(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
休止モードおよび動作モードを有する中央処理装置と、外部入力パルスの立上りエッジおよび立下りエッジを検出する、中央処理装置と比べ消費電力が低い信号状態検出回路と、設定されたタイマ条件に従い中央処理装置に起動信号を送信するタイマ回路と、外部入力パルスをカウントするカウントプログラムが記憶された記憶装置と、を備えるマイクロコントローラ装置を用い、パルス信号の継続時間が変化する条件下におけるパルス計測方法において、
信号状態検出回路が、外部入力パルスの立上りを検出すると休止モードにある中央処理装置を起動モードに移行させる第１ステップと、
中央処理装置が、タイマ回路に対し、立上り時チャタリングガードタイムの経過後、中央処理装置を起動モードに移行させる設定（ｅ１）をし、且つ、信号状態検出回路に対し、
パルス信号の変化を検出しないようにする設定（ｂ３）をした後、休止モードに移行する第２ステップと、
タイマ回路が、立上り時チャタリングガードタイムの経過後、中央処理装置を起動モードに移行させる第３ステップと、
中央処理装置が、信号状態検出回路に対し、パルス信号の立下り検出時に中央処理装置に起動信号を送信させる設定（ｂ２）をした後、休止モードに移行する第４ステップと、
信号状態検出回路が、外部入力パルスの立下りを検出すると中央処理装置を起動モードに移行させる第５ステップと、
中央処理装置が、タイマ回路に対し、立下り時チャタリングガードタイムの経過後、中央処理装置を起動モードに移行させる設定（ｅ２）をし、且つ、信号状態検出回路に対し、パルス信号の変化を検出しないようにする設定（ｂ３）をした後、休止モードに移行する第６ステップと、
タイマ回路が、立下り時チャタリングガードタイムの経過後、中央処理装置を起動モードに移行させる第７ステップと、
中央処理装置が、信号状態検出回路に対し、パルス信号の立上り検出時に中央処理装置に起動信号を送信させる設定（ｂ１）をした後、休止モードに移行する第８ステップと、
第１〜第８ステップを繰り返し実行する第９ステップと、を有し、
第２、第４、第６および第８ステップのいずれかにおいて、中央処理装置がパルス信号を検出した場合にパルスカウント変数を更新することを特徴とするパルス計測方法。
【請求項２】
第２および第４ステップの両方において、中央処理装置がパルス信号を検出した場合にパルスカウント変数を更新することを特徴とする請求項１のパルス計測方法。
【請求項３】
中央処理装置が、初期入力パルス群について立ち上がり時チャタリング時間および立ち下がり時チャタリング時間の最大値をそれぞれ計測し、当該計測した各最大値に基づき立上り時および立下り時チャタリングガードタイムをそれぞれ演算し、記憶装置に記憶するチャタリングガードタイム設定ステップと、
チャタリングガードタイム設定ステップを所定の周期で実行する再設定ステップと、を有することを特徴とする請求項１または２のパルス計測方法。
【請求項４】
休止モードおよび動作モードを有する中央処理装置と、外部入力パルスの立上りエッジおよび立下りエッジを検出する、中央処理装置と比べ消費電力が低い信号状態検出回路と、設定されたタイマ条件に従い中央処理装置に起動信号を送信するタイマ回路と、カウントプログラムが記憶された記憶装置と、を備え、パルス信号の継続時間が変化する条件下でのパルスカウントが可能なマイクロコントローラ装置であって、
カウントプログラムが、
信号状態検出回路に、外部入力パルスの立上りを検出すると休止モードにある中央処理装置を起動モードに移行させる第１手段と、
中央処理装置に、タイマ回路に対し、立上り時チャタリングガードタイムの経過後、中央処理装置を起動モードに移行させる設定（ｅ１）をさせ、且つ、信号状態検出回路に対し、パルス信号の変化を検出しないようにする設定（ｂ３）をさせた後、休止モードに移行させる第２手段と、
タイマ回路に、立上り時チャタリングガードタイムの経過後、中央処理装置を起動モードに移行させる第３手段と、
中央処理装置に、信号状態検出回路に対し、パルス信号の立下り検出時に中央処理装置に起動信号を送信させる設定（ｂ２）をさせた後、休止モードに移行させる第４手段と、
信号状態検出回路に、外部入力パルスの立下りを検出すると中央処理装置を起動モードに移行させる第５手段と、
中央処理装置に、タイマ回路に対し、立下り時チャタリングガードタイムの経過後、中央処理装置を起動モードに移行させる設定（ｅ２）をさせ、且つ、信号状態検出回路に対し、パルス信号の変化を検出しないようにする設定（ｂ３）をさせた後、休止モードに移行させる第６手段と、
タイマ回路に、立下り時チャタリングガードタイムの経過後、中央処理装置を起動モードに移行させる第７手段と、
中央処理装置が、信号状態検出回路に対し、パルス信号の立上り検出時に中央処理装置に起動信号を送信させる設定（ｂ１）をした後、休止モードに移行する第８手段と、
第１〜第８手段を繰り返し実行させる第９手段と、
第２、第４、第６および第８手段のいずれかの実行時において、中央処理装置がパルス信号を検出した場合に、パルスカウント変数を更新させるカウント手段を有することを特徴とするマイクロコントローラ装置。
【請求項５】
カウントプログラムが、
中央処理装置に、第２および第４手段の両方の実行時において、中央処理装置がパルス信号を検出した場合にパルスカウント変数を更新させることを特徴とする請求項４のマイクロコントローラ装置。
【請求項６】
カウントプログラムが、
中央処理装置に、初期入力パルス群について立ち上がり時チャタリング時間および立ち下がり時チャタリング時間の最大値をそれぞれ計測し、当該計測した各最大値に基づき立上り時および立下り時チャタリングガードタイムをそれぞれ演算し、記憶装置に記憶させるチャタリングガードタイム設定手段と、チャタリングガードタイム設定手段を所定の周期で実行する再設定手段と、を有することを特徴とする請求項４または５のマイクロコントローラ装置。
【請求項７】
電池により駆動される請求項４ないし６のいずれかのマイクロコントローラ装置。
【請求項８】
請求項４ないし７のいずれかのマイクロコントローラ装置を備える雨量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルス計測方法およびその装置に関し、より具体的には、例えば、パルス計測のために電池駆動されるMCU（マイクロコントローラユニット）の消費電力を低減する方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、外部から入力されるパルス信号を例えばA/D変換などの処理でデジタル信号に変換し、そのパルス数をカウントし、得られた計数値を判読可能な10進数表記の数字で表示するカウンタ装置が広く使用されている。近年は、マイコンの性能が向上し、入力パルス信号が高速であったとしても、マイコンのソフトウェア処理で構成されるカウンタによって、そのパルス信号をカウントすることが可能になっている。
【０００３】
しかし、電池駆動のカウンタ装置の場合、クロック信号が高速なマイコンを採用すると消費電力が高く、比較的短い周期で電池交換を行うことが必要となる。そのため、待機中の消費電力を抑制するため、動作モード変更条件を検出する機能以外の電源を遮断して、省エネモードに移行することが広く行われている。具体的には、消費電力を低減させるためにCPUへのクロック供給または電源供給を停止するスリープモードに移行させ、スリープモードに移行したCPUを、外部からの割り込み信号が入力された時、或いはスリープ時間が経過した時に、通常動作モードに復帰するように構成することが行われている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
最新のMCU（マイクロコントローラユニット）には、MCUコアを休止状態にして外部からの信号入力をモニタし、入力信号に変化があった場合に数μ秒以内にMCUコアを起動させる信号状態検出回路や、予め設定した時間経過後に休止中のMCUコアを起動させるタイマ回路を備えるものがある（例えば、Silicon Laboratory社のC8051F930）。これらの回路は極低消費電力（例えば、数十nW）であるため、MCUの消費電力を大幅に低減することが可能である。
【０００５】
特許文献２では、測定精度を上げる必要がない時期には、できるだけデータ演算手段の動作回数を減らし、測定精度を上げる必要がある時期だけデータ演算手段の動作回数を増やすようにサンプリング周期を変更することにより、計測精度を大幅に低下させることなく、消費電力を少なくして電池の寿命を延ばすことができる雨量計測装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２８０７８３号公報
【特許文献２】特開２００８−２１６２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
パルス信号をソフトウェアによりカウントする構成においては、パルス信号の長さ（パルス幅）に比例して、１パルス入力当たりのCPU（MCUコア）の動作時間が長くなり消費電力が増大するという問題がある。
また、パルス信号の長さが可変である計測条件下においては、電池寿命の予測が困難であるという問題もある。
【０００８】
そこで、本発明は、パルス信号の長さに依存することなく、１パルス入力当たりのMCUコアの動作時間を必要最小限とすることで消費電力を大幅に削減することを可能とする、低消費電力パルス計測方法およびその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、休止モードおよび動作モードを有する中央処理装置と、外部入力パルスの立上りエッジおよび立下りエッジを検出する、中央処理装置と比べ消費電力が低い信号状態検出回路と、設定されたタイマ条件に従い中央処理装置に起動信号を送信するタイマ回路と、外部入力パルスをカウントするカウントプログラムが記憶された記憶装置と、を備えるマイクロコントローラ装置を用い、パルス信号の継続時間が変化する条件下におけるパルス計測方法において、信号状態検出回路が、外部入力パルスの立上りを検出すると休止モードにある中央処理装置を起動モードに移行させる第１ステップと、中央処理装置が、タイマ回路に対し、立上り時チャタリングガードタイムの経過後、中央処理装置を起動モードに移行させる設定（ｅ１）をし、且つ、信号状態検出回路に対し、パルス信号の変化を検出しないようにする設定（ｂ３）をした後、休止モードに移行する第２ステップと、タイマ回路が、立上り時チャタリングガードタイムの経過後、中央処理装置を起動モードに移行させる第３ステップと、中央処理装置が、信号状態検出回路に対し、パルス信号の立下り検出時に中央処理装置に起動信号を送信させる設定（ｂ２）をした後、休止モードに移行する第４ステップと、信号状態検出回路が、外部入力パルスの立下りを検出すると中央処理装置を起動モードに移行させる第５ステップと、中央処理装置が、タイマ回路に対し、立下り時チャタリングガードタイムの経過後、中央処理装置を起動モードに移行させる設定（ｅ２）をし、且つ、信号状態検出回路に対し、パルス信号の変化を検出しないようにする設定（ｂ３）をした後、休止モードに移行する第６ステップと、タイマ回路が、立下り時チャタリングガードタイムの経過後、中央処理装置を起動モードに移行させる第７ステップと、中央処理装置が、信号状態検出回路に対し、パルス信号の立上り検出時に中央処理装置に起動信号を送信させる設定（ｂ１）をした後、休止モードに移行する第８ステップと、第１〜第８ステップを繰り返し実行する第９ステップと、を有し、第２、第４、第６および第８ステップのいずれかにおいて、中央処理装置がパルス信号を検出した場合にパルスカウント変数を更新することを特徴とするパルス計測方法である。
第２の発明は、第１の発明において、第２および第４ステップの両方において、中央処理装置がパルス信号を検出した場合にパルスカウント変数を更新することを特徴とする。
第３の発明は、第１または２の発明において、中央処理装置が、初期入力パルス群について立ち上がり時チャタリング時間および立ち下がり時チャタリング時間の最大値をそれぞれ計測し、当該計測した各最大値に基づき立上り時および立下り時チャタリングガードタイムをそれぞれ演算し、記憶装置に記憶するチャタリングガードタイム設定ステップと、チャタリングガードタイム設定ステップを所定の周期で実行する再設定ステップと、を有することを特徴とする。
【００１０】
第４の発明は、休止モードおよび動作モードを有する中央処理装置と、外部入力パルスの立上りエッジおよび立下りエッジを検出する、中央処理装置と比べ消費電力が低い信号状態検出回路と、設定されたタイマ条件に従い中央処理装置に起動信号を送信するタイマ回路と、カウントプログラムが記憶された記憶装置と、を備え、パルス信号の継続時間が変化する条件下でのパルスカウントが可能なマイクロコントローラ装置であって、カウントプログラムが、信号状態検出回路に、外部入力パルスの立上りを検出すると休止モードにある中央処理装置を起動モードに移行させる第１手段と、中央処理装置に、タイマ回路に対し、立上り時チャタリングガードタイムの経過後、中央処理装置を起動モードに移行させる設定（ｅ１）をさせ、且つ、信号状態検出回路に対し、パルス信号の変化を検出しないようにする設定（ｂ３）をさせた後、休止モードに移行させる第２手段と、タイマ回路に、立上り時チャタリングガードタイムの経過後、中央処理装置を起動モードに移行させる第３手段と、中央処理装置に、信号状態検出回路に対し、パルス信号の立下り検出時に中央処理装置に起動信号を送信させる設定（ｂ２）をさせた後、休止モードに移行させる第４手段と、信号状態検出回路に、外部入力パルスの立下りを検出すると中央処理装置を起動モードに移行させる第５手段と、中央処理装置に、タイマ回路に対し、立下り時チャタリングガードタイムの経過後、中央処理装置を起動モードに移行させる設定（ｅ２）をさせ、且つ、信号状態検出回路に対し、パルス信号の変化を検出しないようにする設定（ｂ３）をさせた後、休止モードに移行させる第６手段と、タイマ回路に、立下り時チャタリングガードタイムの経過後、中央処理装置を起動モードに移行させる第７手段と、中央処理装置が、信号状態検出回路に対し、パルス信号の立上り検出時に中央処理装置に起動信号を送信させる設定（ｂ１）をした後、休止モードに移行する第８手段と、第１〜第８手段を繰り返し実行させる第９手段と、第２、第４、第６および第８手段のいずれかの実行時において、中央処理装置がパルス信号を検出した場合に、パルスカウント変数を更新させるカウント手段を有することを特徴とするマイクロコントローラ装置である。
第５の発明は、第４の発明において、カウントプログラムが、中央処理装置に、初期入力パルス群について立ち上がり時チャタリング時間および立ち下がり時チャタリング時間の最大値をそれぞれ計測し、当該計測した各最大値に基づき立上り時および立下り時チャタリングガードタイムをそれぞれ演算し、記憶装置に記憶させるチャタリングガードタイム設定手段と、チャタリングガードタイム設定手段を所定の周期で実行する再設定手段と、を有することを特徴とする。
第６の発明は、第４または５の発明において、カウントプログラムが、中央処理装置に、初期入力パルス群について立ち上がり時チャタリング時間および立ち下がり時チャタリング時間の最大値をそれぞれ計測し、当該計測した各最大値に基づき立上り時および立下り時チャタリングガードタイムをそれぞれ演算し、記憶装置に記憶させるチャタリングガードタイム設定手段と、チャタリングガードタイム設定手段を所定の周期で実行する再設定手段と、を有することを特徴とする。
第７の発明は、第４ないし６のいずれかの発明において、電池により駆動されることを特徴とする。
第８の発明は、第４ないし７のいずれかの発明に係るマイクロコントローラ装置を備える雨量計である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、パルス信号の長さに依存することなく、１パルス入力当たりのMCUコアの動作時間を必要最小限とすることで消費電力を大幅に削減することが可能となる。
また、パルス信号の長さが可変である計測条件下においても、電池寿命の予測が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一形態に係る低電力MCUの構成図である。
【図２】機械式接点により生成されるパルス時間と開始・終了チャタリング時間の関係を示す図である。
【図３】比較例に係るMCUコア動作時間を示す図である。
【図４】本発明の第１態様に係るMCUコア動作時間を示す図である。
【図５】本発明の第２態様に係るMCUコア動作時間を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、比較的低速（例えば数KHz以下）のパルス信号をソフトウェアによりカウントする技術に関する。本発明は、専用のカウンタ回路を必要とせず、また、パルス信号が入力されない場合には中央処理装置（CPU）が動作しないため、例えば、パルス信号の出力頻度が低い降雨計等のパルス計量に有効である。
以下では、本発明の実施形態を、転倒舛式降雨計からのパルス信号をカウントするMCU（マイクロコントローラユニット）の例により説明する。まず、本発明の前提となる技術である比較例について説明し、続いて本発明の技術を説明する。
【００１４】
［比較例のパルス計量方式］
転倒舛式降雨計は降雨量に比例して機械式接点を開閉する構造となっており、外部から電圧を印加することによって、その接点の開閉をパルス信号として検出するようになっている。降雨計を設置する場所では一般に安定した電力の確保が難しい場合が多く、電池電源で長期間動作可能な極低消費電力のパルスカウント装置が必要とされている。
【００１５】
最新のMCUであるSilicon Laboratory社のC8051F930においては、MCUコアの休止状態（スリープモード）を外部からの信号入力を、MCUコアの外部に設けられた極低消費電力の信号状態検出回路で行うことが可能である。この信号状態検出回路を用いて、ソフトウェアによるパルス信号のカウント時以外はMCUコアをスリープモードに移行させることで、消費電力を低減させることが考えられる。ここで信号源が機械式接点である場合、その信号のオン・オフ状態が切り替わるタイミングで、チャタリングと呼ばれる、切り替わりの開始から一定時間、信号状態がオン・オフを繰り返す現象が発生することが知られている。このチャタリングの発生時間中は信号状態の検出が不可能であるため、数ミリ秒〜数十ミリ秒のチャタリングガードタイムを設定し、誤検出を防ぐ必要がある。比較例のパルス計量方式は、次の（i）〜（iv）の手順で外部入力パルス信号をカウントする。
【００１６】
（i）信号状態検出回路が入力パルス信号の立上りを検知し、MCUコアを起動する。
（ii）MCUコアは、ソフトウェアによりパルスカウント変数を＋１する。
（iii）MCUコアは、予め設定されたチャタリングガードタイムの経過後、ソフトウェアにより入力パルスの立下りを検出するまで、信号状態検出回路からパルス信号状態を繰り返し読み出す。
（iv）MCUコアは、入力パルスの立下り検出後、予め設定されたチャタリングガードタイムの経過後、休止状態になる。
【００１７】
前記（i）〜（iv）の手順において、パルス時間が100ミリ秒であり、チャタリングガードタイムが１ミリ秒であると仮定すると、MCUコア動作時間は102ミリ秒となる（図２、図３参照）。すなわち、外部パルス信号の入力が行われる度に、MCUコアは102ミリ秒間作動する。このように、比較例においては、MCUコア動作時間は、パルス信号の長さにほぼ比例して増加することとなるが、この方式ではパルス信号の継続時間が長い場合には電池寿命も短命となるという問題がある。また、比較例ではパルス信号の継続時間とほぼ比例して消費電力が増大するため、パルス信号の継続時間が一定でない条件下での電池寿命の予測が困難であるという問題もある。
また、ここではチャタリングガードタイムを１ミリ秒に設定したが、機械式接点のチャタリング時間は、製品種別により区々で、老朽化によっても変化するため、チャタリングガードタイムを余裕をもって長めに設定しなくてはならず、このこともMCUの消費電力増大の原因となっている。
【００１８】
［本発明のパルス計量方式（第１態様）］
第１態様に係るMCU１は、MCUコア２の外部に設けられた信号状態検出回路３と、チャタリングガードタイムを管理するタイマ回路４と、制御・通信I/O、内蔵メモリ等の要素からなるオンチップデバイス５と、市販の乾電池からなる電源６とを備えている。MCUコア２は、信号状体検出回路３の検出条件bを設定および信号状態cの読み取りを行い、信号状体検出回路３は、所定の条件でMCUコア２に起動信号aを送信する。
【００１９】
第１態様の本発明においては、まず、チャタリングに影響されないためのチャタリングガードタイムを設定する。すなわち、MCUコア２は、システム起動後、最初に入力される初期パルス群（例えば、１〜数十パルスを設定する）について、パルス信号開始時のチャタリング時間（SCT）ならびにパルス信号終了時のチャタリング時間（ECT）の最大値を計測し、各最大値+αの時間を立上り時および立下り時のチャタリングガードタイムとして設定する。
【００２０】
保護時間の設定後は、次の（１）〜（６）の手順で外部入力パルス信号をカウントする（図４参照）。
（１）MCUコア２の休止モード中、信号状態検出回路３が入力パルス信号の立上りを検出する。
（２）信号状態検出回路３が入力パルス信号の立上りを検出すると起動信号aをMCUコア２に送信し、MCUコア２を動作モードとする。
（３）MCUコア２は、立上り時チャタリングガードタイム（SCT+α）が終了するまで、ソフトウェアにより信号状態検出回路３からパルス信号状態cを繰り返し読み出し、所定の条件を満たす場合にはソフトウェアによりパルスカウント変数を＋１する。MCUコア２は、パルス信号の立下りを検出するように設定する検出条件b2を信号状態検出回路３に送信し、休止モードに移行する。
（４）MCUコア２の休止モード中、信号状態検出回路３が入力パルス信号の立下りを検出する。
（５）信号状態検出回路３が入力パルス信号の立下りを検出すると起動信号aをMCUコア２に送信し、MCUコア２を動作モードとする。
（６）MCUコア２は、立下り時チャタリングガードタイム（ECT+α）が終了するまで、ソフトウェアにより信号状態検出回路３からパルス信号状態cを繰り返し読み出し、所定の条件を満たす場合には入力パルスが終了したと判定し、パルス信号の立上りを検出するように設定する検出条件b1を信号状態検出回路３に送信し、休止モードに移行する。以下、（１）〜（６）の手順を繰り返す。
【００２１】
以上に説明した第１態様の技術によれば、MCUコア２の動作時間を立上り時および立下り時のチャタリングガードタイム（例えば2ミリ秒＋2α）に短縮することができるので、パルスカウント動作の消費電力を比較例と比べ大幅に低減することが可能である。なお、チャタリングの時間は老朽化によっても変化するため、所定の周期でチャタリングガードタイムを再設定することが好ましい。
【００２２】
［本発明のパルス計量方式（第２態様）］
第２態様に係るMCU１は、第１態様の構成と同じ構成であるが、タイマ回路４が、MCUコア２に設定されたタイマ条件e に従い、MCUコア２に起動信号dを送信する点で第１態様と相違する。
第２態様の本発明においては、まず、チャタリングの影響を排除するチャタリングガードタイムの初期設定を行う。すなわち、MCUコア２は、システム起動後、最初に入力される初期パルス群（例えば、１〜数十パルスを設定する）について、パルス信号開始時のチャタリング時間（SCT）ならびにパルス信号終了時のチャタリング時間（ECT）の最大値を計測し、各最大値+αの時間を立上り時および立下り時のチャタリングガードタイムとして設定する。
【００２３】
チャタリングガードタイムの設定後は、次の（１）〜（７）の手順で外部入力パルス信号をカウントする（図５参照）。
（１）MCUコア２の休止モード中、信号状態検出回路３が入力パルス信号の立上りを検出する。
（２）信号状態検出回路３が入力パルス信号の立上りを検出するとパルス検出フラグをON状態とし、起動信号aをMCUコア２に送信し、MCUコア２を動作モードとする。MCUコア２は、信号状態検出回路３の信号状態cを読み取り、パルス検出フラグがON状態である場合にはソフトウェアによりパルスカウント変数を＋１し、パルス検出フラグをOFF状態とする。
（３）MCUコア２は、パルス信号の変化を検出しないように設定する検出条件b3を信号状態検出回路３に送信すると共に、立上り時チャタリングガードタイム（SCT+α）を設定するタイマ条件e1をタイマ回路４に送信し、休止モードに移行する。
（４）立上り時チャタリングガードタイム（SCT+α）の経過後、タイマ回路４は起動信号dをMCUコア２に送信し、MCUコア２を動作モードとする。MCUコア２は、パルス信号の立下りを検出するように設定する検出条件b2を信号状態検出回路３に送信し、休止モードに移行する。
（５）MCUコア２の休止モード中、信号状態検出回路３が入力パルス信号の立下りを検出する。
（６）信号状態検出回路３は、入力パルス信号の立下りを検知すると起動信号aをMCUコア２に送信し、MCUコア２を動作モードとする。MCUコア２は、パルス信号の変化を検出しないように設定する検出条件b3を信号状態検出回路３に送信すると共に、立下り時チャタリングガードタイム（ECT+α）を設定するタイマ条件e2をタイマ回路４に送信し、休止モードに移行する。
（７）立下り時チャタリングガードタイム（ECT+α）の経過後、タイマ回路４は起動信号dをMCUコア２に送信し、MCUコア２を起動モードとする。MCUコア２は、パルス信号の立上りを検出するように設定する検出条件b1を信号状態検出回路３に送信し、休止モードに移行する。以下、（１）〜（７）の手順を繰り返す。
【００２４】
以上に説明した（１）〜（７）の手順は、適宜変更して実行することができ、例えばソフトウェアによるパルスカウント変数の更新を、（２）〜（４）、（６）、（７）のいずれかのタイミングに行ってもよい。また、ノイズによる誤検出を防ぐために、（２）（４）の両時点でパルス信号が確認できる場合にのみパルスカウント変数の更新を行うようにしてもよい。
【００２５】
以上に説明した第２態様の技術によれば、１パルス当たりのMCUコア２の動作時間を数十マイクロ秒程度に短縮することができるので、パルス信号の平均継続時間が100ミリ秒の場合、パルスカウント動作の消費電力を第１態様と比べ1/1000程度に低減することが可能である。
【００２６】
また、第２態様ではパルス信号の継続時間が変化する条件下でも、MCUの消費電力は一定となり電池寿命の予測が非常に容易となる。さらには、チャタリング時間の長短および経年変化にかかわらずMCUの消費電力を一定とすることができ、特にチャタリング時間が長い条件下における消費電力の低減効果は大きい。
なお、水銀リレー、電子リレー等では、SCTならびにECTがゼロである場合もあるが、この場合は、タイマ回路４によるMCUコア２の起動処理を省略するようにしてもよい。
【００２７】
［本発明の応用例］
本発明は、MCUをマルチタスク動作させる場合にも適用でき、その場合は、MCUコアを休止させる代わりに、他のタスクに処理能力を譲ることにより、MCUコアの使用効率を向上させることができる。
また、本発明に係るパルスカウント装置は、電池電源で長期間動作可能であるため、ZigBee（登録商標）などのアドホック無線ネットワーク技術を組み合わせることで、例えば、電池交換無しに長期連続稼動が可能である、計測点が数百点を越える多点計測センサシステムを構築することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
機械式接点はその動作に電力を消費しないという特長を備えているため、マイクロスイッチ、リードスイッチ、振動スイッチ等、多くのスイッチ部品に含まれており、様々なセンサや装置中で使用されている。一方、機械式接点にはオン・オフ動作が遅く、接点状態の変化時にチャタリングが発生するという短所がある。
近年では、多くの、機械式接点を含むスイッチ部品から出力されるパルス信号のカウントは、システム中で多目的に利用されるMCUにソフトウェアにより搭載された機能を使用して行うことが多い。その場合、機械式接点の短所を起因として比較例に示すような複雑で時間の掛かるソフトウェアによる信号処理が必要でMCUの演算負荷が大きくなり、延いては、消費電力が大きくなるという問題があり、特に電池での長時間動作が必要とされる用途では、この信号処理部の低消費電力化が大きな課題となっていた。
本発明によれば、機械式接点によるパルスをMCUで直接計測するという従来のシステム構成を大きく変えることなく、パルス計測に必要な消費電力を大きく低減することが可能とる。また、本発明の具現化に必要なMCUに内蔵された極低消費電力の信号状態検出回路、ならびに、極低消費電力のタイマ回路は、汎用的な機能として、特定のメーカーに依らず多くのMCUに標準搭載されるようになってきており、本発明の産業上の利用価値は非常に大きいと言える。
【符号の説明】
【００２９】
１  MCU（マイクロコントローラユニット）
２  MCUコア（マイクロプロセッサ）
３  信号状態検出回路
４  タイマ回路
５  オンチップデバイス
６  電源
【図１】
0005743194.tif 000002
【図２】
0005743194.tif 000003
【図３】
0005743194.tif 000004
【図４】
0005743194.tif 000005
【図５】
0005743194.tif 000006