(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流量計等の積算回転数被計測物により被計測量に応じた回転数又は前記回転数を桁数に応じて除した回転数で回転駆動される桁数分の表示ドラムを有し、最下位桁の表示ドラムは前記被計測量に応じた回転数で回転し、それより上位の表示ドラムはすべての下位桁の表示ドラムが９から０又は０から９に回転移動するときに同期して１だけ回転移動する機械式デジタル表示型積算回転計の積算回転数を電気信号に変換する積算回転数計測装置であって、前記被計測量に応じた前記回転数の所定倍数の回転数で回転駆動される高速回転円盤と、前記表示ドラムの回転位置を示す数値を前記回転位置によるパターンにより各桁毎にデジタル値で検出する各桁毎の検出部と、前記高速回転円盤の回転位置を示す数値をデジタル値で検出する高速回転検出部と、前記各桁の表示ドラムの回転位置を示す各桁毎の数値と前記高速回転円盤の回転位置を示す数値とにより前記各桁の表示ドラムの表示数値を判定する判定部と、を備えたことを特徴とする積算回転数計測装置。
【請求項２】
前記各桁毎の検出部は第１検出部及び第２検出部の２組の検出部から成り、前記高速回転検出部はオン，オフの２値を検出し、前記判定部は前記２組の検出部の検出数値と前記２値とから前記各桁の表示ドラムの回転位置を判定することを特徴とする請求項１に記載の積算回転数計測装置。
【請求項３】
前記表示ドラムの表示数の表示進数に応じてパターン表示部が、前記表示ドラムの全回転角３６０度を略前記表示進数の等分領域に分け、その各々の等分領域にオン又はオフのいずれかが割当てられたことを特徴とする請求項１又は２に記載の積算回転数計測装置。
【請求項４】
前記第１検出部及び前記第２検出部の各々は、円盤上に所定角度で略等間隔に４個以上の一連の検出素子を備え、前記第１検出部の一連の前記検出素子と前記第２検出部の一連の前記検出素子が所定角度の略半分の間隔で配置されていることを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１に記載の積算回転数計測装置。
【請求項５】
前記表示ドラムの内周面にパターン表示部を形成又は前記表示ドラムの内側に円環状のパターン表示部を配置し、前記パターン表示部に設けられた前記回転位置に２値が割り当てられた反射又は無反射のパターンと、前記パターンの前記２値を検出する発光素子と受光素子と、を備えたことを特徴とする請求項１乃至４の内いずれか１に記載の積算回転数計測装置。
【請求項６】
前記所定倍数は被計測量に応じた回転数の１０倍又は１０を２の倍数で割った１０倍，５倍，２．５倍等を用い、前記高速回転検出部は前記所定倍数に応じたスリットを有するスリット板からなる高速回転円盤と、前記スリットの有無を検出する発光素子と受光素子と、を備えたことを特徴とする請求項１乃至５の内いずれか１に記載の積算回転数計測装置。
【請求項７】
前記検出部が電源部を備え、回転位置を計測する時のみ前記電源部から前記検出部に電源を供給することを特徴とする請求項１乃至６の内いずれか１に記載の積算回転数計測装置。
【請求項８】
流量計等の積算回転数被計測物により被計測量に応じた回転数又は前記回転数を桁数に応じて除した回転数で回転駆動される桁数分の表示ドラムを有し、最下位桁の表示ドラムは前記被計測量に応じた回転数で回転し、それより上位の表示ドラムはすべての下位桁の表示ドラムが９から０又は０から９に回転移動するときに同期して１だけ回転移動する機械式デジタル表示型積算回転計の積算回転数を電気信号に変換する積算回転数計測方法であって、前記被計測量に応じた回転数の所定倍数の回転数で回転駆動される高速回転円盤の回転位置をオン，オフの２値で検出する高速回転検出部から出力される前記２値を読み取り、前記２値により前記表示ドラムの回転位置を示す数値を各桁毎にデジタル量で検出する各桁毎の２組の検出部のいずれかを選択し前記各桁の表示ドラムの表示数値を判定することを特徴とする積算回転数計測方法。
【請求項９】
各桁の前記表示ドラムの前記表示数値の判定は、判定対象となる桁の前記表示ドラムのすべての下位桁の前記表示ドラムの判定数値が「９」か否かということと前記高速回転検出部から出力される２値とにより行うことを特徴とする請求項８に記載の積算回転数計測方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流量計やエンジン，テープレコーダ，自動車の距離計等に用いられる種々の計器の積算回転数をデジタル表示する機械式デジタル表示型積算回転計において、その表示数値を電気信号に変換する積算回転数計測装置及び積算回転数計測方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、化学工場等の諸工場や交通、通信，電気，ガス，水道等の諸機関において、各種の積算回転数計測装置が利用されている。例えば、水道，電気，ガス等の有償水光熱使用量計測に積算回転計が用いられている。これら有償水光熱量の使用量を調べるに当たっては、検針員が一々各家庭を回って使用量を確認している。しかし、所帯数が増え、検針員の仕事量が増加してきている。又、電気装置，機械装置の積算回転計において、回転数又は回転量を計測して制御系にフィードバックを懸け正確に制御すること等が必要になっている。そのため、検針員の検針作業の軽減やコンピュ−タによるデータ処理及び遠隔地にデータを伝送するために回転数又は回転量をデジタル化した電気信号に変換することのできる積算回転計が開発されている。又、自動車等に用いられる距離計においても積算回転計が用いられており、走行距離のデジタル表示化の開発が行われている。
【０００３】
以下に一般的な機械式デジタル表示型積算回転計を用いた積算回転数計測装置について説明する。
図１８は積算回転数を表示する一般的な機械式デジタル表示型積算回転計の構成を示す正面図である。
図１８において、１は流量計等の積算回転数被計測物により被計測量に応じた回転数で回転駆動されるウォーム軸、１ａはウォーム、２はウォーム歯車軸、２ａはウォーム歯車であり、ウォーム歯車軸２はウォーム軸１によりウォーム歯車２ａを介してウォーム軸１と同じ回転数で回転駆動される。３，４，５，６は１桁目，２桁目，３桁目，４桁目の表示ドラム、７，８，９は１桁目，２桁目，３桁目の桁上歯車である。１桁目，２桁目，３桁目，４桁目は例えば１の位，１０の位，１００の位，１０００の位を示す。
以上のように構成された一般的な機械式デジタル表示型積算回転計について、以下その動作を説明する。ウォーム歯車軸２を介するウォーム軸１による回転駆動により、最下位桁の表示ドラム３は被計測量に応じた回転数で連続的に回転駆動される。各桁の表示ドラムは“０”から“９”までの１０進数を表示しており、前の桁つまり前の下位桁（１０の桁から見ると前の下位桁は１の桁である）の表示ドラムが１回転すると１／１０回転すなわち１つの数字だけ、例えば“５”から“６”というように回転する。
このように次の上位桁（１の桁から見ると次の上位桁は１０の位である）の表示ドラムはその前の下位桁の１／１０の回転速度であるが、２桁目〜４桁目の表示ドラム４〜６の回転は１桁目の表示ドラム３のように連続的でなく、前の下位桁の表示が“９”から“０”に移行するときに同期して移行する。例えば２桁目の表示ドラム４は、１桁目の表示ドラム３が“９”から“０”に移行するときに同期して例えば“５”から“６”に移行する。このように表示ドラム３が連続的に回転し、表示ドラム４〜６がステップ的に回転することにより、図１８の一般的な機械式デジタル表示型積算回転計はウォーム軸１から伝えられた積算回転数を表示ドラム３〜６に表示する。
又、図１８に示す一般的な機械式デジタル表示型積算回転計は逆転も可能であり、逆転の場合は正転の場合とは全く逆の動作を行う。従って、例えば１桁目の表示ドラム３の表示数値は“０”から“９”に移行するとき２桁目の表示ドラム４の表示数値が“１”だけ減少する。
このような動作をする一般的な機械式デジタル表示型積算回転計は、積算回転数を表示することが可能であるが、表示された積算回転数を遠隔に伝送するために電気信号に変換する必要がある。
【０００４】
以下に従来の機械式デジタル表示型積算回転計の表示数値をデジタルの電気信号に変換する積算回転数計測装置について、図１９及び図２０を用いて説明する。
図１９（Ａ）は従来の積算回転数計測装置の表示ドラムの接点端子を示す斜視図であり、図１９（Ｂ）は従来の積算回転数計測装置の表示ドラムの側面図、図１９（Ｃ）は従来の積算回転数計測装置の表示数値を電気信号に変換する回路構成を示す回路図であり、図２０は従来の積算回転数計測装置における光検出を用いた表示ドラムの斜視図である。
図１９において、３′は例えば１桁目の表示ドラム、１０は接点端子、１１は接点、１１−１〜１１−１０、１２〜１５は端子、１６は抵抗器であり、表示ドラム３′の回転と共に接点端子１０は回転し、各接点１１との接触、非接触を繰り返す。例えば接点端子１０と接点１１との関係が図１９（Ｃ）に示すように端子１１−１と端子１２との間を短絡するような関係の場合、端子１１−１と端子１２とは同電位となる。このとき、端子１４と端子１５との間に例えば１０Ｖの電圧が印加されていると、接点１１−１〜１１−１０は１０個で、これらの接点は抵抗器１６により電圧的に等しく１０等分されているので、端子１２と端子１３との間の電圧は９Ｖとなる。
図２０において、３″は例えば１桁目のドラム、１７はドラム３″の周壁面に形成された無反射部１７ａ及び反射部１７ｂから成るパターン表示部、１８は発光素子、１９は受光素子である。このような構成の従来の積算回転数計測装置では、発光素子１８から出射された光は矢印１８ａで示すように反射部で反射されて受光素子１９に入射され、又無反射部では反射されず受光素子１９には入射されない。このように発光素子１８と受光素子１９との組（図２０では４組）によりパターン表示部１７の示す数値がデジタルで検出される。
この他にも、回転軸に磁石を有する円盤を取りつけその磁石の積算回転数を磁気抵抗効果素子等の磁気センサーを用いて電子的にカウントし電子メモリーに記憶し伝送する電子記憶式の回転計等があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この積算回転数計測装置においては、図１９に示すように、積算回転数を電気信号として出力することが可能であるが、接点端子１０と接点１１との機械的接触による導通を利用しているので、接点１１の摩耗により寿命が短いという問題点があった。又、電気信号として出力される積算回転数は、アナログ値であるので、積算回転数を示す信号を伝送する場合、伝送線が長くなると、その信号振幅のレベル変動分が大きくなり、長距離伝送が困難であった。更に、隣り合う接点１１同士が接点端子１０により短絡した場合は、各端子間電圧が抵抗器１６により等しく１０等分にならず、端子１２と端子１３間に出力される積算回転数値が不正確になるため、デジタル信号による長距離伝送と、中間の値で正確なデータ出力が要求されていた。
又、図２０の装置は回転ドラム３″の回転位置をデジタル表示することが可能であり、又、デジタル信号であることにより長距離伝送も可能であるが、各パターン部１７の境界部分でデジタル信号の示す数値が不正確となり、回転位置検出の正確性が要求されていた。又、電子記憶式の回転計の場合、停電，落雷，電磁波，ノイズ等による誤計測又は記憶データの破壊が起きる可能性があり、重要なデータが消滅しないようにデータ保全に対してハードウェア対策とともにデータのバックアップ対策に配慮を払う必要等があり、信頼性の確保が要求されていた。
更に、自動車の走行距離を示す距離計としての積算回転計は、データの改変防止のため、機械式デジタル表示計が使用されており、それを利用して距離計の表示数値をデジタルの電気信号に常時正確に電気的信号に変換することが要求されている。
【０００６】
本発明は、機械式デジタル表示型積算回転計に対して、回転位置を正確かつ即座にデジタル電気信号に変換でき、データの保全性を著しく向上させ、かつ長距離伝送も可能な、操作性，耐久性及び信頼性に優れた積算回転数計測装置、及び、機械式デジタル表示型積算回転計に対して回転位置を正確かつ即座にデジタル電気信号に変換でき、データの保全性を著しく向上させる操作性及び信頼性に優れた積算回転数計測方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の請求項１に記載の積算回転数計測装置は、流量計等の積算回転数被計測物により被計測量に応じた回転数又は回転数を桁数に応じて除した回転数で回転駆動される桁数分の表示ドラムを有し、最下位桁の表示ドラムは被計測量に応じた回転数で回転し、それより上位の表示ドラムはすべての下位桁の表示ドラムが９から０又は０から９に回転移動するときに同期して１だけ回転移動する機械式デジタル表示型積算回転計の積算回転数を電気信号に変換する積算回転数計測装置であって、被計測量に応じた回転数の所定倍数の回転数で回転駆動される高速回転円盤と、表示ドラムの回転位置を示す数値を回転位置によるパターンにより各桁毎にデジタル値で検出する各桁毎の検出部と、高速回転円盤の回転位置を示す数値をデジタル値で検出する高速回転検出部と、各桁の表示ドラムの回転位置を示す各桁毎の数値と高速回転円盤の回転位置を示す数値とにより各桁の表示ドラムの表示数値を判定する判定部と、を備えたものである。これにより、各桁の表示ドラムの回転位置を示す各桁毎の数値と高速回転円盤の回転位置を示す数値とにより、判定部が各桁の表示ドラムの表示数値を判定できるようにしたので、判定により得られた表示数値をデジタルの電気信号に正確に変換することができるという作用を有する。この結果、表示数値を示すデジタルの電気信号を長距離伝送してもアナログ伝送と異なり誤差を生じることを防止し、積算回転数の遠隔計測の信頼性を向上させることができる。又、高速回転検出部により各桁毎の表示数値をチェックすることができるので、数値の桁上げ等が生じている状態においても常に正確でかつ即座に表示数値の電気信号を得ることができ、しかも機械的接点を使用しないので、装置の耐久性を向上させ長寿命となすことができる。特に、電気系統の故障においても、機械式デジタル表示型積算回転計はデータの計測を続けるとともに、データを確保するため、データの保全性を著しく向上させることができる。
請求項２に記載の積算回転数計測装置は、請求項１において、各桁毎の検出部は第１検出部及び第２検出部の２組の検出部から成り、高速回転検出部はオン，オフの２値を検出し、判定部は２組の検出部の検出数値と２値とから各桁の表示ドラムの回転位置を判定する構成を備えたものである。これにより、各桁毎において表示数値が変化する数値の中間値を示す状態において、高速回転検出部により各桁毎の表示数値を正確に算出することができるので、目視等において各桁毎の表示数値の中間値の判別等ができない状態においても、常に正確でかつ即座に表示数値の電気信号を得ることができるという作用を有する。この結果、表示数値の桁上げ等においても、正確かつ即座にデジタルの電気信号を得ることができ、検出部に外部から電源を供給されたり、無線等による外部からの信号等により電源を供給された場合等、即座に回転位置の検出を行うことができ、装置の操作性及び信頼性を向上させることができる。
請求項３に記載の積算回転数計測装置は、請求項１又は２において、表示ドラムの表示数の表示進数に応じてパターン表示部が、表示ドラムの全回転角３６０度を略表示進数の等分領域に分け、その各々の等分領域にオン又はオフのいずれかが割当てられた構成を備えたものである。これにより、検出部がパターン表示部のオン，オフの組み合わせを検出することにより、表示進数に応じた表示数値を一意に算出することができるという作用を有する。
請求項４に記載の積算回転数計測装置は、請求項１乃至３の内いずれか１において、第１検出部及び第２検出部の各々は、円盤上に所定角度で略等間隔に４個以上の一連の検出素子を備え、第１検出部の一連の検出素子と第２検出部の一連の検出素子が所定角度の略半分の間隔で配置されている構成を備えたものである。これにより、４個以上の検出素子の組み合わせにおいて、各桁の表示進数が１０進数以上に対応でき、２組の検出部の少なくともいずれかが、表示数値の正確な値を検出することができるという作用を有する。
請求項５に記載の積算回転数計測装置は、請求項１乃至４の内いずれか１において、前記表示ドラムの内周面にパターン表示部を形成又は前記表示ドラムの内側に円環状のパターン表示部を配置し、パターン表示部に設けられた回転位置に２値が割り当てられた反射又は無反射のパターンと、パターンの２値を検出する発光素子と受光素子と、を備えたものである。これにより、パターン表示部に光を照射し反射，無反射のパターンを検出部が検知することにより、表示数値を算出することができるとともに、装置の小型化を実現することができるという作用を有する。
請求項６に記載の積算回転数計測装置は、請求項１乃至５の内いずれか１において、所定倍数は被計測量に応じた回転数の１０倍又は１０を２の倍数で割った１０倍、５倍、２．５倍等を用い、高速回転検出部は所定倍数に応じたスリットを有するスリット板からなる高速回転円盤と、スリットの有無を検出する発光素子と受光素子と、を備えたものである。これにより、各桁毎の表示数値をデジタルの電気信号に変換する際、被計測量に応じてスリットの有無及び回転位置により、２組の検出部のいずれかを選択を行い、表示数値を正確にデジタルの電気信号に変換できるとともに、デジタルの電気信号の四捨五入，切上げ，切捨て等の設定ができるという作用を有する。
請求項７に記載の積算回転数計測装置は、請求項１乃至６の内いずれか１において、検出部が電源部を備え、回転位置を計測する時のみ電源部から検出部に電源を供給する構成を備えたものである。これにより、測定時のみ電気系統に電源を供給し表示数値を電気信号に変換することにより省電力を実現でき、バッテリーや太陽電池等の電源等の使用を可能にし、利便性を向上させるとともに、電源が供給された際、回転位置が例えば“６”から“７”に変わる時であっても即座に正確な表示数値を検出することができる。
請求項８に記載の積算回転数計測方法は、流量計等の積算回転数被計測物により被計測量に応じた回転数又は回転数を桁数に応じて除した回転数で回転駆動される桁数分の表示ドラムを有し、最下位桁の表示ドラムは被計測量に応じた回転数で回転し、それより上位の表示ドラムはすべての下位桁の表示ドラムが９から０又は０から９に回転移動するときに同期して１だけ回転移動する機械式デジタル表示型積算回転計の積算回転数を電気信号に変換する積算回転数計測方法であって、被計測量に応じた回転数の所定倍数の回転数で回転駆動される高速回転円盤の回転位置をオン，オフの２値で検出する高速回転検出部から出力される２値を読み取り、２値により表示ドラムの回転位置を示す数値を各桁毎にデジタル量で検出する各桁毎の２組の検出部のいずれかを選択し各桁の表示ドラムの表示数値を判定する構成を備えたものである。これにより、高速回転円盤の回転位置を示す数値とにより、各桁の表示ドラムの回転位置を示す各桁毎の２組の検出部のいずれかを選択するので、表示数値が中間値を示す場合においても、高速回転円盤の回転位置により、中間値の値を不定値として出力することがなく、各桁の表示ドラムの表示数値を判定できるようにしたので、判定により得られた表示数値をデジタルの電気信号に正確かつ即座に変換することができるという作用を有する。この結果、表示数値に対応するデジタルの電気信号を長距離伝送してもアナログ伝送と異なり誤差を生じることを防止し、積算回転数の遠隔計測の信頼性を向上させることができる。
請求項９に記載の積算回転数計測方法は、請求項８において、各桁の表示ドラムの表示数値の判定は、判定対象となる桁の表示ドラムのすべての下位桁の表示ドラムの判定数値が「９」か否かということと高速回転検出部から出力される２値とにより行う構成を備えたものである。これにより、各桁の表示ドラムの表示数値の判定を、判定対象となる桁の表示ドラムのすべての下位桁の表示ドラムの判定数値が「９」か否かということと高速回転検出部から出力される２値とにより行うことができるので、各桁の表示ドラムが同期して“９”から“０”又は“０”から“９”に回転移動する時における表示ドラムの回転位置を示す数値として２組の検出部の適切な一方の数値の採用を行い、正確な積算回転数の検出を行うことができるという作用を有する。例えば、検出部としての第１検出部及び第２検出部は、円盤上に所定角度で略等間隔に４個の検出素子を備え、第１検出部の一連の検出素子と第２検出部の一連の検出素子が所定角度の略半分の間隔で配置されることにより、ウォーム歯車のあそび等に対しても正確に回転位置を検出することができる。
【０００８】
ここで、パターン表示部の等分領域が表示ドラムの表示進数が１０進数の場合、検出部としては、略３６度間隔で配置された４個の検出素子を２組備え、第１検出部の一連の検出素子と第２検出部の一連の検出素子が略１８度間隔で配置されたものを用いることができる。又、表示ドラムの表示進数が１０進数の場合、パターン表示部の等分領域としては、回転角３６０度を１０等分にされた領域に分割され、その各々の領域にオン又はオフのいずれかを割当て、その割当てたパターンにより、４個からなる検出部を２組設けることにより、回転位置に対応する表示数値を１０進数のデジタル値に正確かつ即座に検出することができる。この場合、異なる回転位置に対して、検出部によるパターンの組み合わせのデジタル値が同一とならないように、パターン表示部の組み合わせを構成すれば良い。そして、２組の検出部のうち正確な方の検出部のデジタル値が採用される。これにより、積算回転数を示す信号をデジタルの電気信号に変換することができると共に、正確な積算回転数の計測値を得ることができる。又、高速回転円盤の所定倍数が高いほど、精度が向上する。又、回転位置に対するパターン表示部と検出部の位置又は高速回転円盤であるスリット板の検出位置を調整することにより、計測する最下位桁の下の精度を、切捨て，四捨五入又は切上げに設定することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施形態１）
図１は本発明の一実施形態における積算回転数計測装置の構成を示す正面図である。
１はウォーム軸、１ａはウォーム、２はウォーム歯車軸、２ａはウォーム歯車、３，４，５，６は１桁目，２桁目，３桁目，４桁目の表示ドラム、７，８，９は１桁目，２桁目，３桁目の桁上げ歯車であり、これらは図１８のものと同様のものであるので、同一符号を付して説明は省略する。なお、図１において、１桁目，２桁目，３桁目，４桁目の表示ドラム３，４，５，６の数値は１の位，１０の位，１００の位，１０００の位の数値を示すものとする。
又、図１において、３Ｂ，４Ｂ，５Ｂ及び６Ｂは受発光ユニット、３Ａ，４Ａ，５Ａ及び６Ａは受発光ユニット３Ｂ，４Ｂ，５Ｂ及び６Ｂを固定する取付基板、２０はウォーム軸１と同一回転速度で回転する歯車、２１は歯車２０の１０倍の速度で回転する歯車、２２は高速回転検出部、２３は発光素子、２４は受光素子、２５は発光素子２３から出射される光を透過させたり遮蔽したりする高速回転円盤としてのスリット板で、高速回転検出部２２は発光素子２３と受光素子２４とスリット板２５とから構成される。２６は受発光ユニット３Ｂ，４Ｂ，５Ｂ及び６Ｂ並びに受光素子２４からの出力信号により表示ドラム３〜６の回転位置を示す数値を判定するＣＰＵ等からなる判定部である。
【００１０】
以上のように構成された本発明の一実施形態における積算回転数計測装置について、以下その表示ドラムの構成について説明する。
図２（Ａ）は本発明の一実施形態における積算回転数計測装置を構成する表示ドラム，受発光ユニット及び取付基板の配置を示す分解図であり、図２（Ｂ）は受発光ユニットを示す側面図であり、図２（Ｃ）はその受発光ユニットを示す正面断面図である。
図２において、３，４，５，６は表示ドラム、３Ａ，４Ａ，５Ａ，６Ａは取付基板、３Ｂ，４Ｂ，５Ｂ，６Ｂは受発光ユニット、７，８，９は桁上げ歯車であり、これらは図１と同様なものなので、同一符号を付して説明を省略する。２７は発光ユニット、２８は受光ユニット、２９は表示ドラム３〜６の中心線、３０は表示ドラム３〜６の内周面に形成されたパターン表示部であり、発光ユニット２７と受光ユニット２８は受発光ユニット３Ｂ，４Ｂ，５Ｂ，６Ｂを構成している。尚、発光ユニット２７及び受光ユニット２８はその形状を構成する円弧の中心が表示ドラム３〜６の略中心線上となるように配置されることが好ましい。これにより、受発光ユニット３Ｂ，４Ｂ，５Ｂ，６Ｂがパターン表示部３０のパターンを正確に検出できるようになる。
【００１１】
次に、本発明の一実施形態の積算回転数表示装置の受発光ユニットの構成について説明する。
図３（Ａ）は本発明の一実施形態の積算回転数計測装置の発光ユニットの構成を示す平面図であり、図３（Ｂ）は本発明の一実施形態の積算回転数計測装置の受光ユニットの構成を示す平面図である。
図３において、２７は発光素子２７ａ、２７ｂから成る発光ユニット、２８は受光素子Ａ，ａ，Ｂ，ｂ，Ｃ，ｃ，Ｄ，ｄから成る受光ユニットである。受光素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは第１検出部、受光素子ａ，ｂ，ｃ，ｄは第２検出部を構成し、受光ユニット２８は各々Ａ，ａ，Ｂ，ｂ，Ｃ，ｃ，Ｄ，ｄのように２組の検出部が一対となって構成されている。又、受光素子Ａ〜Ｄの各々の間隔は略３６度、受光素子ａ〜ｄの各々の間隔は略３６度で配置され、受光素子Ａ〜Ｄ及びａ〜ｄの各々の間隔は略１８度で配置されている。ここで、受光素子Ａ〜Ｄ，ａ〜ｄが正確に３６度間隔で配置することが最も正確な回転位置を検出できる。なお、図３（Ａ）で発光ユニット２７の発光素子は２個としたが、光量が十分であれば１個でもよく、又、少ない光量の場合は多数個配列にしても良く、いずれにしても、表示ドラムの中心位置を点光源に近い光で出射する。
【００１２】
次に、本発明の一実施形態の積算回転数計測装置のパターン表示部及び第１，第２の検出部の動作について、以下図４〜図１２を用いて説明する。
図４（Ａ）は本発明の一実施形態の積算回転数計測装置の表示ドラム内のパターン表示部を示す分解斜視図であり、図４（Ｂ）はそのパターン表示部におけるパターンの一例を示す構成図である。
図４において、２９は表示ドラム３，４，５，６の中心線、３０はパターン表示部、３１は展開したパターンの一例、３１ａは光が反射されない無反射部、３１ｂは光が反射される反射部である。図４（Ｂ）で、Ｌは表示ドラム３〜６の内周の１周長を示し、パターン３１が内周の全体に亘って形成される。
【００１３】
次に、本発明の一実施形態の積算回転数計測装置の高速回転円盤であるスリット板について説明する。
図５（Ａ）は本発明の一実施形態の回転数計測装置の高速回転円盤におけるスリット板の構成を示す平面図であり、図５（Ｂ）は図１の積算回転数計測装置の高速回転円盤におけるスリット板及び受光素子が配置された状態を示す平面図である。
図５において、２４は受光素子、２５はスリット板であり、これらは図１と同様なものなので、同一符号を付して説明を省略する。２５ａはスリット板２５の大半円部、２５ｂはスリット板２５の小半円部、２５ｃはスリット板２５の回転位置に対応する数値を指し示す指示部である。ここで、図５における指示部２５ｃの矢印は便宜上のものであり、又、スリット板２５に記載されるものではなく、図の数値は説明上記したものである。
次に、このような構成のスリット板２５及び受光素子２４の動作について説明する。スリット板２５は上述したように大半円部２５ａと小半円部２５ｂとから成り、受光素子２４の位置に大半円部２５ａが来ると、図１に示す発光素子２３と受光素子２４との間は遮蔽され、発光素子２３から出射される光は受光素子２４には入射されない。又、受光素子２４の位置に小半円部２５ｂが来ると、発光素子２３と受光素子２４との間は遮蔽されず、発光素子２３から出射される光は受光素子２４に入射される。従って、受光素子２４から出力される信号によりスリット板２５の回転位置が示され、この信号は大半円部２５ａか小半円部２５ｂかの２値を示す信号となる。すなわち、受光素子２４は大半円部２５ａにより遮蔽されているとき（図５（Ｂ）で示す状態）には「０」（オフ）の信号を出力し、小半円部２５ｂにより開放されているときには「１」（オン）の信号を出力する。
すなわち、図５に示すように、指示部２５ｃの指示数値が“０”から時計方向に“５”までの範囲は受光素子２４はオフであり、指示部２５ｃの指示数値が“５”から時計方向に“０”での範囲は受光素子はオンである。指示数値が丁度“０”又は“５”の位置では受光素子２４はオンとする。
【００１４】
図６（Ａ），（Ｂ）は表示ドラムの或る回転位置に対応するパターンを示すパターン図であり、図６（Ａ）は表示ドラムが丁度“９”の位置にある場合、図６（Ｂ）は表示ドラムが“８”と“９”との中間位置にある場合を示す。図６において、３１はパターン、３１ａは無反射部、３１ｂは反射部、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは第１の検出部としての受光素子、ａ，ｂ，ｃ，ｄは第２の検出部としての受光素子であり、これらは図３及び図４と同様のものであり、同一符号を付して説明は省略する。
ここで、パターン３１の位置による受光素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにより得られた値（ＡＢＣＤ）を（表１）に示す。
【表１】
0003545120.tif 000002
この（表１）は、表示ドラムの回転位置が丁度“０”〜“９”の場合を示す。この（表１）に示す値（ＡＢＣＤ）は、図４（Ｂ）のパターンにおける値であるが、パターン表示部３０におけるパターンとしては、異なる表示数値に対して同一の（ＡＢＣＤ）にならないようなパターンであればどのようなパターンであってもよい。この値（ＡＢＣＤ）は、同様に受光素子ａ，ｂ，ｃ，ｄにも当てはまる。
【００１５】
図６（Ａ）で示すように、表示ドラムの回転位置が丁度“９”の場合、受光素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは同図に示すように反射部，反射部，無反射部，無反射部の位置にあり、受光素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはオン，オン，オフ，オフとなり、受光素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄから出力される信号の値は、（表１）から（ＡＢＣＤ）＝１１００＝９となる。又、受光素子ａ，ｂ，ｃ，ｄは同図に示すように無反射部，反射部，反射部，無反射部の位置にあり、受光素子ａ，ｂ，ｃ，ｄはオフ，オン，オン，オフとなり、受光素子ａ，ｂ，ｃ，ｄから出力される信号の値は（ａｂｃｄ）＝０１１０＝８となる。更に、図６（Ｂ）で示すように表示ドラムの回転位置が“８”と“９”との中間位置にある場合、受光素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、反射部の半円及び無反射部の半円（以下、半円部という）、無反射部、半円部、反射部の位置にあり、受光素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄから出力される信号の値は（ＡＢＣＤ）＝？１？０＝？となり、受光素子ａ，ｂ，ｃ，ｄは、反射部，無反射部，無反射部，反射部の位置にあり、受光素子ａ，ｂ，ｃ，ｄから出力される信号の値は、（ａｂｃｄ）＝０１１０＝８となる。ここで、？は「１」か「０」かが不明の場合の値を示す。表示ドラムの回転位置が中間位置にある場合には図６（Ｂ）で示したように受光素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの信号の示す値（ＡＢＣＤ）に不確定の部分が生じるので、値（ａｂｃｄ）を採用しなければならない。従って、いずれを採用するかの判定を行う必要がある。この判定は図１に示すＣＰＵからなる判定部２６で行われる。尚、受光素子Ａ〜Ｄ、ａ〜ｄの寸法が小さいほどすなわち位置検出精度が高いほど検出値は正確となる。ここで、判定部２６はＣＰＵの他に論理回路を用いてもよい。
【００１６】
次に、判定部２６の判定方法について、図７〜図１１を用いて説明する。
図７（Ａ）は１桁目の表示ドラム３の回転位置が“０”と“１”との中間位置にある場合のパターンを示すパターン図であり、図７（Ｂ）はその際のスリット板の回転位置を示す平面図である。
図７において、２４は受光素子、２５はスリット板、２５ａは大半円部、２５ｂは小半円部、２５ｃは指示部、３１はパターン、３１ａは無反射部、３１ｂは反射部、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，ａ，ｂ，ｃ，ｄは受光素子であり、これらは図４及び図５と同様のものなので、同一符号を付して説明を省略する。
スリット板２５は上述したように１桁目の表示ドラム３の１０倍の回転速度で回転するので、１桁目の表示ドラム３が数値１の分だけ、つまり内周１周長の１／１０の距離だけ移動する間にスリット板２５は１回転する。スリット板２５と１桁目の表示ドラム３とは同期して連続回転しており、スリット板２５の指示部２５ｃは、表示ドラム３の回転位置が丁度或る数値の位置にあるときは“０”の位置にあるが、中間位置にあるときは“０”以外のいずれかの位置にある。従って、スリット板２５の指示部で示す数値は、１桁目の下位の桁、ここでは１桁目が１の位であるので０．１の位の数値を示し、図７は図１のウォーム軸１から伝えられた積算回転数が０．８であることを示す（この場合、２〜４桁目の表示ドラム４〜６は考慮されていない）。なお、０．１の位の数値は、表示数値としては不要な数値としている。
図７において、受光素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの示す数値（ＡＢＣＤ）＝？００？となり、受光素子ａ，ｂ，ｃ，ｄの示す数値（ａｂｃｄ）＝１０００となる。数値（ＡＢＣＤ）は不明であるので、数値（ａｂｃｄ）＝１０００を採用することになる。これは受光素子２４のオン、オフ（「１」，「０」）により判定する。すなわち、図７の状態においては、受光素子２４は小半円部２５ｂの位置にあってオンとなっており、このときは数値（ａｂｃｄ）を採用する。逆に、受光素子２４が大半円部２５ａの位置にあってオフとなっている場合には数値（ＡＢＣＤ）を採用する。つまり、数値（ＡＢＣＤ）が正確なときは数値（ＡＢＣＤ）を採用し、数値（ＡＢＣＤ）が不正確なときは数値（ａｂｃｄ）を採用する。なお、受光素子２４にはスリット板２５が通過する際、受光部に十分な光が入射しているときにはオンの「１」状態、受光部に光が十分に入射されないときにはオフの「０」状態となる。
このように図７の状態にあっては、ウォーム軸１により伝えられた積算回転数は０．８であるが、１桁目の表示ドラム３の回転位置を示す数値は“０”となり、小数点以下は「切捨て」になるようにしている。
【００１７】
図８（Ａ）は１桁目の表示ドラム３の回転位置が“０”と“１”との中間位置にある場合のパターンを示すパターン図であり、図８（Ｂ）はその際のスリット板の回転位置を示す平面図である。
図８において、２４は受光素子、２５はスリット板、２５ａは大半円部、２５ｂは小半円部、２５ｃは指示部、３１はパターン、３１ａは無反射部、３１ｂは反射部、Ａ，ａ，Ｂ，ｂ，Ｃ，ｃ，Ｄ，ｄは受光素子であり、これらは図７と同様のものなので、同一符号を付して説明を省略する。
図８も図７と同様に表示ドラム３の回転位置が“０”と“１”との中間位置にある場合であるが、ウォーム軸１により伝えられた積算回転数が０．５の場合であり、この点が図７と異なる。積算回転数が０．５の場合、図８に示すように、（表１）から値（ＡＢＣＤ）＝１０００＝０、値（ａｂｃｄ）＝１０００＝０となり、いずれの値を採用してもよい。すなわち、スリット板２５が受光素子２４を通過する際、受光素子２４に入射する光量により「１」又は「０」のいずれかを示すが、どちらにしても正しい値を検出することができる。例えば、受光素子２４に十分な光量が入射された場合は「１」となっており、値（ａｂｃｄ）が採用される。このことにより、ウォーム歯車２ａのあそび等や回転位置のずれにより、回転精度が少々落ちても正確に回転位置を検出ことが可能である。
【００１８】
図９（Ａ）は１桁目の表示ドラム３の回転位置が“０”と“１”との中間位置にある場合のパターンを示すパターン図であり、図９（Ｂ）はその際のスリット板の回転位置を示す平面図である。
図９において、２４は受光素子、２５はスリット板、２５ａは大半円部、２５ｂは小半円部、２５ｃは指示部、３１はパターン、３１ａは無反射部、３１ｂは反射部、Ａ，ａ，Ｂ，ｂ，Ｃ，ｃ，Ｄ，ｄは受光素子であり、これらは図７と同様のものなので、同一符号を付して説明を省略する。
図９も図７及び図８と同様に表示ドラム３の回転位置が“０”と“１”との中間位置にある場合であるが、ウォーム軸１により伝えられた積算回転数が０．９９の場合であり、この点が図７及び図８と異なる。積算回転数が０．９９の場合、図９に示すように、（表１）から値（ＡＢＣＤ）＝０００１＝１、値（ａｂｃｄ）＝１０００＝０となるが、受光素子２４は半円以上の部分に光が入射されて「１」となっており、値（ａｂｃｄ）＝０が採用される。ところで、ウォーム軸１により伝えられた積算回転数が１．０の場合、受光素子２４は半円部分に光が入射されて「１」となるので、値（ａｂｃｄ）＝０が採用されることとなるが、積算回転数が１．０を少しでも過ぎると、つまりスリット板２５の指示部２５ｃが少しでも数値“０”の位置を時計方向に過ぎると、受光素子２４は「０」となるので、例えば積算回転数が１．０１の場合には値（ＡＢＣＤ）＝０００１＝１が採用される。厳密に言えば、１．０の積算回転数に対して表示ドラム３は数値“０”を示すことになるが、１．０をわずかでも越えると、数値“１”を示すので問題となることはない。又、受光素子２４の寸法を小さくすればするほど、表示ドラム３が数値“１”を示す値は１．０に近付く。
【００１９】
図１０（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）は、１桁目の表示ドラム３の回転位置が“１”と“２”との中間位置にあり、２桁目の表示ドラム４の回転位置が“９”の位置にある場合のパターンを示すパターン図及びスリット板を示す平面図である。
図１０において、２４は受光素子、２５はスリット板、２５ａは大半円部、２５ｂは小半円部、２５ｃは指示部、３１はパターン、３１ａは無反射部、３１ｂは反射部、Ａ，ａ，Ｂ，ｂ，Ｃ，ｃ，Ｄ，ｄは受光素子であり、これらは図７と同様のものなので、同一符号を付して説明を省略する。
図１０はウォーム軸１により伝えられた積算回転数が９１．３の場合を示す。この場合、受光素子２４はオフの「０」であり、１桁目の表示ドラム３の回転位置を示す数値として値（ＡＢＣＤ）＝０００１＝１が採用される。この場合に問題は、２桁目の表示ドラム４の回転位置を示す数値は値（ＡＢＣＤ）＝１１００＝９又は値（ａｂｃｄ）＝０１１０＝８（表１参照）のいずれを採用するかということである。２桁目以上の上位桁の表示ドラム４，５，６は上述したように、１桁目の表示ドラム３の動作と異なり、下位桁の表示ドラムが“９”から“０”に移動するときに同期して１だけ回転移動する。つまり、下位桁の表示ドラムが“９”から“０”又は“０”から“９”に移動していないときには回転位置を示す数値は固定された丁度の確定数値であり、この場合位置は正確に（ＡＢＣＤ）の値を示すので、値（ＡＢＣＤ）＝１１００＝９を採用する。
しかし、下位桁の表示ドラムが“９”から“０”又は“０”から“９”に回転移動しているときには次の上位桁の表示ドラムも同期して回転移動しており、この場合には値（ＡＢＣＤ）が明確でない場合が生じ得る。そこで、このような場合には値（ａｂｃｄ）を採用することにした。つまり、下位桁の表示ドラムが“９”から“０”に回転移動することにより上位桁の表示ドラムが“３”から“４”に移動している場合には値（ａｂｃｄ）を採用し、このときの値（ａｂｃｄ）は“３”となる。なお、下位桁の表示ドラムが“９”から“０”に移動しているときには更に下位桁の表示ドラムも“９”から“０”に移動しており、更に０．１の位の値を示す受光素子２４がオン（「１」）の場合に各桁の表示ドラムの値（ＡＢＣＤ）は不明確であるので、このような場合に、値（ａｂｃｄ）を採用することになる。つまり、すべての下位桁の数値が“９”でかつ受光素子がオンのときに値（ａｂｃｄ）を採用することになる。
【００２０】
図１１（Ａ）及び（Ｂ）は１桁目の表示ドラムが“９”から“０”に移動すると共に２桁目の表示ドラムが“９”から“０”に移動する場合を示すパターン図であり、図１１（Ｃ）はそのときのスリット板の位置を示す平面図である。
図１１において、２４は受光素子、２５はスリット板、２５ａは大半円部、２５ｂは小半円部、２５ｃは指示部、３１Ａは１桁目の表示ドラム３のパターン、３１Ｂは２桁目の表示ドラム４のパターン、３１ａは無反射部、３１ｂは反射部、Ａ，ａ，Ｂ，ｂ，Ｃ，ｃ，Ｄ，ｄは受光素子であり、これらは図７と同様のものなので、同一符号を付して説明を省略する。
図１１（Ａ），（Ｂ）は上述したように２桁目、１桁目の表示ドラム４，３が同期回転移動している場合を示すもので、このときのスリット板２５の指示部２５ｃは数値“５”を指しているので、１桁目の数値として値（ａｂｃｄ）＝１１００＝９が採用され、２桁目の値は受光素子２４がオンでかつ１桁目の数値が“９”であることから値（ａｂｃｄ）＝１１００＝９が採用される。
【００２１】
次に、本発明の一実施形態の積算回転数計測装置における判定部と受光素子の接続及び動作について説明する。
図１２は本発明の一実施形態の積算回転数計測装置における判定部と受光素子の接続図である。
図１２において、２４は受光素子、２５はスリット板、２５ａは大半円部、２５ｂは小半円部、２５ｃは指示部、２６は判定部、２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄは１桁目，２桁目，３桁目，４桁目の表示素子、３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄは１桁目，２桁目，３桁目，４桁目の表示ドラム３，４，５，６のパターン、３１ａは無反射部、３１ｂは反射部、Ａ，ａ，Ｂ，ｂ，Ｃ，ｃ，Ｄ，ｄは受光素子であり、これらは図１及び図７と同様のものなので、同一符号を付して説明を省略する。図１２において、判定部２６は一般的機械式デジタル表示型積算回転計の表示値を“０６９１”と判定している。これは上述した動作の説明から明らかである。
【００２２】
図１３は本発明の一実施形態の積算回転数計測装置における判定部の動作を示すフローチャートである。
図１３において、判定部２６はまず各桁の第１検出部及び第２検出部としての受光素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの値（ＡＢＣＤ）及び受光素子ａ，ｂ，ｃ，ｄの値（ａｂｃｄ）ならびに受光素子２４の値Ｘを読み込む（ステップＳ１）。次に、受光素子２４の値Ｘが「１」（オン）か「０」（オフ）かを判別する（ステップＳ２）。Ｘ＝「１」の場合には値（ａｂｃｄ）を１桁目の値として採用し、Ｘ＝「０」の場合には値（ＡＢＣＤ）を１桁目の値として採用する（ステップＳ３、Ｓ４）。このようにして１桁目の表示ドラム３の値が定まる。
次に、Ｘ＝「１」でかつ１桁目の値が“９”か否かを判別し（Ｘ＝「１」でかつ１桁目の値が“９”であることは、上述したように、２桁目の表示ドラム４が１桁目の表示ドラム３と共に同期回転移動しており、かつ２桁目の表示ドラム４の値（ＡＢＣＤ）が不明確な場合を意味する）（ステップＳ５）、Ｘ＝「１」でかつ１桁目の値が“９”である場合には値（ａｂｃｄ）を２桁目の値として採用し、そうでない場合には値（ＡＢＣＤ）を２桁目の値として採用する（ステップＳ６，Ｓ７）。このようにして２桁目の表示ドラム４の値が定まる。
次に、Ｘ＝「１」でかつ１桁目及び２桁目の値が“９”であるか否かを判別し（ステップＳ８）、Ｘ＝「１」でかつ１桁目及び２桁目の値が“９”である場合には値（ａｂｃｄ）を３桁目の値として採用し、そうでない場合には値（ＡＢＣＤ）を３桁目の値として採用する（ステップＳ９，Ｓ１０）。このようにして３桁目の表示ドラム５の値が定まる。
次に、Ｘ＝「１」でかつ１桁目、２桁目及び３桁目の値が“９”であるか否かを判別し（ステップＳ１１）、Ｘ＝「１」でかつ１桁目、２桁目及び３桁目の値が“９”である場合には値（ａｂｃｄ）を４桁目の値として採用し、そうでない場合には値（ＡＢＣＤ）を４桁目の値として採用する（ステップＳ１２，Ｓ１３）。このようにして、４桁目の表示ドラム６の値が定まる。
【００２３】
このような判定部２６の動作について具体的に図１３、図１４を用いて説明する。図１４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）は４桁目，３桁目，２桁目，１桁目の表示ドラムの表示数値を示すパターン図であり、図１４（Ｅ）はそのときのスリット板の位置を示す平面図である。同図において、２４は受光素子、２５はスリット板、２５ａは大半円部、２５ｂは小半円部、２５ｃは指示部、３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄは１桁目，２桁目，３桁目，４桁目の表示ドラム３，４，５，６のパターン、３１ａは無反射部、３１ｂは反射部、Ａ，ａ，Ｂ，ｂ，Ｃ，ｃ，Ｄ，ｄは受光素子であり、これらは図７と同様のものであるので、同一符号を付して説明は省略する。
図１３及び図１４において、判定部２６はまず各桁の第１検出部及び第２検出部としての受光素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの値（ＡＢＣＤ）及び受光素子ａ、ｂ、ｃ、ｄの値（ａｂｃｄ）ならびに受光素子２４の値Ｘを読み込む（ステップＳ１）このときの各桁の値は、１桁目は（ＡＢＣＤ）＝１？００＝？，（ａｂｃｄ）＝１１００＝９、２桁目は（ＡＢＣＤ）＝１？００＝？，（ａｂｃｄ）＝１１００＝９、３桁目は（ＡＢＣＤ）＝？０？１＝？，（ａｂｃｄ）＝１００１＝６、４桁目は（ＡＢＣＤ）＝１０００＝０、（ａｂｃｄ）＝１１００＝９である。  次に、受光素子２４の値Ｘが「１」（オン）か「０」（オフ）かを判別するが（ステップＳ２）、図１４ではＸ＝「１」であるので、値（ａｂｃｄ）＝１１００＝９を１桁目の値として採用する（ステップＳ３）。
次に、Ｘ＝「１」でかつ１桁目の値が“９”か否かを判別するが（ステップＳ５）、Ｘ＝「１」でかつ１桁目の値が“９”であるので、値（ａｂｃｄ）＝１１００＝９を２桁目の値として採用する（ステップＳ６）。
次に、Ｘ＝「１」でかつ１桁目及び２桁目の値が“９”であるか否かを判別するが（ステップＳ８）、Ｘ＝「１」でかつ１桁目及び２桁目の値が“９”であるので、値（ａｂｃｄ）＝１００１＝６を３桁目の値として採用する（ステップＳ９）。
次に、Ｘ＝「１」でかつ１桁目、２桁目及び３桁目の値が“９”であるか否かを判別するが（ステップＳ１１）、Ｘ＝「１」でかつ１桁目及び２桁目の値が“９”であるが３桁目の値が“６”であるので、値（ＡＢＣＤ）＝１０００＝０を４桁目の値として採用する（ステップＳ１３）。
なお、各値（ＡＢＣＤ），（ａｂｃｄ）は判定部２６によりＢＣＤコードに変換されて出力される。
【００２４】
以上のように本実施形態において、各桁の表示ドラム３〜６の回転位置を示す各桁毎の数値（ＡＢＣＤ），（ａｂｃｄ）と高速回転円盤２５の回転位置を示す数値Ｘとにより各桁の表示ドラム３〜６の表示数値を判定部２６により判定するようにしたので、判定により得られた表示ドラム３〜６の表示数値はデジタル値であり、この表示数値を示す電気信号を長距離伝送しても誤差を生じることがなく、従って積算回転数の遠隔計測が可能となる。又、高速回転検出部２２で検出した２値及び各桁の数値とにより各桁毎の数値をチェックすることができるので、正確な数値を得ることができる。更に、本実施形態では、機械的接点を使用しないので積算回転数計測装置の長寿命化を図ることができる。
又、各桁毎の検出部が２組の検出部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄとａ，ｂ，ｃ，ｄとから成るようにしたので、どちらか正確な方の検出値を表示ドラム３〜６の回転位置を示す数値として採用すればよく、機械式デジタル表示型積算回転計の表示する積算回転数の一層正確な計測が可能となる。
更に、各桁の表示ドラム３〜６の表示数値の判定を、判定対象となる桁の表示ドラムのすべての下位桁の表示ドラムの判定数値が「９」か否かということと高速回転検出部２２から出力される２値とにより行うようにしたので、各桁の表示ドラムが同期して“９”から“０”に回転移動するときにおける表示ドラムの回転位置を示す数値として２組の検出部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及びａ，ｂ，ｃ，ｄのいずれか正確な方の数値を採用するようにできるので、正確な積算回転数の検出が可能となる。すなわち、本実施形態によれば、回転位置がどの様な位置においても即座に回転位置を検出できる。
ここで、表示ドラムの回転方向は正転すなわち増加方向を示したが、回転方向が反転すなわち減少する場合においても“０”から“９”に回転移動するとき同論理で正確な数値を得ることができる。又、高速回転円盤としてのスリット板２５は被計測量に応じた回転数の所定倍数により、本実施形態以外において所定倍数が５倍の時図１５（ａ）、所定倍数が２．５倍の時は図１５（ｂ）のようなスリット板を用いることができる。しかし、回転数が高いほどより精度が確保できる。又、本実施例では回転ドラムの表示桁を１０進数としたがその他の１６、８進等にも応用できる。
【００２５】
【実施例】
次に、本発明の具体例を説明する。
（実施例１）
図１６は本実施の第１実施例の積算回転装置を用いたリモート計測システムに適用した例を示すブロック図である。
図１６において、２６は判定部、４０は検針開始用スイッチ、４１はリモート表示のためのＣＰＵ、４２は表示部、４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄは１桁目，２桁目，３桁目，４桁目の表示素子、４３はリモート表示装置側送信部、４４はリモート表示装置側受信部、４５は積算回転数計測装置側受信部、４６は積算回転数計測装置側送信部、４７は検出部等の電源部をなす電池、４８は受信部４５により制御される切替部、４９は本実施例の機械式デジタル表示型積算回転計である。判定部２６と回転計４９は積算回転数計測装置を構成し、スイッチ４０，ＣＰＵ４１，表示部４２，送信部４３及び受信部４４はリモート表示装置を構成する。
以上のように構成された本発明の第１実施例の積算回転数計測装置を用いたリモート計測システムについて、以下その動作を説明する。本実施例の機械式デジタル表示型積算回転計における積算回転数の値の伝送を遠隔から指示するため、操作員が検針開始用スイッチ４０をオンすると、送信部４３から受信部４５へ検針開始を指令する信号が伝送される。常に待機している受信部４５は切替部４８をオンとして電池４７から判定部２６、回転計４９への電力供給を開始する。これにより判定部２６は上述したように回転計４９の各表示ドラムの回転位置を即座に判定し、この判定値を送信部４６、受信部４４を介してＣＰＵ４１へ伝送する。上記判定値を受信したＣＰＵ４１は表示部４２の各表示素子４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄへ１桁〜４桁の数値を表示させる。
このように図１６のシステムにより遠隔地での積算回転数の計測が可能になると共に、積算回転数計測装置が動作要求がきたときのみ電池４７の電源供給がなされ、積算回転数計測装置が動作し、即座に正確なデジタルな回転位置を計測することができ、節電の効果と迅速なデータ処理が可能である。
【００２６】
（実施例２）
図１７は本発明の第２実施例における積算回転数計測装置を用いたリモート計測システムに適用した例を示すブロック図である。
図１７において、４０は検針開始用スイッチ、４１はＣＰＵ、４２は表示部、４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄは１桁目，２桁目，３桁目，４桁目の表示素子、４９は機械式デジタル表示型積算回転計であり、これらは図１６と同様のものなので、同一符号を付して説明を省略する。
図１７において、５０はシフトレジスタ、４７Ａは電源部である。シフトレジスタ５０と回転計４９は、積算回転数計測装置を構成する。又、検針開始用スイッチ４０、ＣＰＵ４１、表示部４２及び電源部４７Ａは、リモート表示装置を構成する。シフトレジスタ５０は、ＣＰＵ４１からのクロック信号ＣＬＫにより、回転計４９の各桁の値を読み込み、読み込んだ値のＣＰＵ４１への信号ＳＩＧの出力を行う。
以上のように本実施例において、実施例１の判定部２６の代わりにシフトレジスタ５０を採用したことにより、構成及び遠隔地への長距離伝送を簡単なものとすることができる。又、実施例１と同様に、電源４７Ａは検針中のみ積算回転数計測装置側へ供給するようにしたので、節電の効果があり、バッテリーや太陽電池等を用いて電源等を構成することができる。
ここで、本実施例においては光反射型を用いたが、表示ドラムと同一回転するスリット板を用いた光透過型を用いることもできる。又、発光素子及び受光素子を用いて回転位置を検出したが、パターン表示部の反射部又は無反射部のいずれかに磁石を配置し、磁気抵抗効果素子等の磁気センサーにより回転位置を検出することによっても、同様な効果が得ることができる。
又、本実施例の積算回転数計測装置は、自動車の距離計に用いられることにより、走行距離を示す物理量を電気量に変換するので、電気信号でのデータの消失による保全性を確保することができ、走行距離の絶対値に対するデータの処理及び管理等ができるとともに、データの改変等の不正防止対策に利用することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように本発明の積算回転数計測装置は、表示ドラムの各桁毎の数値と高速回転円盤の数値とにより各桁の表示ドラムの表示数値を判定するようにしたので、判定により得られた表示数値をデジタルの電気信号に正確かつ即座に出力することができ、積算回転数の遠隔計測が可能となり、しかも機械的接点を使用しないので装置を長寿命となすことができ、操作性及び信頼性に優れるという有利な効果が得られる。
又、各桁毎の検出部を第１検出部及び第２検出部の２組の検出部から構成し、高速回転検出部がオン，オフの２値を検出するようになし、判定部が２組の検出部の検出数値と２値とから各桁の表示ドラムの回転位置を判定するようにしたので、第１，第２検出部のどちらか正確な方の検出値を表示ドラムの回転位置を示す数値として採用すればよく、表示数値の中間値及び桁上げ等においても、積算回転数の一層正確な計測が可能となる積算回転数計測装置を実現することができる。
又、機械部と電子部とを兼ね備えているため、停電、落雷、電磁波、雑音等による電子部分の誤動作、破壊が生じても、機械部によりデータが記憶されるため、データ保存の確実な保全性、信頼性の優れた積算回転数計測装置を実現することができる。
本発明の積算回転数計測方法は、表示数値をデジタルの電気信号に正確かつ即座に変換することができ、操作性及び信頼性に優れるという有利な効果が得られる。この結果、データの信頼性及び保全性を確保し、積算回転数の遠隔計測が可能となる。
更に、各桁の表示ドラムの表示数値の判定を、判定対象となる桁の表示ドラムのすべての下位桁の表示ドラムの判定数値が「９」か否かということと高速回転検出部から出力される２値とにより行うようにしたので、各桁の表示ドラムが同期して“９”から“０”又は“０”から“９”に回転移動するときにおける表示ドラムの回転位置を示す数値として２組の検出部のいずれか正確な方の数値を採用することができるので、一層正確な積算回転数の表示数値のデジタルの電気信号への変換が可能となる操作性に優れた積算回転数計測方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における積算回転数計測装置の構成を示す正面図
【図２】（Ａ）本発明の一実施形態における積算回転数計測装置を構成する表示ドラム、受発光ユニット及び取付基板の配置を示す分解図
（Ｂ）受発光ユニットを示す側面図
（Ｃ）受発光ユニットを示す正面断面図
【図３】（Ａ）本発明の一実施形態の積算回転数計測装置の発光ユニットの構成を示す平面図
（Ｂ）本発明の一実施形態の積算回転数計測装置の受光ユニットの構成を示す平面図
【図４】（Ａ）本発明の一実施形態の積算回転数計測装置の表示ドラム内のパターン表示部を示す分解斜視図
（Ｂ）パターン表示部におけるパターンの一例を示す構成図
【図５】（Ａ）本発明の一実施形態の回転数計測装置の高速回転円盤におけるスリット板の構成を示す平面図
（Ｂ）図１の積算回転数計測装置の高速回転円盤におけるスリット板及び受光素子が配置された状態を示す平面図
【図６】（Ａ）表示ドラムの或る回転位置に対応するパターン図
（Ｂ）表示ドラムの或る回転位置に対応するパターン図
【図７】（Ａ）１桁目の表示ドラム３の回転位置が“０”と“１”との中間位置にある場合のパターンを示すパターン図
（Ｂ）図７（Ａ）におけるスリット板の回転位置を示す平面図
【図８】（Ａ）１桁目の表示ドラム３の回転位置が“０”と“１”との中間位置にある場合のパターンを示すパターン図
（Ｂ）図７（Ａ）におけるスリット板の回転位置を示す平面図
【図９】（Ａ）１桁目の表示ドラム３の回転位置が“０”と“１”との中間位置にある場合のパターンを示すパターン図
（Ｂ）図７（Ａ）におけるスリット板の回転位置を示す平面図
【図１０】（Ａ）２桁目の表示ドラムのパターン図
（Ｂ）１桁目の表示ドラムのパターン図
（Ｃ）スリット板を示す平面図
【図１１】（Ａ）２桁目の表示ドラムのパターン図
（Ｂ）１桁目の表示ドラムのパターン図
（Ｃ）スリット板を示す平面図
【図１２】本発明の一実施形態の積算回転数計測装置における判定部と受光素子の接続図
【図１３】本発明の一実施形態の積算回転数計測装置における判定部の動作を示すフローチャート
【図１４】（Ａ）４桁目の表示ドラムのパターン図
（Ｂ）３桁目の表示ドラムのパターン図
（Ｃ）２桁目の表示ドラムのパターン図
（Ｄ）１桁目の表示ドラムのパターン図
（Ｅ）スリット板の位置を示す平面図
【図１５】高速回転円盤としてのスリット板の他の平面図
【図１６】本発明の第１実施例における積算回転数計測装置を用いたリモート計測システムに適用した例を示すブロック図
【図１７】本発明の第２実施例における積算回転数計測装置を用いたリモート計測システムに適用した例を示すブロック図
【図１８】一般的な機械式デジタル表示型積算回転計の構成を示す正面図
【図１９】（Ａ）従来の積算回転数計測装置の表示ドラムの接点端子を示す斜視図
（Ｂ）従来の積算回転数計測装置の表示ドラムの側面図
（Ｃ）従来の積算回転数計測装置の表示数値を電気信号に変換する回路構成を示す回路図
【図２０】従来の積算回転数計測装置における光検出を用いた表示ドラムの斜視図
【符号の説明】
１  ウォーム軸
１ａ  ウォーム
２  ウォーム歯車軸
２ａ  ウォーム歯車
３〜６，３′  表示ドラム
３″  ドラム
３Ａ，４Ａ，５Ａ，６Ａ  取付基板
３Ｂ，４Ｂ，５Ｂ，６Ｂ  受発光ユニット
７〜９  桁上げ歯車
１０  接点端子
１１，１１−１〜１１−１０  接点
１２〜１５  端子
１６  抵抗器
２０，２１  歯車
２２  高速回転検出部
２３  発光素子
２４  受光素子
２５  スリット板（高速回転円盤）
２５ａ  大半円部
２５ｂ  小半円部
２５ｃ  指示部
２６  判定部
２７  受光ユニット
２７ａ，２７ｂ  発光素子
２８  受光素子ユニット
２９  表示ドラム３〜６の中心線
３０  パターン表示部
３１  パターン
３１ａ  無反射部
３１ｂ  反射部
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，ａ，ｂ，ｃ，ｄ  発光素子よりなる検出部
４０  検針開始用スイッチ
４１  ＣＰＵ
４２  表示部
４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄ  表示素子
４３  リモート表示装置側送信部
４４  リモート表示装置側受信部
４５  積算回転数計測装置側受信部
４６  積算回転数計測装置側送信部
４７  電池
４７Ａ  電源部
４８  切換部
４９  第１実施例の機械式デジタル表示型積算回転計
５０  シフトレジスタ
【図１】
0003545120.tif 000003
【図２】
0003545120.tif 000004
【図３】
0003545120.tif 000005
【図４】
0003545120.tif 000006
【図５】
0003545120.tif 000007
【図６】
0003545120.tif 000008
【図７】
0003545120.tif 000009
【図８】
0003545120.tif 000010
【図９】
0003545120.tif 000011
【図１０】
0003545120.tif 000012
【図１１】
0003545120.tif 000013
【図１２】
0003545120.tif 000014
【図１３】
0003545120.tif 000015
【図１４】
0003545120.tif 000016
【図１５】
0003545120.tif 000017
【図１６】
0003545120.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
0003545120.tif 000020
【図１９】
0003545120.tif 000021
【図２０】
0003545120.tif 000022