JP2018194490A

JP2018194490A - 回転検出器及び流量計

Info

Publication number: JP2018194490A
Application number: JP2017099695A
Authority: JP
Inventors: 義喜早瀬; Yoshiki Hayase
Original assignee: Aichi Tokei Denki Co Ltd
Current assignee: Aichi Tokei Denki Co Ltd
Priority date: 2017-05-19
Filing date: 2017-05-19
Publication date: 2018-12-06

Abstract

【課題】被計測流体の積算流量が表示される表示部に設けられた指針の回転方向と回転数を正確に検出することが可能となる回転検出器を提供する。【解決手段】被計測流体の積算流量が表示される表示部に設けられた被計測流体の流れ方向及び流量に対応して回転する指針に対向するように配置されて、指針の所定回転位置に向けて光を発光する発光素子と、指針に対向するように配置されると共に指針の所定回転位置を挟むように配置されて、発光素子が発した光のうち指針から反射してくる光を受光可能な一対の受光素子と、一対の受光素子が出力する出力信号に基づいて、指針の時計方向又は反時計方向の回転方向と各回転方向に対応する回転数とを検出する検出装置と、を備え、発光素子は、一対の受光素子間の中央に指針が位置したときに、該一対の受光素子が所定閾値以上の出力信号を出力するように配置されている。【選択図】図２

Description

本発明は、被計測流体の積算流量が表示される表示部に設けられた指針の回転を検出する回転検出器に関するものである。また、当該回転検出器が設けられた流量計に関するものである。

水道水、都市ガス等の流量計において、被計測流体の積算流量が表示される表示部に設けられたパイロット、指針等の回転を検出する回転検出器に関する技術が種々提案されている。
例えば、下記特許文献１には、直読式水道メータに組み込まれた複数の反射面を有するパイロットに対して、その任意の１面に発光素子から光を投光する。そして、パイロットの１面に投光された反射光を受けるように設けられた受光素子によってパイロットの回転によって生ずる光の反射角の変化を検出して、流量に比例した電気パルス信号を出力するパイロットの回転検出器が記載されている。

特開２００２−１０７１９０号公報

しかしながら、前記した特許文献１に記載されたパイロットの回転検出器では、受光素子は、パイロットの半径方向に沿って１個だけ配置されているため、パイロットの回転方向を検出できない。そのため、パイロットが逆転した場合においても、流量に比例した電気パルス信号が出力され、流量が加算されるという問題がある。そこで、発光素子から被計測流体の積算流量が表示される表示部に設けられた指針に光を発光する。そして、指針からの反射光を２箇所に配置された受光素子で検出することによって、指針の回転方向と回転数を検出することが考えられる。しかし、発光素子と２個の受光素子との配置位置関係によっては、指針が正転方向から逆転方向に回転しても、正確に指針の回転方向を検出できない虞がある。

そこで、本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、被計測流体の積算流量が表示される表示部に設けられた指針の回転方向と回転数を正確に検出することが可能となる回転検出器を提供することを目的とする。また、この回転検出器が着脱可能に取り付けられた流量計を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため請求項１に係る回転検出器は、被計測流体の積算流量が表示される表示部に設けられた前記被計測流体の流れ方向及び流量に対応して回転する指針に対向するように配置されて、前記指針の所定回転位置に向けて光を発光する発光素子と、前記指針に対向するように配置されると共に前記指針の所定回転位置を挟むように配置されて、前記発光素子が発した光のうち前記指針から反射してくる光を受光可能な一対の受光素子と、前記一対の受光素子が出力する出力信号に基づいて、前記指針の時計方向又は反時計方向の回転方向と各回転方向に対応する回転数とを検出する検出装置と、を備え、前記発光素子は、前記一対の受光素子間の中央に前記指針が位置したときに、該一対の受光素子が所定閾値以上の出力信号を出力するように配置されていることを特徴とする。

また、請求項２に係る回転検出器は、請求項１に記載の回転検出器において、前記一対の受光素子は、前記指針の回転中心に対して同心円の同一の接線上に配置されていることを特徴とする。

また、請求項３に係る回転検出器は、請求項１に記載の回転検出器において、前記一対の受光素子は、前記指針の回転中心に対して同一の同心円上に配置されていることを特徴とする。

また、請求項４に係る回転検出器は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の回転検出器において、前記発光素子は、前記指針の回転中心に対して前記一対の受光素子間の中央位置を通る直径方向の直線上に配置されていることを特徴とする。

また、請求項５に係る回転検出器は、請求項４に記載の回転検出器において、前記発光素子は、前記一対の受光素子間の中央に位置するように配置されていることを特徴とする。

また、請求項６に係る回転検出器は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の回転検出器において、前記検出装置が検出した前記指針の時計方向と反時計方向の各回転方向に対応する回転数を積算して記憶する回転数記憶部と、前記回転数記憶部に積算して記憶する前記各回転方向に対応する回転数を外部に出力するタイミングになったか否かを判定する出力判定部と、前記回転数記憶部に積算して記憶する前記各回転方向に対応する回転数を外部に出力するタイミングになったと判定された場合に、前記回転数記憶部に積算して記憶する前記各回転方向に対応する回転数を外部に出力する出力部と、を備えたことを特徴とする。

更に、請求項７に係る回転検出器は、請求項６に記載の回転検出器において、外部のサーバ装置と通信可能な通信装置を備え、前記出力部は、前記回転数記憶部に積算して記憶する前記各回転方向に対応する回転数を前記通信装置を介して前記サーバ装置に送信することを特徴とする。

また、請求項８に係る流量計は、被計測流体の積算流量が表示される表示部と、前記表示部に設けられて前記被計測流体の流れ方向及び流量に対応して回転する指針と、前記指針の時計方向又は反時計方向の回転方向と各回転方向に対応する回転数とを検出する回転検出器と、を備えた流量計において、前記回転検出器は、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の回転検出器であり、着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。

請求項１に係る回転検出器では、発光素子は指針に対向するように配置されて、指針の所定回転位置に向けて光を発光する。そして、指針から反射してくる光を受光可能な一対の受光素子は、指針に対向するように配置されると共に指針の所定回転位置を挟むように配置されている。また、発光素子は、一対の受光素子間の中央に指針が位置したときに、該一対の受光素子が所定閾値以上の出力信号を出力するように配置されている。これにより、検出装置は、一対の受光素子が出力する出力信号に基づいて、被計測流体の積算流量が表示される表示部に設けられた指針の時計方向又は反時計方向の回転方向と各回転方向に対応する回転数とを正確に検出することが可能となる。

また、請求項２に係る回転検出器では、一対の受光素子は、指針の回転中心に対して同心円の同一の接線上に配置されているため、一対の受光素子間の中央に指針が位置したときに、該一対の受光素子が所定閾値以上の出力信号を出力するように容易に構成することが可能となる。

また、請求項３に係る回転検出器では、一対の受光素子は、指針の回転中心に対して同一の同心円上に配置されているため、一対の受光素子間の中央に指針が位置したときに、該一対の受光素子が所定閾値以上の出力信号を出力するように容易に構成することが可能となる。

また、請求項４に係る回転検出器では、発光素子は、指針の回転中心に対して一対の受光素子間の中心を通る直径方向の直線上に配置されているため、一対の受光素子間の中央に指針が位置したときに、該一対の受光素子が所定閾値以上の出力信号を出力するように容易に構成することが可能となる。

また、請求項５に係る回転検出器では、発光素子は、一対の受光素子間の中央に位置するように配置されているため、一対の受光素子間の中央に指針が位置したときに、該一対の受光素子が所定閾値以上の出力信号を出力するように更に容易に構成することが可能となる。

また、請求項６に係る回転検出器では、検出装置が検出した指針の時計方向と反時計方向の各回転方向に対応する回転数を積算して記憶する。そして、各回転方向に対応する回転数を外部に出力するタイミングになった場合に、この各回転方向に対応する回転数を外部に出力することができ、コンピュータ装置等で集計処理して被計測流体の積算流量を自動で計測することが可能となる。

更に、請求項７に係る回転検出器では、通信装置を介して各回転方向に対応する回転数を外部のサーバ装置に送信することが可能となり、サーバ装置で複数台の回転検出器から受信した各回転方向に対応する回転数を集計処理して、複数台の流量計の各々に対応する被計測流体の積算流量を自動で計測することが可能となる。

また、請求項８に係る流量計では、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の回転検出器が着脱可能に取り付けられるため、この回転検出器を介して被計測流体の積算流量が表示される表示部に設けられた指針の時計方向又は反時計方向の回転方向と各回転方向に対応する回転数とを正確に検出して、正確な流量を計測することが可能となる。

本実施形態に係る水道メータ、回転検出器、及び、外部のサーバ装置を示す概略構成図である。本実施形態に係る回転検出器の概略構成を示す平面図である。図２のＸ１−Ｘ１矢視断面図である。回転検出器の回路構成を示すブロック図である。第１フォトダイオードと第２フォトダイオードの出力信号と２値化出力値の一例を示す図である。第１フォトダイオードと第２フォトダイオードの２値化出力値の変化と指針の回転方向の対応関係を示す図である。指針の正方向及び逆方向の回転数を検出する回転検出処理のプログラムを示すフローチャートである。

以下、本発明に係る回転検出器及び流量計を水道メータについて具体化した一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。

先ず、本実施形態に係る回転検出器１を含む検針システム２の概略構成について図１に基づいて説明する。図１に示すように、本実施形態に係る検針システム２は、検針センタ３が備えるサーバ装置５と、家庭に設置された水道メータ６と、水道メータ６の上方に開放される平面視円形状の開口７の内側に上方から着脱可能に装着された回転検出器１とから基本的に構成されている。また、回転検出器１は、インターネット８を介して、サーバ装置５に対して検出したデータ情報を無線通信により送信可能に構成されている。サーバ装置５は、インターネット８を介して受信したデータ情報に基づいて、各家庭の水道使用量を自動検針することが可能に構成されている。

図１に示すように、水道メータ６は、本体１１の下部に流入口１１Ａと流出口１１Ｂを備えると共に、上部を平面視円形のガラス板１２で閉鎖した開口７を備えている。尚、不図示の蓋を開口７に対して開閉自在に設けてもよい。ガラス板１２の内側（図１中、下側）には、表示板１３が配置され、パイロット１５、積算カウンタ１６等を配置したメータ表示部１７が設けられている。

メータ表示部１７には、通水に応じて回転するパイロット１５、０〜１０リットルを平面視略二等辺三角形状の指針１８の回転でアナログ表示する１リットル積算メータ１９、０〜１００リットルを平面視略二等辺三角形状の指針２１の回転でアナログ表示する１０リットル積算メータ２２、及び、積算水使用量を表示する機械式の積算カウンタ１６が設けられている。

水道メータ６は、周知のように水道水の通水により回転する不図示の羽根車を内蔵しており、羽根車と同軸に設けた磁石の回転を隔離配置されたマグネット歯車に伝え、歯車列を介してパイロット１５、１リットル積算メータ１９の指針１８、１０リットル積算メータ２２の指針２１、及び積算カウンタ１６に伝達することで水道使用量を積算表示している。

従って、流入口１１Ａから流出口１１Ｂに向かう供給方向に通水されている場合には、パイロット１５と各指針１８、２１は、正方向（図１中、平面視時計方向）に回転する。一方、流出口１１Ｂから流入口１１Ａに向かう逆流方向に通水されている場合には、パイロット１５と各指針１８、２１は、逆方向（図１中、平面視反時計方向）に回転する。また、パイロット１５は、羽根車の回転に対する減速比が小さく、僅かでも通水があると回転し、通水が行われていることを表示する。

図１乃至図３に示すように、回転検出器１は、中心角約９０度で開口７の半径とほぼ同じ半径の平面視扇形状の略箱体に形成された本体ケース２５と、本体ケース２５の平面視円弧状周縁部の中央部上端縁から半径方向外側に突出するフック部２６と、から構成されている。フック部２６は、所定厚さ（例えば、厚さ約３ｍｍである。）で、本体ケース２５の平面視円弧状周縁部の中央部上端縁から中心角約４５度で半径方向外側に所定長さ延出された後、下方へ略直角に所定長さ（例えば、本体ケース２５の上下方向の高さに略等しい長さである。）延出されて平面視円弧状に形成され、本体ケース２５の外周面との間に下方に開放された溝部２７を形成する。本体ケース２５及びフック部２６は、合成樹脂やステンレス等で形成されている。

また、本体ケース２５は、ガラス板１２を挟んで平面視略円形状のメータ表示部１７のうち、１リットル積算メータ１９と１０リットル積算メータ２２を含む中心角約９０度の扇形の部分を覆うように配置されている。従って、パイロット１５と積算カウンタ１６は、本体ケース２５によって覆われないため、直読可能に構成されている。

また、フック部２６は、水道メータ６の本体１１の上端部の外周面に形成された正面視横長矩形状で半径方向内側に窪んだ平面視円弧状の位置決め凹部２８に上方から嵌め込まれ、開口７の周壁７Ａを本体ケース２５の外周面と当該フック部２６の外周部分とで挟持するように構成され、着脱可能に取り付けられている。尚、フック部２６の上面部に貫通孔を形成すると共に、開口７の周壁７Ａの位置決め凹部２８に対向する上面にネジ孔を形成し、皿ネジ等を貫通孔に挿通して開口７の周壁７Ａの上面に形成されたネジ孔にネジ止めして着脱可能に取り付けるようにしてもよい。

図２及び図３に示すように、本体ケース２５内には、回路基板３１が固定されている。また、本体ケース２５内には、バッテリ２３が取り替え可能に装着されている。回路基板３１の下面には、赤外線ＬＥＤ３３（発光素子）と、第１フォトダイオード３５と第２フォトダイオード３６（一対の受光素子）が下向きに配置されている。回転検出器１を水道メータ６の開口７に取り付けた状態において、赤外線ＬＥＤ３３の光軸は、１リットル積算メータ１９の「０」リットルを指している指針１８上に位置するように下向きに配置されている。具体的には、赤外線ＬＥＤ３３の光軸は、１リットル積算メータ１９の「０」リットルを指している指針１８の先端と指針１８の回転中心３７を結ぶ半径上に位置するように配置されるのが好ましい。

また、回転検出器１を水道メータ６の開口７に取り付けた状態において、第１フォトダイオード３５の光軸と第２フォトダイオード３６の光軸は、指針１８の回転中心３７に対して、赤外線ＬＥＤ３３の光軸を通る同心円３８の当該赤外線ＬＥＤ３３の光軸の位置を通る接線３９上に配置されている。また、第１フォトダイオード３５の光軸と第２フォトダイオード３６の光軸は、赤外線ＬＥＤ３３の光軸を挟んで、１リットル積算メータ１９上の赤外線ＬＥＤ３３の光軸に対して対称な位置にそれぞれ下向きに配置されている。

従って、図２に示すように、第１フォトダイオード３５は、指針１８の回転方向において、赤外線ＬＥＤ３３に対して反時計方向側に配置されている。また、第２フォトダイオード３６は、指針１８の回転方向において、赤外線ＬＥＤ３３に対して時計方向側に配置されている。また、第１フォトダイオード３５と第２フォトダイオード３６の感度領域は、３００ｎｍ〜１１００ｎｍで、近赤外領域（９００ｎｍ〜１０００ｎｍ）をピークとする凸型の受光感度分布を有している。また、赤外線ＬＥＤ３３の発光面、及び、第１フォトダイオード３５と第２フォトダイオード３６の各受光面は、図３中、下方に向けられている。

次に、回転検出器１の回路構成について図２乃至図４に基づいて説明する。図２乃至図４に示すように、回路基板３１には、赤外線ＬＥＤ３３、第１フォトダイオード３５、第２フォトダイオード３６、及び各フォトダイオード３５、３６が出力する電流を電圧に変換する各電流電圧変換回路４１、４２、各電流電圧変換回路４１、４２から出力されたアナログ電圧をデジタル電圧に変換する各Ａ／Ｄ変換回路部４３、４５、各Ａ／Ｄ変換回路部４３、４５から出力されたデジタル電圧を所定閾値に従って「０」、「１」の２値に変換して出力する各２値化処理回路部４６、４７、赤外線ＬＥＤ３３を１秒間に所定回数、例えば、１秒間に５回程度、点滅駆動する駆動回路４８等の電子部品が実装されている。尚、駆動回路４８は、赤外線ＬＥＤ３３を常時点灯するようにしてもよい。

ここで、各Ａ／Ｄ変換回路部４３、４５から出力されたデジタル電圧を所定閾値に従って「０」、「１」の２値に変換して出力する各２値化処理回路部４６、４７の出力について図５及び図６に基づいて説明する。尚、１リットル積算メータ１９の指針１８が正方向（平面視時計方向）に回転している場合、つまり、水道水が供給方向に通水されている場合について説明する。

図５に示すように、先ず、Ａ／Ｄ変換回路部４３から出力される第１フォトダイオード３５の出力信号７１が、０ボルトから徐々に増加して閾値、例えば、１．０ボルトを超えて更に増加して最大値になり、２値化処理回路部４６の出力値が「０」から「１」になる。その後、Ａ／Ｄ変換回路部４３から出力される第１フォトダイオード３５の出力信号７１が、最大値から徐々に減少して、再度閾値よりも低下し、２値化処理回路部４６の出力値が「１」から「０」になる。

一方、Ａ／Ｄ変換回路部４３から出力される第１フォトダイオード３５の出力信号７１が、最大値から徐々に減少していくに伴って、Ａ／Ｄ変換回路部４５から出力される第２フォトダイオード３６の出力信号７２が、０ボルトから徐々に増加して閾値、例えば、１．０ボルトを超えて更に増加して最大値になり、２値化処理回路部４７の出力値が「０」から「１」になる。その後、Ａ／Ｄ変換回路部４５から出力される第２フォトダイオード３６の出力信号７２が、最大値から徐々に減少して、再度閾値よりも低下し、２値化処理回路部４７の出力値が「１」から「０」になる。

また、赤外線ＬＥＤ３３の直下に指針１８が位置したとき、つまり、第１フォトダイオード３５と第２フォトダイオード３６との間の中間位置に指針１８が位置したときに、各Ａ／Ｄ変換回路部４３、４５から閾値以上の各出力信号７１、７２が出力され、各２値化処理回路部４６、４７の出力値が「１」になるように設定されている。つまり、赤外線ＬＥＤ３３は、第１フォトダイオード３５と第２フォトダイオード３６との間の中間位置に指針１８が位置したときに、各Ａ／Ｄ変換回路部４３、４５から閾値以上の各出力信号７１、７２が出力されるように配置されている。

従って、図５及び図６に示すように、１リットル積算メータ１９の指針１８が正方向（平面視時計方向）に回転している場合、つまり、水道水が供給方向に通水されている場合には、２値化処理回路部４６から出力される第１フォトダイオード３５の２値化出力値と、２値化処理回路部４７から出力される第２フォトダイオード３６の２値化出力値は、指針１８の１回転に対して、（０，０）→（１，０）→（１，１）→（０，１）→（０，０）の順に変化する。

一方、１リットル積算メータ１９の指針１８が逆方向（平面視反時計方向）に回転している場合、つまり、逆流方向に通水されている場合には、２値化処理回路部４６から出力される第１フォトダイオード３５の２値化出力値と、２値化処理回路部４７から出力される第２フォトダイオード３６の２値化出力値は、指針１８の１回転に対して、（０，０）→（０，１）→（１，１）→（１，０）→（０，０）の順に変化する。

また、図２乃至図４に示すように、回路基板３１には、回転検出器１の全体を制御する制御回路部５１（検出装置）、インターネット８に無線接続される通信装置５２、バッテリ２３の電力を駆動回路４８、制御回路部５１、通信装置５２等の各部へ供給する電源供給部５３が配置されている。尚、電源供給部５３と各部との間に、電源スイッチを設けるようにしてもよい。そして、回転検出器１を水道メータ６の開口７の内側に上方から着脱可能に装着した後、電源スイッチをオンにして、各部へ電源を供給するように構成してもよい。

また、制御回路部５１には、各２値化処理回路部４６、４７、駆動回路４８、通信装置５２等が電気的に接続されている。そして、後述のように、制御回路部５１は、１リットル積算メータ１９の指針１８の正方向の回転数と、逆方向の回転数とを検出して、所定時間毎に、例えば、１２時間毎に、各検出データを検針センタ３のサーバ装置５へ送信可能に構成されている。

制御回路部５１は、回転検出器１の全体の制御を行う演算装置及び制御装置としてのＣＰＵ６１、ＲＡＭ６２、ＲＯＭ６３、時間を計測するタイマ６５等を備えている。また、ＣＰＵ６１、ＲＡＭ６２、ＲＯＭ６３、タイマ６５は、バス線６６によって相互に接続されて、相互のデータのやり取りが行われる。ＲＡＭ６２は、ＣＰＵ６１により演算された各種の演算結果や各フォトダイオード３５、３６の２値化出力値等を一時的に記憶させておくためのものである。

ＲＯＭ６３は、各種のプログラムを記憶させておくものであり、後述の１リットル積算メータ１９の指針１８の正方向及び逆方向のそれぞれの回転数を検出してサーバ装置５へインターネット８を介して送信する「回転検出処理」等の各種プログラムが記憶されている。そして、ＣＰＵ６１は、かかるＲＯＭ６３に記憶されている各種のプログラムに基づいて各種の演算及び制御を行う。

次に、上記のように構成された回転検出器１のＣＰＵ６１が実行する処理であって、１リットル積算メータ１９の指針１８の正方向及び逆方向の回転数を検出して、所定時間毎にサーバ装置５へインターネット８を介して送信する「回転検出処理」について図７に基づいて説明する。尚、図７にフローチャートで示されるプログラムは、回転検出器１が水道メータ６の開口７の内側に上方から着脱可能に装着されて、当該回転検出器１の各部に電源が供給された場合に、ＣＰＵ６１によって所定時間毎に、例えば、約１ｍｓｅｃ毎に実行される処理である。

図７に示すように、先ず、ステップ（以下、Ｓと略記する）１１において、ＣＰＵ６１は、２値化処理回路部４６から出力される第１フォトダイオード３５の２値化出力値と、２値化処理回路部４７から出力される第２フォトダイオード３６の２値化出力値との各出力状態に変化があったか否かを判定する判定処理を実行する。そして、２値化処理回路部４６から出力される第１フォトダイオード３５の２値化出力値と、２値化処理回路部４７から出力される第２フォトダイオード３６の２値化出力値との各出力状態に変化が無いと判定した場合には（Ｓ１１：ＮＯ）、ＣＰＵ６１は、当該処理を終了する。

一方、２値化処理回路部４６から出力される第１フォトダイオード３５の２値化出力値と、２値化処理回路部４７から出力される第２フォトダイオード３６の２値化出力値との各出力状態に変化があったと判定した場合には（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は、Ｓ１２の処理に移行する。Ｓ１２において、ＣＰＵ６１は、各２値化処理回路部４６、４７から出力される２値化出力値の変化は、１リットル積算メータ１９の指針１８の正方向の回転に伴う変化であるか否かを判定する判定処理を実行する。

そして、各２値化処理回路部４６、４７から出力される２値化出力値の変化は、１リットル積算メータ１９の指針１８の正方向の回転に伴う変化であると判定した場合には（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は、Ｓ１３の処理に移行する。具体的には、２値化処理回路部４６から出力される第１フォトダイオード３５の２値化出力値と、２値化処理回路部４７から出力される第２フォトダイオード３６の２値化出力値との変化が、図６に示すように、（０，０）→（０，１）、（０，１）→（１，１）、（１，１）→（１，０）、（１，０）→（０，０）のうちのいずれかの変化であれば、ＣＰＵ６１は、１リットル積算メータ１９の指針１８の正方向の回転に伴う変化であると判定して（Ｓ１２：ＹＥＳ）、Ｓ１３の処理に移行する。

Ｓ１３において、ＣＰＵ６１は、カウント値ＮをＲＡＭから読み出し、このカウント値Ｎに「１」加算して、再度ＲＡＭ６２に記憶する。続いて、Ｓ１４において、ＣＰＵ６１は、カウント値Ｎを再度ＲＡＭ６２から読み出し、カウント値Ｎが「４」以上であるか否か、つまり、１リットル積算メータ１９の指針１８が正方向に１回転したか否かを判定する判定処理を実行する。そして、カウント値Ｎが「４」未満であると判定した場合には（Ｓ１４：ＮＯ）、ＣＰＵ６１は、１リットル積算メータ１９の指針１８が正方向に１回転していないと判定して、後述のＳ２１の処理に移行する。

一方、カウント値Ｎが「４」以上であると判定した場合には（Ｓ１４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は、１リットル積算メータ１９の指針１８が正方向に１回転したと判定して、Ｓ１５の処理に移行する。Ｓ１５において、ＣＰＵ６１は、正方向回転数ＷをＲＡＭ６２から読み出し、この正方向回転数Ｗに「１」加算して、再度ＲＡＭ６２に記憶する。その後、Ｓ１６において、ＣＰＵ６１は、カウント値ＮをＲＡＭから読み出し、このカウント値Ｎに「０」を代入してリセットし、再度ＲＡＭ６２に記憶した後、後述のＳ２１の処理に移行する。尚、カウント値Ｎと正方向回転数Ｗは、回転検出器１の起動時に「０」が代入されてＲＡＭに記憶される。

他方、上記Ｓ１２において、各２値化処理回路部４６、４７から出力される２値化出力値の変化は、１リットル積算メータ１９の指針１８の逆方向の回転に伴う変化であると判定した場合には（Ｓ１２：ＮＯ）、ＣＰＵ６１は、Ｓ１７の処理に移行する。具体的には、２値化処理回路部４６から出力される第１フォトダイオード３５の２値化出力値と、２値化処理回路部４７から出力される第２フォトダイオード３６の２値化出力値との変化が、図６に示すように、（０，０）→（０，１）、（０，１）→（１，１）、（１，１）→（１，０）、（１，０）→（０，０）のうちのいずれかの変化であれば、ＣＰＵ６１は、１リットル積算メータ１９の指針１８の逆方向の回転に伴う変化であると判定して（Ｓ１２：ＮＯ）、Ｓ１７の処理に移行する。

Ｓ１７において、ＣＰＵ６１は、カウント値ＮをＲＡＭから読み出し、このカウント値Ｎから「１」減算して、再度ＲＡＭ６２に記憶する。続いて、Ｓ１８において、ＣＰＵ６１は、カウント値Ｎを再度ＲＡＭ６２から読み出し、カウント値Ｎが「−４」以下であるか否か、つまり、１リットル積算メータ１９の指針１８が逆方向に１回転したか否かを判定する判定処理を実行する。そして、カウント値Ｎが「−４」よりも大きいと判定した場合には（Ｓ１８：ＮＯ）、ＣＰＵ６１は、１リットル積算メータ１９の指針１８が逆方向に１回転していないと判定して、後述のＳ２１の処理に移行する。

一方、カウント値Ｎが「−４」以下であると判定した場合には（Ｓ１８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は、１リットル積算メータ１９の指針１８が逆方向に１回転したと判定して、Ｓ１９の処理に移行する。Ｓ１９において、ＣＰＵ６１は、逆方向回転数ＱをＲＡＭ６２から読み出し、この逆方向回転数Ｑに「１」加算して、再度ＲＡＭ６２に記憶する。その後、Ｓ２０において、ＣＰＵ６１は、カウント値ＮをＲＡＭから読み出し、このカウント値Ｎに「０」を代入してリセットし、再度ＲＡＭ６２に記憶した後、後述のＳ２１の処理に移行する。尚、逆方向回転数Ｑは、回転検出器１の起動時に「０」が代入されてＲＡＭに記憶される。

Ｓ２１において、ＣＰＵ６１は、タイマ６５の計測時間を読み出し、正方向回転数Ｗと逆方向回転数Ｑの各データを検針センタ３のサーバ装置５へ送信するデータ送信時間になったか否かを判定する判定処理を実行する。このデータ送信時間は、午前０時、午後０時等、所定時間毎に送信するように設定され、予めＲＯＭ６３に記憶されている。そして、タイマ６５の計測時間を読み出し、正方向回転数Ｗと逆方向回転数Ｑの各データを検針センタ３のサーバ装置５へ送信するデータ送信時間になっていないと判定した場合には（Ｓ２１：ＮＯ）、ＣＰＵ６１は、当該処理を終了する。

一方、タイマ６５の計測時間を読み出し、正方向回転数Ｗと逆方向回転数Ｑの各データを検針センタ３のサーバ装置５へ送信するデータ送信時間になったと判定した場合には（Ｓ２１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は、Ｓ２２の処理に移行する。Ｓ２２において、ＣＰＵ６１は、正方向回転数Ｗと逆方向回転数Ｑの各データをＲＡＭ６２から読み出し、当該回転検出器１を識別する識別ＩＤと共に、通信装置５２を介して検針センタ３のサーバ装置５へインターネット通信により送信する。尚、回転検出器１を識別する識別ＩＤは、予めＲＯＭ６３に記憶されている。

その後、Ｓ２３において、ＣＰＵ６１は、ＲＡＭ６２から読み出した正方向回転数Ｗと逆方向回転数Ｑのそれぞれに「０」を代入してリセットし、再度ＲＡＭ６２に記憶した後、当該処理を終了する。

以上詳細に説明した通り、本実施形態に係る回転検出器１では、赤外線ＬＥＤ３３の光軸は、１リットル積算メータ１９の「０」リットルを指している指針１８上に位置するように下向きに配置されている。そして、指針１８から反射してくる赤外線を受光する第１フォトダイオード３５と第２フォトダイオード３６の各光軸は、赤外線ＬＥＤ３３の光軸を挟んで、１リットル積算メータ１９上の赤外線ＬＥＤ３３の光軸に対して対称な位置にそれぞれ下向きに配置されている。

これにより、制御回路部５１のＣＰＵ６１は、２値化処理回路部４６から出力される第１フォトダイオード３５の２値化出力値と、２値化処理回路部４７から出力される第２フォトダイオード３６の２値化出力値に基づいて、１リットル積算メータ１９の指針１８の正方向（平面視時計方向）又は逆方向（平面視反時計方向）の回転方向と各回転方向に対応する回転数とを正確に検出することが可能となる。

また、回転検出器１を水道メータ６の開口７に取り付けた状態において、第１フォトダイオード３５の光軸と第２フォトダイオード３６の光軸は、指針１８の回転中心３７に対して、赤外線ＬＥＤ３３の光軸を通る同心円３８の当該赤外線ＬＥＤ３３の光軸の位置を通る接線３９上に配置されている。また、第１フォトダイオード３５の光軸と第２フォトダイオード３６の光軸は、赤外線ＬＥＤ３３の光軸を挟んで、１リットル積算メータ１９上の赤外線ＬＥＤ３３の光軸に対して対称な位置にそれぞれ下向きに配置されている。これにより、第１フォトダイオード３５と第２フォトダイオード３６との間の中間位置に指針１８が位置したときに、各Ａ／Ｄ変換回路部４３、４５から閾値以上の各出力信号７１、７２が出力されるように容易に構成することが可能となる。

また、制御回路部５１のＣＰＵ６１は、所定時間毎に、正方向回転数Ｗと逆方向回転数Ｑの各データをＲＡＭ６２から読み出し、当該回転検出器１を識別する識別ＩＤと共に、通信装置５２を介して検針センタ３のサーバ装置５へインターネット通信により送信する。これにより、各家庭の水道メータ６に装着された回転検出器１の識別ＩＤをサーバ装置５に予め登録しておくことによって、サーバ装置５は、各家庭の水道使用量を自動検針することが可能となる。

また、回転検出器１は、水道メータ６の開口７に着脱可能に取り付けることができるため、各家庭の既存の水道メータ６のメータ表示部１７に設けられた１リットル積算メータ１９の指針１８の上側に配置して、水道使用量を自動検針することが可能となる。

尚、本発明は前記実施形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。例えば、以下のようにしてもよい。また、以下の説明において上記図１乃至図７の前記実施形態に係る回転検出器１の構成等と同一符号は、前記実施形態に係る回転検出器１の構成等と同一あるいは相当部分を示すものである。

（Ａ）例えば、回転検出器１を水道メータ６の開口７に取り付けた状態において、第１フォトダイオード３５の光軸と第２フォトダイオード３６の光軸は、指針１８の回転中心３７に対して、赤外線ＬＥＤ３３の光軸よりも半径方向外側、若しくは、半径方向内側を通る同心円の当該赤外線ＬＥＤ３３の光軸を通る半径に対して直交する接線上に配置されるようにしてもよい。そして、第１フォトダイオード３５の光軸と第２フォトダイオード３６の光軸は、赤外線ＬＥＤ３３の光軸を通る半径に対して対称な位置にそれぞれ下向きに配置されるようにしてもよい。

これにより、第１フォトダイオード３５と第２フォトダイオード３６との間の中間位置に指針１８が位置したときに、各Ａ／Ｄ変換回路部４３、４５から閾値以上の各出力信号７１、７２が出力されるように容易に構成することが可能となる。この結果、制御回路部５１のＣＰＵ６１は、２値化処理回路部４６から出力される第１フォトダイオード３５の２値化出力値と、２値化処理回路部４７から出力される第２フォトダイオード３６の２値化出力値に基づいて、１リットル積算メータ１９の指針１８の正方向（平面視時計方向）又は逆方向（平面視反時計方向）の回転方向と各回転方向に対応する回転数とを正確に検出することが可能となる。

（Ｂ）また、例えば、回転検出器１を水道メータ６の開口７に取り付けた状態において、第１フォトダイオード３５の光軸と第２フォトダイオード３６の光軸は、指針１８の回転中心３７に対して、赤外線ＬＥＤ３３の光軸を通る同心円上に配置されるようにしてもよい。そして、第１フォトダイオード３５の光軸と第２フォトダイオード３６の光軸は、赤外線ＬＥＤ３３の光軸を通る半径に対して対称な位置にそれぞれ下向きに配置されるようにしてもよい。

（Ｃ）また、例えば、回転検出器１を水道メータ６の開口７に取り付けた状態において、第１フォトダイオード３５の光軸と第２フォトダイオード３６の光軸は、指針１８の回転中心３７に対して、赤外線ＬＥＤ３３の光軸よりも半径方向外側、若しくは、半径方向内側を通る同心円上に配置されるようにしてもよい。そして、第１フォトダイオード３５の光軸と第２フォトダイオード３６の光軸は、赤外線ＬＥＤ３３の光軸を通る半径に対して対称な位置にそれぞれ下向きに配置されるようにしてもよい。

（Ｄ）また、例えば、本体ケース２５は、水道メータ６の開口７の半径とほぼ同じ半径の平面視半円形状の略箱体に形成してもよい。そして、本体ケース２５は、ガラス板１２を挟んで平面視略円形状のメータ表示部１７のうち、パイロット１５と１リットル積算メータ１９と１０リットル積算メータ２２を含む平面視略半円形状の部分を覆うように配置してもよい。従って、積算カウンタ１６は、本体ケース２５によって覆われないため、直読可能に構成されている。これにより、本体ケース２５内の容積を大きくすることができ、バッテリ２３の容量を大型化することが可能となる。

（Ｅ）また、例えば、回転検出器１を、ガスメータの表示部に設けられて指針の回転でガス流量をアナログ表示する積算メータに対向するように取り付けてもよい。そして、回転検出器１の赤外線ＬＥＤ３３の光軸を当該指針に対向するように配置してもよい。これにより、各フォトダイオード３５、３６の出力の変化に基づいて、前記実施形態と同様に、ガスメータの表示部に設けられた積算メータの指針の正方向（平面視時計方向）又は逆方向（平面視反時計方向）の回転方向と各回転方向に対応する回転数とを正確に検出することが可能となる。

また、制御回路部５１のＣＰＵ６１は、所定時間毎に、正方向回転数Ｗと逆方向回転数Ｑの各データをＲＡＭ６２から読み出し、当該回転検出器１を識別する識別ＩＤと共に、通信装置５２を介して検針センタ３のサーバ装置５へインターネット通信により送信するようにしてもよい。これにより、各家庭のガスメータに装着された回転検出器１の識別ＩＤをサーバ装置５に予め登録しておくことによって、サーバ装置５は、各家庭のガス使用量を自動検針することが可能となる。

（Ｆ）また、例えば、前記Ｓ２２において、ＣＰＵ６１は、正方向回転数Ｗから逆方向回転数Ｑを減算した積算正方向回転数Ｙを算出し、この積算正方向回転数Ｙを当該回転検出器１を識別する識別ＩＤと共に、通信装置５２を介して検針センタ３のサーバ装置５へインターネット通信により送信するようにしてもよい。これにより、各家庭の水道メータ６に装着された回転検出器１の識別ＩＤをサーバ装置５に予め登録しておくことによって、サーバ装置５は、各家庭の水道使用量を容易に自動検針することが可能となる。

（Ｇ）また、例えば、回転検出器１の本体ケース２５内にバッテリ２３を内蔵することなく、外部の電源から電源供給部５３にリード線を介して所定電圧の電力を供給するように構成してもよい。

（Ｈ）また、例えば、回転検出器１の赤外線ＬＥＤ３３に替えて、赤色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ等の可視光ＬＥＤを配置してもよい。また、各フォトダイオード３５、３６は、可視光ＬＥＤに対応するものを配置するようにしてもよい。

１：回転検出器
２：検針システム
３：検針センタ
５：サーバ装置
６：水道メータ
１７：メータ表示部
１８：指針
３３：赤外線ＬＥＤ
３５：第１フォトダイオード
３６：第２フォトダイオード
３８：同心円
３９：接線
５１：制御回路部
５２：通信装置
６１：ＣＰＵ
６２：ＲＡＭ
６３：ＲＯＭ
６５：タイマ

Claims

被計測流体の積算流量が表示される表示部に設けられた前記被計測流体の流れ方向及び流量に対応して回転する指針に対向するように配置されて、前記指針の所定回転位置に向けて光を発光する発光素子と、
前記指針に対向するように配置されると共に前記指針の所定回転位置を挟むように配置されて、前記発光素子が発した光のうち前記指針から反射してくる光を受光可能な一対の受光素子と、
前記一対の受光素子が出力する出力信号に基づいて、前記指針の時計方向又は反時計方向の回転方向と各回転方向に対応する回転数とを検出する検出装置と、
を備え、
前記発光素子は、前記一対の受光素子間の中央に前記指針が位置したときに、該一対の受光素子が所定閾値以上の出力信号を出力するように配置されていることを特徴とする回転検出器。
前記一対の受光素子は、前記指針の回転中心に対して同心円の同一の接線上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の回転検出器。
前記一対の受光素子は、前記指針の回転中心に対して同一の同心円上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の回転検出器。
前記発光素子は、前記指針の回転中心に対して前記一対の受光素子間の中央位置を通る直径方向の直線上に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の回転検出器。
前記発光素子は、前記一対の受光素子間の中央に位置するように配置されていることを特徴とする請求項４に記載の回転検出器。
前記検出装置が検出した前記指針の時計方向と反時計方向の各回転方向に対応する回転数を積算して記憶する回転数記憶部と、
前記回転数記憶部に積算して記憶する前記各回転方向に対応する回転数を外部に出力するタイミングになったか否かを判定する出力判定部と、
前記回転数記憶部に積算して記憶する前記各回転方向に対応する回転数を外部に出力するタイミングになったと判定された場合に、前記回転数記憶部に積算して記憶する前記各回転方向に対応する回転数を外部に出力する出力部と、
を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の回転検出器。
外部のサーバ装置と通信可能な通信装置を備え、
前記出力部は、前記回転数記憶部に積算して記憶する前記各回転方向に対応する回転数を前記通信装置を介して前記サーバ装置に送信することを特徴とする請求項６に記載の回転検出器。
被計測流体の積算流量が表示される表示部と、
前記表示部に設けられて前記被計測流体の流れ方向及び流量に対応して回転する指針と、
前記指針の時計方向又は反時計方向の回転方向と各回転方向に対応する回転数とを検出する回転検出器と、
を備えた流量計において、
前記回転検出器は、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の回転検出器であり、着脱可能に取り付けられていることを特徴とする流量計。