JP6137659B2 - 計量装置および計量データ記録方法 - Google Patents

Description

本発明は、計量装置および計量データ記録方法に関する。

電力量計などの計量装置には、不揮発性メモリを備えたものがある。例えば特許文献１には、不揮発性メモリとしてフラッシュメモリを備える計量装置が開示されている。この計量装置は、停電が発生した場合などのように外部電源からの電力供給が遮断されると、計量データをフラッシュメモリに記録して計量データが失われないようにしている。

また、特許文献２には、フラッシュメモリに記録したデータをより確実に保護する技術として、２つのフラッシュメモリを備えるシステムが開示されている。このシステムは、２つのフラッシュメモリに同じデータを記録して冗長化することで、一方のフラッシュメモリのデータが消えても、他方のフラッシュメモリのデータを用いることをできるようにしている。

特表２００５−５２４１５６号公報 特開２００３−３４５６５０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の計量装置や、特許文献２に記載の技術を適用した計量装置では、外部電源から計量装置への電力供給が遮断された時点でフラッシュメモリが使用されている場合、計量データの保存に失敗してしまうことがあるという問題があった。

具体的には、外部電源から計量装置への電力供給が遮断された場合、キャパシタに蓄えられた電力を用いて、フラッシュメモリへの書き込みが行われるため、フラッシュメモリにデータを書き込むことができる時間は限られている。外部電源から計量装置への電力供給が遮断された時点でフラッシュメモリが使用されていると、フラッシュメモリを使用している処理が完了するまで待機してから計量データの書き込みを開始することになる。しかしながら、フラッシュメモリは一般的に揮発性メモリと比較するとデータを書き込む速度が遅いため、キャパシタに蓄えられた電力にて制限される時間内に計量データをフラッシュメモリに書き込むことができないことがあった。この場合、計量データの一部が記録されなかったり、計量データが壊れてしまったりして、計量データの保存に失敗してしまう。

なお、電力供給が遮断された場合だけでなく、計量データを収集する度に計量データをフラッシュメモリに書き込めば、一度に書き込む計量データの量を少なくすることができる。このため、外部電源から計量装置への電力供給が遮断された時点でフラッシュメモリが使用されていても、より確実に計量データを保存することができる。しかしながらこの場合、フラッシュメモリへの書き込み回数が増大するため、フラッシュメモリの寿命が短縮してしまう。

本発明の目的は、不揮発性メモリの寿命を短縮させず、より確実に計量データを保存することが可能な計量装置および計量データ記録方法を提供することである。

本発明による計量装置は、
計量データを生成する計量部と、
電力が供給される電源部と、
前記電源部に供給された電力を蓄える蓄電部と、
前記電源部への電力の遮断を検知する検知部と、
前記検知部が電力の遮断を検知した場合、複数の不揮発性メモリのうち、当該遮断が検知された時点で前記計量データの書き込みを開始することが可能な不揮発性メモリである優先メモリに、前記蓄電部に蓄えられた電力を用いて前記計量データを書き込む制御部とを有する。

また、本発明による計量データ記録方法は、
計量データを生成し、
電源部に供給された電力を蓄電部に蓄え、
前記電源部への電力の遮断を検知した場合、複数の不揮発性メモリのうち、当該遮断が検知された時点で前記計量データの書き込みを開始することが可能な不揮発性メモリに、前記蓄電部に蓄えられた電力を用いて前記計量データを書き込む。

本発明によれば、不揮発性メモリの寿命を短縮させず、より確実に計量データを保存することが可能である。

本発明の一実施形態に係る電力量計１００の構成を示すブロック図である。 電力量計１００の動作を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、同一の機能を有する構成要素については同じ符号を付することにより重複説明を省略する場合がある。

図１は、本発明の一実施形態に係る電力量計１００の構成を示すブロック図である。
電力量計１００は、使用量を計量する計量装置の一例であり、電力の使用量を計量する。電力量計１００は、電源回路１と、キャパシタ２と、停電検出回路３と、計量回路４と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）５と、フラッシュメモリコントローラ６と、第１フラッシュメモリ７と、第２フラッシュメモリ８と、揮発性メモリ９と、通信部１０とを有する。

電源回路１は、外部電源から電力が供給され、この電力を変換して、変換した電力をキャパシタ２、停電検出回路３、および計量回路４に出力する。

キャパシタ２は、電源回路１が変換した電力の一部を一時的に蓄え、残りをＣＰＵ５に出力する。電源回路１から電力が出力されなくなると、キャパシタ２は、蓄えた電力をＣＰＵ５に出力する。停電検出回路３は、電源回路１が出力した電力の有無に応じて、外部電源から電力量計１００への電力の遮断を検知する検知部である。なお、停電検出回路３は、電力の遮断を、停電の発生として検知することができる。計量回路４は、計量データを生成する計量部の一例である。計量回路４は、電源回路１が出力した電力を計量することで、電力の使用量を計量して、電力の使用量を示す計量データを生成する。なお、計量データは、電力の使用量の累積値であってもよいし、所定時間内の電力の使用量を示す値であってもよい。

ＣＰＵ５は、電力量計１００の動作を制御する制御部である。ＣＰＵ５は、例えば、フラッシュメモリコントローラ６を用いて、第１フラッシュメモリ７および第２フラッシュメモリ８にデータを記録することができる。ＣＰＵ５は、揮発性メモリ９にデータを記録することもできる。
具体的には、通常動作時、ＣＰＵ５は、計量回路４が生成した計量データを揮発性メモリ９に一時的に格納し、所定の時間ごと（例えば３０分ごと）に、計量データを複数の不揮発性メモリのいずれかに書き込む。そして、ＣＰＵ５は、通信部１０を用いて、所定の時間ごとに、図示しないサーバ（例えばＭＤＭＳ：Ｍｅｔｅｒ Ｄａｔａ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｅｒｖｅｒ）に計量データを送信する。
また、停電検出回路３が電力の遮断を検知すると、ＣＰＵ５は、計量データを複数の不揮発性メモリのいずれかに書き込む。ＣＰＵ５は、複数の不揮発性メモリのうち、電力の遮断が検知された時点で計量データの書き込みを開始することが可能な不揮発性メモリである優先メモリに、キャパシタ２に蓄えられた電力を用いて計量データを書き込む。具体的には、ＣＰＵ５は、電力の遮断が検知されると、各不揮発性メモリに対して順番に、計量データの書き込みを開始することが可能か否かを判断する。そしてＣＰＵ５は、最初に計量データの書き込みを開始することが可能であると判断された不揮発性メモリを優先メモリとする。また、ＣＰＵ５は、各不揮発性メモリが使用中か否かを判断し、使用中である場合、計量データの書き込みを開始することが可能でないと判断する。これにより、ＣＰＵ５は、不揮発性メモリの使用が終わるまで待機せずに、次の不揮発性メモリに対して、計量データの書き込みを開始することが可能であるか否かを判断することになる。一方、使用中でない場合、ＣＰＵ５は、この不揮発性メモリへの計量データの書き込みを開始することが可能であると判断する。

電力量計１００は、不揮発性メモリとして第１フラッシュメモリ７および第２フラッシュメモリ８を有するため、ＣＰＵ５は、第１フラッシュメモリ７および第２フラッシュメモリ８について順番に計量データの書き込みを開始することが可能か否か判断する。例えば、ＣＰＵ５は、第１フラッシュメモリ７への計量データの書き込みを試みて、第１フラッシュメモリ７への書き込みを開始することが可能な場合、第１フラッシュメモリ７へ計量データを書き込む。一方、第１フラッシュメモリ７への書き込みをすぐに開始することが可能でない場合、ＣＰＵ５は、第２フラッシュメモリ８への計量データの書き込みを試みる。これにより、停電が発生した時点において、第１フラッシュメモリ７が使用中または故障中であって計量データの書き込みを開始することができない場合、第２フラッシュメモリ８への計量データの書き込みが試みられることになる。

なお、複数の不揮発性メモリには、優先順位がつけられていて、ＣＰＵ５は、優先順位の高い順に計量データの書き込みを開始することが可能か否かを判断することができる。例えば、優先順位は、各不揮発性メモリの使用頻度に基づいてつけられてよい。第１フラッシュメモリ７がサブメモリであって使用頻度が低く、第２フラッシュメモリ８がメインメモリであって使用頻度が高く、計量データだけでなく、他のデータの読み書きも行っている場合、ＣＰＵ５は、計量データの書き込みを開始することが可能であるか否かの判断を、第１フラッシュメモリ７から行う。

フラッシュメモリコントローラ６は、第１フラッシュメモリ７および第２フラッシュメモリ８に対するデータの書き込みおよび読み出しを制御する。フラッシュメモリコントローラ６は、ＣＰＵ５からの指示に従って動作する。第１フラッシュメモリ７および第２フラッシュメモリ８は、電力量計１００に内蔵されており、データを記憶する不揮発性メモリである。第２フラッシュメモリ８は、第１フラッシュメモリ７と異なる不揮発性メモリであり、第２フラッシュメモリ８へのデータの書き込みは、第１フラッシュメモリ７が使用中であっても第１フラッシュメモリ７を使用した処理と並行して行うことができる。

揮発性メモリ９は、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの記憶装置であり、例えば、電力量計１００の主記憶装置として用いられる。揮発性メモリ９は、データを保持するために電力の供給を必要とするため、停電時など電力の供給が遮断されると、揮発性メモリ９に記憶されたデータは失われてしまう。

通信部１０は、ＭＤＭＳなどのサーバと接続するための通信インタフェースである。通信部１０は、有線または無線の通信路に接続することができ、この通信路を介してサーバにデータを送信する。

なお、キャパシタ２からＣＰＵ５に出力された電力は、ＣＰＵ５、フラッシュメモリコントローラ６、第１フラッシュメモリ７、第２フラッシュメモリ８、揮発性メモリ９、および通信部１０に供給される。ＣＰＵ５、フラッシュメモリコントローラ６、第１フラッシュメモリ７、第２フラッシュメモリ８、揮発性メモリ９、および通信部１０は、供給された電力を用いて動作する。

また、電力量計１００は、計量ユニットと、通信ユニットとを備えており、上記の各機能部は、計量ユニット、通信ユニット、または、計量ユニットおよび通信ユニット以外の電力量計１００本体に備わっている。
（配置例１）
例えば、配置例１では、電源回路１、キャパシタ２、停電検出回路３、計量回路４、およびＣＰＵ５は、計量ユニットに備わっている。そして、フラッシュメモリコントローラ６、第１フラッシュメモリ７、第２フラッシュメモリ８、揮発性メモリ９、および通信部１０は、通信ユニットに備わっている。
（配置例２）
また、配置例２では、電源回路１、キャパシタ２、停電検出回路３、計量回路４、ＣＰＵ５、フラッシュメモリコントローラ６、第１フラッシュメモリ７、第２フラッシュメモリ８、および揮発性メモリ９は、計量ユニットに備わっている。そして、通信部１０は、通信ユニットに備わっている。
（配置例３）
また、配置例３では、電源回路１、キャパシタ２、停電検出回路３、計量回路４、およびＣＰＵ５は、計量ユニットに備わっている。そして、通信部１０は、通信ユニットに備わっている。また、フラッシュメモリコントローラ６、第１フラッシュメモリ７、第２フラッシュメモリ８、および揮発性メモリ９は、電力量計１００本体に備わっている。

また、各機能部の配置は、上記の例に限定されず、各種の変形例が考えられる。例えば、揮発性メモリ９が計量ユニットに備わっており、第１フラッシュメモリ７および第２フラッシュメモリ８は通信ユニットに備わっていてもよい。

図２は、電力量計１００の動作を説明するためのフローチャートである。電力量計１００は、停電検出回路３が停電の発生を検出していない通常動作時は、メイン処理を行う（ステップＳ１００）。

メイン処理は、例えば、キャパシタ２が、電源回路１から出力された電力の一部を蓄えて残りをＣＰＵ５に出力する処理を含む。また、メイン処理は、停電検出回路３が、停電が発生しているか否かを判定する処理や、計量回路４が電力の使用量を計量して計量データを出力する処理を含む。また、メイン処理は、ＣＰＵ５が、計量回路４により出力された計量データを、第１フラッシュメモリ７、第２フラッシュメモリ８、または揮発性メモリ９に書き込む処理を含む。

そしてメイン処理を行っている間、ＣＰＵ５は、停電検出回路３からの出力に基づいて、停電が発生したか否かを判断する（ステップＳ１０１）。停電が発生した場合、ＣＰＵ５は、フラッシュメモリコントローラ６を用いて、第１フラッシュメモリ７へ計量データを書き込みを試みる（ステップＳ１０２）。一方、停電が発生していない場合、ＣＰＵ５は、ステップＳ１００のメイン処理を続ける。

ＣＰＵ５は、第１フラッシュメモリ７への書き込みが成功したか否かを判断する。具体的には、第１フラッシュメモリ７への書き込みをすぐに開始できない場合、ＣＰＵ５は、書き込みが成功しなかったと判断する（ステップＳ１０３）。書き込みが成功しなかった場合、ＣＰＵ５は、フラッシュメモリコントローラ６を用いて、第２フラッシュメモリ８へ計量データを書き込む（ステップＳ１０４）。

以上説明したように、本発明の一実施形態によれば、電力量計１００は、計量回路４と、電源回路１と、キャパシタ２と、停電検出回路３と、ＣＰＵ５とを有する。計量回路４は、計量データを生成する。電源回路１は、電力が供給される。キャパシタ２は、電源回路１に供給された電力を蓄える。停電検出回路３は、電源回路１への電力の遮断を検知する。ＣＰＵ５は、停電検出回路３が電力の遮断を検知した場合、複数の不揮発性メモリ（第１フラッシュメモリ７および第２フラッシュメモリ８）のうち、遮断が検知された時点で計量データの書き込みを開始することが可能な不揮発性メモリ（第１フラッシュメモリ７または第２フラッシュメモリ８）である優先メモリに、キャパシタ２に蓄えられた電力を用いて計量データを書き込む。

この構成により、電力の遮断が検知されると、複数の不揮発性メモリのうち、遮断が検知された時点で計量データの書き込みを開始することが可能な不揮発性メモリに計量データが書き込まれる。これにより、使用中または故障などにより、計量データの書き込みを開始できない不揮発性メモリがある場合であっても、この不揮発性メモリが計量データの書き込みを開始することができる状態になるまで待機することなく、計量データの書き込みが開始される。このため、計量データの書き込みが完了するまでの時間を短縮することができる。また、不揮発性メモリへの書き込み回数は増大しない。したがって、不揮発性メモリの寿命を短縮させず、より確実に計量データを保存することが可能になる。

また、上記実施形態によれば、ＣＰＵ５は、停電検出回路３が電力の遮断を検知した場合、各不揮発性メモリに対して順番に、計量データの書き込みを開始することが可能か否かを判断する。そしてＣＰＵ５は、最初に計量データの書き込みの開始が可能であると判断された不揮発性メモリを優先メモリとする。この構成により、計量データの書き込みの開始が可能であるか否かの判断を全ての不揮発性メモリについて行わなくても、計量データの書き込みを開始することが可能になるため、計量データの書き込みが完了するまでの時間を短縮することが可能になる。したがって、より確実に計量データを保存することが可能になる。

また、上記実施形態によれば、ＣＰＵ５は、各不揮発性メモリが使用中か否かを判断し、使用中でない場合、当該不揮発性メモリへの計量データの書き込みを開始することが可能であると判断する。これにより、使用中でない不揮発性メモリに計量データが書き込まれることになる。したがって、より確実に計量データを保存することが可能になる。

また、上記実施形態によれば、不揮発性メモリは、電力量計１００に内蔵されている。これにより、不揮発性メモリが外部装置である場合と比較して、不揮発性メモリが使用中である可能性を低減することができる。また、不揮発性メモリとの接続路に問題が生じる可能性を低減することができる。したがって、より確実に計量データを保存することが可能になる。

また、上記実施形態によれば、計量データは、電気、ガス、または水道の使用量を示す。電気、ガス、または水道の料金は、使用量に基づいて算出されるため、この使用量を示す計量データの連続性を保つことが重要である。上記実施形態によれば、停電などにより電力の供給が遮断された場合であっても、より確実に計量データを保存することが可能になり、計量データの連続性が損なわれることを抑制することができる。

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

（変形例）
例えば、上記実施形態では、計量装置の一例として電力量計１００を示したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、計量装置は、ガスの使用量を計量するガスメータまたは水の使用量を計量する水道メータなどであってよい。

また、上記実施形態では、不揮発性メモリの一例としてフラッシュメモリを挙げたが、本発明はかかる例に限定されない。フラッシュメモリ以外の不揮発性メモリが用いられてもよい。また、上記実施形態では、計量装置は、２つの不揮発性メモリを有することとしたが、本発明はかかる例に限定されない。３つ以上の不揮発性メモリを有する計量装置に本発明の技術を適用してもよい。この場合、複数の不揮発性メモリに優先順位がついていて、ＣＰＵ５は、優先順位が高い順に、計量データの書き込みを開始することが可能であるか否かを判断する。そして、計量データの書き込みを開始することが可能であると判断された時点で、ＣＰＵ５は、その不揮発性メモリに計量データを書き込む。

また、上記実施形態では、計量データの書き込みを開始することが可能であるか否かを判断する方法の一例として、第１フラッシュメモリ７への計量データの書き込みを試みることとしたが、本発明はかかる例に限定されない。この判断する方法は、計量データの書き込みを開始することが可能か否かを判断できる方法であればよい。

また、上記実施形態では、第１フラッシュメモリ７および第２フラッシュメモリ８は、電力量計１００に内蔵されていることとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、第１フラッシュメモリ７および第２フラッシュメモリ８は、外部装置であって、接続端子または通信路を介して第１フラッシュメモリ７および第２フラッシュメモリ８に計量データを書き込んでもよい。また、第１フラッシュメモリ７および第２フラッシュメモリ８の一方が電力量計１００に内蔵されていて、他方が外部装置であってもよい。
この出願は、２０１４年７月２４日に出願された日本出願特願２０１４−１５０６５０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１００ 電力量計（計量装置）
１ 電源回路（電源部）
２ キャパシタ（蓄電部）
３ 停電検出回路（検知部）
４ 計量回路（計量部）
５ ＣＰＵ（制御部）
６ フラッシュメモリコントローラ
７ 第１フラッシュメモリ
８ 第２フラッシュメモリ
９ 不揮発性メモリ
１０ 通信部

Claims (6)

1. 計量データを生成する計量部と、
   電力が供給される電源部と、
   前記電源部に供給された電力を蓄える蓄電部と、
   前記電源部への電力の遮断を検知する検知部と、
   前記検知部が電力の遮断を検知した場合、複数の不揮発性メモリのうち、当該遮断が検知された時点で前記計量データの書き込みを開始することが可能な不揮発性メモリである優先メモリに、前記蓄電部に蓄えられた電力を用いて前記計量データを書き込む制御部と、を備える計量装置。
2. 前記制御部は、前記検知部が電力の遮断を検知した場合、各不揮発性メモリに対して順番に、前記計量データの書き込みを開始することが可能か否かを判断し、最初に前記計量データの書き込みの開始が可能であると判断された不揮発性メモリを前記優先メモリとする、請求項１に記載の計量装置。
3. 前記制御部は、各不揮発性メモリが使用中か否かを判断し、使用中でない場合、当該不揮発性メモリへ前記計量データの書き込みを開始することが可能であると判断する、請求項２に記載の計量装置。
4. 前記不揮発性メモリは、当該計量装置に内蔵されている、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の計量装置。
5. 前記計量データは、電気、ガス、または水道の使用量を示す、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の計量装置。
6. 計量データを生成し、
   電源部に供給された電力を蓄電部に蓄え、
   前記電源部への電力の遮断を検知した場合、複数の不揮発性メモリのうち、当該遮断が検知された時点で前記計量データの書き込みを開始することが可能な不揮発性メモリに、前記蓄電部に蓄えられた電力を用いて前記計量データを書き込む、計量データ記録方法。

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