JP5003933B2 - データ記録装置 - Google Patents

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本発明は、測定データの記録を行うデータ記録装置に関し、詳しくは電池で駆動する場合の省電力駆動に関するものである。
データ記録装置の用途に、気象観測データや自動車の走行に関連した各部の測定データなど、商用電源からの電源供給が困難な環境における長時間の測定記録がある。
このような用途に適応するデータ記録装置として、図３に示すように商用電源駆動を前提に設計されたデータ記録装置本体を電池でも駆動できるように構成されたものがある。
図３において、商用電源回路１は、ＡＣ１００ＶをＤＣ１２Ｖに整流変換出力する。商用電源回路１のＤＣ１２Ｖ出力は、充電回路２を介してニッケル水素電池などの充電式二次電池３を充電するとともに、ダイオード４を介してＤＣ−ＤＣコンバータ５に入力される。充電式二次電池３のＤＣ７．２Ｖ出力もダイオード６を介してＤＣ−ＤＣコンバータ５に入力され、ダイオード４の出力とつき合わせる。ＤＣ−ＤＣコンバータ５は、ダイオード４またはダイオード６から入力されるＤＣ電圧から複数系統のＤＣ電圧(たとえば１２Ｖと５Ｖと３．３Ｖ)を生成し、ＣＰＵ７をはじめとする装置の各部に駆動電源電圧として供給する。
ＣＰＵ７は、データ記録装置全体の動作を統括制御する。表示部８は、測定条件や測定データを表示するものであり、たとえば液晶駆動回路やバックライトなどで構成される液晶表示器を用いる。補助回路部９は、測定データに対する警報設定回路や外部との通信を行う通信回路などを含む。測定回路部１０は、複数の測定チャネルを順次選択するスキャナや、スキャナで選択された測定チャネルのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ/Ｄ変換器などを含む。メモリ１１は、測定データや測定条件などを格納する。操作部１２は、測定チャネルごとの測定条件を設定するための操作スイッチ、数値を設定するためのテンキーやロータリーエンコーダー、装置の動作状態や測定条件設定項目を表示するランプなどを含む。
このように構成されるデータ記録装置は、電源が商用電源回路１および電池３のいずれから供給される場合であっても、常に装置が本来持っている機能すべてについて動作を保証するものであり、装置内部のすべての回路にＤＣ−ＤＣコンバータ５から所定の電源を供給している。
したがって、電池３を電源として長時間の測定記録を行うためには、内部各回路の設計にあたって消費電力を削減する工夫をしたり、電池３として電流容量の大きなものを使用する対応がとられている。
特開平１０−２２８８６７公報
特許文献１には、ペンキャリッジをモータで駆動する構成の記録計において、ペンキャリッジが一定時間停止する状態が継続した場合には、通常の測定モードから省電力モードに移行させることが開示されている。具体的には、省電力モードに移行すると、ＤＣモータの駆動電圧を低くしたり、パルスモータの駆動パルスをパルス幅変調信号にする。
しかしながら、内部回路の低消費電力化には限界がある。一方、電池３の電流容量を大きくしようとすると電池３の外形が大きくなることは避けられず、長時間の測定記録を必要とする大多数のユーザーが期待している装置の小型可搬型の要求に反することになる。
本発明の課題は、電池３の電流容量を大きくすることなく、すなわち電池３の外形を大きくすることなく、長時間の測定記録が行える小型可搬型のデータ記録装置を実現することである。
上記課題を解決する請求項１に記載の発明は、
商用電源および電池を電源として駆動されるデータ記録装置であって、
商用電源系統の出力電圧を検出する電圧検出回路と、
表示部と補助回路部と測定回路部への通電を個別に制御するスイッチを具備し、
商用電源系統の出力電圧が検出されないときは表示部と補助回路部への通電がオフになり、測定回路部への通電は測定周期に同期して選択的にオンになることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、
商用電源および電池を電源として駆動されるデータ記録装置であって、
選択的に長時間測定記録モードを設定する動作モード設定部と、
商用電源系統の出力電圧を検出する電圧検出回路と、
表示部と補助回路部と測定回路部への通電を個別に制御するスイッチを具備し、
長時間測定記録モード設定時で商用電源系統の出力電圧が検出されないときは表示部と補助回路部への通電がオフになり、測定回路部への通電は測定周期に同期して選択的にオンになることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のデータ記録装置において、
前記電池は、商用電源系統の出力で充電される充電式二次電池であることを特徴とする。
本発明によれば、電池を電源として駆動するときには測定記録以外の回路への駆動電源の供給をオフにし、さらに測定回路部への通電は測定周期に同期して選択的にオンにしているので大幅な省電力化を図ることができ、電池の外形を大きくすることなく長時間の測定記録が行える小型可搬型のデータ記録装置を実現できる。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の実施形態の一例を示すブロック図であり、図３と共通する部分には同一の符号を付けている。図１では、図３の回路の他に、商用電源回路１の出力電圧を検出してその検出結果をＣＰＵ７に入力する電圧検出回路１３、表示部８への通電をオンオフ制御するスイッチ１４(ＳＷ１)、補助回路部９への通電をオンオフ制御するスイッチ１５（ＳＷ２）、測定回路部１０への通電をオンオフ制御するスイッチ１６(ＳＷ３)、選択的に長時間測定記録モードを設定する動作モード設定部１７が設けられている。なお、スイッチ１４(ＳＷ１)〜スイッチ１６(ＳＷ３)のオンオフ制御は、ＣＰＵ７により行われる。
図２は図１の動作の流れを説明するフローチャートである。駆動電源として電池３を使用する場合には、動作モード設定部１７で測定記録と直接関係のない装置各回路への通電を選択的に停止する長時間測定記録モードを設定する。
測定記録が開始されると、ＣＰＵ７は、動作モード設定部１７で省電力の長時間測定記録モードが設定されているかどうかを判断する(ステップＳＰ１)。長時間測定記録モードが設定されていると、電圧検出回路１３の検出出力に基づき、駆動電源が電池３か商用電源回路１の出力かを判断する(ステップＳＰ２)。
駆動電源が電池３の場合には、データ記録装置全体が長時間測定記録モードで動作するように、スイッチ１４(ＳＷ１)をオフにして表示部８への通電を停止させるとともにスイッチ１５（ＳＷ２）をオフにして補助回路部９への通電を停止させ、さらにスイッチ１６(ＳＷ３)を測定周期に同期して選択的にオンにすることにより測定回路部１０への通電を測定周期に同期させる(ステップＳＰ３)。
これにより、表示部８および補助回路部９は動作せず、測定回路部１０は所定の測定周期で間欠的に測定動作を実行し、測定回路部１０で測定された測定データは逐次メモリ１１に格納される。
これに対し、駆動電源として商用電源回路１を使用する場合には、動作モード設定部１７で標準測定記録モードを設定する。標準測定記録モードでは、データ記録装置の全回路に電源が常時供給されて、装置に組み込まれている全ての測定機能を発揮する。
測定記録が開始されると、ＣＰＵ７は、動作モード設定部１７で省電力の長時間測定記録モードが設定されているどうかを判断する(ステップＳＰ１)。長時間測定記録モードが設定されていないと標準測定記録モードと判断し、スイッチ１４(ＳＷ１)をオンにして表示部８へ通電するとともにスイッチ１５（ＳＷ２）をオンにして補助回路部９へ通電し、さらにスイッチ１６(ＳＷ３)もオンにして測定回路部１０にも常時通電する(ステップＳＰ４)。
また、動作モード設定部１７で長時間測定記録モードが設定されていても(ステップＳＰ１)、駆動電源が電池３でない場合には標準測定記録モードと判断し(ステップＳＰ２)、スイッチ１４(ＳＷ１)をオンにして表示部８へ通電するとともにスイッチ１５（ＳＷ２）をオンにして補助回路部９へ通電し、さらにスイッチ１６(ＳＷ３)もオンにして測定回路部１０にも常時通電する(ステップＳＰ４)。
このような一連の動作を設定された測定期間が終了するまで繰り返して実行する(ステップＳＰ５)。
なお、電池として充電式二次電池を用いることで電池交換の工数を大幅に削減できるとともに省資源の効果も得られるが、充電できない乾電池などの一次電池であってもよい。
本発明によれば、電池容量・外形を大きくすることなく長時間の測定記録が行える小型可搬型の電池駆動型データ記録装置が実現でき、コジェネレーションシステムの立上げ試験や自動車の実走行試験などの商用電源が使えない測定現場における長時間測定記録が可能となる。なお商用電源が問題なく使用できる環境においては、商用電源駆動により、全機能を発揮する標準的なデータ記録装置として使用できる。
本発明の一実施例を示すブロック図である。 図１の動作の流れを説明するフローチャートである。 素子印加電圧Ｖｆを変化させた場合における素子駆動電流の特性例図である。
符号の説明
１ 商用電源回路
２ 充電回路
３ 充電式二次電池
４，６ ダイオード
５ ＤＣ−ＤＣコンバータ
７ ＣＰＵ
８ 表示部
９ 補助回路部
１０ 測定回路部
１１ メモリ
１２ 操作部
１３ 電圧検出回路
１４〜１６ スイッチ(ＳＷ１)〜(ＳＷ３)
１７ 動作モード設定部

Claims (3)

  1. 商用電源および電池を電源として駆動されるデータ記録装置であって、
    商用電源系統の出力電圧を検出する電圧検出回路と、
    表示部と補助回路部と測定回路部への通電を個別に制御するスイッチを具備し、
    商用電源系統の出力電圧が検出されないときは表示部と補助回路部への通電がオフになり、測定回路部への通電は測定周期に同期して選択的にオンになることを特徴とするデータ記録装置。
  2. 商用電源および電池を電源として駆動されるデータ記録装置であって、
    選択的に長時間測定記録モードを設定する動作モード設定部と、
    商用電源系統の出力電圧を検出する電圧検出回路と、
    表示部と補助回路部と測定回路部への通電を個別に制御するスイッチを具備し、
    長時間測定記録モード設定時で商用電源系統の出力電圧が検出されないときは表示部と補助回路部への通電がオフになり、測定回路部への通電は測定周期に同期して選択的にオンになることを特徴とするデータ記録装置。
  3. 前記電池は、商用電源系統の出力で充電される充電式二次電池であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のデータ記録装置。
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