特許 7314093 データ記録装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-14

(45)【発行日】2023-07-25

(54)【発明の名称】データ記録装置

(51)【国際特許分類】

   G08C 19/00 20060101AFI20230718BHJP

   G08C 15/00 20060101ALI20230718BHJP

【ＦＩ】

G08C19/00 L

G08C15/00 B

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020083476

(22)【出願日】2020-05-11

(65)【公開番号】P2021179695

(43)【公開日】2021-11-18

【審査請求日】2022-11-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000220262

【氏名又は名称】東京瓦斯株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】500323188

【氏名又は名称】東京エレクトロンデバイス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000936

【氏名又は名称】弁理士法人青海国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】野田 博和

(72)【発明者】

【氏名】池田 朋史

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 拓弥

(72)【発明者】

【氏名】粟屋 錬太郎

(72)【発明者】

【氏名】小林 裕二

【審査官】菅藤 政明

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５９－２００９６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－９４５９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平９－６５４４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－９８２５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０８Ｃ １５／００－１９／４８

Ｇ０６Ｑ ５０／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

計測対象が所定量分だけ計測されるごとに出力されるパルスに応じてオンオフする発信部、および、前記発信部の信号を受信可能な受信部を含む絶縁部と、
前記絶縁部の前記受信部に印加する電源電圧をオンオフする電源部と、
前記絶縁部の前記受信部に接続され、前記パルスのパルス幅以下の周期で前記電源部に前記電源電圧のオンオフを繰り返させ、前記受信部を通じた前記パルスの検出に応じて前記パルスの積算値を導出する計測制御部と、
を備えるデータ記録装置。

【請求項2】

前記計測制御部は、前記パルスを複数連続して検出した場合、連続して検出した複数の前記パルスのうち１の前記パルスのみを有効とし、他の前記パルスを無効として、前記パルスの積算値を導出する請求項１に記載のデータ記録装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、計測器の計測データを記録するデータ記録装置に関する。

【背景技術】

【0002】

流量計などの計測器は、例えば、ガスや水などの計測対象を所定量だけ計測するごとにパルスを１個（１パルスを）出力する（例えば、特許文献１）。このような計測器から出力されるパルスは、例えば、データ記録装置においてフォトカプラを通じて検出される。データ記録装置は、パルスを検出するごとにパルスの積算値を導出し、その積算値を記録する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００１－１８３２１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

計測器において、計測量が所定量に至るまでの経過時間は、必ずしも一定とならない。このため、パルスが計測器から出力されるタイミングは不定となる。このような不定のタイミングで出力されるパルスを確実に検出するために、データ記録装置では、フォトカプラの電源を、常に、オンさせている。

【0005】

また、フォトカプラでは、計測器とフォトカプラとの間の断線を検出可能とするために、パルスが検出されていない状態で発光ダイオード（発光部）を発光させ、パルスが検出された場合に、発光ダイオードを消光させている。これにより、フォトカプラのフォトトランジスタ（受光部）は、パルスが検出されていない状態で、発光ダイオードの光によってオン状態となっている。

【0006】

このため、データ記録装置では、パルスが検出されていなくても、フォトトランジスタに接続される抵抗器（負荷）などによって電力が消費され続けてしまう。その結果、データ記録装置をバッテリ（電池）で動作させる構成とした場合には、バッテリのＳＯＣの低下が早く、データ記録装置を長期に稼働できないおそれがある。

【0007】

本発明は、このような課題に鑑み、省電力化が可能なデータ記録装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明のデータ記録装置は、計測対象が所定量分だけ計測されるごとに出力されるパルスに応じてオンオフする発信部、および、発信部の信号を受信可能な受信部を含む絶縁部と、絶縁部の受信部に印加する電源電圧をオンオフする電源部と、絶縁部の受信部に接続され、パルスのパルス幅以下の周期で電源部に電源電圧のオンオフを繰り返させ、受信部を通じたパルスの検出に応じてパルスの積算値を導出する計測制御部と、を備える。

【0009】

また、計測制御部は、パルスを複数連続して検出した場合、連続して検出した複数のパルスのうち１のパルスのみを有効とし、他のパルスを無効として、パルスの積算値を導出するとしてもよい。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、省電力化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】データ記録システムの構成を示す概略図である。

【図2】計測制御部および無線制御部の動作を説明する図である。

【図3】パルスの検出例について説明する図である。

【図4】パルスの他の検出例について説明する図である。

【図5】データ記録システムの変形例を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施形態の態様について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0013】

図１は、データ記録システム１の構成を示す概略図である。データ記録システム１は、例えば、工場などに適用される。データ記録システム１は、１または複数の計測器１０（図１の例では、３個の計測器１０ａ、１０ｂ、１０ｃを例示している）およびデータ記録装置１２を含む。なお、図１では、複数の計測器１０を代表して計測器１０ａについて内部構造を示し（以後、「単に計測器１０」とする）、計測器１０ａと実質的に内部構造が等しい計測器１０ｂ、１０ｃの説明を省略している。また、計測器１０の数は、少なくとも１個以上あればよく、２個でもよいし、４個以上あってもよい。

【0014】

計測器１０は、例えば、ガスや水などの計測対象の流量を計測する流量計である。計測器１０は、計量部２０、出力部２２および電源部２４を含む。

【0015】

計量部２０は、計測対象の流速を計測し、計測された流速と、計測対象が流通する配管内の断面積とから計測対象の流量を導出する。計量部２０は、導出された流量が所定流量（例えば、１立方メートルなど）に達する度に、１パルスを出力部２２に送信する。具体的には、計量部２０は、所定流量に達していない間、出力電圧をＬレベル（例えば、０Ｖ）としておき、所定流量に達したときに、出力電圧をＨレベル（例えば、５Ｖ）としたパルスを送信する。

【0016】

出力部２２は、トランジスタ３０および抵抗器３２を含む。トランジスタ３０のベース３０ｂは計量部２０に接続され、エミッタ３０ｅはグランドＧＮ１に接続（接地）され、コレクタ３０ｃは抵抗器３２を通じて電源部２４に接続される。電源部２４は、トランジスタ３０に印加する電源電圧Ｖｃｃ１を発生する。コレクタ３０ｃと抵抗器３２との接続ノード３４は、計測器１０の出力端子３６に接続される。

【0017】

つまり、出力部２２は、エミッタ接地回路を構成している。このため、接続ノード３４の電圧は、トランジスタ３０のベース３０ｂの入力電圧に対して反転する。したがって、出力部２２は、計量部２０からパルスを受信すると、電圧レベルが反転したパルスを出力する。具体的には、計測対象の流量が所定流量に達していない間、出力端子３６の出力電圧がＨレベルとなっており、計測対象の流量が所定流量に達したときに、計測器１０は、出力電圧をＬレベルとしたパルスを出力端子３６から出力する。

【0018】

後述するが、計測器１０の出力端子３６は、データ記録装置１２の発光ダイオード（発光部７０）のアノードに接続され、発光ダイオードのカソードは接地される。このため、計測器１０の出力端子３６の出力電圧がＨレベルの場合、発光ダイオードに電流を流すこととなり、発光ダイオードがオンする。また、計測器１０の出力端子３６の出力電圧がＬレベルの場合、発光ダイオードに電流を流さないこととなり、発光ダイオードがオフする。

【0019】

なお、計測器１０は、流量計に限らず、計測対象を所定量分だけ計測するごとにパルスを出力するものであればよい。

【0020】

データ記録装置１２は、１または複数の子機４０（図１の例では、３個の子機４０ａ、４０ｂ、４０ｃを例示している）と、親機４２とを含む。子機４０は、計測器１０毎に設けられ、計測器１０に接続される。図１では、３組の計測器１０および子機４０（計測器１０ａと子機４０ａとの組、計測器１０ｂと子機４０ｂとの組、および、計測器１０ｃと子機４０ｃとの組）が例示されている。なお、計測器１０と子機４０との組数は、３組に限らず、少なくとも１組以上あればよく、２組でもよいし、４組以上あってもよい。子機４０は、親機４２と無線通信することができる。

【0021】

子機４０は、フォトカプラ５０、抵抗器５２、計測制御部５４、電源部５６、バッテリ５８および無線制御部６０を含む。フォトカプラ５０は、発光部７０および受光部７２を含む。発光部７０は、具体的には、発光ダイオードである。受光部７２は、具体的には、フォトトランジスタである。フォトカプラ５０は、例えば、発光部７０および受光部７２が共通のケースに収容され、外部からの光を遮断するようにパッケージ化されている。フォトカプラ５０は、計測器１０と計測制御部５４との間を電気的に絶縁する。

【0022】

フォトカプラ５０における発光部７０のカソード７０ｋは接地される。カソード７０ｋの電位は、例えば、計測器１０のグランドＧＮ１の電位と等しくされる。発光部７０のアノード７０ａは計測器１０の出力端子３６に接続される。発光部７０は、計測器１０の出力端子３６の電圧がＨレベルの場合に発光し、Ｌレベルの場合に消光する。

【0023】

上述のように、計測器１０は、計測対象の流量が所定流量に達したときに、出力電圧をＬレベルとしたパルスを出力端子３６から出力する。このため、発光部７０は、計測対象が所定量分だけ計測されるごとに出力されるパルスに応じてオフ（消光）することとなる。

【0024】

受光部７２のコレクタ７２ｃは、電源部５６の出力端子５６ｏ（図１中、電源部５６のＯＵＴ）に接続される。電源部５６は、後述するが、受光部７２に印加する電源電圧Ｖｃｃ２を発生する。受光部７２のエミッタ７２ｅは、抵抗器５２を通じてグランドＧＮ２に接続（接地）される。グランドＧＮ２は、計測器１０のグランドＧＮ１から絶縁されている。エミッタ７２ｅと抵抗器５２との接続ノード７４は、計測制御部５４の入力端子５４ｉに接続される。つまり、受光部７２および抵抗器５２は、エミッタホロワ回路を構成している。

【0025】

受光部７２は、電源電圧Ｖｃｃ２が印加されている間、発光部７０の光を受光可能となる。そして、受光部７２は、電源電圧Ｖｃｃ２が印加された状態で発光部７０の光を受光するとオン状態となる。受光部７２がオンすると、計測制御部５４の入力端子５４ｉにおける入力電圧Ｖｐｉｎは、Ｈレベル（例えば、５Ｖ）となる。

【0026】

また、受光部７２は、電源電圧Ｖｃｃ２が印加された状態で発光部７０から光を受光しない場合、あるいは、電源電圧Ｖｃｃ２が印加されていない場合には、オフ状態となる。受光部７２がオフすると、計測制御部５４の入力端子５４ｉにおける入力電圧Ｖｐｉｎは、Ｌレベル（例えば、０Ｖ）となる。

【0027】

このように、フォトカプラ５０は、計測器１０、計測器１０側の電源部２４および計測器１０側のグランドＧＮ１と、計測制御部５４、計測制御部５４側の電源部５６および計測制御部５４側のグランドＧＮ２との間を電気的に絶縁する絶縁部として機能する。発光部７０は、計測器１０のパルスに応じて信号をオンオフする発信部として機能する。受光部７２は、発信部の信号を受信可能な受信部として機能する。

【0028】

計測制御部５４は、例えば、マイコンであり、計測制御に用いられるＣＰＵ（中央処理装置）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路から構成される。

【0029】

計測制御部５４は、計測器１０から出力されるパルスを、フォトカプラ５０の発光部７０および受光部７２を通じて検出する。つまり、計測制御部５４は、入力電圧Ｖｐｉｎの電圧レベルによってパルスの受信を検出する。

【0030】

計測制御部５４は、パルスの検出に応じてパルスの積算値を導出する。パルスの積算値は、計測器１０による計測開始から現在までの計測データに相当する。例えば、計測制御部５４は、パルスの積算値が格納されるメモリ領域を有している。計測制御部５４は、パルスを検出すると、メモリ領域内の現在の積算値を読み出し、現在の積算値に１パルスを示す数値（すなわち、所定流量を示す数値）を加算（インクリメント）することで、新たなパルスの積算値を導出する。計測制御部５４は、導出された新たなパルスの積算値を、更新後のパルスの積算値としてメモリ領域に格納する。なお、計測制御部５４は、メモリ領域内のパルスの積算値を、例えば、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性の記録媒体に所定のタイミングで複製しておいてもよい。

【0031】

また、計測制御部５４は、自装置の内部にタイマなどの時間管理部を有している。計測制御部５４は、後述するが、自装置の時間管理部によって所定周期で稼働およびスリープを繰り返す。計測制御部５４は、稼働中、Ｈレベルのイネーブル信号を電源部５６に送信する。イネーブル信号は、電源部５６を有効化させるための信号である。

【0032】

電源部５６の入力端子５６ｉ（図１中、電源部５６のＩＮ）は、バッテリ５８に接続される。電源部５６の出力端子５６ｏ（図１中、電源部５６のＯＵＴ）は、受光部７２のコレクタ７２ｃに接続される。電源部５６の接地端子５６ｇ（図１中、電源部５６のＧＮＤ）は、接地される。電源部５６のイネーブル端子５６ｅ（図１中、電源部５６のＥＮ）は、計測制御部５４に接続される。

【0033】

電源部５６は、例えば、三端子レギュレータで構成される。電源部５６は、計測制御部５４からイネーブル端子５６ｅにＨレベルのイネーブル信号が入力されるとオン状態となり、バッテリ５８の電圧に基づいて電源電圧Ｖｃｃ２を出力端子５６ｏに発生する。また、電源部５６は、Ｈレベルのイネーブル信号が入力されていない状態（イネーブル端子５６ｅの電圧がＬレベルの状態）では、電源電圧Ｖｃｃ２を発生しない。つまり、計測制御部５４は、イネーブル信号によって電源部５６における電源電圧Ｖｃｃ２をオンオフさせる。

【0034】

また、電源部５６の出力端子５６ｏと接地端子５６ｇとの間には、コンデンサ８０が接続される。コンデンサ８０は、出力端子５６ｏの電源電圧Ｖｃｃ２を安定化させるために設けられる。

【0035】

また、計測制御部５４は、所定時間（例えば、３０秒）ごとに、パルスの積算値（計測データ）が格納されたパケットを生成し、無線制御部６０にパケットの送信指示を行う。

【0036】

無線制御部６０は、無線制御に用いられるＣＰＵ（中央処理装置）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路から構成される。無線制御部６０は、少なくとも親機４２との間で無線通信を確立することができる。また、無線制御部６０は、他の子機４０の無線制御部６０と無線通信を確立してもよい。

【0037】

例えば、無線制御部６０は、少なくとも親機４２を含むメッシュ型の無線ネットワークを構成し、その無線ネットワークのノードとして機能する。なお、ネットワークトポロジーは、メッシュ（Ｍｅｓｈ）に限らず、ピアツーピア（Ｐ２Ｐ）、ツリー（Ｔｒｅｅ）、スター（Ｓｔａｒ）など任意の構成とすることができる。無線制御部６０は、計測制御部５４で生成されて送信指示がなされたパケットを親機４２に送信する。なお、無線制御部６０は、他の子機４０を経由して親機４２にパケットを送信してもよい。

【0038】

親機４２は、子機４０との間で無線通信を確立し、子機４０から送信されるパケットを受信する。親機４２は、受信したパケットに含まれるパルスの積算値（計測データ）を記録する。つまり、親機４２は、１または複数の子機４０の各々における計測データを収集する。なお、親機４２は、記録しているパルスの積算値を、上位の管理サーバなどに送信してもよい。

【0039】

図２は、計測制御部５４および無線制御部６０の動作を説明する図である。以後、計測器１０から出力されるパルスのパルス幅を、計測器パルス幅と呼ぶ場合がある。計測器パルス幅は、例えば、１０ｍｓｅｃ（ミリ秒）であるとする。なお、計測器パルス幅の具体的な数値については、この例に限らず、計測対象の種類または計測器の設置場所などに合わせて適宜設定してもよい。

【0040】

計測制御部５４は、計測制御部５４内の時間管理部によって所定の周期で稼働およびスリープを繰り返す。以後、計測制御部５４における稼働およびスリープの繰り返し周期を、計測周期Ｃ１と呼ぶ場合がある。計測周期Ｃ１における１周期（周期の開始タイミングから終了タイミングまで）は、計測器パルス幅以下の時間に設定される。計測周期Ｃ１における１周期は、計測器パルス幅が１０ｍｓｅｃであるとすると、１０ｍｓｅｃ以下の、例えば、９ｍｓｅｃに設定される。なお、計測周期Ｃ１の具体的な数値については、この例に限らず、計測器パルス幅以下であればよく、計測器パルス幅の具体的な数値を考慮して適宜設定してもよい。

【0041】

計測制御部５４は、計測制御部５４内の時間管理部のカウントに従って、計測周期Ｃ１の１周期の時間（例えば、９ｍｓｅｃ）が経過する度に起動する。図２では、計測制御部５４が稼働している期間を、ハッチングされた四角で示している。また、図２では、計測制御部５４がスリープしている期間を空白で示している。

【0042】

図２の四角Ａ１で示すように、計測制御部５４は、基本的には、計測周期Ｃ１の１周期（９ｍｓｅｃ）中、１周期より短い所定時間において、計測に関する制御を行う。以後、計測制御部５４における計測に関する制御を行う時間を、計測制御時間Ｄ１と呼ぶ場合がある。

【0043】

計測制御時間Ｄ１は、例えば、約３１０μｓｅｃ（マイクロ秒）とされる。具体的には、計測制御部５４は、計測周期Ｃ１の１周期の開始タイミングに応じて起動（スリープから復帰）すると、Ｈレベルのイネーブル信号を電源部５６に送信する。これにより、電源部５６がオンされて、受光部７２に電源電圧Ｖｃｃ２が印加される。その後、計測制御部５４は、起動から所定の待機時間、例えば、３００μｓｅｃだけ待機する。

【0044】

なお、計測制御部５４における待機時間は、３００μｓｅｃに限らない。計測制御部５４における待機時間は、受光部７２に安定した電源電圧Ｖｃｃ２が印加されるようになるまでの時間であればよく、適宜設定することができる。また、計測制御時間Ｄ１は、約３１０μｓｅｃに限らず、待機時間を考慮して適宜設定することができる。

【0045】

待機時間（３００μｓｅｃ）の経過後、計測制御部５４は、入力端子５４ｉの入力電圧Ｖｐｉｎを取得してパルスを受信したか否かを判断する。

【0046】

パルスを受信した場合、計測制御部５４は、パルスの積算値をインクリメントして更新する。積算値の更新後、計測制御部５４は、イネーブル信号をオフしてスリープに移行する。また、パルスを受信しなかった場合、計測制御部５４は、積算値の更新を行うことなく、イネーブル信号をオフしてスリープに移行する。

【0047】

また、計測制御部５４は、所定の周期で積算値の送信に関する制御を行う。以後、計測制御部５４における積算値の送信に関する制御を行う周期を、送信周期Ｃ２と呼ぶ場合がある。送信周期Ｃ２における１周期は、計測周期Ｃ１における１周期よりも長く設定される。例えば、送信周期Ｃ２における１周期は、３０ｓｅｃ（秒）に設定される。なお、送信周期Ｃ２の具体的な数値については、この例に限らず、積算値の更新頻度などを考慮して適宜設定してもよい。

【0048】

図２の四角Ａ２で示すように、計測制御部５４は、送信周期Ｃ２の１周期（３０ｓｅｃ）中、最初の計測周期Ｃ１における計測制御時間Ｄ１に後続して、積算値の送信に関する制御を行う。

【0049】

具体的には、計測制御部５４は、計測制御時間Ｄ１の後（パルスの受信確認、および、パルスを受信した場合には積算値のインクリメントの後）、現在の積算値を含むパケットを生成する。その後、計測制御部５４は、生成したパケットを送信する旨の送信指示を無線制御部６０に行う。

【0050】

以後、計測制御部５４における積算値の送信に関する制御（パケットの生成および送信指示）を行う時間を、送信準備時間Ｄ２と呼ぶ場合がある。送信準備時間Ｄ２は、計測制御時間Ｄ１と送信準備時間Ｄ２とを合計した時間が、計測周期Ｃ１の１周期よりも短くなるように設定される。送信準備時間Ｄ２は、例えば、約２ｍｓｅｃ（ミリ秒）とされる。なお、送信準備時間Ｄ２は、約２ｍｓｅｃに限らず、パケットの生成等にかかる時間を考慮して適宜設定することができる。

【0051】

また、送信周期Ｃ２の１周期中、２回目以降の計測周期Ｃ１では、パケットの生成および送信指示が行われない。つまり、送信周期Ｃ２の１周期に１回の割合で、積算値の送信指示が行われる。

【0052】

無線制御部６０は、データ記録装置１２の稼働中、常に、計測制御部５４からの送信指示の受信が可能な待ち受け状態となっている。無線制御部６０は、計測制御部５４からの送信指示を受信すると、図２の四角Ａ３で示すように、所定の送信時間Ｄ３内で送信に関する内部処理を行って親機４２にパケット（すなわち、計測データを示す積算値）を送信する。例えば、無線制御部６０は、送信指示の受信割込みが常に許可された状態において、送信指示の受信割込みの発生に応じてパケットの送信を行う。送信時間Ｄ３は、例えば、約３ｍｓｅｃとされるが、この例に限らず、適宜設定される。

【0053】

なお、無線制御部６０は、送信指示を常に受信可能な構成に限らず、計測制御部５４の送信準備時間Ｄ２に大凡同期して所定時間だけ待ち受け状態となる構成としてもよい。

【0054】

図３は、パルスの検出例について説明する図である。図３では、パルスの検出タイミング（計測制御部５４が入力電圧Ｖｐｉｎを取得するタイミング）を実線の矢印Ｆ１で示している。計量部２０において流量が所定流量に達していない間、計量部２０の出力電圧は、Ｌレベルとなっている。このとき、計測器１０の出力電圧がエミッタ接地回路によってＨレベルとなるため、フォトカプラ５０の発光部７０は、オン状態で発光する。

【0055】

計量部２０は、流量が所定流量に達すると、計測器パルス幅に相当する時間（１０ｍｓｅｃの間）、出力電圧をＨレベルとし、その後、出力電圧をＬレベルとすることで、計測器パルス幅のパルスを送信する。計量部２０の出力電圧がＨレベルとなると、計測器１０の出力電圧は、Ｌレベルとなり、フォトカプラ５０の発光部７０は、オフ状態となって消光する。また、計量部２０の出力電圧がＬレベルに戻ると、計測器１０の出力電圧は、Ｈレベルに戻り、フォトカプラ５０の発光部７０は、オン状態に戻って発光する。つまり、発光部７０は、計測器１０からパルスが出力されていないときに発光している。

【0056】

このように、計測器１０からパルスが出力されていないときに発光部７０をオンさせているのは、計測器１０とフォトカプラ５０との間の断線を検出可能とし、パルスの伝送動作を正常に維持させるためである。

【0057】

しかし、計測器１０からパルスが出力されていないときに発光部７０をオンさせていると、受光部７２が発光部７０の光によってオンし続けてしまい、受光部７２に接続される抵抗器５２（すなわち、負荷）などによる消費電力量が多くなってしまう。このため、データ記録装置１２では、以下のようにして、受光部７２に印加される電源電圧Ｖｃｃ２をオンオフさせる。

【0058】

具体的には、計測制御部５４は、計測周期Ｃ１（例えば、９ｍｓｅｃ）の１周期中、計測制御時間Ｄ１（例えば、３１０μｓｅｃ）だけＨレベルのイネーブル信号を電源部５６に送信する。

【0059】

電源部５６は、イネーブル信号を受信していない場合（イネーブル信号がＬレベルの場合）、電源電圧Ｖｃｃ２を発生しないため、この場合、電源電圧Ｖｃｃ２は、Ｌレベルとなる。また、電源部５６は、イネーブル信号を受信した場合（イネーブル信号がＨレベルの場合）、電源電圧Ｖｃｃ２を発生するため、この場合、電源電圧Ｖｃｃ２は、Ｈレベルとなる。つまり、電源電圧Ｖｃｃ２は、イネーブル信号に従って、計測周期Ｃ１（例えば、９ｍｓｅｃ）の１周期中、計測制御時間Ｄ１（例えば、３１０μｓｅｃ）だけＨレベルとなる。

【0060】

計量部２０において流量が所定流量に達していないときに発光部７０が発光（オン）しているため、この場合に電源電圧Ｖｃｃ２がＨレベルとなると、受光部７２がオンする。そうすると、計測制御部５４の入力電圧Ｖｐｉｎは、受光部７２のエミッタホロワ回路によってＨレベルとなる。このことから、計測制御部５４は、パルスの検出タイミングにおいて入力電圧ＶｐｉｎがＨレベルの場合、破線の矢印Ｇ１で示すように、パルスをカウントしない（積算値をインクリメントしない）。

【0061】

また、計量部２０において流量が所定流量に達して計測器１０からパルスが出力されたとき、発光部７０が消光（オフ）する。この状態で、電源電圧Ｖｃｃ２がＨレベルになると、受光部７２は、電源電圧Ｖｃｃ２が印加されるが、発光部７０が消光しているため、オフとなる。そうすると、計測制御部５４の入力電圧Ｖｐｉｎは、受光部７２のエミッタホロワ回路によってＬレベルとなる。このことから、計測制御部５４は、パルスの検出タイミングにおいて入力電圧ＶｐｉｎがＬレベルの場合、破線の矢印Ｇ２で示すように、パルスをカウントする（積算値をインクリメントする）。

【0062】

このように、計測制御部５４は、計測周期Ｃ１の１周期（９ｍｓｅｃ）中、パルスの受信確認をするための計測制御時間Ｄ１（３１０μｓｅｃ）だけ、電源電圧Ｖｃｃ２を発生させ、残りの大部分の期間において、電源電圧Ｖｃｃ２を発生させないようにしている。これにより、パルスの受信確認を行わない期間において、受光部７２に電源電圧Ｖｃｃ２が印加されず、受光部７２に接続される抵抗器５２（負荷）に無駄な電流を流さないようにすることができる。

【0063】

したがって、本実施形態のデータ記録装置１２では、抵抗器５２で電力が消費される時間を短くすることができ、消費電力量を抑制することが可能となる。

【0064】

その結果、本実施形態のデータ記録装置１２では、フォトカプラ５０に電源電圧Ｖｃｃ２を常に印加する構成に比べ、少なくとも受光部７２に接続される抵抗器５２で消費される電力量を、「計測制御時間Ｄ１／計測周期Ｃ１」にすることができる。このため、本実施形態のデータ記録装置１２では、バッテリ５８のＳＯＣ（State Of Charge）の低下を遅らせることができ、長期に亘ってデータ記録装置１２を機能させることが可能となる。

【0065】

また、本実施形態のデータ記録装置１２では、計測器１０から送信されるパルスのパルス幅以下の周期で、パルスの受信確認を行うため、不定のタイミングで出力されるパルスを確実に検出できる。

【0066】

なお、上記実施形態において、計測器１０は、計測対象の流量が所定流量に達したときに、出力電圧をＬレベルとしたパルスを出力していた。しかし、計測器１０は、計測対象の流量が所定流量に達していない間、出力電圧をＬレベルとし、計測対象の流量が所定流量に達したときに、出力電圧をＨレベルとしたパルスを出力してもよい。この場合、発光部７０は、計測対象が所定量分だけ計測されるごとに出力されるパルスに応じてオン（発光）するとしてもよい。つまり、発光部７０は、計測対象が所定量分だけ計測されるごとに出力されるパルスに応じてオンオフ（発光または消光）するとしてもよい。

【0067】

図４は、パルスの他の検出例について説明する図である。ここで、計測周期Ｃ１（パルスの検出タイミングの周期）が計測器パルス幅よりも短いと、１のパルスを２重にカウントするおそれがある。特に、計測器パルス幅を基準とした計測周期Ｃ１の長さが短くなるに連れて、１のパルスを２重にカウントする可能性が高くなる。

【0068】

そこで、計測制御部５４は、パルスを複数連続して検出した場合、連続して検出した複数のパルスのうち１のパルスのみを有効とし、他のパルスを無効として、パルスの積算値を導出する。

【0069】

具体的には、計測制御部５４は、図４の破線の矢印Ｇ２で示すように、先に検出されたパルスについてパルスの積算値をインクリメントする。そして、計測制御部５４は、図４の破線の矢印Ｇ３で示すように、後続の計測周期Ｃ１で再度パルスが検出された場合には、後続のパルスについては、パルスの積算値のインクリメントを行わない。

【0070】

これにより、本実施形態のデータ記録装置１２では、１のパルスを２重にカウントすることを防止できる。

【0071】

また、データ記録システム１では、計測器１０から計測制御部５４に送信されるパルス同士の間隔（パルスの立下りから次のパルスの立ち上がりまでの時間）が、計測周期Ｃ１の１周期（例えば、９ｍｓｅｃ）より長くなるように設定されている。例えば、パルスの立下りから計測周期Ｃ１の１周期分の時間が経過する前に次のパルスが立ち上がった場合、計測器１０は、立ち上がったパルスを一時的に保持し、保持したパルスを計測周期Ｃ１の１周期分の時間が経過してから送信する補正を行う。このため、後続のパルスについて積算値のインクリメントを行わないとしても、正規のパルスのカウント漏れを抑制できる。

【0072】

なお、計測制御部５４は、先のパルスについて積算値のインクリメントを行わず、後続のパルスについて積算値のインクリメントを行ってもよい。例えば、計測制御部５４は、パルスを検出すると、その旨を一旦バッファに保持しておく。そして、計測制御部５４は、後続の計測周期Ｃ１において再度パルスを検出した場合、バッファに保持していた値を消去し、後続のパルスについて積算値をインクリメントする。また、計測制御部５４は、後続の計測周期Ｃ１においてパルスを検出しなかった場合、バッファに保持していた値を積算値に加算する。この態様においても、１のパルスを２重にカウントすることを防止できる。

【0073】

また、計測制御部５４は、パルスを２周期分だけ連続して計測した場合に限らず、３周期以上連続して計測した場合についても、１のパルスのカウントを有効とし、他のパルスのカウントを無効とする構成にしてもよい。

【0074】

また、上記実施形態では、計測器１０と子機４０とが１対１で対応付けられていた。しかし、図５で例示するように、１個の子機４０に複数の計測器１０が対応付けられてもよい。例えば、子機４０には、計測器１０にそれぞれ対応する複数のフォトカプラ５０（図５の例では、計測器１０ａに接続されるフォトカプラ５０ａ、および、計測器１０ｂに接続されるフォトカプラ５０ｂ）が設けられる。計測制御部５４は、フォトカプラ５０ａを通じて計測器１０ａのパルスを検出するとともに、フォトカプラ５０ｂを通じて計測器１０ｂのパルスを検出する。計測制御部５４は、計測器１０ａのパルスのカウントを行うとともに、計測器１０ｂのパルスのカウントを行う。また、計測制御部５４は、フォトカプラ５０ａ、５０ｂに印加する電源電圧Ｖｃｃ２を電源部５６にオンオフさせる。なお、計測器１０ａ側のグランドＧＮ１と計測器１０ｂ側のグランドＧＮ３は、異なっていてもよい。

【0075】

また、上記実施形態では、フォトカプラ５０を絶縁部として機能させていた。しかし、絶縁部は、フォトカプラ５０に限らず、計測器１０と計測制御部５４との間を電気的に絶縁しつつ、信号を伝達することができる任意の部材が適用されてもよい。例えば、アイソレータなどの絶縁素子を絶縁部に適用してもよい。この場合、アイソレータの発信部側（１次側）が計測器１０に接続され、受信部側（２次側）が計測制御部５４に接続される。そして、計測制御部５４は、アイソレータの受信部側に印加する電源電圧Ｖｃｃ２のオンオフを、計測器１０のパルスのパルス幅以下の周期で電源部５６に繰り返させる。この態様においても、子機４０の消費電力量を抑制することができる。

【0076】

以上、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【産業上の利用可能性】

【0077】

本発明は、計測器の計測データを記録するデータ記録装置に利用することができる。

【符号の説明】

【0078】

１２ データ記録装置
５０ フォトカプラ
５４ 計測制御部
５６ 電源部
７０ 発光部
７２ 受光部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】