JP2022066004A - 異常検出装置、異常検出方法およびプログラム - Google Patents
異常検出装置、異常検出方法およびプログラム Download PDFInfo
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Abstract
【課題】交流電源電圧の異常を検出できるようにする。【解決手段】異常検出装置は、交流電源の2つの出力端の電圧のうち高い方の電圧を測定する電圧測定手段と、前記電圧測定手段による測定電圧を記録する第一記録手段と、前記第一記録手段が記録する前記測定電圧から前記交流電源の交流の半周期の整数倍ずれた前記測定電圧を記録する第二記録手段と、前記第一記録手段が記録する電圧と前記第二記録手段が記録する電圧との差異を検出する差異検出手段と、を備える。【選択図】図1
Description
本発明は、異常検出装置、異常検出方法およびプログラムに関する。
特許文献1には、交流電源に整流回路が接続されることにより交流電圧が歪む場合に、歪みを除いた交流電圧を検出するための交流入力電圧回路が示されている。この交流入力電圧回路では、整流回路の第1の入力端電圧および第2の入力端電圧それぞれをダイオードで整流し、第1の入力端電圧を整流した電圧から第2の入力端電圧を整流した電圧を減算することで、歪みが除かれた交流電圧を算出する。
交流電源電圧の異常を検出できることが好ましい。
本発明は、上述の課題を解決することのできる異常検出装置、異常検出方法およびプログラムを提供することを目的としている。
本発明の第1の態様によれば、異常検出装置は、交流電源の2つの出力端の電圧のうち高い方の電圧を測定する電圧測定手段と、前記電圧測定手段による測定電圧を記録する第一記録手段と、前記第一記録手段が記録する前記測定電圧から前記交流電源の交流の半周期の整数倍ずれた前記測定電圧を記録する第二記録手段と、前記第一記録手段が記録する電圧と前記第二記録手段が記録する電圧との差異を検出する差異検出手段と、を備える。
本発明の第2の態様によれば、異常検出方法は、交流電源の2つの出力端の電圧のうち高い方の電圧を測定することと、前記交流電源の2つの前記出力端のうち電圧が高い方の測定電圧を第一記録手段が記録することと、前記第一記録手段が記録する前記測定電圧から前記交流電源の交流の半周期の整数倍ずれた前記測定電圧を第二記録手段が記録することと、前記第一記録手段が記録する電圧と前記第二記録手段が記録する電圧との差異を検出することと、を含む。
本発明の第3の態様によれば、プログラムは、コンピュータに、交流電源の2つの出力端の電圧のうち高い方の電圧を測定することと、前記交流電源の2つの前記出力端のうち電圧が高い方の測定電圧を第一記録手段が記録するよう前記第一記録手段を制御することと、前記第一記録手段が記録する前記測定電圧から前記交流電源の交流の半周期の整数倍ずれた前記測定電圧を第二記録手段が記録するよう前記第二記録手段を制御することと、前記第一記録手段が記録する電圧と前記第二記録手段が記録する電圧との差異を検出することと、を実行させるためのプログラムである。
この発明によれば、交流電源電圧の異常を検出することができる。
以下、本発明の実施形態を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1は、実施形態に係る異常検出装置の機能構成の例を示す概略ブロック図である。図1に示す構成で、異常検出装置100は、電圧測定部110と、第一記録部120と、第二記録部130と、差異検出部140と、異常判定部150とを備える。
また、図1には、交流電源910と、整流回路920と、負荷930とが示されている。異常検出装置100が、整流回路920を含む電源装置として構成されていてもよい。
図1は、実施形態に係る異常検出装置の機能構成の例を示す概略ブロック図である。図1に示す構成で、異常検出装置100は、電圧測定部110と、第一記録部120と、第二記録部130と、差異検出部140と、異常判定部150とを備える。
また、図1には、交流電源910と、整流回路920と、負荷930とが示されている。異常検出装置100が、整流回路920を含む電源装置として構成されていてもよい。
交流電源910は、交流電力を出力する。交流電源910の交流(交流電源910が出力する交流電力)を単に交流とも称する。
整流回路920は、交流電源910の2つの出力端P1およびP2にて交流電源910に接続され、交流電源910が出力する交流電力を直流電力に変換する。
負荷930は、整流回路920が出力する直流電力を消費する。
整流回路920は、交流電源910の2つの出力端P1およびP2にて交流電源910に接続され、交流電源910が出力する交流電力を直流電力に変換する。
負荷930は、整流回路920が出力する直流電力を消費する。
異常検出装置100は、交流電源910の電圧異常を検出する。
電圧測定部110は、交流電源910の2つの出力端P1およびP2の電圧のうち高い方の電圧を測定する。
電圧測定部110は、電圧測定手段の例に該当する。
電圧測定部110は、交流電源910の2つの出力端P1およびP2の電圧のうち高い方の電圧を測定する。
電圧測定部110は、電圧測定手段の例に該当する。
交流電源910の電圧が正常である場合、出力端P1の電圧と、出力端P2の電圧とは、おおよそ同じ大きさで正負が逆の電圧となる。これにより、交流電源910の電圧が正常である場合、電圧測定部110が測定する電圧は、交流の半周期ごとにおおよそ同じ波形を繰り返す。
第一記録部120は、電圧測定部110による測定電圧を記録する。例えば、第一記録部120は、電圧測定部110による測定電圧を、交流の半周期の期間分記録する。
第一記録部120は、第一記録手段の例に該当する。
第一記録部120は、第一記録手段の例に該当する。
第二記録部130は、第一記録部120が記録する測定電圧から、交流の半周期の整数倍ずれた測定電圧を記録する。例えば、第二記録部130は、第一記録部120が記録する測定電圧から、交流の半周期だけ過去の前記測定電圧を、交流の半周期の期間分記録する。
第二記録部130は、第二記録手段の例に該当する。
第二記録部130は、第二記録手段の例に該当する。
差異検出部140は、第一記録部120が記録する電圧と、第二記録部130が記録する電圧との差異を検出する。例えば、差異検出部140は、第一記録部120が記録する電圧と、第二記録部130が記録する電圧との差を算出する。
差異検出部140が、第一記録部120が記録する電圧と、第二記録部130が記録する電圧との差の大きさを、交流の半周期の期間について積分するようにしてもよい。あるいは、差異検出部140が、第一記録部120が記録する電圧と、第二記録部130が記録する電圧との、同じ位相における瞬時値の差を算出するようにしてもよい。
差異検出部140は、差異検出手段の例に該当する。
差異検出部140が、第一記録部120が記録する電圧と、第二記録部130が記録する電圧との差の大きさを、交流の半周期の期間について積分するようにしてもよい。あるいは、差異検出部140が、第一記録部120が記録する電圧と、第二記録部130が記録する電圧との、同じ位相における瞬時値の差を算出するようにしてもよい。
差異検出部140は、差異検出手段の例に該当する。
異常判定部150は、差異検出部140が算出する差の大きさが所定の条件以上に大きい場合に交流電源910の電圧に異常ありと判定する。例えば、異常判定部150は、差異検出部140が算出する差の大きさと所定の閾値とを比較し、差の大きさが閾値よりも大きいと判定した場合に、電圧異常ありと判定する。
異常判定部150は、異常判定手段の例に該当する。
異常判定部150が、表示画面、または、スピーカ、またはその両方を有し、交流電源910の電圧に異常ありと判定した場合に、警報をメッセージまたは音またはその両方で出力するようにしてもよい。
異常判定部150は、異常判定手段の例に該当する。
異常判定部150が、表示画面、または、スピーカ、またはその両方を有し、交流電源910の電圧に異常ありと判定した場合に、警報をメッセージまたは音またはその両方で出力するようにしてもよい。
第二記録部130が、第一記録部120が記録する測定電圧から、交流の半周期の整数倍ずれた測定電圧を記録することで、第二記録部130が記録する電圧の波形は、第一記録部120が記録する電圧の波形と、おおよそ同じ位相、おおよそ同じ大きさ、かつ、おおよそ同じ形となる。
これにより、差異検出部140が、第一記録部120が記録する電圧と、第二記録部130が記録する電圧との差異を検出することで、交流電源910の電圧の異常の有無を判定することができる。特に、異常判定部150は、第一記録部120が記録する電圧と、第二記録部130が記録する電圧とが異なることを検出することで、交流電源910の電圧が異常であると判定することができる。
例えば、差異検出部140が、第一記録部120が記録する電圧と、第二記録部130が記録する電圧との差の大きさを算出する場合、異常判定部150は、差異検出部140が算出する差の大きさが所定の閾値よりも大きいことを検出することで、交流電源910の電圧が異常であると判定することができる。
図2は、異常検出装置100の回路構成の例を示す概略構成図である。
図2に示す構成で、異常検出装置100は、ダイオード211および212と、抵抗213および214と、A/Dコンバータ215と、第一メモリ220と、第二メモリ230と、比較回路240と、異常判定回路250とを備える。ダイオード211および212と、抵抗213および214と、A/Dコンバータ215との組み合わせによる構成は、電圧測定部110の例に該当する。
また、図2には、交流電源910と、整流回路920と、DC/DCコンバータ280と、負荷930とが示されている。整流回路920の構成例として、ダイオード261から264と、平滑コンデンサ270とを備える構成が示されている。
図2に示す構成で、異常検出装置100は、ダイオード211および212と、抵抗213および214と、A/Dコンバータ215と、第一メモリ220と、第二メモリ230と、比較回路240と、異常判定回路250とを備える。ダイオード211および212と、抵抗213および214と、A/Dコンバータ215との組み合わせによる構成は、電圧測定部110の例に該当する。
また、図2には、交流電源910と、整流回路920と、DC/DCコンバータ280と、負荷930とが示されている。整流回路920の構成例として、ダイオード261から264と、平滑コンデンサ270とを備える構成が示されている。
交流電源910と、負荷930とは、図1を参照して説明したのと同様である。
図2に示す整流回路920の構成で、ダイオード261から264の4つのダイオードは、ダイオードブリッジ260を構成する。
ダイオードブリッジ260の一方の交流入力端2aは、交流電源線L1を介して交流電源910接続されているとともに、ダイオード261とダイオード262との接続点に接続されている。ダイオードブリッジ260の他方の交流入力端2bは、交流電源線L2を介して交流電源910に接続されているとともに、ダイオード263とダイオード264との接続点に接続されている。
図2に示す整流回路920の構成で、ダイオード261から264の4つのダイオードは、ダイオードブリッジ260を構成する。
ダイオードブリッジ260の一方の交流入力端2aは、交流電源線L1を介して交流電源910接続されているとともに、ダイオード261とダイオード262との接続点に接続されている。ダイオードブリッジ260の他方の交流入力端2bは、交流電源線L2を介して交流電源910に接続されているとともに、ダイオード263とダイオード264との接続点に接続されている。
また、ダイオードブリッジ260の正側直流出力端2cは、ダイオード261とダイオード263の接続点に接続されているとともに、平滑コンデンサ270の一端に接続されている。ダイオードブリッジ260の負側直流出力端2dは、ダイオード262とダイオード264の接続点に接続されているとともに、平滑コンデンサ270の他端に接続されている。
平滑コンデンサ270には、DC/DCコンバータ280が接続されている。DC/DCコンバータ280には、負荷930が接続されている。
平滑コンデンサ270には、DC/DCコンバータ280が接続されている。DC/DCコンバータ280には、負荷930が接続されている。
かかる構成で、ダイオードブリッジ260は、交流電源910から供給される交流電圧を全波整流する。平滑コンデンサ270は、全波整流された電圧を平滑化することにより直流電圧に変換する。DC/DCコンバータ280は、平滑コンデンサ270が平滑化した直流電圧を、負荷930の定格電圧に応じた電圧に変圧し、変圧した電圧を負荷930に供給する。
図2に示す異常検出装置100の構成で、ダイオード211のアノード側は、交流電源線L1に接続されている。ダイオード212のアノード側は交流電源線L2に接続されている。交流電源線L1およびL2は、交流電源910の2つの出力端(図1のP1およびP2)の例に該当する。
ダイオード211のカソード側は、ダイオード212のカソード側とともに、抵抗213の一端に接続されている。抵抗213の他端は、抵抗214の一端と、A/Dコンバータ215のアナログ入力部とに接続されている。抵抗214の他端は接地されている。A/Dコンバータ215のデジタル出力部は、第一メモリ220に接続されている。第一メモリ220は、第二メモリ230に接続されている。また、第一メモリ220のデジタル出力部と、第二メモリ230のデジタル出力部とは、それぞれ比較回路240に接続されている。比較回路240の出力側は、異常判定回路250に接続されている。
かかる構成で、交流電源線L1の電圧は、ダイオード211より整流される。交流電源線L2の電圧は、ダイオード212より整流される。これにより、ダイオード211と、ダイオード212と、抵抗213との接続点の電圧は、交流電源線L1の電圧および交流電源線L2の電圧のうち高い方の電圧に等しくなる。この電圧を、直列接続された抵抗213および214によって分圧し、分圧された電圧がA/Dコンバータ215に入力される。
A/Dコンバータ215は、入力電圧の電圧値を所定の周期ごとにサンプリングしてデジタル信号に変換し、第一メモリ220に出力する。
A/Dコンバータ215に入力される電圧は、ダイオード211と、ダイオード212と、抵抗213との接続点の電圧に比例する。この点で、A/Dコンバータ215がデジタル信号で出力する電圧値は、交流電源線L1の電圧および交流電源線L2の電圧のうち高い方の電圧を示すデータの例に該当する。A/Dコンバータ215が電圧値をデジタル信号で出力することは、交流電源910の2つの出力端の電圧のうち高い方の電圧を測定することの例に該当する。
A/Dコンバータ215に入力される電圧は、ダイオード211と、ダイオード212と、抵抗213との接続点の電圧に比例する。この点で、A/Dコンバータ215がデジタル信号で出力する電圧値は、交流電源線L1の電圧および交流電源線L2の電圧のうち高い方の電圧を示すデータの例に該当する。A/Dコンバータ215が電圧値をデジタル信号で出力することは、交流電源910の2つの出力端の電圧のうち高い方の電圧を測定することの例に該当する。
第一メモリ220は、A/Dコンバータ215が出力する電圧値の、交流の半周期分を記録する。第一メモリ220は、記録しているデータを交流の半周期ごとにリセットし、次の半周期分の電圧値を記録する。
第一メモリ220は、第一記録部120の例に該当する。
第一メモリ220は、第一記録部120の例に該当する。
第二メモリ230は、第一メモリ220が記録している電圧値の、交流の半周期前の電圧値を記録する。例えば、第一メモリ220が、自らが記憶しているデータをリセットする直前のタイミングで、自らが記憶しているデータを第二メモリ230に出力するようにしてもよい。そして、第二メモリ230が、第一メモリ220からデータが入力されるごとに、第一メモリ220から入力されるデータを記録するようにしてもよい。
第二メモリ230は、第二記録部130の例に該当する。
第二メモリ230は、第二記録部130の例に該当する。
比較回路240は、第一メモリ220が記録する電圧と、第二メモリ230が記録する電圧とを比較する。例えば、比較回路240は、第一メモリ220が記録する電圧波形から、第二メモリ230が記録する電圧波形を減算した差分の波形を算出する。
比較回路240は、差異検出部140の例に該当する。
比較回路240は、差異検出部140の例に該当する。
異常判定回路250は、比較回路240による比較結果に基づいて、交流電源910の電圧の異常の有無を判定する。例えば、異常判定回路250が、比較回路240が算出する差分の大きさの最大値と所定の閾値とを比較し、差分の大きさの最大値が閾値以上である場合に、交流電源910の電圧異常ありと判定するようにしてもよい。
あるいは、比較回路240が、交流の半周期分について差分の大きさの積分を算出するようにしてもよい。そして、異常判定回路250が、比較回路240が算出する積分値と所定の閾値とを比較し、積分値が閾値以上である場合に、交流電源910の電圧異常ありと判定するようにしてもよい。
異常判定回路250は、異常判定部150の例に該当する。
異常判定回路250は、異常判定部150の例に該当する。
図3は、電圧測定部110が測定する電圧の例を示す図である。図3のグラフの横軸は時刻を示し、縦軸は電圧を示す。
図3のグラフの時刻t1からt4までの波形が、交流の半周期分の電圧波形の例に該当する。図3は、負荷930の軽負荷時の電圧波形の例を示している。時刻t1からt4までの交流の半周期の期間のうち、時刻t1からt2までの期間、および、時刻t3からt4までの期間では、交流電源線L1およびL2の寄生容量、および、ダイオードブリッジ260の寄生容量等に起因する歪みが生じている。
図3のグラフの時刻t1からt4までの波形が、交流の半周期分の電圧波形の例に該当する。図3は、負荷930の軽負荷時の電圧波形の例を示している。時刻t1からt4までの交流の半周期の期間のうち、時刻t1からt2までの期間、および、時刻t3からt4までの期間では、交流電源線L1およびL2の寄生容量、および、ダイオードブリッジ260の寄生容量等に起因する歪みが生じている。
また、図3は、交流電源910の電圧が正常である場合の例を示している。図3の例で、電圧波形に上述した歪みが生じているものの、交流の半周期ごとに同様のひずみが生じており、交流の半周期ごとに同様の波形になっている。これにより、第一記録部120が記録する電圧と第二記録部130が記録する電圧とは、おおよそ等しい電圧になり、差異検出部140が算出する差分は、おおよそ0になる。この場合、異常判定部150は、異常なしと判定する。
このように、交流電源910の電圧に、負荷930の軽負荷時の歪みが生じている場合でも、異常判定部150が、電圧異常なしと判定することが期待される。
このように、交流電源910の電圧に、負荷930の軽負荷時の歪みが生じている場合でも、異常判定部150が、電圧異常なしと判定することが期待される。
一方、交流電源910の電圧に異常が生じて、交流の半周期ごとの電圧波形が変化する場合、差異検出部140が算出する差分の大きさが大きくなり、異常判定部150が、交流電源910の電圧に異常ありと判定することが期待される。例えば、交流電源910が電圧正常の状態から停電した場合、停電の前後のタイミングで電圧波形が大きく変化し、差異検出部140が算出する差分の大きさが大きくなる。これにより、異常判定部150が、交流電源910の電圧に異常ありと判定することが期待される。
図4は、異常検出装置100が交流電源910の電圧の異常の有無を判定する処理の手順の例を示すフローチャートである。
図4の処理で、電圧測定部110は、交流電源910の2つの出力端(図1のP1およびP2)の電圧のうち高い方の電圧を測定する(ステップS101)。
そして、第一記録部120は、電圧測定部110が測定した電圧を記録する(ステップS102)。
図4の処理で、電圧測定部110は、交流電源910の2つの出力端(図1のP1およびP2)の電圧のうち高い方の電圧を測定する(ステップS101)。
そして、第一記録部120は、電圧測定部110が測定した電圧を記録する(ステップS102)。
次に、差異検出部140は、第一記録部120が記録している電圧から、第二記録部130が記録している、第一記録部120が記録している電圧よりも交流の半周期前の電圧を減算した差を算出する(ステップS103)。
そして、異常判定部150は、差異検出部140が算出した差の大きさに基づいて、交流電源910の電圧の異常の有無を判定する(ステップS104)。
そして、異常判定部150は、差異検出部140が算出した差の大きさに基づいて、交流電源910の電圧の異常の有無を判定する(ステップS104)。
次に、第一記録部120は、第一記録部120自らが電圧の記録をリセットして新たに電圧の記録を開始してから交流の半周期が経過したか否かを判定する(ステップS105)。
第一記録部120が、交流の半周期の経過を検出する方法は、特定の方法に限定されない。例えば、第一記録部120が、交流の半周期の時間の長さを記憶しておき、交流の半周期分の時間が経過したことを検出するようにしてもよい。あるいは、第一記録部120が、電圧測定部110が出力する電圧値が減少から増加に転じるタイミングを、交流の半周期経過のタイミングとして検出するようにしてもよい。あるいは、第一記録部120が、電圧測定部110が出力する電圧値が極小になるタイミングを、交流の半周期経過のタイミングとして検出するようにしてもよい。
第一記録部120が、交流の半周期の経過を検出する方法は、特定の方法に限定されない。例えば、第一記録部120が、交流の半周期の時間の長さを記憶しておき、交流の半周期分の時間が経過したことを検出するようにしてもよい。あるいは、第一記録部120が、電圧測定部110が出力する電圧値が減少から増加に転じるタイミングを、交流の半周期経過のタイミングとして検出するようにしてもよい。あるいは、第一記録部120が、電圧測定部110が出力する電圧値が極小になるタイミングを、交流の半周期経過のタイミングとして検出するようにしてもよい。
交流の半周期が経過していないと第一記録部120が判定した場合(ステップS105:NO)、処理がステップS101へ戻る。
一方、交流の半周期が経過したと判定した場合(ステップS105:YES)、第一記録部120は、自らが記憶しているデータを第二記録部130に移動させ、第一記録部120の記憶領域をリセットする(ステップS106)。
ステップS106の後、処理がステップS101へ遷移する。
一方、交流の半周期が経過したと判定した場合(ステップS105:YES)、第一記録部120は、自らが記憶しているデータを第二記録部130に移動させ、第一記録部120の記憶領域をリセットする(ステップS106)。
ステップS106の後、処理がステップS101へ遷移する。
以上のように、電圧測定部110は、交流電源910の2つの出力端の電圧のうち高い方の電圧を測定する。第一記録部120は、電圧測定部110による測定電圧を記録する。第二記録部130は、第一記録部120が記録する測定電圧から交流電源910の交流の半周期の整数倍ずれた測定電圧を記録する。差異検出部140は、第一記録部120が記録する電圧と第二記録部130が記録する電圧との差異を検出する。
第二記録部130が、第一記録部120が記録する測定電圧から交流電源910の交流の半周期の整数倍ずれた測定電圧を記録することで、交流電源910の電圧正常時には、第二記録部130が記録する電圧が、第一記録部120が記録する電圧と同様の電圧になることが期待される。これにより、差異検出部140が検出する差異が小さくなる。
特に、負荷930が軽負荷である場合など、交流電源910の電圧波形に歪みが生じる場合でも、交流電源910の電圧正常時には、第二記録部130が記録する電圧が、第一記録部120が記録する電圧と同様の電圧になることが期待される。
特に、負荷930が軽負荷である場合など、交流電源910の電圧波形に歪みが生じる場合でも、交流電源910の電圧正常時には、第二記録部130が記録する電圧が、第一記録部120が記録する電圧と同様の電圧になることが期待される。
一方、交流電源910の電圧異常時に、交流の半周期ごとの交流電源910の電圧波形が変化すると、第二記録部130が記録する電圧が、第一記録部120が記録する電圧と異なる。これにより、差異検出部140が検出する差異が大きくなる。
このように、異常検出装置100によれば、交流電源910の電圧の異常を検出することができる。特に、交流電源910の電圧正常時には、差異検出部140が検出する差異の大きさがおおよそ0になるのに対し、交流電源910の電圧異常時には、差異検出部140が検出する差異の大きさが大きい値になる。これにより、異常検出装置100によれば、測定電圧の変化が比較的小さい場合でも、交流電源910の電圧異常を検出することができ、この点で、交流電源910の電圧異常を高精度に検出できる。
このように、異常検出装置100によれば、交流電源910の電圧の異常を検出することができる。特に、交流電源910の電圧正常時には、差異検出部140が検出する差異の大きさがおおよそ0になるのに対し、交流電源910の電圧異常時には、差異検出部140が検出する差異の大きさが大きい値になる。これにより、異常検出装置100によれば、測定電圧の変化が比較的小さい場合でも、交流電源910の電圧異常を検出することができ、この点で、交流電源910の電圧異常を高精度に検出できる。
また、差異検出部140は、第一記録部120が記録する電圧と、第二記録部130が記録する電圧との差を算出する。
差異検出部140は、差の計算という比較的簡単な計算を行えばよく。この点で、異常検出装置100の負荷が軽くて済む。
差異検出部140は、差の計算という比較的簡単な計算を行えばよく。この点で、異常検出装置100の負荷が軽くて済む。
また、異常判定部150は、差異検出部140が算出する、第一記録部120が記録する電圧と第二記録部130が記録する電圧との差の大きさが、所定の条件以上に大きい場合に電圧異常ありと判定する。
異常検出装置100によれば、交流電源910の電圧異常の有無の具体的な判定結果をユーザに提示することができる。
異常検出装置100によれば、交流電源910の電圧異常の有無の具体的な判定結果をユーザに提示することができる。
また、第一記録部120は、電圧測定部110の測定電圧を、交流の半周期の期間分記録する。第二記録部130は、第一記録部120が記録する測定電圧から半周期だけ過去の測定電圧を、半周期の期間分記録する。
これにより、第一記録部120が、交流の半周期の期間経過ごとに、第一記録部120自らが記録しているデータを第二記録部130に移せばよく、第二記録部130が記録するデータを生成するための構成を別途設ける必要はない。この点で、異常検出装置100の構成および処理を簡単にすることができる。
これにより、第一記録部120が、交流の半周期の期間経過ごとに、第一記録部120自らが記録しているデータを第二記録部130に移せばよく、第二記録部130が記録するデータを生成するための構成を別途設ける必要はない。この点で、異常検出装置100の構成および処理を簡単にすることができる。
また、差異検出部140は、第一記録部120が記録する電圧と、第二記録部130が記録する電圧との差の大きさを、半周期の期間について積分する。
このように、差異検出部140が差異の大きさの積算量を算出することで、電圧の瞬時値の差の大きさが小さい場合でも、交流電源910の電圧異常を検出できることが期待される。
このように、差異検出部140が差異の大きさの積算量を算出することで、電圧の瞬時値の差の大きさが小さい場合でも、交流電源910の電圧異常を検出できることが期待される。
図5は、実施形態に係る異常検出装置の構成の例を示す図である。図5に示す異常検出装置610は、電圧測定部611と、第一記録部612と、第二記録部613と、差異検出部614と、を備える。
かかる構成で、電圧測定部611は、交流電源の2つの出力端の電圧のうち高い方の電圧を測定する。第一記録部612は、電圧測定部611による測定電圧を記録する。第二記録部613は、第一記録部612が記録する測定電圧から交流電源の交流の半周期の整数倍ずれた測定電圧を記録する。差異検出部614は、第一記録部612が記録する電圧と第二記録部613が記録する電圧との差異を検出する。
電圧測定部611は、電圧測定手段の例に該当する。第一記録部612は、第一記録手段の例に該当する。第二記録部613は、第二記録手段の例に該当する。差異検出部614は、差異記録手段の例に該当する。
かかる構成で、電圧測定部611は、交流電源の2つの出力端の電圧のうち高い方の電圧を測定する。第一記録部612は、電圧測定部611による測定電圧を記録する。第二記録部613は、第一記録部612が記録する測定電圧から交流電源の交流の半周期の整数倍ずれた測定電圧を記録する。差異検出部614は、第一記録部612が記録する電圧と第二記録部613が記録する電圧との差異を検出する。
電圧測定部611は、電圧測定手段の例に該当する。第一記録部612は、第一記録手段の例に該当する。第二記録部613は、第二記録手段の例に該当する。差異検出部614は、差異記録手段の例に該当する。
第二記録部613が、第一記録部612が記録する測定電圧から交流電源の交流の半周期の整数倍ずれた測定電圧を記録することで、交流電源の電圧正常時には、第二記録部613が記録する電圧が、第一記録部612が記録する電圧と同様の電圧になることが期待される。これにより、差異検出部614が検出する差異が小さくなる。
特に、交流電源からの電力の供給を受ける負荷が軽負荷である場合など、交流電源の電圧波形に歪みが生じる場合でも、交流電源の電圧正常時には、第二記録部613が記録する電圧が、第一記録部612が記録する電圧と同様の電圧になることが期待される。
特に、交流電源からの電力の供給を受ける負荷が軽負荷である場合など、交流電源の電圧波形に歪みが生じる場合でも、交流電源の電圧正常時には、第二記録部613が記録する電圧が、第一記録部612が記録する電圧と同様の電圧になることが期待される。
一方、交流電源の電圧異常時に、交流の半周期ごとの交流電源の電圧波形が変化すると、第二記録部613が記録する電圧が、第一記録部612が記録する電圧と異なる。これにより、差異検出部614が検出する差異が大きくなる。
このように、異常検出装置610によれば、交流電源の電圧の異常を検出することができる。特に、交流電源の電圧正常時には、差異検出部614が検出する差異の大きさがおおよそ0になるのに対し、交流電源の電圧異常時には、差異検出部614が検出する差異の大きさが大きい値になる。これにより、異常検出装置610によれば、測定電圧の変化が比較的小さい場合でも、交流電源の電圧異常を検出することができ、この点で、交流電源の電圧異常を高精度に検出できる。
このように、異常検出装置610によれば、交流電源の電圧の異常を検出することができる。特に、交流電源の電圧正常時には、差異検出部614が検出する差異の大きさがおおよそ0になるのに対し、交流電源の電圧異常時には、差異検出部614が検出する差異の大きさが大きい値になる。これにより、異常検出装置610によれば、測定電圧の変化が比較的小さい場合でも、交流電源の電圧異常を検出することができ、この点で、交流電源の電圧異常を高精度に検出できる。
図6は、実施形態に係る異常検出方法における処理の手順の例を示すフローチャートである。
図6に示す処理は、電圧を測定すること(ステップS611)と、第一記録部が測定電圧を記録すること(ステップS612)と、第二記録部が測定電圧を記録すること(ステップS613)と、差異を検出すること(ステップS614)と、を含む。
図6に示す処理は、電圧を測定すること(ステップS611)と、第一記録部が測定電圧を記録すること(ステップS612)と、第二記録部が測定電圧を記録すること(ステップS613)と、差異を検出すること(ステップS614)と、を含む。
電圧を測定すること(ステップS611)では、交流電源の2つの出力端の電圧のうち高い方の電圧を測定する。第一記録部が測定電圧を記録すること(ステップS612)では、交流電源の2つの出力端のうち電圧が高い方の測定電圧を、第一記録部が記録する。第二記録部が測定電圧を記録すること(ステップS613)では、第一記録部が記録する測定電圧から交流電源の交流の半周期の整数倍ずれた測定電圧を第二記録部が記録する。差異を検出すること(ステップS614)では、第一記録部が記録する電圧と第二記録部が記録する電圧との差異を検出する。
第二記録部が、第一記録部が記録する測定電圧から交流電源の交流の半周期の整数倍ずれた測定電圧を記録することで、交流電源の電圧正常時には、第二記録部が記録する電圧が、第一記録部が記録する電圧と同様の電圧になることが期待される。これにより、ステップS614で検出する差異が小さくなる。
特に、交流電源からの電力の供給を受ける負荷が軽負荷である場合など、交流電源の電圧波形に歪みが生じる場合でも、交流電源の電圧正常時には、第二記録部が記録する電圧が、第一記録部が記録する電圧と同様の電圧になることが期待される。
特に、交流電源からの電力の供給を受ける負荷が軽負荷である場合など、交流電源の電圧波形に歪みが生じる場合でも、交流電源の電圧正常時には、第二記録部が記録する電圧が、第一記録部が記録する電圧と同様の電圧になることが期待される。
一方、交流電源の電圧異常時に、交流の半周期ごとの交流電源の電圧波形が変化すると、第二記録部が記録する電圧が、第一記録部が記録する電圧と異なる。これにより、ステップS614で検出する差異が大きくなる。
このように、図6の処理によれば、交流電源の電圧の異常を検出することができる。特に、交流電源の電圧正常時には、ステップS614で検出する差異の大きさがおおよそ0になるのに対し、交流電源の電圧異常時には、ステップS614で検出する差異の大きさが大きい値になる。これにより、図6の処理によれば、測定電圧の変化が比較的小さい場合でも、交流電源の電圧異常を検出することができ、この点で、交流電源の電圧異常を高精度に検出できる。
このように、図6の処理によれば、交流電源の電圧の異常を検出することができる。特に、交流電源の電圧正常時には、ステップS614で検出する差異の大きさがおおよそ0になるのに対し、交流電源の電圧異常時には、ステップS614で検出する差異の大きさが大きい値になる。これにより、図6の処理によれば、測定電圧の変化が比較的小さい場合でも、交流電源の電圧異常を検出することができ、この点で、交流電源の電圧異常を高精度に検出できる。
図7は、少なくとも1つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
図7に示す構成で、コンピュータ700は、CPU(Central Processing Unit、中央処理装置)710と、主記憶装置720と、補助記憶装置730と、インタフェース740とを備える。
図7に示す構成で、コンピュータ700は、CPU(Central Processing Unit、中央処理装置)710と、主記憶装置720と、補助記憶装置730と、インタフェース740とを備える。
上記の電圧測定部110、第一記録部120、第二記録部130、差異検出部140、および、異常判定部150のうち何れか1つ以上が、コンピュータ700に実装されてもよい。その場合、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置730に記憶されている。CPU710は、プログラムを補助記憶装置730から読み出して主記憶装置720に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、CPU710は、プログラムに従って、上記処理に用いられる記憶領域を主記憶装置720に確保する。
電圧測定部110、第一記録部120、第二記録部130、差異検出部140、および、異常判定部150、またはこれらの一部がコンピュータ700に実装される場合、実装される各部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置730に記憶されている。CPU710は、プログラムを補助記憶装置730から読み出して主記憶装置720に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。
また、CPU710は、プログラムに従って、実装される各部の処理に用いられる記憶領域を主記憶装置720に確保する。
電圧測定部110による電圧の測定は、インタフェース740が、例えば図2の電圧測定部110に示される構成などの電圧センサを備え、CPU710の制御に従って電圧を測定することで実行される。
また、CPU710は、プログラムに従って、実装される各部の処理に用いられる記憶領域を主記憶装置720に確保する。
電圧測定部110による電圧の測定は、インタフェース740が、例えば図2の電圧測定部110に示される構成などの電圧センサを備え、CPU710の制御に従って電圧を測定することで実行される。
差異検出部140による検出結果の出力、または、異常判定部150による判定結果の出力、またはこれら両方は、インタフェース740が出力のための構成を備え、CPU710の制御に従って動作することで実行される。
例えば、インタフェース740が、液晶パネルまたはLED(Light Emitting Diode、発光ダイオード)パネルなどの表示画面を備え、差異検出部140による検出結果、または、異常判定部150による判定結果、またはこれら両方を表示するようにしてもよい。
あるいは、インタフェース740が、通信装置を備え、差異検出部140による検出結果、または、異常判定部150による判定結果、またはこれら両方を他の装置に送信するようにしてもよい。
例えば、インタフェース740が、液晶パネルまたはLED(Light Emitting Diode、発光ダイオード)パネルなどの表示画面を備え、差異検出部140による検出結果、または、異常判定部150による判定結果、またはこれら両方を表示するようにしてもよい。
あるいは、インタフェース740が、通信装置を備え、差異検出部140による検出結果、または、異常判定部150による判定結果、またはこれら両方を他の装置に送信するようにしてもよい。
なお、電圧測定部110、第一記録部120、第二記録部130、差異検出部140、および、異常判定部150の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。ここでいう「コンピュータシステム」とは、OS(オペレーティングシステム)や周辺機器等のハードウェアを含む。
「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM(Read Only Memory)、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM(Read Only Memory)、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
100 異常検出装置
110 電圧測定部
120 第一記録部
130 第二記録部
140 差異検出部
150 異常判定部
211、212 ダイオード
213、213 抵抗
215 A/Dコンバータ
220 第一メモリ
230 第二メモリ
240 比較回路
250 異常判定回路
110 電圧測定部
120 第一記録部
130 第二記録部
140 差異検出部
150 異常判定部
211、212 ダイオード
213、213 抵抗
215 A/Dコンバータ
220 第一メモリ
230 第二メモリ
240 比較回路
250 異常判定回路
本発明の第1の態様によれば、異常検出装置は、交流電源の2つの出力端のそれぞれにダイオードのアノード側が接続され、それら2つのダイオードのカソード側の接続点の電圧を測定することで、前記2つの出力端の電圧のうち高い方の電圧を測定する電圧測定手段と、前記電圧測定手段による測定電圧を記録する第一記録手段と、前記第一記録手段が記録する前記測定電圧から前記交流電源の交流の半周期の整数倍ずれた前記測定電圧を記録する第二記録手段と、前記第一記録手段が記録する電圧と前記第二記録手段が記録する電圧との差の大きさが所定の閾値よりも大きい場合、前記交流電源の電圧が異常であると判定する差異検出手段と、を備える。
本発明の第2の態様によれば、異常検出方法は、交流電源の2つの出力端のそれぞれにダイオードのアノード側が接続され、それら2つのダイオードのカソード側の接続点の電圧を測定することで、前記2つの出力端の電圧のうち高い方の電圧を測定することと、前記交流電源の2つの前記出力端のうち電圧が高い方の測定電圧を第一記録手段が記録することと、前記第一記録手段が記録する前記測定電圧から前記交流電源の交流の半周期の整数倍ずれた前記測定電圧を第二記録手段が記録することと、前記第一記録手段が記録する電圧と前記第二記録手段が記録する電圧との差の大きさが所定の閾値よりも大きい場合、前記交流電源の電圧が異常であると判定することと、を含む。
本発明の第3の態様によれば、プログラムは、電圧センサを備えるコンピュータに、交流電源の2つの出力端のそれぞれにダイオードのアノード側が接続され、それら2つのダイオードのカソード側の接続点の電圧を、前記電圧センサを用いて測定することで、前記2つの出力端の電圧のうち高い方の電圧を測定することと、前記交流電源の2つの前記出力端のうち電圧が高い方の測定電圧を第一記録手段が記録するよう前記第一記録手段を制御することと、前記第一記録手段が記録する前記測定電圧から前記交流電源の交流の半周期の整数倍ずれた前記測定電圧を第二記録手段が記録するよう前記第二記録手段を制御することと、前記第一記録手段が記録する電圧と前記第二記録手段が記録する電圧との差の大きさが所定の閾値よりも大きい場合、前記交流電源の電圧が異常であると判定することと、を実行させるためのプログラムである。
Claims (7)
- 交流電源の2つの出力端の電圧のうち高い方の電圧を測定する電圧測定手段と、
前記電圧測定手段による測定電圧を記録する第一記録手段と、
前記第一記録手段が記録する前記測定電圧から前記交流電源の交流の半周期の整数倍ずれた前記測定電圧を記録する第二記録手段と、
前記第一記録手段が記録する電圧と前記第二記録手段が記録する電圧との差異を検出する差異検出手段と、
を備える異常検出装置。 - 前記差異検出手段は、前記第一記録手段が記録する電圧と、前記第二記録手段が記録する電圧との差を算出する、
請求項1に記載の異常検出装置。 - 前記差異検出手段が算出する差の大きさが所定の条件以上に大きい場合に電圧異常ありと判定する異常判定手段
をさらに備える請求項2に記載の異常検出装置。 - 前記第一記録手段は、前記測定電圧を前記半周期の期間分記録し、
前記第二記録手段は、前記第一記録手段が記録する前記測定電圧から前記半周期だけ過去の前記測定電圧を前記半周期の期間分記録する、
請求項1から3の何れか一項に記載の異常検出装置。 - 前記差異検出手段は、前記第一記録手段が記録する電圧と、前記第二記録手段が記録する電圧との差の大きさを、前記半周期の期間について積分する、
請求項4に記載の異常検出装置。 - 交流電源の2つの出力端の電圧のうち高い方の電圧を測定することと、
前記交流電源の2つの前記出力端のうち電圧が高い方の測定電圧を第一記録手段が記録することと、
前記第一記録手段が記録する前記測定電圧から前記交流電源の交流の半周期の整数倍ずれた前記測定電圧を第二記録手段が記録することと、
前記第一記録手段が記録する電圧と前記第二記録手段が記録する電圧との差異を検出することと、
を含む異常検出方法。 - コンピュータに、
交流電源の2つの出力端の電圧のうち高い方の電圧を測定することと、
前記交流電源の2つの前記出力端のうち電圧が高い方の測定電圧を第一記録手段が記録するよう前記第一記録手段を制御することと、
前記第一記録手段が記録する前記測定電圧から前記交流電源の交流の半周期の整数倍ずれた前記測定電圧を第二記録手段が記録するよう前記第二記録手段を制御することと、
前記第一記録手段が記録する電圧と前記第二記録手段が記録する電圧との差異を検出することと、
を実行させるためのプログラム。
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- 2020-10-16 JP JP2020174876A patent/JP2022066004A/ja active Pending
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