(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサーから出力される第１のパルスと第２のパルスを用いて回転を検出する集積回路であって、
前記第１のパルスと前記第２のパルスに基づいて、正回転検出を行う第１の回路および逆回転検出を行う第２の回路の少なくとも一方と、
前記第１のパルスと前記第２のパルスに基づく回転停止期間をクロックに基づいてカウントする第３の回路と、を含み、
前記第１の回路は、前記集積回路の外部のプロセッサーに第１の割り込み信号を出力し、
前記第２の回路は、前記プロセッサーに第２の割り込み信号を出力し、
前記第３の回路は、前記プロセッサーに前記回転停止期間を示す信号を出力する集積回路。
【請求項２】
請求項１に記載の集積回路において、
発振回路を含み、
前記クロックは、
前記発振回路から出力される集積回路。
【請求項３】
請求項１乃至２のいずれかに記載の集積回路において、
前記第３の回路は、
カウント値が所定の値になった場合に、前記回転停止期間を示す信号として第３の割り込み信号を出力する集積回路。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の集積回路において、
前記センサーの電源供給を制御する電源供給制御信号を出力する集積回路。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の集積回路を含む集積回路装置。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかに記載の集積回路と、
前記プロセッサーとして、前記集積回路から前記第１の割り込み信号及び前記第２の割り込み信号の少なくとも一方を受け取るＭＣＵと、を含む回転検出装置。
【請求項７】
請求項６に記載の回転検出装置において、
前記ＭＣＵは、
第１の動作モードにおいて回転量を算出し、
第２の動作モードにおいて前記第１の動作モードより低消費電力で動作し、
前記第１の割り込み信号又は前記第２の割り込み信号を受け取った場合に、前記第２の動作モードから前記第１の動作モードに遷移する回転検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路、集積回路装置、回転検出装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
検出装置等で複数のサンプリング周期を切り換えることで消費電力を抑える手法が知られている。例えば特許文献１は、検出装置の一例である電子式水道メーターにおいて、流量に基づく回転体の回転を正常時のサンプリング結果と比較して、異常と判断した場合に限ってサンプリング周期を短くする。そのため、低消費電力化が図れる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−９４４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電子式水道メーターなどの検出装置は、一般にセンサーとその出力を処理するプロセッサーを含む。プロセッサーとは、例えばＣＰＵやマイクロコントローラー（以下、ＭＣＵ）等である。特許文献１では、センサー（回転検出器）とＣＰＵとを含むが、開示された方法で低消費電力化を図ることができるのはセンサーのみである。そのため、ＣＰＵも含めた更なる低消費電力化は困難であった。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものである。本発明のいくつかの態様によれば、検出された回転を割り込み信号として出力することでプロセッサーを間欠駆動させて、かつ、回転の停止期間に応じてセンサーのサンプリング周期を変えることで、効果的に検出システムの電力消費を抑える集積回路等を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明は、センサーから出力される第１のパルスと第２のパルスを用いて回転を検出する集積回路であって、前記第１のパルスと前記第２のパルスに基づいて、正回転検出を行う第１の回路および逆回転検出を行う第２の回路の少なくとも一方と、前記第１のパルスと前記第２のパルスに基づいて回転停止期間をカウントする第３の回路と、を含み、前記第１の回路は、第１の割り込み信号を出力し、前記第２の回路は、第２の割り込み信号を出力し、前記第３の回路は、前記回転停止期間を示す信号を出力する。
【０００７】
本発明によれば、検出された回転を割り込み信号（第１の割り込み信号、第２の割り込み信号）として出力することで外部のプロセッサーを間欠駆動させる。そのため、割り込み信号が発生しない間、プロセッサーは例えば休止状態であってもよいのでシステムの消費電力を小さくできる。
【０００８】
また、本発明によれば、第３の回路からの回転停止期間を示す信号によって、例えばプロセッサーが回転停止期間に応じたセンサーのサンプリング周期を選択する。そのため、センサーが消費する電力を抑えることができるので、システムの消費電力を小さくできる。
【０００９】
なお、本発明では、センサーから出力される第１のパルスと第２のパルスを用いるので高い精度の回転検出を行うことができる。
【００１０】
そして、第３の回路の回転停止期間を示す信号は、回転停止期間を示すカウント値であってもよいし、回転停止期間が所定の間継続したことを示すパルス信号であってもよい。このとき、パルス信号は割り込み信号として出力されてもよい。
【００１１】
（２）この集積回路において、発振回路を含み、前記第３の回路は、前記発振回路から出力されるクロックに基づいてカウントしてもよい。
【００１２】
本発明によれば、発振回路を含むことによって、発振回路から出力されるクロックに基づいて回転停止期間を正確に測定することが可能である。そして、正確な回転停止期間に基づいて、適切なセンサーのサンプリング周期を選択することで、効果的な低消費電力化を図ることが可能になる。
【００１３】
（３）この集積回路において、前記第３の回路は、カウント値が所定の値になった場合に、前記回転停止期間を示す信号として第３の割り込み信号を出力してもよい。
【００１４】
本発明によれば、第３の回路は前記回転停止期間を示す信号として第３の割り込み信号を出力する。そのため、例えばプロセッサーが定期的に回転停止期間を示すカウント値を読み出す必要がなくなる。割り込み信号が発生しない間、プロセッサーは例えば休止状態であってもよいのでシステムの消費電力を小さくできる。
【００１５】
（４）この集積回路において、前記センサーの電源供給を制御する電源供給制御信号を出力してもよい。
【００１６】
本発明によれば、センサーの電源を電源供給制御信号によって制御することで、効果的な低消費電力化を図ることが可能になる。このとき、第３の回路からの回転停止期間を示す信号によって電源供給制御信号を選択することが可能である。そのため、消費電力の比較的大きいセンサー部分の電力消費を、状況に応じて効果的に抑えることが可能になる。
【００１７】
（５）本発明は、前記のいずれかに記載の集積回路を含む集積回路装置である。
【００１８】
本発明によれば、前記の集積回路を１チップ化した集積回路装置とすることで小型化することができ、適用範囲の広めることが可能になる。
【００１９】
（６）本発明は、前記のいずれかに記載の集積回路と、前記集積回路から割り込み信号を受け取るＭＣＵと、を含み、前記ＭＣＵは、第１の動作モードにおいて回転量を算出し、第２の動作モードにおいて前記第１の動作モードより低消費電力で動作し、前記割り込み信号を受け取った場合に、前記第２の動作モードから前記第１の動作モードに遷移する回転検出装置である。
【００２０】
ＭＣＵ（Micro Controller Unit）は、例えばプロセッサーであると共にＲＯＭやＲＡＭなどのメモリーやインターフェース関連の周辺機能等を含んでいる。そのため、常に通常動作のモード（第１の動作モード）であると消費電力が大きくなる可能性がある。本発明のＭＣＵは、例えばパワーセーブモードのような、消費電力を通常動作時より小さくするモード（第２の動作モード）を有している。なお、通常動作とは例えば回転検出装置が行う回転数の計算である。
【００２１】
本発明によれば、集積回路からの割り込み信号を受け取ることで、第２の動作モードから第１の動作モードに遷移する。ＭＣＵは、割り込みが発生しない間は第２の動作モードであり、消費電力を低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態の集積回路のブロック図。
【図２】第１実施形態の集積回路を含む集積回路装置と回転検出装置。
【図３】図３（Ａ）は割り込みを説明する波形図。図３（Ｂ）は図３（Ａ）の一部の拡大図。
【図４】図４（Ａ）は第１の割り込み処理のフローチャート。図４（Ｂ）は第２の割り込み処理のフローチャート。
【図５】図５（Ａ）は第３の割り込み処理のフローチャート。図５（Ｂ）はタイマー割り込み処理のフローチャート。
【図６】変形例のフローチャート。
【図７】図７（Ａ）は回転検出装置が設置される流路の上面図。図７（Ｂ）はその部分断面図。
【図８】図８（Ａ）〜図８（Ｃ）は磁気センサーを説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
１．第１実施形態
本発明の第１実施形態について図１〜図５（Ｂ）を参照して説明する。また、回転検出装置の動作について図７（Ａ）〜図８（Ｃ）を参照して説明する。以下では、回転検出装置の動作について最初に説明し、その後に第１実施形態の集積回路等について説明する。
【００２４】
１．１．回転検出装置の動作
回転検出装置の動作について、図７（Ａ）〜図８（Ｃ）を参照して説明する。図７（Ａ）は回転検出装置が設置される流路の上面図であり、図７（Ｂ）はその部分断面図を表す。なお、図７（Ａ）では磁気センサーの図示は省略している。
【００２５】
回転検出装置では、測定したい量（被測定量）を回転数に置き換えて、その回転数を例えば磁気センサーで検出して電気信号を出力する。電気信号は例えばＭＣＵで処理されて被測定量が得られる。被測定量とは、例えば水等の液体の流量であってもよいし、圧力、温度、照度等であってもよい。以下では、液体の流量を測定する回転検出装置について説明する。例えば液体は水であり、このとき水道メーターに適用可能である。
【００２６】
図７（Ａ）では、液体の流路１０４に羽根車１００が設置されている。液体が矢印Ｘ１の方向に流れる場合、羽根車１００は矢印Ｘ２のように時計回りに回転する。回転数を測定することで液体の流量がわかる。ここで、羽根車１００の軸には磁石１０２が取り付けられており、羽根車１００が回転することで磁気が変化する。
【００２７】
図７（Ｂ）は図７（Ａ）の液体の流路１０４の断面図である。羽根車１００の近くに、磁気センサー１０６が基板１０８に取り付けられて設置されている。このとき、磁気センサー１０６は羽根車１００とは非接触である。磁気センサー１０６は、羽根車１００が回転すると磁石１０２によって変化する磁気を検出する。そして、検出結果に基づいて電気信号を出力し、例えば基板１０８に取り付けられたＭＣＵ（図外）がその信号を受け取って回転数を計算する。また、ＭＣＵは回転数に基づいて液体の流量を計算する。
【００２８】
ここで、羽根車１００が時計回りに回転することを正回転、反時計回りに回転することを逆回転とよぶ。逆回転は、液体が矢印Ｘ１とは逆の方向に流れることを示している。磁気センサー１０６は逆回転を検出できてもよい。このとき、ＭＣＵは逆回転を示す電気信号を受け取って回転数、液体の流量を調整してもよい。
【００２９】
図８（Ａ）は、図７（Ｂ）の磁気センサー１０６が磁気を検出する様子を示すものである。磁気センサー１０６は、磁気により電気抵抗が変化する磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４で構成されるホイートストンブリッジ型の磁気検出回路７０Ａを含む。
【００３０】
例えば、図８（Ａ）では磁気抵抗素子Ｒ２とＲ３とを横切るように磁気が発生しているとする（図８（Ａ）のＸ３）。このとき、例えば磁気抵抗素子Ｒ２とＲ３の抵抗値は“ｒ”から“ｒ＋Δｒ”へと変化するが、磁気抵抗素子Ｒ１とＲ４の抵抗値は“ｒ”のまま変化しない。その結果、信号Ａ＋の電位は上昇し、信号Ａ−の電位は低下するので、コンパレーター７２Ａから出力される信号ＳＲＡはローレベル（以下“０”とする）になる。逆に、磁気抵抗素子Ｒ１とＲ４とを横切るように磁気が発生した場合には、信号ＳＲＡはハイレベル（以下“１”とする）になる。
【００３１】
ここで、羽根車１００が回転すると磁石１０２によって発生する磁気も回転する。つまり、図８（Ａ）のθが時間とともに変化する。例えば、信号ＳＲＡは図８（Ｃ）の上側の波形図のようにθの値に応じて変化する。磁気センサー１０６は、磁気検出回路７０Ａによって、磁気の回転に応じた信号ＳＲＡを出力できる。
【００３２】
ただし、磁気検出回路７０Ａは磁気の向きが１８０°反転しても同じように検出を行う。つまり、磁気検出回路７０Ａは磁気の向きまでは区別できない。そのため、１つの磁気検出回路７０Ａだけでは、正回転と逆回転の区別がつかない。従って、磁気センサー１０６は複数の磁気検出回路を含む必要がある。
【００３３】
図８（Ｂ）は、磁気検出回路７０Ａと４５°の狭角をもって設置される磁気検出回路７０Ｂを表す。磁気検出回路７０Ｂの磁気抵抗素子Ｒ５〜Ｒ８は磁気検出回路７０Ａと同じようにホイートストンブリッジを構成する。
【００３４】
磁気検出回路７０Ｂは磁気検出回路７０Ａと同じ磁気を検出するが、コンパレーター７２Ｂから出力される信号ＳＲＢは信号ＳＲＡと位相が異なる。４５°の狭角によって、図８（Ｃ）の下側の波形図のように、信号ＳＲＡとは位相がずれた信号ＳＲＢが出力されることになる。
【００３５】
そのため、信号ＳＲＡと信号ＳＲＢとを組み合わせることで、正回転と逆回転の区別が可能になる。例えば信号ＳＲＡを１ビット目、信号ＳＲＢを２ビット目とする２ビットの信号であるセンサーサンプリング値を生成する。このとき、正回転であれば図８（Ｃ）のように１、０、２、３、１、０、２、３、…の順番でセンサーサンプリング値が変化する。逆回転であれば３、２、０、１、３、２、０、１、…の順番でセンサーサンプリング値が変化する。磁気センサー１０６は、２ビットのセンサーサンプリング値の変化によって正回転と逆回転とを区別することが可能である。そして、図８（Ｃ）が示すように、センサーサンプリング値の変化は４５°の回転に対応する。
【００３６】
なお、２つの磁気検出回路によって正回転、逆回転の区別は可能であるが、磁気センサー１０６は３つ以上の磁気検出回路を含んでいてもよい。このとき回転の検出精度を更に高めることができる。
【００３７】
１．２．本実施形態の集積回路の構成
図１は本実施形態の集積回路１０のブロック図である。集積回路１０は、第１の回路１１、第２の回路１２、第３の回路１３を含む。また、本実施形態のように、集積回路１０は、タイマー２１、電源供給制御回路２２、発振回路２３を含んでいてもよい。なお、本実施形態の集積回路１０は、水の流量を測定する回転検出装置の一部として用いられ、正回転数をカウントするＭＣＵが存在することを想定している。
【００３８】
集積回路１０は、第１のサンプリング値２００Ａ、第２のサンプリング値２００Ｂを受け取り、これらの信号は第１の回路１１、第２の回路１２、第３の回路１３に入力される。第１のサンプリング値２００Ａ、第２のサンプリング値２００Ｂは、それぞれ前記の信号ＳＲＡ、ＳＲＢに対応する（図８（Ａ）〜図８（Ｂ）参照）。第１のサンプリング値２００Ａ、第２のサンプリング値２００Ｂによって前記のセンサーサンプリング値を生成する。センサーサンプリング値の変化から回転の有無がわかり、正回転と逆回転との区別もできる。
【００３９】
第１の回路１１は正回転の検出（正回転検出）を行い、第２の回路１２は逆回転の検出（逆回転検出）を行う。正回転検出により正回転が有ったと判断された場合には、第１の回路１１から第１の割り込み信号２１１が出力される。逆回転検出により逆回転が有ったと判断された場合には、第２の回路１２から第２の割り込み信号２１２が出力される。検出された回転を割り込み信号として出力することで、ＭＣＵを間欠駆動させることができるため、集積回路１０を含むシステムの消費電力を小さくできる。
【００４０】
なお、水道メーター等において水の流れる方向は決まっている。そのため、異常がない場合に水の流れによって羽根車が回転する方向を正回転の方向とする（図７（Ａ）参照）。逆回転が生じるのは、例えば設置工事において接続を誤った場合や、異常が生じた場合である。逆回転が生じた場合には、例えばＭＣＵは正回転数を減じる調整を行ってもよいし、しなくてもよい。また、逆回転が生じた場合には、例えばＭＣＵは異常を表示等で知らせてもよい。
【００４１】
第３の回路１３は回転停止期間を示す信号を出力する。回転停止期間とは、センサー（図外）からの出力である第１のサンプリング値２００Ａ、第２のサンプリング値２００Ｂが共に変化しない状態が続く期間である。第３の回路１３は回転停止期間をカウントする。第３の回路１３のカウンター（回転停止期間カウンター）は本実施形態のようにアップカウンターであってもよいし、ダウンカウンターであってもよい。
【００４２】
第３の回路１３は、回転停止期間を示す信号として、回転停止期間が所定の間継続した場合に変化する第３の割り込み信号２１３を出力する。そのため、例えばＭＣＵが定期的に回転停止期間を示すカウント値を読み出す必要はない。また、上記のようにＭＣＵを間欠駆動させることができるため、集積回路１０を含むシステムの消費電力を小さくできる。なお、ＭＣＵは第３の割り込み信号２１３を受け取ることで、センサーのサンプリング周期を現在よりも長く設定して、システムの消費電力をさらに小さくしてもよい。
【００４３】
本実施形態の集積回路１０は、発振回路２３、タイマー２１、電源供給制御回路２２も含む。発振回路２３は、振動子７４（例えば水晶振動子）と接続されて発振ループを生成しクロック２２３を出力してもよい。このとき、第３の回路１３は、クロック２２３によって回転停止期間をカウントしてもよい。集積回路１０に含まれる発振回路２３のクロック２２３を用いることで、周波数等の情報を把握でき、回転停止期間を正確に測定することが可能である。
【００４４】
タイマー２１は、例えばＭＣＵからの制御信号２０１によって設定される間隔で、周期的に発生するタイマー割り込み信号２２１を出力してもよい。例えばＭＣＵは、タイマー割り込み信号２２１によって周期的に表示を更新することができる。
【００４５】
電源供給制御回路２２は、例えばＭＣＵからの制御信号２０２によってセンサー等の電源をオン状態にするパルス信号の周期を選択する。センサー等は電源がオン状態のときに動作してデータをサンプリングする。つまり、電源供給制御回路２２は、サンプリング周期を決定する。そして、電源供給制御回路２２から出力される電源供給制御信号２２２は、このサンプリング周期をもつパルス信号であってもよい。
【００４６】
例えば、ＭＣＵは第３の割り込み信号２１３により回転が停止していると判断できる。このとき、サンプリング周期を１／１６秒とするモード（低速モード）の選択を、制御信号２０２によって電源供給制御回路２２に指示してもよい。また、例えばＭＣＵは第１の割り込み信号２１１により水が流れていると判断できる。このとき、低速モードからサンプリング周期を１／１０２４秒とするモード（高速モード）への変更を、制御信号２０２によって電源供給制御回路２２に指示してもよい。適切なセンサーのサンプリング周期を選択することで、効果的な低消費電力化を図ることが可能になる。
【００４７】
なお、発振回路２３からのクロック２２３は、図外のモジュールなどに供給されてもよい。また、集積回路１０における第３の回路１３以外のブロックにもクロック２２３は供給されているが、図１では図示を省略しているものとする。
【００４８】
また、本実施形態では、第１の割り込み信号２１１、第２の割り込み信号２１２、第３の割り込み信号２１３、タイマー割り込み信号２２１は、いずれも割り込みクリア信号によって割り込みフラグのクリアといったクリア処理がなされるものとする。割り込みクリア信号は、これらの割り込み信号に対応してそれぞれ存在するが、図１では図示を省略している。
【００４９】
１．３．集積回路装置、回転検出装置
図２は、本実施形態の集積回路１０を含む集積回路装置２と回転検出装置１を表す。なお、図１、図７（Ａ）〜図８（Ｃ）と同じ要素については同じ番号、符号を付しており説明は省略する。
【００５０】
図２のように、本実施形態の集積回路１０は、回転検出装置１の一部として使用されてもよい。このとき、集積回路１０は磁気検出回路７０Ａ、７０Ｂ、コンパレーター７２Ａ、７２Ｂ、スイッチ７６とともに集積回路装置２として１チップ化されてもよい。磁気検出回路７０Ａ、７０Ｂ、コンパレーター７２Ａ、７２Ｂが磁気センサー１０６（図７（Ｂ参照）に相当する。以下、磁気検出回路７０Ａ、７０Ｂ、コンパレーター７２Ａ、７２Ｂをまとめてセンサーと表現する。
【００５１】
集積回路装置２は、電源供給制御信号２２２によってセンサーの電源供給を制御する。例えば電源供給制御信号２２２が１のときだけ、スイッチ７６がオン状態となり、センサーによってサンプリングが実行される。それ以外にはセンサーは電力を消費しないので消費電力を小さくできる。
【００５２】
回転検出装置１において、ＭＣＵ３は、制御信号２０２によって低速モード又は高速モードを指定して、サンプリング周期を選択してもよい。
【００５３】
集積回路装置２は、割り込み信号２１１、２１２、２１３、２２１をＭＣＵ３に出力する。ＭＣＵ３は、割り込み信号を受け取る場合以外は、通常動作のモード（第１の動作モード）よりも電力を消費しない第２の動作モードで動作していてもよい。これにより、低消費電力化を図ることができる。
【００５４】
ＭＣＵ３は、割り込み信号を受け取ると、まず第１の動作モードになる。ＭＣＵ３は、例えば正回転数カウンターを有し、第１の割り込み信号、第２の割り込み信号を受け取った場合にそれぞれインクリメント、デクリメントを行ってもよい。正回転数カウンターの値は水の流量に対応する。また、第３の割り込み信号を受け取った場合に前記の制御信号２０２を変更してもよい。そして、タイマー割り込み信号２２１を受け取った場合に、図外の表示装置に表示する水の流量のデータを更新してもよい。
【００５５】
なお、集積回路装置２では、コンパレーター７２Ａ、７２Ｂは誤検出防止のためにヒステリシス機能を備えていてもよい。また、ヒステリシス機能は制御信号（図外）によってオンとオフが切り換えられてもよい。また、ＭＣＵ３を含めて１チップ化して集積回路装置２としてもよい。
【００５６】
１．４．波形図
図３（Ａ）〜図３（Ｂ）は集積回路１０の波形図である。なお、図１〜図２、図７（Ａ）〜図８（Ｃ）と同じ要素には同じ番号、符号を付しており説明は省略する。
【００５７】
図３（Ａ）は割り込み信号の発生タイミングを表す。センサーサンプリング値は、第１のサンプリング値２００Ａを１ビット目、第２のサンプリング値２００Ｂを２ビット目とする２ビットの値である。
【００５８】
前記のように、電源供給制御信号２２２は、センサーをオン状態にするタイミングを与えるのでサンプリング周期を表す。本実施形態のサンプリング周期は、回転が停止している場合などに消費電力を抑える低速モードと、精度のよい検出を行う高速モードがある。
【００５９】
低速モードの場合には、サンプリング周期は高速モードよりも長いＴＳである。例えばＴＳは１／１６秒である。そして、高速モードの場合には、サンプリング周期はＴＦである。例えばＴＦは１／１０２４秒である。
【００６０】
図３（Ａ）の例では、当初低速モードであり、正回転を表す第１の割り込み信号２１１が最初に発生した時刻ｔ０に高速モードに変化している。そして、所定の間、回転停止期間が続くことを示す第３の割り込み信号２１３が発生した時刻ｔ８に低速モードに変化している。低速モード、高速モードは、割り込み信号を受け取ったＭＣＵ３（図２参照）が制御信号２０２で指定する。
【００６１】
時刻ｔ４までは、センサーサンプリング値は２、３、１、０、２、３、１と変化しており正回転していることがわかる（図８（Ｃ）参照）。そのため、第１の割り込み信号２１１がセンサーサンプリング値の変化に伴い発生している（時刻ｔ０、ｔ１、ｔ２、ｔ３）。ＭＣＵ３は、第１の割り込み信号２１１を１度受け取ると、４５°の正回転が生じたとして（図８（Ｃ）参照）正回転数カウンターをインクリメントする。
【００６２】
時刻ｔ４以降時刻ｔ８までは、センサーサンプリング値は１、３、２、０、１、３と変化しており逆回転していることがわかる（図８（Ｃ）参照）。そのため、第２の割り込み信号２１２がセンサーサンプリング値の変化に伴い発生している（時刻ｔ４、ｔ５、ｔ６、ｔ７）。ＭＣＵ３は、第２の割り込み信号２１２を１度受け取ると、４５°の逆回転が生じたとして（図８（Ｃ）参照）正回転数カウンターをデクリメントする。また、ＭＣＵ３は、第２の割り込み信号２１２によっては正回転数カウンターを変化させないように設定可能であってもよい。
【００６３】
時刻ｔ８では、第３の割り込み信号２１３が発生し、ＭＣＵ３は回転停止期間が所定の間、続いていると判断できる。そこで、ＭＣＵ３はサンプリング周期を低速モードに設定して、センサーのサンプリング間隔を長くして消費電力を抑える。
【００６４】
なお、タイマー割り込み信号２２１は、所定の時間間隔ＴＣで他の割り込み信号とは無関係に発生してもよい。このとき、ＭＣＵ３は時間間隔ＴＣ毎に表示を更新してもよい。なお、ＭＣＵ３は、時間間隔ＴＣを制御信号２０１で変更することができる。
【００６５】
図３（Ｂ）は図３（Ａ）の一部を拡大して必要な信号を追加し、一部の信号を削除したものである。第１のサンプリング値２００Ａ、第２のサンプリング値２００Ｂは、それぞれセンサーサンプリング値の１ビット目、２ビット目である。これらの信号は、電源供給制御信号２２２の立ち下がり、すなわちサンプリングデータが確定されるタイミングで変化する。電源供給制御信号２２２のパルス幅ＴＡは例えば５μｓである。図３（Ｂ）の例では、例えば時刻ｔ１０から５μｓだけセンサーに電源が供給される。
【００６６】
回転停止期間カウンターは、第３の回路１３（図１参照）に含まれており、クロック２２３に同期して回転停止期間をカウントする。回転停止期間カウンターは、第１の割り込み信号２１１や第２の割り込み信号２１２によってリセットされる（時刻ｔ１１）。なお、回転停止期間カウンターのリセットは、第１の割り込み信号２１１や第２の割り込み信号２１２を受け取ったＭＣＵ３が行ってもよい。なお、第１の割り込み信号２１１や第２の割り込み信号２１２は、センサーサンプリング値が変化してから数クロック後（図３（Ｂ）では４クロック後）に発生してもよい。
【００６７】
割り込み信号のそれぞれは割り込み信号クリア信号によってクリアされる。図３（Ｂ）では、第１の割り込み信号２１１の発生後に、ＭＣＵ３が第１の割り込みクリア信号を発生させる（時刻ｔ１２）。そして、例えば１クロック後に第１の割り込みクリア信号がクリアされる（時刻ｔ１３）。
【００６８】
なお、時刻ｔ１４〜ｔ１７はそれぞれ時刻ｔ１０〜ｔ１３における状態の繰り返しであり説明を省略する。時刻ｔ１８では、回転停止期間カウンターが所定の値である５１１となったために第３の割り込み信号２１３が発生している。
【００６９】
１．５．フローチャート
本実施形態の集積回路１０は、例えば水道メーターなどの水の流量を測定する回転検出装置の一部として用いられ、水の流量を正回転数カウンターでカウントして測るＭＣＵ３が存在することを想定している（図２参照）。そして、ＭＣＵ３は集積回路１０を制御する。ここでは、ＭＣＵ３が割り込み信号を受け取ったときの制御について、図４（Ａ）〜図５（Ｂ）のフローチャートを用いて説明する。本実施形態では、割り込み信号はそれぞれ独立しており、ＭＣＵ３の割り込み処理も割り込み信号のそれぞれに対して独立に行われるとする。
【００７０】
図４（Ａ）は、ＭＣＵ３が第１の割り込み信号２１１を受け取った場合に実行する第１の割り込み処理を表す。まず、ＭＣＵ３は第１の割り込みクリア信号を発生させて、クリア処理を行う（Ｓ１１）。そして、４５°の正回転が生じたとして（図８（Ｃ）参照）正回転数カウンターをインクリメントする（Ｓ１２）。そして、サンプリング周期を精度のよい検出を行う高速モードにする（Ｓ１３）。高速モードでは１／１０２４秒毎にサンプリングが行われる。本実施形態では、低速モードと高速モードしか存在しない。そのため、既にサンプリング周期が高速モード設定の場合にはモードに変化はない。
【００７１】
しかし、別の実施形態として３以上のモードが用意されてもよい。この場合には、よりサンプリング周期が短くなるモードへと切り換えを行う。例えば、サンプリング周期が１／１０２４秒、１／５１２秒、１／２５６秒、１／１２８秒、１／６４秒、１／３２秒、１／１６秒である第１〜第７のモードがあるとする。例えば、今の状態が第４のモード（１／１２８秒）であって第１の割り込み信号２１１を受け取った場合には、第５のモード（１／６４秒）へと移行してもよい。また、更に第１の割り込み信号２１１を受け取った場合には、第６のモード（１／３２秒）へと移行してもよい。このとき、サンプリング周期を段階的に切り換えることによって、急激な設定の変化を回避して、より正確な流量の測定を行うことができる。
【００７２】
図４（Ｂ）は、ＭＣＵ３が第２の割り込み信号２１２を受け取った場合に実行する第２の割り込み処理を表す。まず、ＭＣＵ３は第２の割り込みクリア信号を発生させて、クリア処理を行う（Ｓ２１）。このとき、４５°の逆回転が生じたと判断できるが、設定によって処理が分かれてもよい。逆回転が生じた場合に正回転数カウンターに反映させる設定であれば（Ｓ２２Ｙ）、正回転数カウンターをデクリメントする（Ｓ２３）。しかし、設定が異なる場合には（Ｓ２２Ｎ）正回転数カウンターを変化させない。その後、第１の割り込み処理と同じように、サンプリング周期を精度のよい検出を行う高速モードにしてもよい（Ｓ２４）。
【００７３】
なお、逆回転が生じた場合には異常であると判断されるため、サンプリング周期を高速モードにするステップ（Ｓ２４）は省略されてもよい。また、ステップＳ２４を実行する場合であって３以上のモードが用意されている場合には、よりサンプリング周期が短くなるモードへと切り換えを行ってもよい。
【００７４】
図５（Ａ）は、ＭＣＵ３が第３の割り込み信号２１３を受け取った場合に実行する第３の割り込み処理を表す。まず、ＭＣＵ３は第３の割り込みクリア信号を発生させて、クリア処理を行う（Ｓ３１）。そして、回転停止期間カウンターの動作を停止させる（Ｓ３２）。そして、消費電力を抑えるために、サンプリング周期を低速モードにする（Ｓ３３）。
【００７５】
なお、３以上のモードが用意されている場合には、よりサンプリング周期が長くなるモードへと切り換えを行ってもよい。このとき、サンプリング周期が最も長いモードになるまでは、回転停止期間カウンターの動作を停止させる（Ｓ３２）必要はない。
【００７６】
図５（Ｂ）は、ＭＣＵ３がタイマー割り込み信号２２１を受け取った場合に実行するタイマー割り込み処理を表す。まず、ＭＣＵ３はタイマー割り込みクリア信号を発生させて、クリア処理を行う（Ｓ４１）。そして、正回転数カウンターの値に基づいて、表示装置に正回転数を表示する（Ｓ４２）。データが一定の間隔で更新されるので、ユーザーはいつも最新の情報を得ることができる。なお、表示されるデータは正回転数でなく計算によって求められた水の流量であってもよい。
【００７７】
このように、ＭＣＵ３は割り込みが生じたときにだけ、割り込み処理を実行すればよい。例えば、ＭＣＵ３が通常動作のモード（第１の動作モード）と消費電力を通常動作時より小さくするモード（第２の動作モード）を有しているとする。このとき、ＭＣＵは、割り込みが発生しない間は第２の動作モードであってもよく、消費電力を低く抑えることができる。
【００７８】
また、ＭＣＵ３は、第３の割り込み処理でサンプリング周期を低速モードにする。つまり、回転が停止している状態に応じたセンサーのサンプリング周期を選択することでシステムの消費電力を小さくできる。
【００７９】
なお、本実施形態の集積回路はセンサーから出力される２つのパルス信号を入力して、４５°という高い精度の回転検出を行うことができる。このとき、センサーとして磁気検出回路とコンパレーターとが２組必要なだけなので、例えばセンサーを含む集積回路装置においても面積が著しく増大することはない。
【００８０】
２．変形例
本実施形態の変形例について図６を用いて説明する。図１〜図５（Ｂ）、図７（Ａ）〜図８（Ｃ）と同じ要素については同じ番号、符号を付しており説明を省略する。
【００８１】
変形例におけるＭＣＵ３の割り込み処理は、発生頻度の高いタイマー割り込み処理に第１〜第３の割り込み処理を組み込んだ処理である。
【００８２】
図６のように、まずタイマー割り込み信号２２１の発生の有無が確認される（Ｓ１）。タイマー割り込み信号２２１の発生がない場合には何も実行されない（Ｓ１Ｎ）。タイマー割り込み信号２２１が発生すると（Ｓ１Ｙ）、そのクリア処理が行われる（Ｓ４１）。なお、ステップＳ４１は図５（Ｂ）と同じである。
【００８３】
その後、第１の割り込み信号２１１、第２の割り込み信号２１２、第３の割り込み信号２１３の発生の有無が確認される（Ｓ２、Ｓ４、Ｓ６）。これらの割り込み信号の発生がない場合には何も実行されない（Ｓ２Ｎ、Ｓ４Ｎ、Ｓ６Ｎ）が、発生した場合には（Ｓ２Ｙ、Ｓ４Ｙ、Ｓ６Ｙ）はそれぞれ第１の割り込み処理Ｓ３、第２の割り込み処理Ｓ５、第３の割り込み処理Ｓ７が実行される。
【００８４】
ここで、第１の割り込み処理Ｓ３は図４（Ａ）の処理が対応し、第２の割り込み処理Ｓ５は図４（Ｂ）の処理が対応する。そして、第３の割り込み処理Ｓ７は図５（Ａ）の処理が対応する。
【００８５】
その後、表示装置に正回転数が表示される（Ｓ４２）。ステップＳ４２は図５（Ｂ）と同じである。
【００８６】
この変形例は、第１〜第３の割り込み信号が、例えばレジスターにマッピングされた割り込みフラグとしてのみ得られる場合でも対応できる。そのため、ＭＣＵの割り込み入力ポート数に限りがあるような場合に用いられてもよい。
【００８７】
これらの例示に限らず、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を含む。
【００８８】
例えば、本実施形態や変形例では磁気センサーを用いて説明したが、磁気センサーに限らず、圧力センサー、照度センサー、温度センサーを用いてもよい。例えば、圧力、照度、温度の上昇と低下をそれぞれ正回転と逆回転とに対応させることでこれらのセンサーへの置き換えが可能である。
【００８９】
また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【００９０】
１…回転検出装置、２…集積回路装置、３…ＭＣＵ、１０…集積回路、１１…第１の回路、１２…第２の回路、１３…第３の回路、２１…タイマー、２２…電源供給制御回路、２３…発振回路、７０Ａ…磁気検出回路、７０Ｂ…磁気検出回路、７２Ａ…コンパレーター、７２Ｂ…コンパレーター、７４…振動子、７６…スイッチ、１００…羽根車、１０２…磁石、１０４…流路、１０６…磁気センサー、１０８…基板、２００Ａ…第１のサンプリング値、２００Ｂ…第２のサンプリング値、２０１…制御信号、２０２…制御信号、２１１…第１の割り込み信号、２１２…第２の割り込み信号、２１３…第３の割り込み信号、２２１…タイマー割り込み信号、２２２…電源供給制御信号、２２３…クロック
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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