JP2004138542A

JP2004138542A - 流量計

Info

Publication number: JP2004138542A
Application number: JP2002304577A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Tanaka; 田中　彰一; Hideki Oe; 大江　英城
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2002-10-18
Filing date: 2002-10-18
Publication date: 2004-05-13

Abstract

【課題】不揮発性記憶素子の一つの記憶領域群に記録したデータの一部が破壊されても、他の記憶領域群にあるバックアップ用のデータを利用可能にする流量計を提供する。
【解決手段】本発明の流量計は、計測されたデータの積算値を定期的に不揮発性記憶素子６に記憶させ、電源等の異常により電源電圧が一時的に低下した後、回復したときにデータの積算値を不揮発性記憶素子６から読み出して内部データとして設定可能にした。そして、不揮発性記憶素子６が複数組の記憶領域群６Ａ，６Ｂを持ち、これらの記憶領域群６Ａ，６Ｂに対し同一のデータの積算値が一定の書き込み順に従ってシリアルに書き込みが行われるようにする。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流量計に係り、特に流体流量の積算値をバックアップデータとして不揮発性記憶素子に記憶保存する流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、流体であるＬＰガスや都市ガスの流量を計測する流量計として、揮発性記憶素子に流量データを初めとする各種データを格納し、保持するものが提案されている（下記特許文献１参照）。この従来の流量計では、流量測定部で得た測定データにもとづき中央演算処理装置（以下、ＣＰＵという）が流量およびこの流量の積算値を演算し、これらを前記揮発性記憶素子である揮発性ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）に格納している。
しかし、流量計の測定動作のために用いられる電池が消耗し容量が低減した場合には、その揮発性ＲＡＭ内の測定データが消滅してしまう。
【０００３】
このため、電池電圧計測手段を設けて、計測された電池電圧が設定値を下廻ったときには、前記揮発性ＲＡＭに記録された前記積算値等のデータを、不揮発性記憶素子に書き替える方法が従来から採用されている。これにより、電池の消耗などの異常時にも拘らずデータが消失するのを防止できる。
また、この場合において、電池の交換を行うことにより、回路内の電池電圧が回復するため、リセット回路が動作して、不揮発性記憶素子に保持されたデータを内部データとして読み出すことで再び利用でき、その保持データ上に新しい計測データを積算していくことができる。
【０００４】
ところで、このような計測データを保持する不揮発性記憶素子は、図６に示したデータマップに示すようなデータ構造をなす。すなわち、単一の不揮発性記憶素子にある複数のデータ格納領域である記憶領域群の一つ一つに、例えば累積積算流量、累積積算時間、流量オーバー発生回数、異ガス発生回数、センサ通信タイムアウト回数、センサ通信履歴、エラー情報などが一定の順序で１〜ｎのアドレス順に書き込まれている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−１６７７００号公報（第２頁、第４図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の流量計で使用される不揮発性記憶素子のデータ構造では、例えばガスなどの流体流量等の計測を行いながらその計測値の積算値を書き込んでいる途中に、例えばデータ３まで書き込んだ時点で、電池切れなどによる停電などの障害が発生すると、図６に示したデータ１〜３までは障害が発生するまでのバックアップ用のデータとして用いることができるものの、障害が発生した後のデータ４〜ｎまではデータが壊れた可能性があるため、前回に書き込まれたデータを内部データとして用いる必要がある。
【０００７】
一方、バックアップ用のデータの書き込みの最中に電池切れなどによる前記停電、電源異常、ＣＰＵの暴走などの障害が発生した場合には、そのデータ自体が信頼性を欠く障害を持ったデータであり、電池を交換して再び計測を開始した場合に壊れたバックアップデータの上に新しい計測データを積算することとなり、この後に積算された積算値データも壊れたデータとなる。これはガス流量計などにおいては致命傷になるという問題があった。
【０００８】
本発明は前記のような従来の問題を解決するものであり、不揮発性記憶素子の一つの記憶領域群に記録したデータの一部が破壊されても、他の記憶領域群にあるバックアップ用のデータを利用可能とすることで、信頼性の高い積算値データを確保できる流量計を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の流量計は、計測されたデータの積算値を定期的に不揮発性記憶素子に記憶させ、電源等の異常により電源電圧が一時的に低下した後回復したとき、前記データの積算値を前記不揮発性記憶素子から読み出して内部データとして設定可能にした流量計において、前記不揮発性記憶素子が複数組の記憶領域群を持ち、これらの各組の記憶領域群に同一のデータの積算値が一定の書き込み順に従ってシリアルに書き込みが行われるようにしたことを特徴とする。
これにより、不揮発性記憶素子の一つの記憶領域群にデータを書き込んでいるときに停電した場合に、別の記憶領域群に記憶させてあるバックアップ用のデータを使用することができる。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の流量計は、計測されたデータの積算値を定期的に不揮発性記憶素子に記憶させ、電源等の異常により電源電圧が一時的に低下した後回復したとき、前記データの積算値を前記不揮発性記憶素子から読み出して内部データとして設定可能にした流量計において、前記不揮発性記憶素子が複数組設けられ、これら各組の不揮発性記憶素子の記憶領域群に対し同一のデータの積算値が一定の書き込み順に従ってシリアルに書き込みが行われるようにしたことを特徴とする。
これにより、停電したとき、別の不揮発性記憶素子に記憶されているバックアップ用のデータを取り出して内部データとして利用することができる。
【００１１】
本発明の請求項３に記載の流量計は、前記不揮発性記憶素子の記憶領域群に、各組ごとにデータチェック用のチェックサムが設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の流量計である。
これにより、チェックサムでチェック管理された正しいバックアップ用のデータの利用が可能になり、このデータの信頼性が高くなる。
【００１２】
本発明の請求項４に記載の流量計は、前記データを流量計測手段による計測値にもとづく流量データとすることを特徴とする請求項１または２に記載の流量計である。
これにより、ガス流量などの正しいバックアップ用のデータを保有および利用することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の流量計の一実施形態を図１乃至図５に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の流量計の一実施形態を示すブロック図、図２は本発明の流量計における電池の放電特性図、図３は本発明の流量計における電池電圧の検出手順を示すフローチャート、図４は本発明の流量計におけるデータメモリのデータ構造を示すメモリマップ、図５は本発明の流量計における不揮発性記憶素子の設定データ確認手順を示すフローチャートである。　ここではガス流量計を例にして説明する。
【００１４】
図１に示すように、流体であるガスの配管１に流量計測手段としての流量計測部２が取り付けられている。この流量計測部２は、例えば配管１を通過した流体の流量に応じた流量パルスを出力して、これをＣＰＵ（中央演算処理装置）３に供給する。従って、ＣＰＵ３はその流量パルスにもとづいてガスの流量を演算するとともに、その流量の積算値を求める。
なお、前記流量計測部２は、例えば配管１内を流れるガス流量に応じて回転する回転体と、この回転体の回転を検出するピックアップとからなる。また、この流量計測部２の別の例として、フローセンサ（熱式のマイクロフローセンサ）などを用いることができる。この場合、ＣＰＵ３は流速×断面積から流量を求める。
【００１５】
また、電池４が前記ＣＰＵ３を含む図示の回路（ブロック）各部に電力供給可能に設けられ、このＣＰＵ３には、電池４の第１の設定電圧値およびこの第１の設定電圧値よりも低い第２の設定電圧値を検出する設定電圧検出手段としての設定電圧検出回路５が接続されている。
ここで、第１の警告レベルである第１の設定電圧値は、電池電圧を３Ｖとして正規の流量計測動作を保証する最低限の電圧値の例えば２．５０Ｖである。これに対し、第２の警告レベルである前記第２の設定電圧値は、第１の設定電圧値よりも低く、正規の流量計測動作を行えず、流量計測値に誤りを生じる電圧値の例えば２．４８Ｖである。
【００１６】
図２に示すように、電池４の放電電圧は放電時間とともに次第に低下していく。そして、前記第１の設定電圧値Ｖ１および第２の設定電圧値Ｖ２が放電電圧の垂下カーブ部分に設定されて、これらが設定電圧検出回路５によって常時監視される。
【００１７】
前記ＣＰＵ３には不揮発メモリであるＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）からなるデータメモリ６が接続されており、このデータメモリ６はガス流量の計測が停止される直前のガス流量の積算値を一時的に書き込んで保持するように機能する。従って、電源供給が停止された場合でも、一旦書き込まれたデータを消去せずに保持する。
なお、このＣＰＵ３には、計測中における流量や積算値の書き込みおよび読み出しをするためのスタティックＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）などからなるデータメモリ７や演算処理の実行手順のプログラムを記憶した消去不可能ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）からなるプログラムメモリ８などが接続されている。
【００１８】
また、前記データメモリ６は、図４に示すようなデータ構造を持っている。すなわち、このデータメモリ６は同一データの積算値を一定の書き込み順に従ってシリアルに書き込まれる複数組、ここでは２組の記憶領域群６Ａ，６Ｂを持っている。このため、本実施形態により計測されたガス流量の積算値が、各記憶領域群６Ａ，６Ｂの先頭にそれぞれデータ１として書き込まれて保持されている。
【００１９】
同様にして、例えば図示しないタイマーにより計測された時間の積算値が記憶領域群６Ａ，６Ｂの２番目にそれぞれデータ２として書き込まれて保持される。以下、同様にして流量オーバー発生回数、異ガス発生回数などの他のデータが上位から下位方向にシリアルに書き込まれる。さらに、前記各記憶領域群６Ａ，６Ｂには、各組ごとにデータのやりとりが正しいか否かを検出するビット誤り検出用のチェックサム（データｎ＋１）が付けられている。
【００２０】
前記ＣＰＵ３にはリセット回路９および表示器１０が接続されている。リセット回路９は流量計の動作が停止した後、電池交換してリセット信号を入力したとき、前記データメモリ６に保持されたガス流量値を初期値として、これに新たに計測された流量値を積算開始可能にしている。
また、表示器１０は流量計測中または計測停止中における瞬時の流量値やこの流量値の積算値を選択的に表示し、例えば液晶表示器（ＬＣＤ）などが用いられる。なお、図示しないが、ＣＰＵ３はシリアルインタフェースを介して外部の情報管理センタなどの情報管理部署側に設けられたホストコンピュータに接続されている。
【００２１】
前記ＣＰＵ３は前記ガス流量を演算したり、その積算値を求めたりする他に電池電圧の低下による警告表示のための表示処理、前記リセット信号の入力にもとづく流体計測値の積算再開処理、データメモリ７へのデータの書き込みおよび読み出しの処理、外部のホストコンピュータとのデータの送受信処理などを制御実行する。
また、流量計測部２、ＣＰＵ３、設定電圧検出回路５、データメモリ６，７、リセット回路９、表示器１０には、ＣＰＵ３を通じて電池４から直流電源（駆動電力）が供給される。
【００２２】
次に、上記構成よりなる流量計の動作を説明する。
流量計が初めて使用され、新品の電池４が用いられる場合には、この電池４からの電源電力の投入時にリセット回路がリセット信号を出力し、ＣＰＵ３が起動される。このとき、データメモリ６にはガス流量値などの積算データの記録がないため、表示器１０にはガス流量値の積算値の表示はされない。
【００２３】
ここで、配管１に流体であるガスが流れると、流量計測部２は例えば前記回転体とピックアップによってその流体の流量に比例した流量パルスを出力して、ＣＰＵ３に入力する。ＣＰＵ３ではこの流量パルスを受けて、プログラムメモリ８に格納されたプログラムにより流量パルスを所定の手順に従って計数して、流量を演算し、演算結果をデータメモリ７に記憶しながら表示器１０にその流量値や積算値を表示する。
【００２４】
一方、この流量計測動作中においては、設定電圧検出回路５は、ＣＰＵ３を含む各回路構成部分に電力を供給する電池４の電圧値を監視しており、流量計測動作によって、ＣＰＵ３は図３に示すように、その電圧値が第１の設定電圧値Ｖ１に低下したか否かをまず判断する（ステップＳ１）。
【００２５】
未だ、第１の設定電圧値Ｖ１に達していない場合には、そのまま正規の流量計測を続け、流量値およびこの流量値の積算値をデータメモリ７に記憶させる。
一方、前記電圧値が第１の設定電圧Ｖ１に達した場合には、直ちに表示器１０にその電圧低下を表示する（ステップＳ２）とともに、情報管理部署へ通報を行う。第１の設定電圧値は流量計の動作を保証する限界の電圧値であり、この電圧値以下での計測結果は、電池電圧の垂下特性からして信頼性を保ち得ないものの、実用上計測結果に未だ大きく影響しない。このため、前記流量値および積算値のデータメモリ７への記録が継続される。
【００２６】
さらに、前記表示や通報を見誤ったままでいると、流量計測がそのまま継続されることとなる。このとき設定電圧検出回路５が電池４の電圧値を引き続き監視しており、その電圧値が第２の設定電圧値Ｖ２に達したか否かを判定する（ステップＳ３）。
第２の設定電圧値Ｖ２に達していない場合には、その判定結果をもとにしてＣＰＵ３は流量計測の処理を引き続き継続する。しかし、電池４の電圧値が第２の設定電圧値Ｖ２に達して更にこの電圧値を下回る場合には、ＣＰＵ３は前記計測動作を停止する（ステップＳ４）。
このため、この流量計測動作が停止するまでの流量計測値である積算データが、揮発性のデータメモリ７から不揮発性のデータメモリ６に移されて保存され、表示器１０には計測動作が停止中であることが表示される。また、この表示はランプの点灯や点滅あるいは音声出力によって行うこともでき、外部の情報管理部署にも報知される。
【００２７】
このように、第２の設定電圧値Ｖ２以下に電池４の電圧値が低下したとき、流量計測動作を停止することで、誤った流量値およびその積算値の出力や表示が行われるのを防止できる。
また、前記報知を受けて電池４を新しいものに交換し、リセット回路を動作させて流量計測を再開した場合には、データメモリ６に書き込まれた前記積算値がデータメモリ７に移され、この積算値をベースとしてこの上に再び正規に計測される流量計測値を積算することで、流量計測再開後の積算値を正確な積算流量値として利用することができる。以後、前記同様の動作がＣＰＵ３を中心に実行される。
【００２８】
また、電池電圧が第２の設定電圧値Ｖ２以下になるとＣＰＵ３が計測動作を停止するが、このときデータメモリ７に記憶されている流量や流量の積算値が不揮発性記憶素子であるデータメモリ６の前記記憶領域群６Ａ，６Ｂの各先頭にデータ１としてそれぞれ書き込まれて保持される。この書き込み完了した後に、今度は時間の積算値（累積値）がデータ２として記憶領域群６Ａ，６Ｂの第２の記憶領域へ書き込まれて保持される。
さらに、保存を必要とする流量オーバー発生回数などの各種のデータ３が記憶領域群６Ａ，６Ｂの第３以降の記憶領域に上位から下位方向にシリアルに順次書き込まれて保持される。
【００２９】
このようにして記憶領域群６Ｂには記憶領域群６Ａに書き込まれたものと同一のデータが同一の順序で割り当てられて書き込まれる。従って、記憶領域群が６Ａ，６Ｂのいずれかと、データ番号がいくつかを指定することで、対応する記憶領域から指定した同一データを選別して取り出して利用することができる。
【００３０】
従って、記憶領域群６Ａへの流量の積算値などの書き込み中に停電などの障害が発生した場合には、前記記憶領域群６Ｂの対応領域に書き込んだ流量の積算値のデータを読み出し、記憶領域群６Ａ，６Ｂ内の各データを比較して、異常があった記憶領域群のデータを正常な記憶領域群のデータで上書きする。
そして、各記憶領域群６Ａと記憶領域群６Ｂとを同一のメモリ内容にする。このように、バックアップすべきデータを複数の記憶領域群に書き込むことにより、一方の記憶領域群に書き込まれたデータが破壊されても、別の記憶領域群のバックアップすべきデータを使用できる。このため、記憶領域内のデータの消滅によって、データ処理結果が直ちに致命傷となるのを回避できる。
【００３１】
なお、一つの不揮発性記憶素子に２組の記憶領域群６Ａ，６Ｂを、上位から下位にかけて連続的に配置したデータ構造のメモリマップについて述べたが、複数の（ここでは２つの）不揮発性記憶素子を設け、これらの各不揮発性記憶素子の記憶領域群に対し同一のデータの積算値をシリアルに書き込みが行われるようにしてもよく、上記と同様の作用・効果が得られる。
【００３２】
次に、前記同様の記憶領域群を持つ各一の不揮発性記憶素子（ＥＥＰＲＯＭ）１１Ａ，１１Ｂに記憶されているデータが、規定値内の値であるか否かを確認する手順を説明する。
図５に示すように、先ず、不揮発性記憶素子１１Ａ，１１Ｂのデータを読み出し（ステップＳ１１）、不揮発性記憶素子１１Ａのチェックサムによるデータチェックを行って異常がなければ（ステップＳ１２）、そのデータを不揮発性記憶素子１１Ｂに書き込み（ステップＳ１３）、そのデータが所定のデータ規定値内であれば（ステップＳ１４）、通常の処理へ移行する（ステップＳ１５）。
また、規定値内でなければ表示器の点灯処理を行い（ステップＳ１６）、計測不可能の予告通知をする。
【００３３】
一方、ステップＳ１２で不揮発性記憶素子１１Ａ内のデータに異常がある場合には、不揮発性記憶素子１１Ｂのチェックサムによるデータチェックを行い（ステップＳ１７）、異常がなければ不揮発性記憶素子１１Ｂのデータを不揮発性記憶素子１１Ａに書き込み（ステップＳ１８）、以下ステップＳ４以降の処理を前記同様に実行する。
一方、この不揮発性記憶素子１１Ｂにも異常があった場合には、表示器の全点灯処理を行い（ステップＳ１６）、流量計測を停止する。なお、両不揮発性記憶素子１１Ａ，１１Ｂが共に異常の場合には、外部の情報管理部署へもその異常が送信される。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の流量計によれば、不揮発性記憶素子が複数組の記憶領域群を持ち、これらの各組の記憶領域群に同一のデータの積算値を一定の書き込み順に従ってシリアルに書き込みが行われるようにしたことで、不揮発性記憶素子の一つの記憶領域群にデータを書き込んでいるとき停電した場合に、別の記憶領域群に記憶させてあるバックアップ用のデータを使用することができる。
【００３５】
また、本発明の流量計によれば、不揮発性記憶素子を複数組設け、これら各組の不揮発性記憶素子の記憶領域群に対し同一のデータの積算値をシリアルに書き込みできるようにしたことで、停電した場合に別の不揮発性記憶素子の記憶領域群に記憶されているバックアップ用のデータを取り出し内部データとして利用することができる。
【００３６】
また、前記複数組の記憶領域群のデータには、各組ごとにデータチェック用のチェックサムが付けられることで、チェックサムでチェックされた正しいバックアップ用のデータを利用することができ、このデータの信頼性が高くなる。
更に、前記データを流量計測手段による計測値にもとづく流量データとしたので、ガスなどの正しい流体流量のデータをバックアップ用として保有および利用することができるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の流量計の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の流量計における電池の放電特性図である。
【図３】本発明の流量計における電池電圧の検出手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の流量計におけるデータメモリのデータ構造を示すメモリマップである。
【図５】本発明の流量計における不揮発性記憶素子の設定データ確認手順を示すフローチャートである。
【図６】従来の不揮発性記憶素子のデータ構造を示すメモリマップである。
【符号の説明】
２　流量計測手段
６　データメモリ（不揮発性記憶素子）
６Ａ，６Ｂ　記憶領域群

Claims

計測されたデータの積算値を定期的に不揮発性記憶素子に記憶させ、電源等の異常により電源電圧が一時的に低下した後回復したとき、前記データの積算値を前記不揮発性記憶素子から読み出して内部データとして設定可能にした流量計において、
前記不揮発性記憶素子が複数組の記憶領域群を持ち、これらの各組の記憶領域群に同一のデータの積算値が一定の書き込み順に従ってシリアルに書き込みが行われることを特徴とする流量計。
計測されたデータの積算値を定期的に不揮発性記憶素子に記憶させ、電源等の異常により電源電圧が一時的に低下した後回復したとき、前記データの積算値を前記不揮発性記憶素子から読み出して内部データとして設定可能にした流量計において、
前記不揮発性記憶素子が複数組設けられ、これら各組の不揮発性記憶素子の記憶領域群に対し同一のデータの積算値が一定の書き込み順に従ってシリアルに書き込みが行われることを特徴とする流量計。
前記不揮発性記憶素子の記憶領域群には、各組ごとにデータチェック用のチェックサムが設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の流量計。
前記データが、流量計測手段による計測値にもとづく流量データであることを特徴とする請求項１または２に記載の流量計。