[发明专利]将机械类型仪表的数值简单数字化成数字值的方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及自动仪表读取(AMR)，尤其涉及能够自动读取机械仪表的消耗指示值并将读取值转换成数字值，进而使用远程读取仪表得到的数字化读取值的技术。

背景技术

(1)常规数字化技术

在通常的机械仪表中，供给物品，如气、水或电的消耗量显示为号码盘(numberplate)上旋转针或数轮列(number wheel train)的数值(以下称作“指示值”)。为了远程自动地读取机械仪表的指示值，需要将指示值(逻辑值)转换成数字值。

自动读取技术的代表性现有技术包括光自动读取、磁自动读取、声自动读取、图像识别自动读取等。对于光自动读取，光传感器用于对仪表的特定数轮或号码盘的旋转针的旋转数计数，以便读取仪表的指示值。在磁自动读取技术中，取代于光传感器，磁性传感器起到相同的作用。声自动读取技术在确定的数轮或旋转针每次旋转时产生唯一的机械声音并检测声音，以计数数轮或旋转针的旋转数。另外，图像识别自动读取方法获取数轮指示的数值的图片并利用光学字符识别技术将这些图像识别成数字值。所有这些技术以不同的方式将机械仪表的逻辑指示值转换成数字值。在这些技术中，本申请的发明人尤其关注于光自动读取技术。

光自动读取技术的典型示例包括VentureKorea递交的名称为“Signalgeneral for consumption of meter using an optical sensor(仪表中数轮的旋转计数器)”的韩国专利申请公开No.10-2000-52048以及名称为“Rotation counterfor the number wheel in a meter(仪表中数轮的旋转计数器)”的韩国实用新型登记No.20-273026。在VentureKorea的这些发明中，光传感器用于计数机械仪表的数轮列(wheel train)中特定数轮的旋转数量并使仪表的指示值数字化。图1至图3示出了与该技术相关连的常规自动读取设备。如图1所示，供给物品的消耗量显示为仪表3中消耗指示仪14的数轮列12中显示的数值。在形成数轮列12的数轮中，选择要计数其旋转数的数轮12a(以下，称作“选定或目标数轮(selected or target number wheel)”)。目标数轮的外周边表面的某个部分被形成为光反射区域20(例如，通过在某个部分上热压具有高反射率的材料)。另外，由置于箱35内的光发射器32和光接收器34所构成的光传感器单元30配置在外壳40内。外壳安装在消耗指示仪14上。这样，光发射器32和光接收器34朝光反射区域20的旋转路径上的某个区域定向。光发射器32从电源接收驱动信号并发射光，并且光入射在目标数轮12a的外周边表面上。在光入射在目标数轮12a外表面上的光反射区域20上时，大部分光被反射以提供高强度的光。当光入射在光反射区域20之外的其余区域上时，反射的光由于表面的低反射率而具有较弱的强度。该反射的光入射在光接收器34上并被转换成电信号。随着供给物品消耗，目标数轮12a旋转时，光反射区域20和其余区域可选择地通过光发射器32和光接收器34定向所朝向的某个区域，使得光接收器34输出的光检测信号在高电平和低电平之间交替。光接收器34的该光检测信号被转换成数字信号并分析信号的电平变换性能以确定目标数轮12a是否完成一个循环(revolution)。这些操作被编入程序，所述程序可在诸如微型计算机的计算机内运行，以计数目标数轮12a的旋转数。换句话说，光反射区域形成在目标数轮12a内。光反射区域具有显著不同于其余区域的光反射率，使得这两个区域反射的光具有不同的强度。

以上说明的VentureKorea的发明必然需要置于目标数轮外周边表面上的光反射区域。没有光反射区域，则发生高频率的测量误差。在制造数轮列时，在目标数轮外表面上设置光反射区域也是繁琐的。特别地，为了在消费端已经安装的很多存在的仪表中设置光反射区域，需要回收仪表。这非常不方便且实际上近乎不可能。

为了解决VentureKorea技术中的这个问题，韩国专利申请公开No.10-2005-66073披露一种通过分析多个光电装置的输出信号中图案变换而远程读取仪表的方法和设备。如图4至6所示，通过计数目标数轮12a的旋转数，而不必在目标数轮12a外表面上设置单独的光反射区域，该方法能够进行自动读取。