JP3147631B2

JP3147631B2 - 流量計

Info

Publication number: JP3147631B2
Application number: JP31801593A
Authority: JP
Inventors: 晃一竹村; 伸一中根; 徹渥美; 忠徳白沢
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-12-17
Filing date: 1993-12-17
Publication date: 2001-03-19
Anticipated expiration: 2016-03-19
Also published as: JPH07174603A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、都市ガスやＬＰＧガス
などの流体流量を計測する流量計に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の流量計で、特開平２−１
９０７１５号公報で示されるように、不揮発性記憶素子
を用いて、内部データを保護する構成のものが提案され
ており、例えば図３のような構成となっていた。

【０００３】図３の流量計において、３１は流量計本
体、３２は流量検出手段、３３は流量検出手段で検出し
た流量信号より積算流量値を求め、表示手段３４に表示
させる制御手段、３５は制御手段３４で求めた積算流量
値をバックアップデータとして記憶する不揮発性記憶手
段、３６はこれら各手段を駆動する電池、３７は電池３
６の電圧を検出する電池電圧検出手段である。

【０００４】上記構成において、制御手段３３で求めら
れた積算流量値は揮発性ＲＡＭ等の内部メモリ（図示せ
ず）内に保持されているが、電池３７が消耗した場合に
は内部メモリのデータは消滅されてしまう。そこで、電
池電圧が所定値を下回ったことを電池電圧検出手段３７
で検出し、このときに制御手段３４で求めた積算流量値
を不揮発性記憶手段３５に書き込んでいる。その後、電
池３６を交換することにより、電池電圧が回復したこと
が検知されると、リセット回路３８が動作して、不揮発
性記憶手段３５に保持されている積算流量値を制御手段
３４の内部データとして使用する。したがって、電池交
換すれば、交換前の積算流量値から継続して流量計測が
可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た構成の流量計では、リセット回路が動作した場合に、
制御手段に取り込むデータとして示されているのが、流
量積算値のみであり、その他のデータに関しては、詳細
が示されていない。そのため、流量計としての基本機能
である流量演算機能、安全機能、通信機能に関する諸項
目を外部から設定する構成の流量計においては、電源電
圧が低下した後再度回復した場合には、これら基本機能
を保証できないという課題を有していた。

【０００６】本発明は上記課題を解決するものであり、
電源異常が発生した後も、確実に流量積算を継続させる
ことを第１の目的としている。

【０００７】また、電源異常が発生した後も、正常に安
全機能を動作させることを第２の目的としている。

【０００８】また、電源異常が発生した後も、正常に通
信機能を動作させることを第３の目的としている。

【０００９】更に、電源異常が発生した後も、通信機能
により外部に異常発生を通報することを第４の目的とし
ている。

【００１０】

【構成】上記第１の目的を達成するため本発明の流量計
は、流体流量を検出する流量検出手段と、前記流量検出
手段の流量信号と外部より設定した関数データに基づい
て流量積算値を求める流量計測手段と、前記流量計測手
段に関数データを設定する設定手段と、予め定められた
データを記憶する不揮発性記憶手段と、前記不揮発性記
憶手段のデータの入出力を制御するデータ制御手段と、
前記各手段を駆動する電源と、前記電源の電圧が所定値
を上回った時点で初期化信号を出力する初期化手段とを
備え、前記データ制御手段は、少なくとも前記流量計測
手段の保持する関数データと積算流量値を前記不揮発性
記憶手段に書き込む書き込み手段と、前記初期化手段の
初期化信号出力時には、前記流量計測手段の保持するデ
ータを、前記不揮発性記憶手段の記憶データに書き換え
る書き換え手段とを備えたものである。

【００１１】上記第２の目的を達成するため、流量検出
手段の出力値から流体の使用状況を検出する流量状態検
出手段と、前記流量状態検出手段の出力値が予め定めら
れた基準状態を逸脱した場合には異常信号を出力する異
常判定手段と、前記異常判定手段の異常信号により、流
体の供給を停止する遮断手段とを備え、設定手段は、前
記異常判定手段の保持する基準状態を設定し、書き込み
手段は、不揮発性記憶手段に少なくとも前記異常判定手
段の基準状態を書き込み、初期化手段の初期化信号出力
時には、書換手段が、少なくとも前記異常判定手段の基
準状態を、不揮発性記憶手段の記憶データに書き換える
構成としたものである。

【００１２】また、第３の目的を達成するため、流体流
量を検出する流量検出手段と、前記流量検出手段の流量
信号と関数データに基づいて流量積算値を求める流量計
測手段と、外部との通信手段と、外部より設定したデー
タを基に前記通信手段を制御する通信制御手段と、前記
通信制御手段にデータを設定する設定手段と、予め定め
られたデータを記憶する不揮発性記憶手段と、前記不揮
発性記憶手段のデータの入出力を制御するデータ制御手
段と、前記各手段を駆動する電源と、前記電源の電圧が
所定値を越えた時点で初期化信号を出力する初期化手段
とを備え、前記データ制御手段は、前記通信制御手段の
保持する通信相手先および流量計自身の識別情報などを
前記不揮発性記憶手段に書き込む書き込み手段と、前記
初期化手段の初期化信号出力時には前記通信制御手段の
保持するデータを前記不揮発性記憶手段の記憶データと
書き換える書き換え手段とを備えたものである。

【００１３】更に、第４の目的を達成するため、通信制
御手段は、初期化手段の初期化信号出力時に書き換え手
段が書き換えた通信相手先に異常情報を送信する構成と
してある。

【００１４】

【作用】上記構成により本発明の流量計は、不揮発性記
憶手段に積算流量値と、流量検出手段の特性値を保持し
ているので、電源電圧が低下した後再度回復した場合に
は、外部からこれらのデータ設定をやり直さなくとも、
不揮発性記憶手段に保持した値を基に流量計測が可能と
なる。

【００１５】また、不揮発性記憶手段に安全機能を動作
させる基準としての、基準状態を保持しているので、電
源電圧が低下した後再度回復した場合には、外部からこ
れらのデータ設定をやり直さなくとも、不揮発性記憶手
段に保持した値を基に、安全機能を動作させることが可
能となる。

【００１６】また、不揮発性記憶手段に通信相手先と流
量計自身の識別データを保持しているので、電源電圧が
低下した後再度回復した場合には、外部からこれらのデ
ータ設定をやり直さなくとも、不揮発性記憶手段に保持
した値を基に、記憶した相手先とのデータ通信が継続し
て可能となる。

【００１７】更に、データ通信機能を通じて、電源異常
の発生を通報することが可能となる。

【００１８】

【実施例】以下本発明の実施例を図１を参照して説明す
る。図１は本発明の流量計のブロック図である。図１に
おいて、１は流量検出手段で、流量計本体を通過したガ
スの流量に対応した流量信号ｓを電圧等の電気信号とし
て発生する。２は流量計測手段で、流量検出手段１の出
力と外部より設定された関数データを基に積算流量値を
求める。流量計測手段２は、演算手段３、関数記憶手段
４、積算手段５とで構成されている。関数記憶手段４
は、流量検出手段１からの流量信号ｓと流量Ｑの関係を
示す流量関数Ｆ（ｓ）の係数を記憶している。例えば、
Ｆ（ｓ）＝Ａ・ｓ²＋Ｂ・ｓ＋Ｃの２次式で表せるとす
ると関数記憶手段４にはＦ（ｓ）の各次の項Ａ、Ｂ、Ｃ
を定数または関数の形で記憶している。また関数Ｆ
（ｓ）は全領域を同一の関数で表現できる場合もある
が、領域毎に異なる関数で表現される場合もある。この
ような場合には、関数が変化する変曲点のデータ等も記
憶している。演算手段３は、流量検出手段１の流量信号
ｓと、関数記憶手段４から出力される係数Ａ、Ｂ、Ｃや
変曲点情報を基に関数Ｆ（ｓ）に従って、流量Ｑを求め
る。５は積算手段で、演算手段３で求めた流量Ｑを加算
して積算流量値Ｑsを求める。６は設定手段で、関数記
憶手段４に記憶されている関数データを外部より通信回
線等を通じて設定する。７は表示手段で、流量計測手段
２で求めた積算流量値をＬＣＤ、ＬＥＤ等を使って表示
する。８は不揮発性記憶手段で、流量計測手段２で求め
た積算流量値および関数データを記憶する。９はデータ
制御手段で、不揮発性記憶手段８に対してデータの読み
書きを制御する。データ制御手段９は、不揮発記憶手段
８へのデータの書き込みを行う書き込み手段１０と、不
揮発性記憶手段８からのデータを読み込み、流量計測手
段２のデータの書き換えを行う書き換え手段１１とで構
成されている。１２は制御手段で、流量検出手段１の流
量信号を基に、表示手段７、不揮発性記憶手段８を制御
しており、流量計測手段２、データ制御手段９等で構成
されており、マイクロコンピュータを用いて実現してい
る。１３はこれら各手段の電源となる電池である。１４
は初期化手段であり、制御手段１２に供給されている電
源１３の電圧が動作保証電圧Ｖ₀を下回った後、動作可
能な所定電圧Ｖ₁（Ｖ₀以上の値）を上回ると、初期化信
号を出力し、この初期化信号により、制御手段１２を実
現しているマイクロコンピュータの動作は初期化され、
電源投入時と同様の動作を示す。

【００１９】次に、上記構成の動作を説明する。通常動
作時は、ガスが使用されると流量検出手段１から、流量
に応じた流量信号ｓが電圧信号の形で出力される。演算
手段３では、流量検出手段１からの流量信号ｓと、関数
記憶手段４に記憶された関数データに基づいて、流量Ｑ
＝Ｆ（ｓ）を求め、流量Ｑを積算手段５で積算し、表示
手段７で表示する。また、書き込み手段９により、関数
記憶手段４に格納された関数データや、積算手段５で求
められた積算流量値は、不揮発性記憶手段８へ書き込ま
れる。書き込みのタイミングは、積算流量値の様に、刻
一刻と変化するものについては、一定時間毎、また関数
データのように外部から設定された後、変化しないもの
に関しては、設定時とすれば良い。

【００２０】ここで、電池１３に異常が発生し、電源の
供給が停止された場合や、制御手段１２を実現している
マイクロコンピュータが暴走した場合には、積算手段５
の積算流量値や関数記憶手段４の関数データが消失した
り、表示手段７の表示が消えてしまうことになるが、不
揮発性記憶手段８に記憶された積算値流量値や関数デー
タは保持されている。この値は、初期化手段１４からの
初期化信号により、流量計測手段２の内部データとして
読み込まれることになる。初期化手段１４から初期化信
号が出力されるのは例えば、次のような時である。電池
切れ後の電池交換など電源供給が一旦停止した後再開さ
れた場合、制御手段１２を実現しているマイクロコンピ
ュータの暴走による異常動作を回避するため強制的に初
期化手段１４の電圧を落とした場合、初期化手段１４に
ノイズが加わりここに加わる電圧が一時的に低下した場
合等である。いづれの場合であっても、初期化信号が出
力され、不揮発性記憶手段８の記憶データが読み込まれ
初期値としてセットされる。

【００２１】不揮発性記憶手段８には異常発生前の積算
流量値と関数データが記憶されているので、再度これら
のデータを設定することなく、流量計測を継続すること
が可能となる。

【００２２】つづいて、本発明の第２の実施例につい
て、図２を基に説明する。図２で、図１と同等の機能を
持つものに関しては、同一番号を付し詳細な説明は省略
する。１５は流量状態検出手段で、流量計測手段２の内
部データ、即ち、演算手段３で求めた流量Ｑや、積算手
段５で求めた流量積算値を基に、流量の使用状態を検出
する。１６は異常判定手段で、流量検出手段１５の検出
した流量状態が基準状態を逸脱しているか否かを判断
し、異常の時には異常信号を出力する。１７は遮断手段
で、異常判定手段１６の異常信号により、流体の供給を
停止する。また、設定手段６は関数記憶手段３の関数デ
ータの他に、異常判定手段１６の保持する基準状態も設
定できる。書き込み手段１０は、流量計測手段２の内部
データに加えて、異常判定手段１６の基準状態も、不揮
発性記憶手段８に書き込む。書き換え手段１１は、初期
化手段１４の初期信号を入力すると、不揮発性記憶手段
８の記憶データを初期値として、流量計測手段２およ
び、異常判定手段１６のデータを書き換える。

【００２３】ここで基準状態とは、各流量計の容量に応
じて設定された合計流量、個別最大流量、安全継続使用
時間等の各条件を考慮した状態である。合計流量条件と
は、所定計測時間内に流量計を通過する合計のガス流量
がガスホース抜け等により初期設定された値を越えた場
合である。また、個別最大流量条件とは、所定計測時間
毎にガス流量変化を検出して現在何種類のガス器具が使
用されており、それぞれがどの程度のガス消費量なのか
を識別し、その中の最大ガス消費量、すなわちガス流量
が所定の設定値を越えた場合であり、ガスホースのヒビ
割れやガス栓半壊でのホース抜け等のガス漏洩に対処す
る。また、安全継続使用時間とは、ある燃焼量のガス器
具が連続して使われる時間の統計データと、ガス漏洩量
に伴う爆発限界から各燃焼範囲毎に設定された連続して
使用可能な時間を示し、流量状態検出手段１５からの出
力がこの設定時間を超過した場合であり、ガス器具の消
し忘れや器具からのガス漏洩のときも安全を確保するも
のである。

【００２４】次に、上記構成の動作を説明する。ガスが
使用されると、流量計測手段２で求めた流量Ｑを基に、
流量状態検出手段１５で現在の使用状況、すなわち、前
述した、合計流量、個別流量、安全継続時間等を検出す
る。ここで検出された値は、異常判定手段１６に出力さ
れ、ここに記憶されている基準状態と比較される。基準
状態は、流量計の容量等により異なった値をとるもので
あるため、流量計の使用開始時には、各流量計に対応し
た基準状態が、設定手段６により設定される。異常判定
手段１６に定められた基準状態を逸脱した値が、流量状
態検出手段１５から検出された場合には、危険防止のた
め、遮断手段１７が作動してガスの供給を停止する。

【００２５】ここで、電池１１に異常が発生し、電源の
供給が停止された場合や、制御手段１２を実現している
マイクロコンピュータが暴走した場合には、異常判定手
段１６の内部データが消失してしまうことになるが、不
揮発性記憶手段８に記憶された基準状態は保持されてい
る。この値は、初期化手段１４からの初期化信号によ
り、異常判定手段１６の内部データとして読み込まれる
ことになる。初期化手段１４から初期化信号が出力され
るのは、第１の実施例と同様であるため、ここでは省略
する。初期化手段１４から初期化信号が出力されると、
不揮発性記憶手段８の記憶データを基に、異常判定手段
１６の基準状態が修復されるので、設定手段６を通じ
て、データ設定をやり直すことなく、安全機能を回復で
きるという効果がある。

【００２６】つづいて、本発明の第３の実施例につい
て、図３を基に説明する。図３で、図１と同等の機能を
持つものに関しては、同一番号を付し詳細な説明は省略
する。１８は通信手段で、例えば、通信回線等を通して
外部とのデータ伝送を行う。６は設定手段で、流量計測
手段２の関数データや通信手段１８を制御するに必要な
データを外部より設定する。１９は通信制御手段で、設
定手段６を通じて設定されたデータを内部データとして
保持し、このデータに基づいて、通信手段１８を制御す
る。通信制御手段１９に保持されているデータには、デ
ータ送信元・送信先を識別するための情報がある。例え
ば、電話回線を通じてデータ伝送を行うものに関して
は、通信の相手先の識別情報として、情報基地局の電話
番号を記憶し、基地局側で送信元を識別するためのデー
タとして、流量計本体の識別情報、例えばＩＤ番号や製
造番等の形で記憶している。８は不揮発性記憶手段で、
通信制御手段１６で保持している通信に関するデータを
記憶する。１０は書き込み手段で、設定手段６により通
信制御手段１９の内部データを設定した場合や、一定時
間毎に流量計測手段５でも求めた積算流量値を不揮発性
記憶手段８に書き込む。１２は書き換え手段で、初期化
手段１４から初期化信号が出力されると、不揮発性記憶
手段８の記憶データにより、通信制御手段１９や流量計
測手段２のデータを書き換える。

【００２７】次に、上記構成の動作を説明する。通信手
段１８は、流量計測手段２で計測した積算流量値を外部
へ送信したり、また外部から、流量計測手段２の関数デ
ータ等を外部からの設定データとして受信したりする。
例えば、電話回線を通じて基地局へ毎月の使用料を知ら
せる自動検針システムの場合には、一つの基地局に対し
て、多数の流量計が電話回線を通じて接続されている。
この場合、通信手段１８を介してデータ通信を行うに
は、通信の相手先の識別情報として基地局の電話番号が
必要であり、また、情報の発振源が自分であることを示
すために流量計の識別情報として、ＩＤ番号や製造番号
などが必要となる。通信制御手段１９は、これらの情報
を内部データとして記憶しており、データ送信時には、
通信制御手段１９で記憶されている基地局の電話番号に
向けて、本来の情報と共に、流量計のＩＤ番号等を送信
する。逆に、データ受信時には、送信されてきたデータ
が確かに自分に向けて送信されてきたものかどうかを確
認するため、基地局からのデータには本来の情報と共に
ＩＤ番号を付加して、番号の一致した場合のみ、データ
を受け付けるなどの処理を行う。これらの識別情報は、
流量計毎に異なるものであるため、工場出荷の時や、需
要家へ取り付ける時に、設定手段６を通じて外部から設
定する。設定手段６は、通信手段１８とは異なるもので
も良いし、通信手段１８そのものが設定手段６の役割を
果たすものでも良い。設定手段６で通信制御手段１９に
データを設定する場合には、同じデータを不揮発性記憶
手段８に記録する。

【００２８】ここで、電池１１に異常が発生し、電源の
供給が停止された場合や、制御手段１２を実現している
マイクロコンピュータが暴走した場合には、通信制御手
段１９の内部データが消失してしまうことになるが、不
揮発性記憶手段８に記憶された基地局の電話番号や流量
計のＩＤ番号は保持されている。この値は、初期化手段
１４からの初期化信号により、通信制御手段１９の内部
データとして読み込まれることになる。初期化手段１４
から初期化信号が出力されるのは、第１の実施例と同様
であるため、ここでは省略する。初期化信号が出力され
ると、不揮発性記憶手段８の記憶データを基に、通信制
御手段１９のデータが修復されるので、設定手段６を通
じて、データ設定をやり直すことなく通信機能が回復で
きるという効果がある。

【００２９】更に、初期化信号出力時に、不揮発性記憶
手段８から通信制御手段にデータを転送すると共に、通
信手段１８を通じて、基地局に異常情報を送信してい
る。この場合、基地局では、電源１３に何らかの異常が
発生したことを知り、必要な措置を施すことが可能とな
る。例えば、異常情報が送信されると、流量計測手段２
の関数データ等を基地局から送信する様にすれば、不揮
発性記憶手段８に関数データを記憶しなくても、流量計
測を継続して行うことが可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明から明らかのように、本発明
の流量計によれば次の効果を奏する。

【００３１】不揮発性記憶手段に積算流量値と関数デー
タを記憶し、電源電圧が異常から正常に回復した場合に
は、これらのデータ流量計測手段の初期値として設定し
ているので、外部から設定をやり直すことなく、流量計
測を継続することが可能となる。

【００３２】また、不揮発性記憶手段に、安全機能を動
作させる基準としての、流量の基準状態を記憶し、電源
電圧が異常から正常に回復した場合には、これらのデー
タを基準状態の初期値として設定しているので、外部か
ら設定をやり直すことなく、安全機能を回復することが
可能となる。

【００３３】また、不揮発性記憶手段に通信相手先や流
量計自身の識別情報など、通信に必要なデータを記憶
し、電源電圧が異常から正常に回復した場合には、これ
らのデータを通信制御手段の初期値として設定している
ので、外部から設定をやり直すことなく、通信機能を回
復することが可能となる。

【００３４】更に、電源異常の発生を報知しているの
で、必要なデータのやり直しなどの必要な措置を行うこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における流量計のブロッ
ク図

【図２】本発明の第２の実施例における流量計のブロッ
ク図

【図３】本発明の第３の実施例における流量計のブロッ
ク図

【図４】従来の流量計のブロック図

【符号の説明】

１流量検出手段２流量計測手段６設定手段８不揮発性記憶手段９データ制御手段１０書き込み手段１１書き換え手段１３電源１４初期化手段１５流量状態検出手段１６異常判定手段１７遮断手段１８通信手段１９通信制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者白沢忠徳大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (56)参考文献特開平１−261963（ＪＰ，Ａ) 特許3008692（ＪＰ，Ｂ２) 特公平１−30406（ＪＰ，Ｂ２) 特公平１−261963（ＪＰ，Ｂ２) 特公平７−65743（ＪＰ，Ｂ２) 特公平１−20369（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01F 15/075 G01F 1/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】流体流量を検出する流量検出手段と、前
記流量検出手段の流量信号と外部より設定した関数デー
タに基づいて流量積算値を求める流量計測手段と、前記
流量計測手段に関数データを設定する設定手段と、予め
定められたデータを記憶する不揮発性記憶手段と、前記
不揮発性記憶手段のデータの入出力を制御するデータ制
御手段と、前記各手段を駆動する電源と、前記電源の電
圧が所定値を上回った時点で初期化信号を出力する初期
化手段とを備え、前記データ制御手段は、少なくとも前
記流量計測手段の保持する関数データと積算流量値を前
記不揮発性記憶手段に書き込む書き込み手段と、前記初
期化手段の初期化信号出力時には、前記流量計測手段の
保持するデータを、前記不揮発性記憶手段の記憶データ
に書き換える書き換え手段とを備えた流量計。
【請求項２】流量検出手段の出力値から流体の使用状
況を検出する流量状態検出手段と、前記流量状態検出手
段の出力値が予め定められた基準状態を逸脱した場合に
は異常信号を出力する異常判定手段と、前記異常判定手
段の異常信号により、流体の供給を停止する遮断手段と
を備え、設定手段は、前記異常判定手段の保持する基準
状態を設定し、書き込み手段は、不揮発性記憶手段に少
なくとも前記異常判定手段の基準状態を書き込み、初期
化手段の初期化信号出力時には、書換手段が、少なくと
も前記異常判定手段の基準状態を、不揮発性記憶手段の
記憶データに書き換える請求項１記載の流量計。
【請求項３】流体流量を検出する流量検出手段と、前
記流量検出手段の流量信号と関数データに基づいて流量
積算値を求める流量計測手段と、外部との通信手段と、
外部より設定したデータを基に前記通信手段を制御する
通信制御手段と、前記通信制御手段にデータを設定する
設定手段と、予め定められたデータを記憶する不揮発性
記憶手段と、前記不揮発性記憶手段のデータの入出力を
制御するデータ制御手段と、前記各手段を駆動する電源
と、前記電源の電圧が所定値を越えた時点で初期化信号
を出力する初期化手段とを備え、前記データ制御手段
は、前記通信制御手段の保持する通信相手先および流量
計自身の識別情報などを前記不揮発性記憶手段に書き込
む書き込み手段と、前記初期化手段の初期化信号出力時
には前記通信制御手段の保持するデータを前記不揮発性
記憶手段の記憶データと書き換える書き換え手段とを備
えた流量計。
【請求項４】通信制御手段は、初期化手段の初期化信
号出力時に書き換え手段が書き換えた通信相手先に異常
情報を送信する請求項３記載の流量計。