JPH042971A - 電子式電力量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は時計装置を有し、且つこの時計装置に設定され
た時間帯毎の使用電力量を計量する電子式電力量計に関
する。

（従来の技術） 電子式電力量計としては種々のタイプのものがあるが、
その中で１日の時間帯を複数に分割して各時間帯毎に電
気料金を設定するようにした多時間帯設定可能な電子電
力量計がある。この電子電力量計は内部に時間帯を設定
するための計時装置（タイマ）を有しており、このタイ
マを参照して各時間帯での電力量の計量を行なうもので
ある。

ところで、かかる多時間帯設定可能な電子式電力量計に
おいて、タイマに用いられる基糸クロック源としては商
用電源周波数（５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）を分周してクロ
ック信号を得る方法と、発振素子として例えば水晶発振
子を用いてその発振周波数を分周してクロック信号を得
る方法かある。この場合、時ｈ１の精度の点では商用電
源周波数を分周してクロック信号を得る方法が優れてい
るが、停電時には商用電源周波数が存在しなくなるとい
う問題があるため、従来では商用電源の通電時には商用
電源周波数より得られるクロック信号により計時を行な
い、商用電源の停電時には水晶発振子より得られるクロ
ック信号により計時を行なうようにしている。

第６図は従来の多時間帯設定可能な電子式電力量計にお
ける計時装置のブロック図を示している。

ど 即ぢ、第４図において、１は電力量の計量に必要な制御
を担うマイクロプロセッサで、このマイクロプロセッザ
］内には商用電源周波数（５０／６０Ｈ２）を波形整形
回路２により波形整形［７て得られるパルス信号か入力
され、このパルス信号を１１５０又は］／６０に分周し
て１秒、周期のクロック信号を胃る分周器３と、水晶発
振子４の発振周波数を分周回路５により分周し７で得ら
れる１秒周期のクロック信号が入力される毎にマイクロ
プロセッサ１に割込みをかけて必要な動作を行なわせる
割込処理回路６と、商用電源の通電時には分周器３の出
力端側（通電側）に接続され、商用電源の停電時には分
周回路５の出力端側（停電側）に切替接続する切替スイ
ッチ７と、この切替スイッチ７を通して入力されるクロ
ック信号をカウント動作て時間を計時する計時カウンタ
８および停電検出回路９により商用電源の停電が検出さ
れるとその検出信号により切替スイッチ７を通電側から
停電側に切替える停電処理回路１０を備えている。

なお、分周回路５は、停電検出回路９より停電検出信号
の入力がないときはクロック信号の出力が阻止され、ま
た停電検出回路９より停電検出信号が入力されるとクロ
ック信号が出力されるようになっている。

ここで、マイクロプロセッサ−内の割込処理回路６は、
次のような理由により設けられている。

即ち、電子式電力量計は商用電源が停電すると制御動作
に必要な電源を電池より得ており、電池の消耗を極力少
なくするには電力量計内にある電子回路はできる限り動
作させないようにする必要がある。特に電力量計システ
ムの中心となるマイクロプロセッサは動作時に大きな電
力を消費する。

このため、商用電源の停電時には第７図に示すフローチ
ャートのようにマイクロプロセッサをスタンバイ状態に
しておき、割込処理回路６にクロック信号が入力される
と、マイクロプロセッサ−に割込みをかけて計時カウン
タ８によるカウント動作を開始させ、動作が終了すると
スタンバイ状態にして電池の消耗が最小になるようにし
ている。

このような構成の計時装置を備えた電子式電力量計にお
いて、商用電源の通電時には切替スイッチ７が分周器３
側に接続されている。また、分周回路３には波形整形回
路２より５０Ｈ２又は６０　Ｈｚの商用電源周波数に対
応するパスル信号が入力されている。したがって、計時
カウンタ８は分周器３より得られる１秒周期のクロック
信号をカウントし、時間を計時している。この場合、水
晶発振子４の発振周波数を分周回路５により分周じて得
られる１秒周期のクロック信号は割込処理回路６には入
力されていない。

このような状態にあるとき、停電検出回路９により商用
電源の停電を検出すると停電処理回路１０により切替ス
イッチ７を通電側から停電側に切替えらると同時に分周
回路５より１秒周期のクロック信号の出力を許容する。

したがって、この分周回路５より割込処理回路６にクロ
ック信号が入力され、マイクロプロセッサ−が起動する
とπ１時カウンタ８はクロック信号をカウントする。そ
して、計時カウンタ８のカウント動作が終了すると次の
クロック信号が入力されるまでスタンバイの状態となる
。このような動作は分周回路５よりクロック信号が割込
処理回路６に入力される毎に繰返し実行され、計時カウ
ンタ８ては１秒周期のクロック信号が到来する毎に時計
を累進させる。

（発明が解決しようとする課題） このように商用電源の通電時には商用電源周波数を分周
して得られる１秒周期のクロック信号を計時カウンタ８
に入力し、停電時には水晶発振子４の発振周波数を分周
して得られるクロック信号を計時カウンタ８に入力して
、商用電源の停電時でも計時装置の機能を維持させてい
る。

しかし、このような計時装置を備えた電子式電力量計に
おいては、商用電源が停電状態から通電に変化すると、
切替スイッチ７が停電側から通電側に切替わり、再び商
用電源周波数を分周する分周器３より得られるクロック
信号が計時カウンタ８に入力されるが、このとき次のよ
うな問題があつた。

即ち、第８図において、いま商用電源が停電状態にある
ときは、Ａ期間に示すように１秒周期のクロック信号が
水晶発振子４の分周回路５より計時カウンタ８に入力さ
れている。このような状態にあるとき、ｔ１時点で商用
電源が通電すると商用電源周波数を分周する分周器３は
このｔ１時点を起点としてＢ期間に示すように１秒周期
毎に発生するクロック信号が計時カウンタ８に入力され
る。このときＬ１時点、つまり切替スイッチ７が停電側
から通電側への切替時点においては水晶発振子４の分周
回路５からπ１時カウンタ８に入力されるクロック信号
の周期と交流電源周波数を分周する分周器３から計時カ
ウンタ８に入力されるクロック信号の周期とが同期して
いないため、停電から通電の切替時においてはＣ期間に
示すように最大１秒間のずれを生じる可能性がある。し
たがって、多時間帯設定用の計時装置を有する電子式電
力量計では時間帯に応じて計量値を別々に積算するよう
にしているため、時間帯別の計量にそれぞれ誤差を生じ
てしまうという問題点かあった。

本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたもので、
その目的は商用電源が停電状態から通電に変化して計時
するクロック信号の発生源が発振素子より商用電源側に
切替わっても計時誤差の生しない精度の高い電子式電力
量計を提供するにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するため、設定された時間帯
を計時する計時カウンタと、商用電源周波数を分周手段
により分周して基準周期のクロツタ信号を発生する第１
のクロック源と、発振素子の発振周波数を分周回路によ
り分周して基準周期のクロック信号を発生ずる第２のク
ロック源と、前記商用電源の通電時には前記第１のクロ
ック源より発生するクロック信号を前記計時カウンタに
入力し、前記商用電源が停電すると前記第２のクロック
源に切替えてこの第２のクロック源より発生するクロッ
ク信号を前記計時カウンタに入力する切替手段とからな
る計時装置を備えた電子式電力量計において、前記第２
のクロック源より発生するクロック信号が入力され、前
記商用電源の通電時にはこのクロック信号の出力を阻止
し、前記商用電源の停電時にはクロック信号の出力を許
容して前記計時カウンタに入力すると共に、前記商用電
源が停電状態から通電に変化するとその直後に１つのク
ロック信号を発生して前記計時カウンタに入力する制御
回路と、前記商用電源が停電状態から通電に変化すると
その直後に前記制御回路より発生する１つのクロック信
号に同期させて前記第１のクロック源の分周手段をリセ
ットするリセット手段とを設けたものである。

（作用） このような構成の電子式電力量計にあっては、商用電源
が停電状態から通電に変化するとその直後に制御回路よ
り発生する１つのクロック信号が計時カウンタに入力さ
れると共に、第１のクロッ源の分周手段かクリアされる
ので、この分周手段はその時点を起点として基準周期の
クロック信号を計時カウンタに入力することになる。し
たがって、商用電源が停電状態から通電に変化して第２
のクロック源から第１のクロック源に切替わっても両ク
ロック源の基準周期に同期したクロック信号を計時カウ
ンタに入力することが可能となり、計時カウンタの計時
誤差を防止することができる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明による電子式電力量計の回路構成例を示
すブロック図で、第６図と同一部分には同一記号を付し
てその説明を省略し、ここでは異なる点について述べる
。本実施例では第１図に示すように水晶発振子４の分周
回路５より得られる基準周期のクロック信号が入力され
、且つ停電検出回路９により商用電源の停電が検出され
ると基準周期のクロック信号をマイクロプロセッサ１内
の割込処理回路６および切替スイッチ７の停電側端子に
与える制御回路１］を設ける構成としたものである。こ
の制御回路１］は第２図に示すように２段構成にして設
けられたＤフリップフロップ１２−１．．１２−２とＡ
ＮＤゲート１３とからなり、前段のＤフリップフロップ
１２−１の入力端子（Ｃｋ）には分周回路５の出力が加
えられ、またリセット端子（Ｒ）にはマイクロプロセッ
サ１１　］ から割込み動作により発生するリセット信号が入力され
る。後段のＤフリップフロップ１２−２の入力端子（Ｃ
ｋ）には前段のＤフリップフロップ１２−１の出力端子
の出力が加えられ、またリセット端子（Ｒ）には停電検
出回路９の出力（ＰＤ）が加えられる。さらに、ＡＮＤ
ゲート１３には前段のＤフリップフロップ１２−１の出
力端子の出力と後段のＤフリップフロップ］２−２の反
転出力端子の出力とが加えられ、その両川力のアンド条
件を満たしたときクロック信号を出力する。したがって
、第３図に示すタイムチャートからも明らかなように、
停電検出回路９により商用電源の停電が検出されている
ときはマイクロプロセッサ１内の割込処理回路６に分周
回路５より入力される基準周期のクロック信号を与えて
マイクロプロセッサ１を割込み動作させ、この割込み動
作によりリセット信号を発生させてリセットされる。ま
た、商用電源か通電するとその直後に制御回路１１より
１つの基準周期のクロック信号Ｐが発生する。

一方、商用電源周波数を分周する分周器３に対しては制
御回路１］より商用電源が停電状態から通電に変化した
直後に発生する１つのクロック信号に同期させてリセッ
ト信号が入力されるようにしである。この場合、リセッ
ト信号はマイクロプロセッサ１の割込み動作により発生
させている。

次に上記のように構成された電子式電力量計の計時作用
を第４図に示すタイムチャートを参照しながら述べる。

商用電源の通電時には切替スイッチ７が通電側端に接続
されているので、計時カウンタ８は商用電源周波数を分
周する分周器３より発生する１秒周期のクロック信号を
計時している。

このような状態にあるとき商用電源に停電が発生すると
停電検出回路９の出力により切替スイッチ７が通電側端
から停電側端に切替わると同時に制御回路１１は水晶発
振子４の分周回路５より入力される１秒周期のクロック
信号を割込処理回路６に加える。この割込処理回路６に
クロック信号が入力される毎にマイクロプロセッサ１は
割込み動作し、計時カウンタ８は制御回路１］より出力
されるクロック信号を計時する。

その後、商用電源がｔｉ時点で通電すると分周器３はそ
の時点を起点としてカウントを開始するか、その直後に
制御回路１１から発生する１つのクロック信号Ｐにより
マイクロプロセッサ］が割込み動作すると同時に計時カ
ウンタ８はそのクロック信号を計時する。この時マイク
ロプロセッサ１の割込み動作により発生するリセット信
号が分周器３に加えられるので、分周器３はそれまでの
カウント値がクリアされ、この時点からカウントが再開
始されると共に停電処理回路１０により切替スイッチ７
が通電側端に切替えられる。

したがって、計時カウンタ８には制御回路１１から発生
する１つのクロック信号Ｐに同期して１秒周期のクロッ
ク信号が分周器３より入力されるので、商用電源の停電
から通電への切替時点においてもクロック信号の周期に
ずれを生じることがなく、精度の高い計時を行なうこと
かできる。

第５図は商用電源の通電時および停電から通電に移行す
るときのマイクロプロセッサ］内の計時動作のフローチ
ャートを示している。

このように本実施例によれば、商用電源の停電から通電
への移行時に制御回路１１より１つのクロックイ八号を
発生させて商用電源周波数を分周する分周器３より発生
するクロック信号との基準周期に同期させるようにした
ので、従来のように計時カウタ８に計時誤差を生じるよ
うなことがなく、多時間帯設定用の計時装置を有する電
子式電力量＝１のように時間帯に応じてｉｔ　ｆｆｉ値
を別々に積算しても、時間帯別の計量にそれぞれ誤差を
生じるようなことがなくなる。

なお、上記実施例ではマイクロプロセッサ１内の分周器
３としてはソフトウェアで実現するようにしてもよい。

また、クロック信号の基準周期を１秒としたが、０．５
秒等の基準周期としてもよい。さらに、停電時のクロッ
ク源として水晶発振子４の発振周波数を分周回路５によ
り分周して得るようにしたが、水晶発振子４に代わるも
のがあれば、他の発振素子を用いてもよいことは言うま
でもない。この他、本発明はその要旨を変更しない範囲
内で種々変形して実施できるものである。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、商用電源が停電状態
から通電に変化して計時するクロック信号の発生源か発
振素子より商用電源側に切替わっても計時誤差の生じな
い精度の高い計時装置を備えた電子式電力量計を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による旧時装置を備えた電子式電力量計
の一実施例を示すブロック回路図、第２図は同実施例に
おける制御回路の詳細図、第３図は同じく制御回路のタ
イムチャートを示す図、第４図は同実施例の計時作用を
説明するためのタイムチャートを示す図、第５図は同実
施例における商用電源の通電時および停電から通電への
移行時のマイクロプロセッサの計時動作のフローチャー
トを示す図、第６図は従来の計時装置を備えた電子式電
力量計を示すブロック回路図、第７図は同装置における
停電時のマイクロプロセッサの計時動作のフローチャー
１・を示ず図、第８図は同じく計時作用を説明するため
のタイムチャー］・を示す図である。 ］・・・マイクロプロセッサ、２・・・波形整形回路、
３・・・分周器、４・・・水晶発振子、５・・・分周回
路、６・・・割込処理回路、７・・・切替スイッチ、８
・・・計時カウンタ、９・・・停電検出回路、１０・・
・停電処理回路、１］・・・制御回路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ］　７

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　設定された時間帯を計時する計時カウンタと、商用電
   源周波数を分周手段により分周して基準周期のクロック
   信号を発生する第１のクロック源と、発振素子の発振周
   波数を分周回路により分周して基準周期のクロック信号
   を発生する第２のクロック源と、前記商用電源の通電時
   には前記第１のクロック源より発生するクロック信号を
   前記計時カウンタに入力し、前記商用電源が停電すると
   前記第２のクロック源に切替えてこの第２のクロック源
   より発生するクロック信号を前記計時カウンタに入力す
   る切替手段とからなる計時装置を備えた電子式電力量計
   において、前記第２のクロック源より発生するクロック
   信号が入力され、前記商用電源の通電時にはこのクロッ
   ク信号の出力を阻止し、前記商用電源の停電時にはクロ
   ック信号の出力を許容して前記計時カウンタに入力する
   と共に、前記商用電源が停電状態から通電に変化すると
   その直後に１つのクロック信号を発生して前記計時カウ
   ンタに入力する制御回路と、前記商用電源が停電状態か
   ら通電に変化するとその直後に前記制御回路より発生す
   る１つのクロック信号に同期させて前記第１のクロック
   源の分周手段をリセットするリセット手段とを設けたこ
   とを特徴とする電子式電力量計。