(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力パルスを積算するパルス積算装置において、
入力パルスを計数するカウンタと、
上記カウンタのカウント値Ｃの大きさに応じて複数個の所定値（Ｎ１  ，Ｎ２  ，・・・、但し、Ｎ１  ＜Ｎ２  ＜・・・）を予め設定する設定手段と、
一定周期毎に上記カウンタのカウント値Ｃを読み取り、カウント値Ｃに対応する所定値（Ｎ１  ，Ｎ２  ，・・・の一つ）を積算値として積算すると共に、上記カウンタから上記対応する所定値（Ｎ１  ，Ｎ２  ，・・・の一つ）またはこの所定値に対応する値を減算する積算処理手段とを備えたことを特徴するパルス積算装置。
【請求項２】
請求項１記載のパルス積算装置において、
設定手段での所定値の設定は、カウント値Ｃが１〜Ｎ１  未満の範囲では所定値を１とし、カウント値ＣがＮ１  以上では所定値をＮ１  として２段階の設定をしたことを特徴とするパルス積算装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のパルス積算装置において、
設定手段は、所定値（Ｎ１  ，Ｎ２  ，・・・）を可変設定できる手段としたことを特徴とするパルス積算装置。
【請求項４】
流体流量に応じてパルス信号を出力する流量信号発生手段と、
上記パルス信号を入力パルスとする請求項１〜３のいずれか１項記載のパルス積算装置とを備え、
上記積算装置の積算処理手段で所定値（Ｎ１  ，Ｎ２  ，・・・の一つ）を積算する際は、上記所定値に相当する流量値を積算するようにしたことを特徴とする電子式流量計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、入力パルスの積算値を計数するパルス積算装置、および、水や気体等の流量に比例して回転する羽根車の回転に対応して発生する磁界の変化によって、ＭＲ素子が発生する周期パルスを利用して流量測定する電子式流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＭＲ素子を利用した電子式流量計を水道メータ、ガスメータのように外部からの電源供給が困難なものに適用の場合は電池を電源とするのが一般的である。電池寿命を長持ちさせるために消費電力を抑制する必要がある。このため、該電子式流量計を制御するＣＰＵのクロック周波数を低くする（通常３２ｋＨｚが用いられている）ことが実施されているのでＣＰＵの演算処理能力が遅くなる。
【０００３】
低速クロック周波数のもとで流体を受ける羽根車１が微少な流量を計量積算する帯域から過大流量域を精度良く計量積算するものとして、処理の追いつかない高い周波数に対応するため流量信号を直接ＣＰＵに入力せず、カウンタで一度入力パルス数をカウントし、ＣＰＵの積算周期毎にカウンタにカウントされているパルス数に応じた積算を一括にて処理をおこなうことで、積算精度を向上させる方式が取られた。
【０００４】
このような従来の電子式流量計として例えば特開平７−２８０６０７号公報に示されたものがある。
図４は特開平７−２８０６０７号公報に示された従来の電子式流量計のブロック図である。
図において、１は被計量流体により回転される羽根車、１ａは羽根車１の回転軸に取り付けられた永久磁石、２はＭＲ素子からなる流量信号出力手段、３は該電子式流量計を制御するとともに演算処理を行うマイクロプロセッサー（ＣＰＵ）、４はＣＰＵ３を作動するクロック発生器、５はメモリ、６は積算された計量値を表示する表示手段である。
７はＣＰＵ３の積算処理所要時間毎のラッチ信号対応に流量信号出力手段２からの流量信号パルスを通過させるラッチ回路、８はラッチ回路７からの流量信号パルス数を計数するカウンタである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の構成の電子式流量計はハード的に動作させるラッチ回路７が必要であり、ラッチ回路７を作動させる電力が電池寿命を短くする。また、このような流量計は定められた計器定数（単位計量値／パルス数の関係）のもとに流量積算を行う。カウンタ８の計数値を計量値に演算する処理は計器定数に対応するウエイト定数を乗算処理が必要であり、カウンタ８の流量信号パルス数は積算処理毎に変化するので、その都度、乗算処理を実行する。
乗算処理はＣＰＵ３の処理時間を多く必要とするので、このＣＰＵ３の処理時間より短い間隔で流量信号パルスが入力されると処理が追いつかず計量漏れが生じ、積算精度が悪くなってしまうという課題があった。
【０００６】
この発明は係る課題を解決するためになされたものであって、流量信号の周波数が高くなってもミスカウントをおこなうことなく、低消費電力で高精度な流量積算処理をおこなうことのできる電子式流量計、および、入力パルスをミスカウントなく積算するパルス積算装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（１）この発明に係る電子式流量計は、入力パルスを積算するパルス積算装置において、入力パルスを計数するカウンタと、上記カウンタのカウント値Ｃの大きさに応じて複数個の所定値（Ｎ１  ，Ｎ２  ，・・・、但し、Ｎ１  ＜Ｎ２  ＜・・・）を予め設定する設定手段と、一定周期毎に上記カウンタのカウント値Ｃを読み取り、カウント値Ｃに対応する所定値（Ｎ１  ，Ｎ２  ，・・・の一つ）を積算値として積算すると共に、上記カウンタから上記対応する所定値（Ｎ１  ，Ｎ２  ，・・・の一つ）またはこの所定値に対応する値を減算する積算処理手段とを備えたものである。
【０００８】
（２）また、上記（１）のパルス積算装置において、設定手段での所定値の設定は、カウント値Ｃが１〜Ｎ１  未満の範囲では所定値を１とし、カウント値ＣがＮ１  以上では所定値をＮ１  として２段階の設定をするものである。
【０００９】
（３）また、上記（１）または（２）のパルス積算装置において、設定手段は、所定値（Ｎ１  ，Ｎ２  ，・・・）を可変設定できる手段としたものである。
【００１０】
（４）この発明に係る電子式流量計は、流体流量に応じてパルス信号を出力する流量信号発生手段と、上記パルス信号を入力パルスとする上記（１）〜（３）のいずれか１項記載のパルス積算装置とを備え、上記積算装置の積算処理手段で所定値（Ｎ１  ，Ｎ２  ，・・・の一つ）を積算する際は、上記所定値に相当する流量値を積算するようにしたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１を示す電子式流量計のブロック図、図２は処理のフローチャートである。
図において、１、２、４〜６は上記従来装置の説明と同様のものである。１０は電子式流量計を制御するとともに演算処理を行うマイクロプロセッサー（ＣＰＵ）、１１はカウンタであり、流量信号出力手段２からの流量信号パルスを保持する。カウンタ１１はＣＰＵ１０と一体のチップに構成されている。
１２はキーボートからなる設定手段であり、外部から設定値等の変更を入力する。また、キーボート１２以外にも該電子式流量計と接続された他のＣＰＵを有する機器から通信回線を利用して設定値等の変更入力を可能とすることもできる。
【００１２】
実施の形態１の電子式流量計の動作を図２のフローチャートにより説明する。
（１）まず、カウンタ１１に残存する流量信号パルス数Ｃを判定する（ステップＳ１〜    Ｓ    ２）。
（２）残存流量信号パルス数が１〜所定数ｎ（ｎ＞２）未満のときは通常積算処理を実施する。通常積算処理では流量信号パルス１個に相当する流量ｗを積算値Ｋに加えて流量積算（Ｋ＝Ｋ＋ｗ）を行い（ステップＳ４）、
【００１３】
（３）カウンタ１１の残存パルス数Ｃから積算処理済みの流量信号パルス１個を減じる（ステップＳ５）。
（４）ここでステップＳ３は残存流量信号パルス数がゼロのときに積算処理をバイパスするための判定である。
【００１４】
（５）残存流量信号パルス数が所定数ｎ以上のときはまとめ積算処理を実施する。まとめ積算処理では流量信号パルスｎ個に相当する流量Ｘ（＝ｎ×ｗ）を積算値Ｋに加えて流量積算（Ｋ＝Ｋ＋Ｘ）を行い（ステップＳ６）、
（６）カウンタ１１の残存パルス数Ｃから積算処理済みの流量信号パルスｎ個を減じる（ステップＳ７）。
（７）表示手段６への計量値の表示変更等のメイン処理の実行後にステップＳ１のカウンタ１１の残存流量信号パルス数の判定に戻る。
【００１５】
この１ルーチン処理の間に流量信号出力手段２からカウンタ１１に入力される流量信号パルス数の多寡によりカウンタ１１のオーバーフローによる計量漏れのない所定数ｎ及び後述の第二の所定数ｍを適宜に設定すればよく、この設定変更はＣＰＵ１０に接続された設定手段１２からなされ、所定数ｎ、    ｍの値はメモリ５に記録され、処理時に利用される。
【００１６】
ここで、ステップＳ４及びステップＳ６の流量積算は１または定数ｎの加算処理で可能であり、乗算処理に比べ処理時間が短くなりＣＰＵ１０の演算処理能力に余力をもたせることができる。
【００１７】
上記構成の電子式流量計では従来例で必要としたラッチ回路７が不必要なプログラム処理だけであり、ラッチ回路７を作動させる電池電力が節減でき電池寿命を長くできる。
また、まとめ処理へのパルス残数判定を二段階とすることにより、パルス計量のタイミングを遅らすこともなく、急峻なパルス数入力にも対応可能となり、クロック周波数の更なる低下により省電力、電池寿命を長くできる。
【００１８】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２の処理のフローチャートである。
図において、Ｓ１〜Ｓ８は上記実施の形態１の説明と同様である。
（１）カウンタ１１に残存する流量信号パルス数Ｃを判定する（ステップＳ１〜Ｓ１０）。
（２）残存流量信号パルス数Ｃが１〜第二の所定数ｍ（    ｍ＞ｎ）未満のときは、上記実施の形態１と同一の積算処理を実行する（ステップＳ３〜５）。
【００１９】
（３）残存流量信号パルス数Ｃが第二の所定数ｍ以上のときは、第二のまとめ積算処理を実施する。第二のまとめ積算処理では流量信号パルスｍ個に相当する流量Ｘ（＝ｎ×ｗ）を積算値Ｋに加えて流量積算（Ｋ＝Ｋ＋Ｘ）を行い（ステップＳ１１）、
（４）カウンタ１１の残存パルス数Ｃから積算処理済みの流量信号パルスｍ個を減じる（ステップＳ１２）。
（５）表示手段６への計量値の表示変更等のメイン処理の実行後にステップＳ１のカウンタ１１の残存流量信号パルス数の判定に戻る。
【００２０】
つぎに、判定所定数をｎとｍ（    ｍ＞ｎ）の二段にすることの効能について説明する。
都合上、例えばｎ＝４，ｍ＝８として説明する。１回の処理ルーチン時間に対してカウンタ１１への流入パルス数と計量積算処理パルス数の差がカウンタ１１へ残存する。実施の形態１のようなまとめ処理の定数が１段のときに定数ｎが４以下の小さい値の場合は、流量信号の周波数が高い流入パルス数の急峻な増加のときカウンタ１１のオーバーフローの計量漏れの発生が懸念される。
【００２１】
また、逆にｎを８以上の大きい値の場合は、カウンタ１１へ常に未計量のパルス残数が発生して、計量のタイミング遅れが生ずる。  このように判定所定数を二段にすることで計量のタイミング遅れが防げて、流入パルス数の急峻な増加にも対応可能となる。
【００２２】
流入パルス数の急峻な増加への対応性が良くなることは、逆に１回の処理ルーチン時間を長くできることであり、省電力のためにクロック周波数を更に低下させることも可能である。
【００２３】
なお、上記説明では判定所定数を二段階としたが、これを更に多段にしてもよい。
【００２４】
実施の形態３．
この実施の形態３は、入力パルスの積算を行うパルス積算装置としたもので、流量のみでなく流量以外の測定対象を測定する場合にも適用できる。
図４はこの発明の実施の形態３のパルス積算装置の処理のフローチャートである。
【００２５】
次に動作について説明する。
（１）設定手段でカウンタのカウント値Ｃの大きさに応じた複数個の所定値（Ｎ１  ，Ｎ２  ，・・・、但し、Ｎ１  ＜Ｎ２  ＜・・・）を設定しておく（ステップＴ１）。
（２）入力パルスをカウンタでカウントし、そのカウンタ値Ｃを読み取る（ステップＴ２）。
【００２６】
（３）次に、カウント値Ｃに応じた所定値を判定する（ステップＴ３）。
この判定は、まず、カウント値Ｃの大きさを判定し、その大きさに応じた所定数（Ｎ１  ，Ｎ２  ，・・・の一つ）を出力する。
（５）判定された所定値またはその所定値に対応する値（所定値×ｋ    但し、ｋは定数）を積算値として積算する。
（６）カウンタのカウント値Ｃから判定された所定値（Ｎ１  ，Ｎ２  ，・・・の一つ）を減算する。
【００２７】
このように設定手段でカウンタのカウンタ値Ｃの大きさに対応する所定数（Ｎ１  ，Ｎ２  ，・・・、但し、Ｎ１  ＜Ｎ２  ＜・・・）を任意に設定することができるので、任意の複数段階に設定できる。
実施の形態１、実施の形態２もこのパルス積算装置の一つの形態で、実施の形態１では所定値が一段階（図４では１も所定値しているので、所定値は１とＮ１の２段階となる）、実施の形態２では所定値が二段階（図４では所定値は１とＮ１  ，Ｎ２  であるので３段階）の場合である。
【００２８】
また、所定値は段階的のみでなく、例えば、所定値をカウンタのカウント値の大きさに比例した値にしてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、この発明のパルス積算装置および電子式流量計は、ラッチ回路を用いる必要がなく、ラッチ回路の作動電力が節減でき電池寿命を長くできる。また、カウンタのカウント値に応じて所定値を積算するようにしたので、パルス計量のタイミングを遅らすこともなく、急峻なパルス数入力にも対応可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による電子式流量計のブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１による電子式流量計の処理フローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態２による電子式流量計の処理フローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態３によるパルス積算装置の処理フローチャートである。
【図５】従来の電子式流量計のブロック図である。
【符号の説明】
１    羽根車、                                        ２    流量信号出力手段、
３、１０    ＣＰＵ                                ４    クロック発生器、
５    メモリ、                                        ６    表示手段
７    ラッチ回路、                                ８、１１    カウンタ、
１２    設定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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