(57)【要約】【課題】  第２のクロック発振回数をできるだけ短く、また発振時間を推測できるメーターコントローラを提供する。【解決手段】  時間を測定するための基準クロックを発生する基準クロック発振器を備えるとともに、基準クロックの周波数の逓倍である第２のクロックを作成し停止する手段１２を有し、外部入力の変化からの所定時間を測定するメーターコントローラであって、外部入力の変化に同期して第２のクロックの第１の発振を開始し、基準クロックの第１のオン状態と同期して第２のクロックの第１の発振を停止し、第２のクロックの第１の発振停止時点から所定時間経過前の基準クロックの第２のオン状態となる時刻までの時間を基準クロックで測定し、基準クロックの第２のオン状態に同期して第２のクロックの第２の発振を開始する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
時間を測定するための基準クロックを発生する基準クロック発振器を備えるとともに、基準クロックの周波数の逓倍である第２のクロックを作成し停止する手段を有し、外部入力の変化からの所定時間を測定するメーターコントローラであって、
外部入力の変化に同期して第２のクロックの第１の発振を開始し、基準クロックの第１のオン状態と同期して第２のクロックの第１の発振を停止し、第２のクロックの第１の発振停止時点から所定時間経過前の基準クロックの第２のオン状態となる時刻までの時間を基準クロックで測定し、基準クロックの第２のオン状態に同期して第２のクロックの第２の発振を開始することを特徴とするメーターコントローラ。
【請求項２】
上記所定時間の測定を行う時に時間測定中止を判定する手段を有する請求項１に記載のメーターコントローラ。
【請求項３】
時間を測定するための基準クロックを発生する基準クロック発振器を備えるとともに、基準クロックの周波数の逓倍である第２のクロックを作成し停止する手段を有し、第１の外部入力の変化から第２の外部入力までの時間を測定するメーターコントローラであって、
第１の外部入力の変化に同期して第２のクロックの第１の発振を開始し、基準クロックの第１のオン状態と同期して第２のクロックの第１の発振を停止し、第２のクロックの第１の発振停止時点から基準クロックで基準クロック数をカウントして測定し、第２の外部入力の変化に同期して第２のクロックの第２の発振を開始し、基準クロックの第２のオン状態と同期して第２のクロックの第２の発振を停止することを特徴とするメーターコントローラ。
【請求項４】
上記時間の測定を行う時に時間測定中止を判定する手段を有する請求項３に記載のメーターコントローラ。
【請求項５】
上記時間の測定を行った後、単位時間当たりの外部入力カウント値の数を算出する手段を有する請求項３に記載のメーターコントローラ。
【請求項６】
上記単位時間当たりの外部入力カウント値の数を算出する手段は、浮動小数点演算とならないようにカウント値を２の整数倍することにより整数演算する請求項５に記載のメーターコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時間測定を要するメーターコントローラにおいて、低消費電力を考慮した時間測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガスメータなどの流量計において、流量センサーを検知して流量計測をしている。１時間当りの流量は、｛Ｖｕ×（流量パルス数＋１）｝／｛（３０．０秒＋ｔ）／３６００｝で算出することができる。すなわち、単位計量体積Ｖｕと、１発目の流量信号を起点として３０．０秒を超えて流量信号が最初に入力されるまでの時間ｔと、その時間に入力される流量信号の合計数とから演算される。したがって、測定の精度をよくするためには、３０．０秒を超えて流量信号が最初に入力されるまでの時間ｔの分解能の向上が要求される。特に微小流量ほど高分解能で測定時間を測定する必要がある。分解能を上げるには、時間測定に使う基準クロックの周波数を高くするのがもっとも基本的な方法である。しかし、単にこの方法であると高分解能を得るためには、基準クロックの整数の分周である第２のクロックが必要になる。基準クロックより分解能を高く設定した第２のクロックを動作させること、それを３０秒、あるいは３０秒以上という間、常時動作にしておくと、クロック発振時間が長くなるために消費電力が大きくなる。その結果、電池寿命が短くなるという欠点があった。特にガスメータなどのように電源として電池を用いる場合には、低消費電力設計が望まれている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明では、第２のクロック発振回数をできるだけ短く、また発振時間を推測できるように設計することで上記問題を解決することができるメーターコントローラ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】
【０００４】
本発明のメーターコントローラは、上記問題点を解決するために、項１では、時間を測定するための基準クロックを発生する基準クロック発振器を有する。基準クロックは、スタンバイ機能（割り込み要求によりすぐに処理を再開できる、最低限の低消費電力状態）を有しており、システムクロックの発振器の発振は継続したまま動作クロックを停止となるものである。また基準クロックの一定整数の分周である第２のクロックを有する。外部入力の変化に同期して第２のクロックの発振を開始し、基準クロックのオン状態と同期して第２のクロック発振の停止を行う。第２のクロック発振を停止した時点から所定時間の直前まで基準クロックのクロック数の値のみで測定する。所定時間の残る時間が基準クロックより詳細の時間を測定するために基準クロックのオン状態と同期して第２のクロック発振の開始を行う。外部入力時点からより高精度な時間を測定されるものである。また第２のクロック発振を最小限に設計することでより低消費電力を考慮したものである。
【０００５】
すなわち、本発明は、時間を測定するための基準クロックを発生する基準クロック発振器を備えるとともに、基準クロックの周波数の逓倍である第２のクロックを作成し停止する手段を有し、外部入力の変化からの所定時間を測定するメーターコントローラであって、外部入力の変化に同期して第２のクロックの第１の発振を開始し、基準クロックの第１のオン状態と同期して第２のクロックの第１の発振を停止し、第２のクロックの第１の発振停止時点から所定時間経過前の基準クロックの第２のオン状態となる時刻までの時間を基準クロックで測定し、基準クロックの第２のオン状態に同期して第２のクロックの第２の発振を開始するメーターコントローラである。
【０００６】
項２の発明は、中止判定手段機能を追加することによって、所定の時間測定を行っている途中で、外部入力やそれ以外の要因による処理において、時間測定が必要でなくなったときを考慮したものである。
【０００７】
すなわち、本発明は、上記所定時間の測定を行う時に時間測定中止を判定する手段を有するメーターコントローラである。
【０００８】
項３の発明は、外部入力と任意の外部入力までの時間測定を行うことを特徴とするものである。請求項１と同様に外部入力の変化に同期し、第２のクロックの発振を開始し、基準クロックでオン状態と同期して第２のクロック発振の停止を行う。第２のクロック発振を停止した時点から任意の外部入力まで基準クロックのクロック数のカウント値で測定する。任意の外部入力の変化に同期し第２のクロックの発振を開始し、次の基準クロックでオン状態と同期して第２のクロック発振の停止を行う。外部入力から任意の外部入力までの測定時間を第２のクロックを使用することにより、基準クロックより高精度な時間を測定することを特徴とするものである。
【０００９】
すなわち、本発明は、時間を測定するための基準クロックを発生する基準クロック発振器を備えるとともに、基準クロックの周波数の逓倍である第２のクロックを作成し停止する手段を有し、第１の外部入力の変化から第２の外部入力までの時間を測定するメーターコントローラであって、第１の外部入力の変化に同期して第２のクロックの第１の発振を開始し、基準クロックの第１のオン状態と同期して第２のクロックの第１の発振を停止し、第２のクロックの第１の発振停止時点から基準クロックで基準クロック数をカウントして測定し、第２の外部入力の変化に同期して第２のクロックの第２の発振を開始し、基準クロックの第２のオン状態と同期して第２のクロックの第２の発振を停止するメーターコントローラである。
【００１０】
項４の発明は、項３に時間測定中止判定手段機能を追加することによって、外部入力やそれ以外の要因による処理において、時間測定が必要でなくなったときを考慮したものである。
【００１１】
すなわち、本発明は、上記時間の測定を行う時に時間測定中止を判定する手段を有するメーターコントローラである。
【００１２】
項５の発明は、項３において時間測定を算出した後、単位時間あたりの外部入力を算出し、その結果で判定する。あるいは他の外部入力判定（地震等）などを行うことを考慮したものである。
【００１３】
すなわち、本発明は、上記時間の測定を行った後、単位時間当たりの外部入力カウント値の数を算出する手段を有するメーターコントローラである。
【００１４】
項６の発明では、項５の単位時間当たりの外部入力のカウント数を算出する手段において、浮動少数点演算とならないように対象となる値を２の整数倍として整数演算することにより演算時間の短縮を図り、電池負荷軽減（低消費電力）を考慮したものである。
【００１５】
すなわち、本発明は、上記単位時間当たりの外部入力カウント値の数を算出する手段は、浮動小数点演算とならないようにカウント値を２の整数倍することにより整数演算するメーターコントローラである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、時間測定において、より低消費電力で正確な時間測定を実現するものであり、また計算処理スピードの向上により電池負荷軽減を提供できるものである。すなわち、項１では、低消費電力で、一定時間の測定が可能となり、電池負荷を低減できる。項２では、時間経過を待つことなく次の処理へ行く事が出来るという特徴をもったものであり、一定時間を測定する場合、残りの時間を測定する第２のクロックの発振をすることを中止するものであり、計測が不要な場合での動作を停止でき、低消費電力を図ることが可能になる。項３では、時間単位の外部入力と任意の外部入力までの時間測定が、低消費電力で可能になる。項４では、項２と同様に外部入力を待つことなく次の処理へいくことが出来る。項５、６では算出処理の処理負荷の軽減をはかることを可能にしたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明を実施するための最良の形態を説明する。
以下、本発明のメーターコントローラの実施例について、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例を示すブロック図である。図２は、項１の発明における基準クロック、第２のクロックの動作例である。図３は、項１、２の発明の実施例を示すフローチャート図である。図４は、項１，２の発明における基準クロック、第２のクロックの動作例である。図５は、項３，４，５の発明の実施例を示すフローチャート図である。図６は、項３，４，５の発明における基準クロック、第２のクロックの動作例である。
【実施例】
【００１８】
実施例を説明する。図１は、本実施例のメーターコントローラの構成を示すブロック図である。本実施例のメーターコントローラは、Ｉ／Ｆ１１、分周回路１２ａ、１２ｂ、カウントレジスタ１３ａ、１３ｂ、コンペアレジスタ１４、セレクタ１５ａ〜１５ｃ、スタンバイウエイト制御回路１６、プリスケーラ１７、制御部１８を有する。流量センサー及び地震センサー、圧力センサー等からの信号は、Ｉ／Ｆ１１に入力され、制御部１８に入力される。メインクロックの信号は、分周回路１２ａを介してカウントレジスタ１３ａに入力され、コンペアレジスタ１４の出力とともに、制御部１８に入力される。メインクロックの信号は、また、分周回路１２ｂに入力され、セレクタ１５ａでサブクロックの信号と選択され、スタンバイウエイト制御回路１６を介して制御部１８に入力される。メインクロックの信号は、更に、セレクタ１５ｂ及びプリスケーラ１７でサブクロックの信号で選択され、セレクタ１５ｃを介して制御部１８に入力され、また、カウントレジスタ１３ｂを介して制御部１８に入力される。制御部１８は、遮断出力を出力し、また、ＬＥＤ表示に出力する。
【００１９】
図２は、本発明の項１の基準クロック、第２のクロックの動作例を示す図である。この図で、第２のクロックは、基準クロックの１５分周となっている。つまり基準クロックが５００ｍｓである場合、第２のクロックは、５００ｍｓ／１５＝３３．３３・・ｍｓとなる。分周をより大きな整数値で設定すれば、より分解能の高い測定が可能になる。クロックのタイマー割り込みが発生した場合、ＯＮ状態（ＨＩ状態）になり、一連の処理を行いＯＦＦ状態（ＬＯＷ状態）というＨＡＬＴに戻るという処理を繰り返している。電池寿命は、ＯＮ状態の処理時間に比例するため、第２のクロックの発振時間をできるだけ短くなるような設計が必要になる。
【００２０】
図３は、項１、２の発明の実施例を示すフローチャート図の一例である。また図４は、本実施例を示すクロックの動作図である。図３において、外部入力が発生したものが、時間測定中に測定を中止するような外部入力であった場合は、測定中止処理で時間関連をクリアするような処理を行う（Ｓ１０１〜Ｓ１０３）。またこの測定中止処理は、フローチャートでは初期に記載しているが、割り込み処理が行われる毎に行ってもよい。時間を測定するための基準クロックを発生する基準クロック発振器は、一定の周期で割り込みが発生している。例えば、３０秒や１分間といった所定の時間監視の必要である外部入力が発生したと同時に基準クリックの一定整数の分周である第２のクロックの発振が開始される（Ｓ１０４）。次の基準クロックのタイマー割り込みが発生するまで第２のクロックのタイマー割り込みのカウントが繰り返される（Ｓ１０７）。第２のクロックのタイマー入力のカウント数で時間計測を行うことができる。その値は、あらかじめ設計するときに決められる基準クロックと第２のクロックの分周によって任意のものになる。
（図４  時間Ｔ１＝外部センサー割込み時間〜基準クロックのオン状態）
【００２１】
第２のクロックの第１の発振を停止した時点から一定時間の直前まで（図４の時間Ｔ２直前まで）基準クロックのカウント数のみで測定する（Ｓ１１２）。一定時間の直前までのカウント数はあらかじめ設定されている。例えば、基準クロック５００ｍｓで３０秒監視する場合、２９．５秒までの時間測定できるカウント数に設定することができる。
【００２２】
一定時間の残る時間が基準クロックより詳細の時間（図４  時間Ｔ２＝基準クロックカウント終了時刻〜一定時間終了時刻）は、時間Ｔ２カウント数（＝基準クロックの分周数−時間Ｔ１カウント数）を測定するために、基準クロックのオン状態と同期し第２のクロックの第２の発振を行う（Ｓ１１３）。
【００２３】
残りの第２のクロックのタイマーの入力でカウント数をカウントすることによって残る時間の測定を行うものである。残る時間Ｔ２経過後、第２のクロックの第２の発振をストップする（Ｓ１１７）。これにより、外部入力時点からより誤差のない高精度な時間を測定することが可能であり、第２のクロック発振を最小限に設計することで、より低消費電力を考慮したものである。
【００２４】
図５、図６は、本発明の項の３，４，５，６の実施例を示すフローチャート、クロックの動作図である。外部入力と任意の外部入力までの時間測定することを特徴とするものである。項１と同様に外部入力が発生したものが、時間測定中に測定を中止するような外部入力であった場合は測定中止処理で時間関連をクリアするような処理を行う（Ｓ２０１〜Ｓ２０３）。またこの測定中止処理は、フローチャートでは初期に記載しているが、割り込み処理が行われる毎に行ってもよい。外部入力に同期し、第２のクロックの発振を開始し（Ｓ２０４）、基準クロックでオン状態と同期して第２のクロック発振の停止を行う（時間Ｔａの測定、Ｓ２０３）。第２のクロック発振を停止した時点から任意の外部割込みまで基準クロックのクロック数のみで測定する（時間Ｔｃの測定）。任意の外部割込みに同期し第２のクロックの発振を開始し（Ｓ２１１）、次の基準クロックでオン状態と同期して第２のクロック発振の停止を行う（時間Ｔｂの測定、Ｓ２１５）。これにより、外部入力から任意の外部入力までの測定時間を基準クロックより誤差のない高精度な時間を測定することができる。
【００２５】
時間測定を算出した後、外部入力のカウント値を数を測定する手段にて測定したカウント数をもとに算出手段にて、単位時間あたりの外部入力を算出し、その結果で判定する（流量）や他の外部入力での判定（地震等）などを行う（Ｓ２１６）。その算出手段は、浮動少数となるような値にならないように対象となる値を２の整数倍とし整数演算する。例えば、
ガス流量Ｑ（Ｌ／ｈ）＝｛Ｖｕ×（Ｎ＋１）｝／｛（３０＋ｔ）／３６００｝で算出される、ただし、Ｖｕ：メータ単位計量体積、Ｎ：１発目の流量信号を起点として３０秒間に入力される流量信号数、ｔ：３０秒を経過して新たに流量信号が入力されるまでの時間
ガス流量パルスカウント数＝（Ｎ＋１）／（３０＋ｔ）
個別流量オーバー遮断など判定する場合、流量信号数を浮動少数にならないように数ビットシフトすることにより、整数演算が可能になる。そのことにより算出時間の短縮により電池負荷軽減（低消費電力）される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図。
【図２】項１の発明における基準クロック、第２のクロックの動作例。
【図３】項１、２の発明の実施例を示すフローチャート図。
【図４】項１，２の発明における基準クロック、第２のクロックの動作例。
【図５】項３，４，５の発明の実施例を示すフローチャート図。
【図６】項３，４，５の発明における基準クロック、第２のクロックの動作例。
【符号の説明】
【００２７】
１１  Ｉ／Ｆ
１２ａ、１２ｂ  分周回路
１３ａ、１３ｂ  カウントレジスタ
１４  コンペアレジスタ
１５ａ〜１５ｃ  セレクタ
１６  スタンバイウエイト制御回路
１７  プリスケーラ
１８  制御部
【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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