체(200)는 제4도에 도시한 것과 유사하지만 광센서를 장착하기 위한 4개의 고정판(25)이 휠(11, 13), (13, 15), (15, 17), 및 (17, 19)사이에서 휠조립체(200)의 축(29)에 비회전적으로 배치되어 있다.

각각의 고정판(25)의 일측면(25')만이 부채꼴인 10개의 영역으로 균일하게 분할되고, 광센서(23)를 구성하는 4개의 광감지소자(71, 72, 73, 74)가 제3도에 도시한 바와같은 고정판(25)의 중심으로부터 소정간격으로 각각의 대응 분할영역에 차례로 배치되어 있다.

또한, 제2도에 도시한 바와같은 휠의 원주면에 표시된 0~9까지의 숫자에 따라 백색 또는 흑색으로 도색된 10개의 영역으로 구성되는 도색측면(27)이 각각의 고정판(25)의 일측면(25)에 대응되게 배치되어 있다.

횔조립체(200)의 동작은 제4도에 도시한 휠조립체(100)의 동작과 동일하므로 그의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

전술한 바와같이 본 고안에 따른 계량기는 전화선과 같은 공중통신망을 사용하여 원격검침센터에서 측정하고자 하는 전기, 수도와 같은 것의 소비량을 표시하는 계수표시를 용이하게 검침할수가 있는 특징을 지닌 것이다.

비록 본 고안이 첨부된 도면에 의거하여 설명되었을 지라도 본 고안은 이에 한정되는 것이 아니라 하기의 등록청구 범위를 벗어나지 않는 한 도내에서 많은 변경 및 수정이 있을수도 있다.

예컨대, 계수숫자 0~9를 위한 백색 또는 흑색영역은 도색측면의 중심으로부터 그의 최외곽쪽으롤 전체적으로 표시될 필요가 없어 그의 최외곽쪽에만 부분적으로 도색될수 있으며, 이에따라 2진 코드신호를 검출하기위해 광센서는 그에 대응하도록 배치될수도 있다.

Claims

측정대상의 소비량이 증가함에 따라 연속적으로 회전하는 제1휠과, 상기 제1휠에 의해 단계적으로 구동되는 제2내지 제5휠 및 상기의 제1휠이 회전됨에 따라 상기의 제2내지 제5휠에 구동력을 전달하기 위한 피니언휠로 구성되고 상기 제1내지 제5휠의 원주면에 계수숫자가 표시되어 있는 통상의 계량기에 있어서, 상기의 각각의 휠사이에서 그의 축상에 비회전적으로 배치시킨 2개이상의 고정판과, 필요시 기준위치에 대해 정렬되어 휠의 측면에 백색과 흑색을 도색하여 무접점으로 상기 제2도내지 제5휠의 계수숫자를 전기적 코드신호로써 독출하기 위한 제1도내지 제4도광센서로 구성시켜서됨을 특징으로 하는 원격검침용 계량기.
제1항에 있어서, 상기 제2내지 제5휠의 측면은 원주면의 계수숫자에 대응되어 10개의 영역으로 구분되고, 4비트 이상의 코드신호로써 계수숫자를 나타낼수 있도록 각각의 면이 흑색과 백색으로 도색된 것을 특징으로 하는 원격 검침용 계량기.
제1항에 있어서, 상기의 광감지소자는 10개의 영역으로 분할된 상기 고정판의 측면에 4개가 연속적으로 배치되고 상기의 도색측면은 상기 휠의 원주면에 표시된 숫자(2, 4, 5, 6, 7, 9)에 대응한 각각의 위치에 흰색으로 도색된 6개의 영역과, 상기 휠의 원주면에 표시된 숫자(0, 1, 3, 8)에 대응한 각각의 위치에 흑색으로 도색된 4개의 영역으로 구성되어 상기의 광센서가 계수숫자의 10진법인 2진 코드신호를 검출함을 특징으로 하는 원격 검침용 계량기.