(57)【要約】【課題】本発明は、磁気センサで回転体の回転数を安定して検出することができるとともに、磁気センサで消費する電流量を低減することができる電子式流量計を提供する。【解決手段】本発明は、磁気センサ１と、Ａ相およびＢ相駆動ドライバ２，３と、Ａ相コンパレータ４と、Ｂ相コンパレータ５、２相エンコード部６と、回転速度タイマ部７とを備える電子式流量計である。２相エンコード部６は、Ａ相およびＢ相コンパレータ４，５でサンプリングしたイベント信号に基づき羽根車の正逆方向を判定し、正逆方向に応じてカウンタのカウントアップまたはダウンを行ないイベントカウント信号を出力する。回転速度タイマ部７は、羽根車の回転数を算出し、算出した羽根車の回転数に応じて、次に羽根車の回転数を測定するときのＡ相およびＢ相コンパレータ４，５のサンプリング信号の周波数、およびＡ相およびＢ相駆動ドライバ２，３の駆動期間を設定する。【選択図】図１
2012251861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の流量に応じて回転する回転体の回転数を磁気的に検出し、検出した前記回転体の回転数に応じた第１および第２の信号を出力する磁気センサと、
前記磁気センサを駆動する駆動ドライバと、
前記磁気センサが出力した前記第１の信号を、サンプリング信号に基づいてサンプリングする第１コンパレータと、
前記磁気センサが出力した前記第２の信号を、前記サンプリング信号に基づいてサンプリングする第２コンパレータと、
前記第１および前記第２コンパレータでサンプリングした前記第１および前記第２の信号に基づき前記回転体の正逆方向を判定し、判定した正逆方向に応じてカウンタのカウントアップまたはカウントダウンを行ないイベントカウント信号を出力する２相エンコード部と、
前記２相エンコード部が出力した前記イベントカウント信号から前記回転体の回転数を算出し、算出した前記回転体の回転数に応じて、次に前記回転体の回転数を測定するときの前記第１および前記第２コンパレータの前記サンプリング信号の周波数、および前記駆動ドライバの駆動期間を設定する回転速度タイマ部と
を備える電子式流量計。
【請求項２】
前記駆動ドライバの前記駆動期間は、前記磁気センサに供給する駆動信号の周波数およびデューティ比により設定する請求項１に記載の電子式流量計。
【請求項３】
前記サンプリング信号の周波数と、前記磁気センサに供給する前記駆動信号の周波数とを同じ周波数に設定してある請求項２に記載の電子式流量計。
【請求項４】
前記サンプリング信号の周波数と、前記磁気センサに供給する前記駆動信号の周波数とを異なる周波数に設定してある請求項２に記載の電子式流量計。
【請求項５】
前記回転速度タイマ部は、
前記回転体の回転数と、該回転数に対応した前記第１および前記第２コンパレータの前記サンプリング信号の周波数、および前記駆動ドライバの駆動期間とを保持してある複数のレジスタを有し、
前記イベントカウント信号から算出した前記回転体の回転数と、前記複数のレジスタに記憶してある前記回転体の回転数とを比較し、前記第１および前記第２コンパレータの前記サンプリング信号の周波数、および前記駆動ドライバの駆動期間を設定する請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の電子式流量計。
【請求項６】
前記回転速度タイマ部は、前記回転体の回転数と、該回転数に対応した前記第１および前記第２コンパレータの前記サンプリング信号の周波数、および前記駆動ドライバの駆動期間とを前記複数のレジスタに記憶するのに代えて、メモリ回路に割当てる請求項５に記載の電子式流量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子式流量計に関し、特に、流体の流量に応じて回転する回転体の回転数を磁気的に検出する電子式流量計に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、水道メータなどには、磁気センサを利用した電子式流量計を採用している。水道メータなどに電子式流量計を採用する場合、外部から電源を供給することが困難で、電池を電源とすることが一般的である。そのため、電子式流量計は、電池の寿命を長持ちさせるため消費する電流量を抑制する必要がある。
【０００３】
しかし、電子式流量計は、磁気センサから出力される第１および第２の信号によって流体の流量及び流体の流れる方向（磁気センサの回転体の正逆方向）を検出する。そのため、電子式流量計は、磁気センサから出力する第１および第２の信号を、磁気センサの回転体の回転速度に追従させる必要があり、磁気センサに常時電流を供給するため消費する電流量が増大していた。
【０００４】
そこで、特許文献１に開示してある電子式流量計は、流量に応じて磁気センサから出力される第１および第２の信号のサンプリングする周期を低速・中速・高速と変化させ、該サンプリングする周期の変化に合わせて磁気センサに供給する電流を間欠的にすることで、消費する電流量を減らしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２４６６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示してある電子式流量計は、流量に応じて磁気センサから出力される第１および第２の信号のサンプリングする周期を低速・中速・高速の三段階に変化させるだけであるため、磁気センサに供給する電流を十分に低減することができないという問題があった。
【０００７】
また、特許文献１に開示してある電子式流量計は、低速・中速・高速とサンプリングする周期を変化するのに合わせて、磁気センサに供給する電流を間欠的にするだけなので、磁気センサのセンサ感度のバラツキによって、第１および第２の信号を出力するために必要な電流を磁気センサが得られず、磁気センサで回転体の回転数を安定して検出することができないという問題があった。
【０００８】
それゆえに、本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、磁気センサで回転体の回転数を安定して検出することができるとともに、磁気センサで消費する電流量を低減することができる電子式流量計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】
本発明に係る電子式流量計は、磁気センサと、駆動ドライバと、第１コンパレータと、第２コンパレータと、２相エンコード部と、回転速度タイマ部とを備える。磁気センサは、流体の流量に応じて回転する回転体の回転数を磁気的に検出し、検出した回転体の回転数に応じた第１および第２の信号を出力する。駆動ドライバは、磁気センサを駆動する。第１コンパレータは、磁気センサが出力した第１の信号を、サンプリング信号に基づいてサンプリングする。第２コンパレータは、磁気センサが出力した第２の信号を、サンプリング信号に基づいてサンプリングする。２相エンコード部は、第１および第２コンパレータでサンプリングした第１および第２の信号に基づき回転体の正逆方向を判定し、判定した正逆方向に応じてカウンタのカウントアップまたはカウントダウンを行ないイベントカウント信号を出力する。回転速度タイマ部は、２相エンコード部が出力したイベントカウント信号から回転体の回転数を算出し、算出した回転体の回転数に応じて、次に回転体の回転数を測定するときの第１および第２コンパレータのサンプリング信号の周波数、および駆動ドライバの駆動期間を設定する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る電子式流量計によれば、磁気センサで検出した回転体の回転数に応じて、第１および第２コンパレータのサンプリング信号の周波数、および駆動ドライバの駆動期間を変化させることができるので消費する電流量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電子式流量計の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る電子式流量計の磁気センサから出力する信号を説明する波形図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る電子式流量計の２相エンコード部の動作を説明するための波形図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る電子式流量計の回転速度タイマ部の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る電子式流量計の回転速度タイマ部の動作を説明するための波形図である。
【図６】Ａ相またはＢ相パルス信号、サンプリング周波数および駆動信号のそれぞれの波形を示す図である。
【図７】Ａ相またはＢ相パルス信号、サンプリング周波数および駆動信号のそれぞれの別の波形を示す図である。
【図８】羽根車の回転数に対するＡ相駆動ドライバおよびＢ相駆動ドライバの駆動期間、およびＡ相コンパレータおよびＢ相コンパレータのサンプリング周波数の関係を示した図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る電子式流量計の構成を示す概略図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る電子式流量計の回転速度タイマ部の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る電子式流量計の回転速度タイマ部の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照して説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る電子式流量計の構成を示す概略図である。図１に示す電子式流量計１０は、磁気センサ１、Ａ相駆動ドライバ２、Ｂ相駆動ドライバ３、Ａ相コンパレータ（第１コンパレータ）４、Ｂ相コンパレータ（第２コンパレータ）５、２相エンコード部６、回転速度タイマ部７を含んでいる。
【００１３】
また、電子式流量計１０は、Ａ相駆動ドライバ２またはＢ相駆動ドライバ３の駆動を選択する駆動ドライバ選択部８、Ａ相駆動ドライバ２およびＢ相駆動ドライバ３の駆動期間、Ａ相コンパレータ４およびＢ相コンパレータ５のサンプリング信号の周波数（以下、サンプリング周波数という）を生成し、出力するクロックコントロール部９を含んでいる。さらに、電子式流量計１０は、クロックコントロール部９にクロック信号を供給する低速クロック部１１および高速クロック部１２、Ａ相コンパレータ４が出力した波形を整形するＡ相波形整形部１３、Ｂ相コンパレータ５が出力した波形を整形するＢ相波形整形部１４を含んでいる。
【００１４】
磁気センサ１は、流体の流量に応じて回転する羽根車（回転体）の回転軸に取り付けられた永久磁石に対向して設けてあり、羽根車が回転することで永久磁石から磁力の変化を読取り、羽根車の回転数を検出する。具体的に、磁気センサ１は、ＭＲ（Magneto  Resistance）素子であり、ＭＲ素子の抵抗値が変化することで羽根車の回転角に比例したパルス数が発生する。また、磁気センサ１は、回転軸に対して９０度離して２つ設けてあり、一方のＡ相、他方をＢ相とする。
【００１５】
Ａ相駆動ドライバ２は、Ａ相の磁気センサ１を駆動するドライバ回路であり、後述する駆動期間に電流をＡ相の磁気センサ１に供給する。また、Ｂ相駆動ドライバ３は、Ｂ相の磁気センサ１を駆動するドライバ回路であり、後述する駆動期間に電流をＢ相の磁気センサ１に供給する。
【００１６】
Ａ相コンパレータ４は、Ａ相の磁気センサ１で検出した羽根車の回転角に比例したパルス信号（Ａ相パルス信号）から、サンプリング周波数に応じた信号をサンプリングして、Ａ相波形信号を出力する。また、Ｂ相コンパレータ５は、Ｂ相の磁気センサ１で検出した羽根車の回転角に比例したパルス信号（Ｂ相パルス信号）から、サンプリング周波数に応じた信号をサンプリングして、Ｂ相波形信号を出力する。
【００１７】
図２は、本発明の実施の形態１に係る電子式流量計１０の磁気センサ１から出力する信号を説明する波形図である。磁気センサ１は、図２に示すように、６０ｍＶの振幅を有する正弦波のＡ相またはＢ相パルス信号を出力する。Ａ相コンパレータ４またはＢ相コンパレータ５は、図２に示すように、サンプリング周波数に応じてＡ相またはＢ相パルス信号をサンプリングしたＡ相またはＢ相波形信号を出力する。さらに、Ａ相波形整形部１３またはＢ相波形整形部１４は、Ａ相またはＢ相波形信号を、図２に示すように矩形波に整形してイベント信号として２相エンコード部６に出力する。なお、Ａ相波形整形部１３およびＢ相波形整形部１４は、ラッチ回路で構成してある。
【００１８】
２相エンコード部６は、Ａ相コンパレータ４およびＢ相コンパレータ５でサンプリングしたＡ相およびＢ相波形信号（整形後のイベント信号）に基づき羽根車の正逆方向を判定する。また、２相エンコード部６は、判定した正逆方向に応じてカウンタのカウントアップまたはカウントダウンを行ないイベントカウント信号を出力する。つまり、２相エンコード部６は、Ａ相およびＢ相波形信号の位相差を検出することで羽根車の正逆方向を判定し、位相差によってカウンタのカウントアップまたはカウントダウンを行ない、一定時間内のカウンタ値をイベントカウント信号として出力する。
【００１９】
図３は、本発明の実施の形態１に係る電子式流量計１０の２相エンコード部６の動作を説明するための波形図である。図３に示す波形は、イベントカウント信号、ベースカウンタ、逆転時保存カウンタ、初回セットフラグ、カウントダウン時信号、カウントアップ信号を図示してある。イベントカウント信号は、ベースカウンタに従い、まず“ｎ１”から“ｎ９”へとカウントアップする。イベントカウント信号は、ベースカウンタが“ｎ９”までカウントアップしたとき、逆転時コンペア値に至り、逆転時保存カウンタに“ｎ９”のカウント値を保存し、カウントダウン時信号が“Ｈ”レベルとなる。
【００２０】
イベントカウント信号は、逆転時コンペア値に至った後、ベースカウンタに従い、“ｎ８”から“ｎ３”へとカウントダウンする。カウントダウン時信号は、ベースカウンタが“ｎ３”までカウントダウンしたとき、“Ｌ”レベルとなる。イベントカウント信号は、カウントダウン時信号が“Ｌ”レベルとなった後、ベースカウンタに従い、“ｎ４”から“ｎ６”へとカウントアップする。カウントダウン時信号は、ベースカウンタが“ｎ６”までカウントアップしたとき、再び“Ｈ”レベルとなる。イベントカウント信号は、カウントダウン時信号が再び“Ｈ”レベルとなった後、ベースカウンタに従い、“ｎ５”から“ｎ２”へとカウントダウンする。カウントダウン時信号は、ベースカウンタが“ｎ２”までカウントダウンしたとき、再び“Ｌ”レベルとなる。イベントカウント信号は、カウントダウン時信号が再び“Ｌ”レベルとなった後、ベースカウンタに従い、“ｎ３”から“ｎ９”へとカウントアップする。さらに、イベントカウント信号は、ベースカウンタに従い、“ｎ１０”からカウントアップし、オーバーフローに至る。
【００２１】
初回セットフラグは、２相エンコード部６のカウンタが動作する初回に“Ｈ”レベルになるフラグ信号である。なお、初回セットフラグが“Ｌ”レベルのとき、図１に示すカウントアップ信号端子からカウントアップ信号を出力する。
【００２２】
次に、回転速度タイマ部７は、２相エンコード部６が出力したイベントカウント信号から羽根車の回転数を算出する。また、回転速度タイマ部７は、算出した羽根車の回転数に応じて、次に羽根車の回転数を測定するときのＡ相コンパレータ４およびＢ相コンパレータ５のサンプリング周波数、およびＡ相駆動ドライバ２およびＢ相駆動ドライバ３の駆動期間を設定するための周波数設定信号をクロックコントロール部９に出力する。また、回転速度タイマ部７は、ドライバ駆動信号を出力する先を選択する選択信号を駆動ドライバ選択部８に出力する。
【００２３】
図４は、本発明の実施の形態１に係る電子式流量計１０の回転速度タイマ部７の構成を示すブロック図である。図４に示す回転速度タイマ部７は、回転数カウンタ７１、コンペア用レジスタ７２、比較器７３、周波数設定レジスタ７４を含んでいる。
【００２４】
回転数カウンタ７１は、２相エンコード部６が出力したイベントカウント信号から羽根車の回転数を算出する。コンペア用レジスタ７２は、ｎ段のコンペア用レジスタを有し、設定する周波数に対応した回転数の閾値（コンペアマッチ）を各段のコンペア用レジスタに保持してある。比較器７３は、回転数カウンタ７１で算出した羽根車の回転数と、コンペア用レジスタ７２に保持してあるコンペアマッチとを比較し、比較結果のレベルを出力する。周波数設定レジスタ７４は、ｎ＋１段のレジスタを有し、各段のレジスタに比較器７３が出力したレベルに対応した周波数の設定値を保持してある。
【００２５】
図５は、本発明の実施の形態１に係る電子式流量計１０の回転速度タイマ部７の動作を説明するための波形図である。図５に示す波形は、回転数カウンタ信号、回転数カウンタ値、レベルバッファ、周波数設定レジスタ、回転数測定周期タイマを図示してある。なお、図５に示す波形には、２相エンコード部６のベースカウンタ、イベントカウント信号も図示してある。
【００２６】
回転数カウンタ７１は、回転数測定周期タイマの“Ｈ”レベルが入力され、次の回転数測定周期タイマの“Ｈ”レベルが入力されるまでの期間において、２相エンコード部６のベースカウンタに従い、回転数カウンタ値を“０”からカウントする。図５に示す第１期間において、回転数カウンタ７１は、回転数カウンタ値を“０”から“９”までカウントしている。同様に、回転数カウンタ７１は、第２期間において回転数カウンタ値を“０”から“１１”までカウントし、第３期間において回転数カウンタ値を“０”から“１５”までカウントし、第４期間において回転数カウンタ値を“０”から“ｎ”までカウントしている。
【００２７】
比較器７３は、図５に示す回転数カウンタ信号と、コンペア用レジスタ７２に保持してあるコンペアマッチ１〜７とを比較し、一致したコンペアマッチ１〜７に対応するレベルをレベルバッファに保持する。比較器７３は、第１期間において、回転数カウンタ値が“２”のときレベル１を、回転数カウンタ値が“６”のときレベル２を、回転数カウンタ値が“９”のときレベル３をそれぞれレベルバッファに保持する。同様に、比較器７３は、第２期間においてレベル１〜レベル４を、第３期間においてレベル１〜レベル６を、第４期間においてレベル１〜レベル２をそれぞれレベルバッファに保持する。
【００２８】
周波数設定レジスタ７４は、回転数測定周期タイマが“Ｈ”レベルとなる直前に、レベルバッファに保持したレベルの周波数の設定値を読出し、周波数設定信号としてクロックコントロール部９に出力する。周波数設定レジスタ７４は、第２期間において、回転数測定周期タイマが“Ｈ”レベルとなる直前（第１期間）に、レベルバッファに保持したレベル３の周波数の設定値を読出す。同様に、周波数設定レジスタ７４は、第３期間において、回転数測定周期タイマが“Ｈ”レベルとなる直前（第２期間）に、レベルバッファに保持したレベル４の周波数の設定値を、第４期間において、回転数測定周期タイマが“Ｈ”レベルとなる直前（第３期間）に、レベルバッファに保持したレベル６の周波数の設定値をそれぞれ読出す。
【００２９】
図１に戻って、クロックコントロール部９は、回転速度タイマ部７が出力した周波数設定信号に基づき、Ａ相駆動ドライバ２およびＢ相駆動ドライバ３の駆動期間、Ａ相コンパレータ４およびＢ相コンパレータ５のサンプリング周波数を生成し、出力する。ここで、Ａ相駆動ドライバ２およびＢ相駆動ドライバ３の駆動期間は、Ａ相駆動ドライバ２およびＢ相駆動ドライバ３に電流を供給する期間であり、Ａ相駆動ドライバ２およびＢ相駆動ドライバ３の駆動信号の周波数およびデューティ比により設定することができる。クロックコントロール部９は、Ａ相駆動ドライバ２およびＢ相駆動ドライバ３の駆動期間を駆動信号の周波数とデューティ比とで設定することで、駆動期間をより細かく設定することができる。なお、Ａ相コンパレータ４およびＢ相コンパレータ５のサンプリング周波数と、Ａ相駆動ドライバ２およびＢ相駆動ドライバ３の駆動信号の周波数とは同じ周波数である。電子式流量計１０は、Ａ相コンパレータ４およびＢ相コンパレータ５のサンプリング周波数と、Ａ相駆動ドライバ２およびＢ相駆動ドライバ３の駆動信号の周波数とを同じ周波数にすることで、後述するレジスタの数を減らすことができる。
【００３０】
クロックコントロール部９は、周波数３２ＫＨｚのクロック信号を発振できる外部発振子を有する低速クロック部１１のクロック信号と、周波数２０ＭＨｚまたは周波数１２５ＫＨｚのクロック信号を発振できる外部発振子を有する高速クロック部１２のクロック信号とを組合わせて、周波数設定信号に基づくサンプリング周波数および駆動信号の周波数を生成し、出力する。
【００３１】
駆動ドライバ選択部８は、クロックコントロール部９が出力した駆動期間と、回転速度タイマ部７が出力した選択信号に基づき、ドライバ駆動信号を出力するＡ相駆動ドライバ２またはＢ相駆動ドライバ３を駆動を選択する。
【００３２】
図６は、Ａ相またはＢ相パルス信号、サンプリング周波数および駆動信号のそれぞれの波形を示す図である。図６に示す波形は、羽根車の回転数の高い（流量が多い）ときの波形を示しており、Ａ相またはＢ相パルス信号の周波数が高い。周波数が高いＡ相またはＢ相パルス信号を磁気センサ１から得るためには、Ａ相駆動ドライバ２およびＢ相駆動ドライバ３の駆動期間を長くする必要があり、Ａ相駆動ドライバ２およびＢ相駆動ドライバ３の駆動信号の周波数を高くして、かつデューティ比を大きくする。また、周波数が高いＡ相またはＢ相パルス信号が、Ａ相コンパレータ４およびＢ相コンパレータ５に入力された場合、Ａ相コンパレータ４およびＢ相コンパレータ５は、周波数が高いＡ相またはＢ相パルス信号をサンプリングする必要があるため、サンプリング周波数も高くする必要がある。
【００３３】
図７は、Ａ相またはＢ相パルス信号、サンプリング周波数および駆動信号のそれぞれの別の波形を示す図である。図７に示す波形は、羽根車の回転数の低い（流量が少ない）ときの波形を示しており、Ａ相またはＢ相パルス信号の周波数が低い。周波数が低いＡ相またはＢ相パルス信号を磁気センサ１から得るためには、Ａ相駆動ドライバ２およびＢ相駆動ドライバ３の駆動期間を短くすることができ、Ａ相駆動ドライバ２およびＢ相駆動ドライバ３の駆動信号の周波数を低くして、かつデューティ比を小さくする。また、周波数が低いＡ相またはＢ相パルス信号が、Ａ相コンパレータ４およびＢ相コンパレータ５に入力された場合、Ａ相コンパレータ４およびＢ相コンパレータ５は、周波数が低いＡ相またはＢ相パルス信号をサンプリングすることができればよいため、サンプリング周波数も低くすることができる。
【００３４】
Ａ相駆動ドライバ２およびＢ相駆動ドライバ３の駆動期間を短くすることができれば、磁気センサ１に供給する電流を抑えることができるため、電子式流量計１０で消費する電流量を低減することができる。また、Ａ相コンパレータ４およびＢ相コンパレータ５のサンプリング周波数を低くすることができれば、Ａ相コンパレータ４およびＢ相コンパレータ５に供給する電流を抑えることができるため、電子式流量計１０で消費する電流量を低減することができる。
【００３５】
図８は、羽根車の回転数に対するＡ相駆動ドライバ２およびＢ相駆動ドライバ３の駆動期間、およびＡ相コンパレータ４およびＢ相コンパレータ５のサンプリング周波数の関係を示した図である。図８では、羽根車の回転数を高、中、低の３種類に分け、かつ磁気センサ１のセンサ感度を高、低の２種類に分けている。なお、磁気センサ１は、センサ感度が高いほど、Ａ相駆動ドライバ２およびＢ相駆動ドライバ３の駆動期間を短くしても、所望のＡ相またはＢ相パルス信号を得ることができる。
【００３６】
羽根車の回転数が高く、磁気センサ１のセンサ感度が高い場合、Ａ相駆動ドライバ２およびＢ相駆動ドライバ３の駆動期間は、駆動信号のデューティ比を８０％、周波数を中〜高程度にし、Ａ相コンパレータ４およびＢ相コンパレータ５のサンプリング周波数は、中〜高程度にする。羽根車の回転数が高く、磁気センサ１のセンサ感度が低い場合、Ａ相駆動ドライバ２およびＢ相駆動ドライバ３の駆動期間は、駆動信号のデューティ比を９０％、周波数を高くし、Ａ相コンパレータ４およびＢ相コンパレータ５のサンプリング周波数は、高くする。
【００３７】
羽根車の回転数が中程度で、磁気センサ１のセンサ感度が高い場合、Ａ相駆動ドライバ２およびＢ相駆動ドライバ３の駆動期間は、駆動信号のデューティ比を５０％、周波数を中程度にし、Ａ相コンパレータ４およびＢ相コンパレータ５のサンプリング周波数も、中程度にする。羽根車の回転数が中程度で、磁気センサ１のセンサ感度が低い場合、Ａ相駆動ドライバ２およびＢ相駆動ドライバ３の駆動期間は、駆動信号のデューティ比を６０％、周波数を中程度にし、Ａ相コンパレータ４およびＢ相コンパレータ５のサンプリング周波数も、中程度にする。
【００３８】
羽根車の回転数が低く、磁気センサ１のセンサ感度が高い場合、Ａ相駆動ドライバ２およびＢ相駆動ドライバ３の駆動期間は、駆動信号のデューティ比を１０％、周波数を低くし、Ａ相コンパレータ４およびＢ相コンパレータ５のサンプリング周波数も、低くする。羽根車の回転数が低く、磁気センサ１のセンサ感度が低い場合、Ａ相駆動ドライバ２およびＢ相駆動ドライバ３の駆動期間は、駆動信号のデューティ比を２０％、周波数を中程度にし、Ａ相コンパレータ４およびＢ相コンパレータ５のサンプリング周波数も、中程度にする。
【００３９】
図６では、羽根車の回転数と、磁気センサ１のセンサ感度とを組合わせて６種類に分けて、Ａ相駆動ドライバ２およびＢ相駆動ドライバ３の駆動期間、およびＡ相コンパレータ４およびＢ相コンパレータ５のサンプリング周波数を設定する場合について説明したが、本実施の形態１に係る電子式流量計１０は、これに限定されるもではない。なお、電子式流量計１０が、より多くの種類に分けてＡ相駆動ドライバ２およびＢ相駆動ドライバ３の駆動期間、およびＡ相コンパレータ４およびＢ相コンパレータ５のサンプリング周波数を設定する場合、種類の数に合わせてコンペア用レジスタ７２および周波数設定レジスタ７４のレジスタの段数を設定する必要がある。
【００４０】
以上のように、本発明の実施の形態１に係る電子式流量計１０は、回転速度タイマ部７が、２相エンコード部６が出力したイベントカウント信号から羽根車の回転数を算出し、算出した羽根車の回転数に応じて、次に羽根車の回転数を測定するときのＡ相およびＢ相コンパレータ４，５のサンプリング周波数、およびＡ相およびＢ相駆動ドライバ２，３の駆動期間を設定するので、磁気センサ１のセンサ感度のバラツキに合わせてＡ相およびＢ相駆動ドライバ２，３の駆動期間を変更することができ、磁気センサ１で羽根車の回転数を安定して検出することができる。また、本発明の実施の形態１に係る電子式流量計１０は、低速・中速・高速の三段階より多く、羽根車の回転数に応じて、Ａ相およびＢ相コンパレータ４，５のサンプリング周波数、およびＡ相およびＢ相駆動ドライバ２，３の駆動期間を変化させることができるの消費する電流量を低減することができる。
【００４１】
また、回転速度タイマ部７は、回転数測定周期タイマが“Ｈ”レベルとなる直前に、レベルバッファに保持したレベルの周波数の設定値をそれぞれ読出す構成とすることで、次に羽根車の回転数を測定するときのＡ相およびＢ相コンパレータ４，５のサンプリング周波数、およびＡ相およびＢ相駆動ドライバ２，３の駆動期間を自動的に設定することができる。そのため、回転速度タイマ部７は、次に羽根車の回転数を測定するときのＡ相およびＢ相コンパレータ４，５のサンプリング周波数、およびＡ相およびＢ相駆動ドライバ２，３の駆動期間を設定するために、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）などの演算回路を起動する必要がなく、消費する電流量を低減することができる。
【００４２】
さらに、電子式流量計１０は、任意の段数のコンペア用レジスタを設定することで、流量などに応じて多くの種類のＡ相駆動ドライバ２およびＢ相駆動ドライバ３の駆動期間、およびＡ相コンパレータ４およびＢ相コンパレータ５のサンプリング周波数を設定することができ、より消費する電流量を低減することができる。
【００４３】
なお、電子式流量計１０は、Ａ相駆動ドライバ２およびＢ相駆動ドライバ３、Ａ相コンパレータ４およびＢ相コンパレータ５で信号をアナログで処理し、２相エンコード部６および回転速度タイマ部７などで信号をデジタルで処理している。
【００４４】
（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２に係る電子式流量計の構成を示す概略図である。図９に示す電子式流量計２０は、磁気センサ１、Ａ相駆動ドライバ２、Ｂ相駆動ドライバ３、Ａ相コンパレータ（第１コンパレータ）４、Ｂ相コンパレータ（第２コンパレータ）５、２相エンコード部６、回転速度タイマ部２１を含んでいる。
【００４５】
また、電子式流量計２０は、Ａ相駆動ドライバ２またはＢ相駆動ドライバ３の駆動を選択する駆動ドライバ選択部８、Ａ相駆動ドライバ２およびＢ相駆動ドライバ３の駆動期間、Ａ相コンパレータ４およびＢ相コンパレータ５のサンプリング周波数を生成し、出力するクロックコントロール部９を含んでいる。さらに、電子式流量計２０は、クロックコントロール部９にクロック信号を供給する低速クロック部１１および高速クロック部１２、Ａ相コンパレータ４が出力した波形を整形するＡ相波形整形部１３、Ｂ相コンパレータ５が出力した波形を整形するＢ相波形整形部１４を含んでいる。
【００４６】
電子式流量計２０は、回転速度タイマ部２１の構成が異なる以外、図１に示す実施の形態１と同じ構成であるため、同じ構成要素に同じ符号を付して、詳細な説明を繰り返さない。
【００４７】
回転速度タイマ部２１は、２相エンコード部６が出力したイベントカウント信号から羽根車の回転数を算出する。また、回転速度タイマ部２１は、算出した羽根車の回転数に応じて、次に羽根車の回転数を測定するときのＡ相コンパレータ４およびＢ相コンパレータ５のサンプリング周波数を設定するためのサンプリング周波数設定信号を、およびＡ相駆動ドライバ２およびＢ相駆動ドライバ３の駆動期間を設定するための駆動周波数設定信号をそれぞれクロックコントロール部９に出力する。また、回転速度タイマ部７は、ドライバ駆動信号を出力する先を選択する選択信号を駆動ドライバ選択部８に出力する。
【００４８】
図１０は、本発明の実施の形態２に係る電子式流量計２０の回転速度タイマ部２１の構成を示すブロック図である。図１０に示す回転速度タイマ部２１は、回転数カウンタ２１１、コンペア用レジスタ２１２、比較器２１３、サンプリング周波数設定レジスタ２１４、駆動周波数設定レジスタ２１５を含んでいる。
【００４９】
回転数カウンタ２１１は、２相エンコード部６が出力したイベントカウント信号から羽根車の回転数を算出する。コンペア用レジスタ２１２は、ｎ段のコンペア用レジスタを有し、設定する周波数に対応した回転数の閾値（コンペアマッチ）を各段のコンペア用レジスタに保持してある。比較器２１３は、回転数カウンタ７１で算出した羽根車の回転数と、コンペア用レジスタ２１２に保持してあるコンペアマッチとを比較し、比較結果のレベルを出力する。サンプリング周波数設定レジスタ２１４、ｎ＋１段のレジスタを有し、各段のレジスタに比較器２１３が出力したレベルに対応したサンプリング周波数の設定値を保持してある。駆動周波数設定レジスタ２１５は、ｎ＋１段のレジスタを有し、各段のレジスタに比較器２１３が出力したレベルに対応した駆動周波数の設定値を保持してある。
【００５０】
回転速度タイマ部２１は、サンプリング周波数設定レジスタ２１４および駆動周波数設定レジスタ２１５を有し、サンプリング周波数設定信号と、駆動周波数設定信号とをそれぞれ独立して設定することができる。回転速度タイマ部２１の動作は、サンプリング周波数設定信号と、駆動周波数設定信号とをそれぞれ独立して設定することができること以外、回転速度タイマ部７と同じ動作であるため、説明を繰り返さない。
【００５１】
以上のように、本発明の実施の形態２に係る電子式流量計２０は、回転数カウンタ２１１が、サンプリング周波数設定信号と、駆動周波数設定信号とをそれぞれ独立して設定することができるので、流量などに応じて、Ａ相駆動ドライバ２およびＢ相駆動ドライバ３の駆動期間、およびＡ相コンパレータ４およびＢ相コンパレータ５のサンプリング周波数をより細かく設定することができ、さらに消費する電流量を低減することができる。
【００５２】
（実施の形態３）
図１１は、本発明の実施の形態３に係る電子式流量計の回転速度タイマ部７の構成を示す概略図である。図１１に示す回転速度タイマ部７は、コンペア用レジスタ７２および周波数設定レジスタ７４をＲＡＭ（Random  Access  Memory）７６に割当てた構成を図示してあるが、他の構成については図４に示す構成と同じであるため図示を繰り返さない。
【００５３】
ＲＡＭ７６は、コンペア用レジスタ７２の各段に保持してある回転数の閾値（コンペアマッチ）、および周波数設定レジスタ７４の各段に保持してある周波数の設定値を、メモリ領域内に割当ててある。そのため、本実施の形態３に係る回転速度タイマ部７は、ハードウェアの構成として、コンペア用レジスタ７２および周波数設定レジスタ７４を有する必要がなく、コンペア用レジスタ７２および周波数設定レジスタ７４の回路部分を削減して、回路規模を縮小することができる。また、本実施の形態３に係る回転速度タイマ部７は、コンペア用レジスタ７２および周波数設定レジスタ７４を動作させるための電流を供給する必要がないので、消費する電流量を低減することができる。
【００５４】
また、本実施の形態３に係る電子式流量計は、ＤＴＣ（Data  Transfer  Controller）、またはＤＭＡＣ（Direct  Memory  Access  Controller）を設けることで、ＲＡＭ７６に割当てたコンペア用レジスタ７２の各段に保持してある回転数の閾値（コンペアマッチ）、および周波数設定レジスタ７４の各段に保持してある周波数の設定値を、ＣＰＵを起動することなしに読出し、書込みすることが可能となる。
【００５５】
さらに、ＲＡＭ７６は、コンペア用レジスタ７２の各段に保持してある回転数の閾値（コンペアマッチ）、および周波数設定レジスタ７４の各段に保持してある周波数の設定値を割当てたメモリ領域以外を、ＣＰＵなどのメモリ領域として利用することができる。
【００５６】
以上のように、本発明の実施の形態３に係る回転速度タイマ部７は、コンペア用レジスタ７２の各段に保持してある回転数の閾値（コンペアマッチ）、および周波数設定レジスタ７４の各段に保持してある周波数の設定値をＲＡＭ７６に割当てるので、回路規模を縮小し、かつ消費する電流量を低減することができる。
【００５７】
なお、ＲＡＭ７６は、コンペア用レジスタ７２の各段に保持してある回転数の閾値（コンペアマッチ）、および周波数設定レジスタ７４の各段に保持してある周波数の設定値を割当てる場合に限定されるものではない。ＲＡＭ７６は、実施の形態２で説明した、サンプリング周波数設定レジスタ２１４の各段に保持してあるサンプリング周波数の設定値、および駆動周波数設定レジスタ２１５の各段に保持してある駆動周波数の設定値を割当ててもよい。
【００５８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５９】
１  磁気センサ、２  Ａ相駆動ドライバ、３  Ｂ相駆動ドライバ、４  Ａ相コンパレータ、５  Ｂ相コンパレータ、６  ２相エンコード部、７，２１  回転速度タイマ部、８  駆動ドライバ選択部、９  クロックコントロール部、１０，２０  電子式流量計、１１  低速クロック部、１２  高速クロック部、１３  Ａ相波形整形部、１４  Ｂ相波形整形部、７１，２１１  回転数カウンタ、７２，２１２  コンペア用レジスタ、７３，２１３  比較器、７４  周波数設定レジスタ、７６  ＲＡＭ、２１４  サンプリング周波数設定レジスタ、２１５  駆動周波数設定レジスタ。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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