JPH0250800A - 水道メータ等の自動検針用メータセンサ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は水道メータやガスメータ等の自動ネ★針用メー
タセンサに関する。

〔従来技術〕

自動検針システムでは、電話回線に、網制御装置（以下
ＮＣＵという）を介して水道メータやガスメータ等が接
続され、この水道メータやガスメータ等には、水道やガ
スの使用量を所定のフォーマットの電文に変換してＮＣ
Ｕを通じて電話回線にのせる機能を有するメータセンサ
が設けられている。　そして、メータセンサとＮＣＵと
の間を電気的に接続する通信線はその一端が直接メータ
センサの電気回路に接続されており、しかもこの通信線
を伝って水がメータセンサ内に侵入しないように気密用
のガラス端子を用いていた。　また、このｉｌ線は、メ
ータセンサ、つまり水道メータやガスメータに一端を接
続し、水密構造にされ、メータの製造段階で、メータに
一体的に取付けられていた。

〔本発明が解決しようとする課題〕

従来のメータセンサ通信線が直接メータセンサの電気回
路につながっているため、外部からの電気的ノイズが通
信線を伝ってメータ内部に入り、メータの積算値が狂っ
たり、消えたりするという問題点があった。　つまり、
ノイズや、雷に弱いという欠点があった。

又、水密を保ったためにガラス端子を要し、コスト高に
なる欠点があった。

更に又、通信線が、メータに取付けられたま＼であるの
で、通信線が邪魔で、長さ等の管理も面倒であるという
問題点があった。

本発明は、これらの問題点を解消できるメータセンサを
堤供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明のメータセンサにお
いては、透明窓を有する密閉容器の内にメータの使用量
を光信号で発信する第１の発光素子と、後記第２の発光
素子からの光信号を受けて電気信号に変換する第１の受
光素子とを透明窓の外側に向けて配置し、透明窓に近接
して、密閉容器の外部に別の容器を有するアダプタを置
き、このアダプタに第２の受光素子と第２の発光素子を
前記透明窓を挟んで第１の発光素子と第１の受光素子と
にそれぞれ対向して配置し、密閉容器の内部とアダプタ
との間の通信を光で行なうとともに、アダプタ内で電気
信号から光信号への変換を行なって第２の発光素子から
光信号を発信し、また、第２の受光素子で受信した光信
号をアダプタ内で電気信号に変換し、かつ、アダプタに
一端を接続した通信線を設けたものである。

また、完全に外来光を遮断していない限り受光素子に小
さくはあるが電流が流れる。　これは、通信には影響し
ないが電池寿命に影響する。　このため、第１の受光素
子の作動電力を、一定周期毎に短時間ずつ供給し、供給
時の第１の受光素子の出力により、第２の発光素子から
の起動光の有無を判断するようにすると外来光による通
信時以外の消費電流を小さくできる。

また、アダプタ内に電池を内蔵し、通信線に加えられた
信号で電池から第２の受光素子に電力を供給するととも
に、通信線の信号が“ロー”となっても一定時間継続し
て電池から第２の受光素子に電力が供給されるようにす
るとアダプタの電流消費を通信時のみにすることができ
好都合である。

さらに、アダプタを密閉容器に着膜可能にすることもで
きる。

〔作用〕

通信線に起動信号が加えられると、第２の発光素子が光
信号を発信し、この信号を透明窓を介して第１の受光素
子が受信し、メータセンサが起動、メータの積算値、つ
まり水道やガスの使用量を所定のフォーマットの電文に
組立て、第１の発光素子から光信号として発信する。　
この光信号をアダプタの第２の受光素子が受信し、アダ
プタ内で電気信号に変換され、通信線を通じて外部のＮ
ＣＵに送信される。　このように、透明窓を介して光通
信で信号のやりとりが行なわれる。

特許請求の範囲第２項記載の発明では、第１の受光素子
が間欠的に短時間ずつ作動して、第２の発光素子からの
起動光の有無を判断する。

特許請求の範囲第４項記載の発明では、第２の受光素子
の作動電力がアダプタに内蔵された電池から供給され、
しかも、通信線の信号が“ロー”となっても一定時間は
第２の受光素子に電力が供給される。

特許請求の範囲第５項記載の発明では、アダプタをメー
タの密閉容器から取り外すことが可能であるため、自動
検針の必要がなくなったときは、アダプタを取り外すこ
とができる。

〔実施例〕

実施例では電子式水道メータにこの発明を適用したもの
で、第１図において、１は電子式水道メータで、外箱内
の流体通路に配置された計量用の羽根車２の回転軸の上
端には永久磁石が固着され、その回転を検出するセンサ
３が密閉容器４の下部に配置されている。　　５はセン
サ３の信号を演算精算する電子回路で、液晶表示器６を
駆動するドライバーや、第１の発光素子７を駆動する回
路、第１の受光素子８の信号を処理する回路等も含んで
いる。　９は透明窓で、第１の発光素子７と第１の受光
素子８とは、この透明窓を通し外側に向って（図の上方
に向って）配置されている。　１０は別の容器１１を有
するアダプタで、第２の発光素子１２と第２の受光素子
１３及び電池１４、通信線１５の一端と接続された回路
１６とを備えている。　このアダプタ１０は図示のよう
に、透明窓８に近接し、第１の受光素子と第２の発光素
子が、また第１の発光素子と第２の受光素子とがそれぞ
れ対向するよう配置され、しかも、密閉容器４に着膜可
能に装着されている。　１７はメータの密閉容器内に設
けた電池である。

第１の発光素子７と、第１の受光素子８とは、第２図及
び第３図に示すように、液晶表示器６の側方、透明窓９
の下面近くに、上方を向けて配置されている。

第４図は全体のブロック線図であるが、第５図の電気回
路図により説明する。

電子回路５としてはマイクロコンピュータが用いられ、
トランジスタ１８を周期的に短時間ずつオンさせて、第
１の受光素子８に間欠的に短時間ずつ作動電力を供給す
る。　電子回路５は第１の受光素子８の出力端子１９の
出力信号の有無を判断して、アダプタ１０の第２の発光
素子２からの起動信号の有無を判別する。　そして、起
動信号があれば、電子回路５内に記憶しているメータの
積算値、例えば水道の使用量を所定のフォーマットの電
文に組立てて、第１の発光素子７を点滅させて光信号の
かたちで電文をアダプタに向は出力する。

アダプタ１０は、ＮＣＵ２０のスイッチ２０１が閉じる
ことで、通信線１５のＤＴ線とＳＧ線の間に約５ボルト
の起動電圧が印加されると、トランジスタ２１がオンと
なり、第２の発光素子１２が発光し、第１の受光素子８
に向けて起動信号を光のかたちで送出する。　このとき
、コンデンサＣは抵抗Ｒ３を通して短時間に充電される
。　また、同時にトランジスタ２２がオンとなり、第２
の受光素子１３に電力が供給される。

電子回路５が起動信号を判断し、前述のように、第１の
発光素子７を点滅させて電文出力を光のかたちで発信す
ると、第２の受光素子１３がオン・オフしてトランジス
タ２３のベース回路をオン・オフするため、通信線１５
のＤＴと３０間のインピーダンスがトランジスタ２３の
オン・オフに応じて変化し、通信線１５を通じ、ＮＣＵ
２０を介して電話回線へ信号が送信される。　　トラン
ジスタ２３のオン・オフに応じて、トランジスタ２１が
起動信号を受信中であっても、トランジスタ２１が短時
間オフになることがあるが、この間はコンデンサＣに充
電されていた電荷が、抵抗Ｒ１を通してトランジスタ２
２のベース回路に流れ、トランジスタ２２を継続してオ
ンにするため、第２の受光素子１３は第１の発光素子８
からの光信号を継続して受信することができる。　コン
デンサＣの容量と抵抗Ｒ１の抵抗値の積、すなわち、時
定数は、トランジスタ２１がオフになる時間の最大値よ
りは大きい一定値に定めである。

第１の受光素子８は一定の周期Ｔ毎に短時間ｔだけ電力
が供給されるよう電子回路５のマイクロコンピュータで
トランジスタ１８をオン・オフさせて制御する。　ＮＣ
Ｕ２０の起動信号を受けてがら、メータセンサがデータ
（電文）を送出するまでの時間は、１５０〜２００　ｍ
　Ｓｅｃと定められているため、上述の周期Ｔはそれよ
り短く定める必要があり、実施例ではＴを３９　ｍ　Ｓ
ｅｃと定めている。　又、短時間ｔは小さい程消費電力
が低減できるため約３゜μＳｅｃにしである。　この時
間ｔは受光素子に電力を供給して出力が安定するに必要
な時間より長くする必要がある。

実施例は、データの送出が、メータからＮＣＵに向けて
の一方向だけの場合であるが、ＮＣＵからメータに向け
てのデータの送出もある、いわゆるＢモード通信のとき
は、ＮＣＵからの起動信号゛を検知した後、第１の受光
素子８へ連続して電力を供給することにより可能である
。

実施例では第１の受光素子は、指向性の強いものを用い
ており、アダプタを取り付けた状態では、外来光が通信
に影響を与えない程度にしである。

つまり、外来光がアダプタのケースにさえぎられて、殆
ど第１の受光素子８に入射しないようになっている。

アダプタを装着しない場合に、太陽光などが第１の受光
素子８に入射することがあり得るが、受光素子８が間欠
的に電力供給を受けているため、受光素子８の消費電力
の面での心配はない。　しかし、この太陽光などを、電
子回路５が起動信号と間違って判断し、データ送出を連
続して行なうと、データ送出に消費する電力が電池１７
を消耗させるため問題となる恐れがある。　そこで、実
施例では、データ送出を５回連続して行なった後も起動
信号が連続しているときは、外来光によるものと判断し
て、それ以上のデータ送出を行なわないように、電子回
路５を構成するマイクロコンピュータのプログラムソフ
トを工夫している。

アダプタ内のリチウム電池は、ＮＣＵからの起動信号が
あったときしか消費しない。

〔発明の効果〕

通信線とメータ本体とが電気的に絶縁され、光結合で通
信されるため、ノイズに強（、信頼性が向上する。

またメータ本体の密閉容器からは、直接通信線が出てい
ないため、密閉が簡単、確実にできる。

また、メータ本体製作時に通信線が邪魔にならない。

また、通信線はアダプタ側についているので、線の長さ
管理が簡単であるばかりでなく、通信（自動検針）の必
要がないメータは、通信線をアダプタ毎に取り外すこと
ができ、メータの取り扱いが容易になる等の効果がある
。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例で、第１図は水道メ〜りへ本発
明を通用した場合の一部縦断面図、第２図と第３図は第
１図の透明窓付近の正面図と側面図、第４図はブロック
線図、第５図は電気回路図である。 ４・・・密閉容器、７・・・第１の発光素子、８・・・
第１の受光素子、９・・・透明窓、ＩＯ・・・アダプタ
、１１・・・別の容器、１２・・・第２の発光素子、１
３・・・第２の受光素子、１４・・・電池、１５・・・
通信線 第 図 ｎ 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、透明窓（９）を有する密閉容器（４）の内部にメー
   タの使用量を光信号で発信する第１の発光素子（７）と
   、後記第２の発光素子（１２）からの光信号を受けて電
   気信号に変換する第１の受光素子（８）とを透明窓（９
   ）の外側に向けて配置し、透明窓（９）に近接して、密
   閉容器（４）の外部に別の容器（１１）を有するアダプ
   タ（１０）を置き、このアダプタ（１０）に第２の受光
   素子（１３）と第２の発光素子（１２）を前記透明窓（
   ９）を挟んで第１の発光素子（７）と第１の受光素子（
   ８）とにそれぞれ対向して配置し、密閉容器（４）の内
   部とアダプタ（１０）との間の通信を光で行なうととも
   に、アダプタ（１０）内で電気信号から光信号への変換
   を行なって第２の発光素子（１２）から光信号を発信し
   、また、第２の受光素子（１３）で受信した光信号をア
   ダプタ（１０）内で電気信号に変換し、かつ、アダプタ
   （１０）に一端を接続した通信線（１５）を設けた水道
   メータ等の自動検針用メータセンサ。 ２、第１の受光素子の作動電力を、一定周期毎に短時間
   ずつ供給し、供給時の第１の受光素子の出力により、第
   ２の発光素子からの起動光の有無を判断するようにした
   特許請求の範囲第１項記載の水道メータ等の自動検針用
   メータセンサ。 ３、第１の受光素子の作動電力を継続して常時供給する
   ようにした特許請求の範囲第１項記載の水道メータ等の
   自動検針用メータセンサ。 ４、アダプタ（１０）内に電池（１４）を内蔵し、通信
   線に加えられた信号で電池（１４）から第２の受光素子
   （１３）に電力を供給するとともに、通信線の信号が“
   ロー”となったあと一定時間継続して電池（１４）から
   第２の受光素子（１３）に電力が供給されることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の水道メータ等の自動
   検針用メータセンサ。 ５、アダプタ（１０）を密閉容器（４）に着脱可能にし
   た特許請求の範囲第１項記載の水道メータ等の自動検針
   用メータセンサ。