JPH03150026A - 無停電電力供給のための電源電力監視の方法と装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、一般的に、電カシステムに、また電源電力波
形の監視に、詳しくは、無停電電力供給装置の運用制御
のための監視に係わるものである。

発明の背景 無停電電力供給装置は、現在、特に電源電力の停止がプ
ログラムの中断と貴重なデータの損失を招く大規模コン
ピュータシステムの電源に広く用いられている。このよ
うな無停電電力供給装置は、交流電源システムの一時的
なスパイクや電圧低下状態あるいは電力波形の歪みが、
無停電電力供給装置（ＵＰＳ）が接続されているコンピ
ュータの運用を妨げることがないように、信号調整機能
を備えていることもある。ＵＰＳは、インバータを介し
て交流出カラインに接続されたバッテリを有しているの
が普通である。ＵＰＳには、入力交流電力に異常が生じ
たときに、正常な入力交流電力と同一の周波数で実質的
に同一の波形を有する電力がバッテリから供給されるよ
うに、インバータを制御する型のものがある。異常時の
切換えは、交流出カラインに供給される波形に大きな一
時的スパイクやディップを生じないように、できるだけ
円滑に行われることが望ましい。交流出力とインバータ
の接続は、ここに参考としてその説明を添えた［インバ
ータパルス幅の調節方法と装置」と題するリチャード　
Ｖ、バクスタ、他の米国特許第４．６９２．８５４号に
記述の通り、鉄共振性変圧器を介していてもよい。

ＵＰ３が、異常を生じた電源電力からバッテリ電力に円
滑に切替えを行うこ−とができるための主要な要因は、
電源電力の異常を十分速やかに発見することにある。電
力は、ｌサイクルのほんの一部の間にバッテリ・バック
アップに切替えられ、しかも、システムは、重大な異常
でない小さな一時的状態変化や乱れには比較的感応しに
くいように保たれることが望ましい。過度に敏感な切替
え方式は、必要のないときにＵＰＳが切替えを行う［判
定が異常側に偏る特性」を招く。

電源異常の発見にこれまで用いられている方法の一つに
、電力波形（例えば、米国で使用される６０Ｈｚ電力波
形）の各サイクルについての参照値表の利用がある。交
流電源の電圧は、実質上、位相が変化しない線周波数の
正弦波に合致しているはずである。従って、交流電源波
形の各サイクルをサイクル中の特定の時点でサンプリン
グし、そのサンプル値を基準の表の値と比較して、各サ
ンプル時点での差異があらかじめ定めた許容値を超えた
ときに異常を表示すればよい。

波形の歪みの中には、そのような歪みが起っても必ずし
も電源の異常を示すものではなく、ＵＰＳが切替わらな
（でよいというものがよくある。

ＵＰＳによくみられるこのような波形の歪みの二つの例
を第１図に示す。三次調波歪みの理想的な形を第１図に
１１と付番した波形で示す。この種の歪みは、しばしば
、変圧器の磁気飽和により生じ、通常は波形の尾の側に
大きく現れる。平頭形の波形１２も第１図に示しである
が、これは、スウィッチドモード電力供給装置のような
非線形負荷によって起り得る。このような歪んだ電圧の
電源があるところで、ＵＰＳの不当な切替えを避けるた
めには、特別の参照表をＵＰＳ装置の制御に組込んで、
そのような波形が現れたときに不必要な切替えが起らな
いようにすることがある。実際には、入力交流波形と参
照値との比較の感度を下げると、第１図に示した歪みの
形に似た実際の電源異常状態に対するシステムの感度が
低くなるので、通常望ましいととされるより大きな波形
歪みが起らなければ異常検出とはならない。例えば、第
２図に示した波形１３は、回転機器または鉄共振性変圧
器に接続されたネットワークで起り得る電源異常のタイ
プである。この場合、電源電圧は、負荷により決まる率
で減衰する。感度を下げた参照表を使うと、電源電圧が
望ましい値よりかなり低いレベルまで下がらなければ、
異常検出に至らない。出力電圧には、不都合に大きな乱
れを生ずる可能性がある。

電源異常の検出に影響するもう１つの要因は、入力波形
の各半サイクルの中でのいろいろな）ニーズアングルで
の検出感度である。交流電力のすイクルとサイクルの間
のずれの典型的な記録を見ると、一般に、ずれは波形の
ピーク時には起らず、ゼロクロッシングに向かう部分の
方に目立つ事が分る。特に、鉄共振性変圧器を電源とす
るときは、フェーズの小さな乱れがゼロクロッシング周
辺でのずれを助長することがある。従って、波形の変化
率にもとずく検出方法は、一般に、異常検出の効果的な
方法とはいえない。通常、判断基準として、すべてのサ
ンプルについて同一の値の差の絶対値を定めるか、厳し
い場合にはゼロクロッシング部の差の（プログラム可能
な）許容値を大きくとるのが良い。

さらに、電源サージによるＵＰＳの不必要な切替えを最
小限にし、サージが電カシステムの電圧の永続的な変化
を示すものでない限り切替えが起らないようにすること
が望ましい。

発明の要約 本発明によれば、参照波形を適切に生成させ、現在の波
形をこれと比較することにより、無停電電力供給装置の
電源電力監視が行われる。参照波形は、比較的遅い速度
で変化し、電圧波形の異常の指標となるほどほどの変化
は検出するが、電源の純粋な正弦波からの系統的な歪み
であって電源異常の指標とはならない程度のものには適
応合致して、ＵＰＳの不必要な切替えが回避される。

本発明の電源監視装置においては、参照波形は、入力波
形の周期の中の選定したサンプル時において、各参照値
が入力波形のこれに先立つ複数のサイクルのサンプル値
の適宜選定した条件で重み付けした平均となるように生
成される。参照波形は、各サンプル時における、一つ前
のサイクルの値と前回の平均値、すなわち、それに先立
つすべてのサイクルのサンプル値を時間を遡るとともに
指数的に減少する重み付けをして平均した指数平均、と
の加重平均として生成されることが望ましい。

次に、現在のサイクルを参照サイクルと比較し、現在の
サイクルが選定した許容レベル以上に参照サイクルから
ずれるときは、異常信号を発する。

参照レベルを定めるのに望ましい手順は、次式： ％式％ ここに、ａは０＜ａ＜１のように選び−Ｒ）：Ｆｌ−＝
−。

は（ｋ−１）番目のサイクルのｉ番目のサンプル点の参
照値、ＳＡＭＰ、。に−，は（ｋ−１）番目のサイクル
のｉ番目のサンプル点の入力波形のサンプル値である。

サンプル値と参照値の比較は、次式に従って行うのが望
ましい： ＩＳＡＭＰ、。に−ＲＨＦ、、、　　ｌ≧Ｄ。

ここに、Ｄｉは選定された許容値であって、定数であっ
てもよいし、サイクルのサンプリング位置ｉによって変
わるものでもよい。例えば、６０Ｈｚの電源をサンプリ
ングする場合、サンプリングは、後続の波形からのサン
プルが各サイクルの適切な点で採れるように、サンプリ
ングタイミングを入力信号の周期にフェーズロックして
、ｌサイクル当り６４回行ってもよい。現在のサイクル
のサンプリングをサイクルの周期にフェーズロックする
ことにより、サンプルは、人力波形の適切に対応した位
置で採取され、電源周波数が僅かに変動することがあっ
ても、参照波形に適確に比較することかできる。

ゆっくりと変化したり、減衰したりするタイプの電源異
常を確実に検出するため、本発明の装置は、さらに、入
力電力波形の二乗平均平方根（ＲＭＳ）値を、実質的に
リアルタイムの状態で推定する。この推定は、記憶した
参照波形についてのＲＭＳ計算で行われることが望まし
い。ＲＭＳ電圧推定値が限界値より低くなったときは、
信号が発せられて、ＵＰＳシステムを切替え、補助電力
をバッテリから出カラインへ送る。ＲＭＳ推定方式異常
検出と、現在の波形サイクルと参照波形の連続的比較に
よって、急激に起こる電源異常への鋭敏さと、異常でな
い系統的な波形歪み及び電圧変化への不感性と、ゆっ（
りと低下する電源異常の正確な検出という、独特の組合
わせが実現される。

本発明による電源監視は、交流入力からのサンプルをデ
ィジタル化し、参照波形をマイクロプロセッサで計算し
てメモリに記憶する参照波形を生成し、新しいサイクル
の波形と参照サイクル波形　　のディジタル比較を行う
という形で、コンピュータ制御のもとに実施してもよい
。

本発明のその他の目的、特徴、利点は、付図とともに以
下の詳細な説明により明らかにされる。

実施例 付図について述べると、第４図は、本発明の適応型交流
電源監視を利用した無停電電源供給（ＵＰＳ）システム
を、ブロックダイアグラムの形で一般的に示したもので
ある。ＵＰＳは、信頼性のある安定した電力を必要とす
るコンピュータその他の電気機器など、この電力を使用
する機器に向けてライン２２上に交流出力を提供する電
カインタフエース２１に接続されたライン２０で、電カ
システムからの交流入力電力を受ける。電カインタフエ
ース２１は、技術的によく知られた従来の装置で、電力
を供給ライン２４から交流出カライン２２に回し、また
、交流入カライン２０から電力を受ける。第４図に示し
たＵＰＳでは、ライン２４のバックアップ電力が、鉄共
振性変圧器２６を介して供給されているが、他の従来の
ＵＰＳの構成を本発明に従って利用してもよい。鉄共振
性変圧器２６は、第４図に示すバッテリ３０のようなエ
ネルギー蓄積機器からのライン２９でバックアップ電力
を受ける電カモジュール２８からのライン２７の電力を
エネルギー源とする。制御機構３８は、電カモジュール
２８からのライン３９で、交流入カライン３２の監視用
の電気信号を受ける。

電カモジュールは、正常な運転状態では、バッテリを充
電するための電力を交流電カライン２０から抜出し、バ
ッテリ３０へのライン３５に充電電流を提出するよう制
御される。制御機構３８は、電カモジュール２８からの
信号をライン３９で受けて、モジュールの運転状態を監
視し、その運転を制御するために、モジュールに向はラ
イン４０上に出力制御信号を送る。制御機構３８は、オ
ペレータまたはその他の遠隔機器と通信できるように、
入力／出力機器及びボート４２と接続されている。− 交流入力ライン２０の交流電力に異常がない正常な運転
状態のときに、電カモジュール２８は、交流入カライン
３２を鉄共振性変圧器２６に接続し、また、ライン３２
から電力を受けてバッテリ３０に充電電流を送る。制御
機構３８は、また、電カモジュールに向けてライン３２
に与えられる交流電圧を監視し、異常状態に備える。前
述のように、異常状態は、入カライン２０における交流
電力の突然の低下あるいはもっと緩やかな減衰の形で現
れるであろう。制御機構３８がそのような異常を検出し
たときは、電カモジュール２８に信号を発し、ライン２
４に供給される交流電力の波形が、強度、周波数、フェ
ーズのいずれにおいても電力停止前の波形と実質的に合
致するような形で、電カモジュールにバッテリ３０から
の電力を鉄共振性変圧器２６へ送らせる。交流入カライ
ン２０からバッテリ３０への電力供給の移行は、電源周
波数６０Ｈｚの１サイクルのほんの一部分のうちに行わ
れるので、交流出カライン２２に接続された電力使用機
器は供給電力の波形の乱れをほとんど感知しない。制御
機構３８は、異常が起ったかどうかを交流入力電源の１
／４サイクル以内に判断するよう十分迅速に反応しなけ
ればならず、しかも、異常や停電を示すものではない一
時的な状態あるいは入カライン２０の交流電力の正しい
正弦波からのずれを招くがそれ以外に電カシステムの異
常を示しているものではない長期的な運用状態に、過剰
に反応してはならない。制御機構３８は、また、第２図
に示したような、交流電力が突然にではなく徐々に低下
する減衰型の電源異常も検出できなくてはならない。

本発明によれば、制御機構３８は、適応型の方式で、入
カライン２０の交流波形の多数の先行サイクルを合成し
て、参照波形を生成する。合成波形は、参照波形が、第
１図に示すような電源異常の指標ではない系統的に歪ん
だ波形には、自分自身を適応させるように形成される。

第３図に、参照波形を生成する望ましい方法を示す。参
照波形は、入力波形の１サイクル全幅にわたる一連のサ
ンプル、例えば、第３図に示した６０Ｈｚの１サイクル
（１６，６フミリ秒）の全期間にわたり均等な間隔とし
た６４個のサンプル、から成る。参照波形５０は、第３
図に示したように、前半のサイクル５１と後半のサイク
ル５２から成り、両方とも正のサンプル値だけを持つよ
うに整流される。サイクル開始後の各サンプル時ｉ（例
えば、１サイクルの時間１／６０秒全体を力バーするｉ
を０から６３とする）において、その時点での参照波形
の値は、入力交流波形のその前のサイクルの対応する時
点ｉのサンプル値と、先行する多数のサイクルの対応す
る時点のサンプル値の加重平均との平均として生成され
る。例えば、平均値は、一つ前のサイクルのサンプルと
、先行するすべてのサイクルについて指数的に減少する
重み付けをした合計との、指数平均として生成される。

そのような指数平均は、次式に従って計算される：ＲＥ
Ｆｔ、＊　　＝（１−ａ）ＲＥＦＴ、＊−Ｉ　＋（ａ）
ＳＡＭＰ＋、＊−。

ここに、０＜ａ＜１、−ＲＥＦ、。［はに番目のサイク
ルのｉ番目のサイクルサンプル点の参照波形の値、ＲＥ
Ｆ、。　ｈ−＋は（ｋ−１）番目のサイクルのｉ番目の
サンプル点について以前に算出された参照波形の値、Ｓ
ＡＭＰ、、　、。は（ｋ−１）番目のサイクルのｉ時点
のサンプル値である。（１２）値は、０から１のどこに
とっても平均を求めることができるが、実質上０．５で
あることが望ましい。

電源異常が発生したかを判定するため、入ってくる交流
波形の現在のサイクルを参照値と比較するには、種々の
よく知られている技術を用いることができる。一つには
、サンプル時ｉの現在のサンプル値とサンプル時ｉの参
照値の大きさの差を求めて、その差が選定した許容限度
を超えているかを判断する方法がある。この異常状態は
次ぎのように表される： ＩｓＡＭＰ、。に−ＲＨＦ１．ｋｌ≧Ｄ。

ここに、ＳＡＭＰ。、。は、現在のサイクルにのサンプ
ル時ｉのサンプル値、Ｄｉは、所望の感度が得られるよ
うに選定した許容限度である。Ｄｉの値は、すべてのサ
ンプル時ｉにおいて同一でもよいし、ｉによって変えて
もよい。Ｄ＋の値は、ｉをインデックスとする６４個の
値の一覧表から求められる。一覧表の値は、例えば、種
々の異常状態に対するシステムの応答性を試験して、選
定することができる。どのサンプル時ｉにおいても、サ
ンプルと参照値の差が許容限度Ｄ＋以上になったときに
は、電源異常と判定することにしてもよい。

選定した数を超える数のサンプルが連続して許容限度を
超えるとか、選定したサンプルパターンが許容限度を超
えるとか、上記以外の種々の基準によって判定を下すこ
ともできる。望ましい方法の一つは、許容限度を超える
新しいサンプル１個ごとにカウントを上げ、許容限度内
の新しいサンプル１個ごとにカウントを下げて、カウン
トを続ける方法である。また、多段階の許容限度を設け
てもよく、その場合、各サンプル時のサンプルと参照値
の差は種々のレベルの許容限度内に入ることになる。

制御機構３８は、参照波形と現在のサイクルの迅速な比
較（すなわち、異常発生を、６０）ｆｚ波形の１サイク
ルのほんの一部の間に検出する基準）を行うのに加えて
、入ってくる交流電力を検査し、電源電圧が許容できな
いほど低くなる減衰状態や［電圧異常低下Ｊかもしれな
い状態など、許容限度以下の低レベル状態も検出するの
が望ましい。

実際の電源電圧を監視するのには、交流入力電力につい
ての二乗平均平方根計算を行う。これは、新しいサンプ
ルの各サイクル内を蓄積し、すべてのデータが集ってか
らサイクル全体についてＲＭＳ計算をするという形で行
ってもよい。しかし、このような計算は、短時間の一時
的変化の影響を受けることがあり、そうすると見掛けの
ＲＭＳ値は安定状態での実際のＲＭＳ値とずれることに
なる。そのような一時的変化の影響を抑制し、しかも入
ってくる波形のＲＭＳ値の実質上リアルタイムの推定値
を得るために、ＲＭＳ計算は、参照波形が各サイクル内
で更新されるつど行うのが望ましい。例えば、ＲＭＳの
推定は、次式に従って行われる： ここに、ｎは各サイクルのサンプル数（例えば、６４）
である。

Ｖ□＊　（ｅｓｔ）の値が最低許容ＲＭＳ電圧値として
選定したＶ□ｓ　（ｍｉｎ）より小さければ、電圧異常
低下状態として検出される。

第４図のＵＰＳシステム用の、マイクロプロセッサを利
用した制御機構３８のブロックダイアダラムを第５図に
示す。この制御機構は、ＵＰＳの中でのその他の機能に
加えて、本発明の適応型電源監視を行うものである。制
御機構がライン３９で受ける入力信号の中には、交流入
力電源電圧があって、これは第５図に６０と示したライ
ンから制御機構に入る。交流電圧は、処理回路６１に入
り、これが電源電圧をフィルタし、電圧の絶対値を求め
る処理をして、選定した時点の電圧をサンプリングし、
保持する。フィルタは、交流入力電源にあって誤った判
断を招く恐れのある高周波の乱れを除去するものである
。フィルタは、フェーズ遅れが０で、中心を６０Ｈｚに
合わせた低Ｑのバンドパスフィルタであることが望まし
い。サンプリング・保持回路からのサンプルを、アナロ
グ／ディジタル変換器６４に向けて、ライン６２に送り
、変換器のディジタル出力はマイクロプロセッサ６６に
送る。マイクロプロセッサは、種々の市販マイクロプロ
セッサあるいは高度に集積したマイクロマイクロコンピ
ュータの中から選んだ従来型のものでよく、付属のラン
ダムアクセスメモリ６８とプログラマブルリードオンリ
メモリ６９を有する。交流入力電力の監視に直接関係な
いが、この他にマイクロプロセッサに接続された従来の
ＵＰＳ回路には交流出力監視部７０があり、この出力を
マルチプレクサ７１に送る。マルチプレクサの出力は、
整流器７２とアナログ／ディジタル変換器７３を介して
マイクロプロセッサに送る。

マイクロプロセッサは、インターフェース４２を介して
オペレータまたは補助機器と通信する。電カモジュール
２８のインバータの運転を制御するためのマイクロプロ
セッサ出力は、ゲート制御ドライブラッチ７５を経て送
る。マイクロプロセッサその他の制御部は、従来の方法
によって電源（図示せず）から電力を供給される。

制御機構は、フェーズの状態の検出器と定電圧オシレー
タ回路とを含むフェーズロックループ８０をも有する。

フェーズロック回路８０は、交流処理ユニット６１から
ライン８１で適当な電圧レベルの６０Ｈｚ電源を供給さ
れているゼロクロッシング検出部７９の出力を受ける。

フェーズロック回路は、回路８０が電源のフェーズと同
調したときに、マイクロプロセッサに向けて、ライン８
２に出力信号を送る。このようなフェーズロックループ
システムはよく知られており、市販のＵＰＳシステムに
用いられている。フェーズロックループシステムは、ま
た、６０Ｈｚの電源電力に１２０Ｈｚで同調した出力信
号をマイクロプロセッサに向けてライン８３に、また、
３．８４　ｋＨｚの同調信号をマイクロプロセッサに向
けてライン８４に送る。３．８４　ｋＨｚの信号は、６
０Ｈｚの入力波形を各サイクルごとに６４回サンプリン
グするのに必要なサンプリング周波数である。マイクロ
プロセッサの制御のもとに、交流入力電圧の周波数やフ
ェーズが若干変っても、交流入力波形の現在のサイクル
からのサンプルがサイクル全中の実質上１／６４となる
ように、交流処理回路６１によるサンプリング時間が制
御され（ライン８８上の信号による）、アナログ／ディ
ジタル変換器６４の動作も制御される。こうして、マイ
クロプロセッサが変換器６４からそれぞれの新しいサン
プルを受取ると、このサンプルを、ＲＡＭ６８の適当な
場所に置き、選定した方法によって、ＲＡＭの中のその
サンプルのための既存値に加算し、例えば、現在のサン
プルの適当に重み付けした値と既存の平均値に重み付し
た値の加算を行い、メモリ６８に参照波形の値を生成す
る。

従来の中央演算装置（ＣＰＵ）、メモり、周辺装置、信
号調整機器の組合せを用いて、コンピュータ制御を行う
こともできる。例えば、第５図のコンピュータ６６とし
て、ＮＥＣＵＰＤ７８ＣｌＯシングルチップマイクロプ
ロセッサを用い、非揮発性のプログラムインストラクシ
ョンと固定データを入れた２７Ｃ２５６３２Ｋ　Ｘ　８
　ＥＰＲＯＭ６９、リード／ライトデータメモり用２Ｋ
　ｘ　８　　ＨＹ６１１６ＲＡＭ６８を用いて、制御ロ
ジックを構築できる。

ロジック用主電力が切れたときにデータを保持するだめ
に、バッテリバックアップ回路を有することが望ましい
。ＵＰＤ７８ＣｌＯシングルチップマイクロプロセッサ
は、８ビットＣＰＵ１２５６バイトローカルデータメモ
り、８及び１６ビットタイマユニット、シリアル通信イ
ンターフェース、数個のディジタル■／ボート、８ビッ
ト８チャンネルのアナログ／ディジタル変換器を含む高
度の集積デバイスである。チップに結合されたアナログ
／ディジタル変換器は、第５図のアナログ／ディジタル
変換器６４．７３の機能を果たすことができる。チップ
組込みの割込み制御機構が、接続した周辺機器からの割
込みと外部割込み入力ビンからの割込みを管理しており
、これらのビンのうち二つを電源異常検出動作に使用す
るのが望ましい。ＣＰＵは、サブルーチンコールや割込
み処理のときにリターンアドレスとマシンコンテクスト
を保持する一時記憶領域を２５６バイトの内部データメ
モリに保有しながら、ＥＰＲＯＭ６９からプログラムイ
ンストラクションを実行しする。

コンピュータ制御機構の動作では、ＣＰＵは、通常、エ
ンドレスのメインプログラムループとなっている一連の
インストラクションを実行する。

このループは、外部キーボード及びディスプレー、ＬＥ
Ｄインジケータデバイス、シリアル通信チャネルとの通
信動作を管理する。これらの機能は、主に、条件設定、
較正、オペレータインタフェースのためのものであって
、所望の従来の方法のいずれによってもよく、本発明に
直接関係するものではない。メインプログラムループは
、時間が支配的要件であるタスク及びその他の非同期的
事項の割込みを許すよう設計されている。これらのタス
クのうちには、例えば、ＵＰＳのメータリング及びアラ
ームスキャンニングあるいはシリアル通信チャネルのサ
ービスなど、電源異常検出に直接関係ないものもある。

本発明の実施例では、電源異常検出は二つの割込みサー
ビスルーチンで行われる。これらの割込みサービスルー
チンは、ＣＰＵの外部ハードウェア割込みピンの作動に
より始動され、メインプログラムループの動作を一時的
に保留する。ＩＮＴＩ及びＩＮＴ２と表示したこれら割
込みルーチンの動作を、表ロー１１図のフローチャート
に示す。

Ｉ　ＮＴ　ｌの割込みは、本発明が６０Ｈｚ電源電力の
監視に利用される場合、規定では２６　（Ｌ　４マイク
ロ秒ごと（すなわち、３．８４　ｋＨｚの率）に実行さ
れるもので、フェーズロックループからの３、８４　ｋ
Ｈｚの信号で始動される。割込み率は、電源データのサ
ンプル採取と異常検出アルゴリズムでの処理が、ｌサイ
クル当り６４回行われるように設定されている。正確な
周波数とフェーズは、前述のようにフェーズロックルー
プにより制御される。このフェーズロックした割込みの
手法によって、入力周波数やフェーズのずれに関わりな
く、検出アルゴリズムに使用される電源データサンプル
のフェーズの一貫性が保証する。

割込みルーチンＩＮＴＩに入ると、ルーチンは、まず、
この割込みのために容易しておいた代替レジスタに切替
えて、ＣＰＵレジスタのコンテクストを保存する。一般
的には、ルーチンは、次に、アナログ／ディジタル変換
の結果を取出し、データメモリに転送する。アナログ／
ディジタル変換の結果の受領、保持が行われると同時に
、電源データ入力サンプリング・保持回路に制御が渡る
。

ＣＰＵは、サシプリング・保持回路に、正確な時点に電
源入力をサンプリングし、アナログ型のデータを保持し
て、アナログ／ディジタル変換に備えるよう指示する。

保持された値を変換し、次回のＩＮＴＩ割込みルーチン
処理での処理に使えるようにする。この精密な電源入力
サンプリング制御とフェーズロックした割込みの組合せ
によって、異常検出アルゴリズムのためのサンプルのフ
ェーズの一貫性が保証される。

アナログ／ディジタル変換でえられる電源サンプルのデ
ィジタルデータを、ＲＡＭに記憶されている参照波形の
対応するデータポイントの値から差引いて、結果の絶対
値を差の許容値と比較する。

参照波形は、それ以前の対応するサンプルの合成物で、
指数平均によって生成されることが望ましい。差の許容
値は、固定したものでも、プログラム可能なものでも、
あるいは、参照波形表と同一のインデックスに対して任
意の値を与えて作成した許容差表から取ったものでもよ
い。差の絶対値が差の許容値より小さいときには、ソフ
トウェアカウンタを減数するが、最低カウントを０に止
める。逆に、差の絶対値が差の許容値以上のときには、
同じソフトウェアカウンタを加数する。このカウンタの
数を、プログラム可能な境界カウント数と比較し、この
比較結果を、電源異常があるかの判定の基礎に用いる。

カウンタ値が、境界カウント数以上であれば、サブルー
チンコールをかけて、電源異常の信号を発し、適当な処
理をとる。

ＵＰＳの実施例では、サブルーチンコールにより電カイ
ンバータを始動し、交流入力電源電力の異常に関係なく
、重要な負荷にバックアップ電力を供給する。感度の調
整が容易で、しかも、ノイズによる誤った動作開始が避
けられる点からして、異常判定には上述の方法が望まし
いのである。

ＩＮＴＩ割込みルーチンは、次に、現在のサンプルを対
応する参照点の前回の値と指数的に平滑化して、新しい
参照表の値を算出し、保持する。

例えば、二つの重みを０．５と０．５に選定して、それ
ぞれサンプルと前回の参照値に与える。他にも重みを与
え、参照波形が入力サンプルに追随する率を調整するこ
ともできるが、コーディングと実行時間の効率から′す
れば、二つの重み付けによることが望ましい。割込みル
ーチンは、次に、参照表のインデックス値を一つ上げ、
これを最大許容値（例えば）６３と比較する。インデッ
クス値がこの値を超えれば、インデックス値を０にリセ
ットする。ＣＰＵのコンテクストを、ＩＮＴＩの割込み
以前の状態にリストアし、主レジスタバンクを選択して
、処理はメインプログラムループに戻る。

ＩＮＴＩ割込みルーチンにより行われるステップを、第
ロー８図のフローチャートで、より詳細に説明する。１
００で割込みに入ると、まず、ＣＰＵのレジスタを保存
しく１０１）　、ＣＰＵのサンプリング・保持ピンを［
サンプリング」位置に設定する（ブロック１０２）。使
用するＣＰＵには利用でいるアナログ／ディジタル変換
バンクが二つあるので、プログラムは、最初に、上部の
アナログ／ディジタル変換バンクを選択するかどうか決
定しくブロック１０３）　、もしそうなら、上部バンク
のアナログ／ディジタル変換結果を保存する（ブッロク
１０４）。そうでなければ、下部バンクのアナログ／デ
ィジタル変換結果を保存しくブロック１０５）、プログ
ラムは進行して、電源サンプ・ルのアナログ／ディジタ
ル変換結果を読込む（ブロック１０６）。この結果を、
Ａ″と名付けた一時的レジスタに保存しく１０７）、サ
ンプリング・保持ビンを保持状態に設定しなおす（１０
８）。プログラムは、第７図に示すように続いて進行し
て（１１０）　、アナログ／ディジタル変換のための新
しいチャネルグループを選択しく１１２）、それからア
ナログ／ディジタル変換器を再始動させる（１１３）。

次に、レジスタＡの内容とそのサイクルのそのインデッ
クスポイントについての参照値との差の絶対値の計算を
行う（ブロック１１５）。次に、差をチェックし、計算
結果が差の許容値より小さいかを見て（ブロック１１６
）、そうであれば、カウンタの現在値をチェックし、カ
ウントが０かを見る（１１　Ｂ）。

そうでなければ、次に進む前にカウント値を１だけ減し
くブロック１１９）、カウント値が０であれば、プログ
ラムはカウント値を変更せずにただ次ぎへ進む。１１６
において、結果が許容差以上であれば、カウント値を１
だけ増して（ブロック１２０）、そのカウント値をチェ
ックし、境界値より小さいか確かめる（ブロック１２１
）。そうであれば、プログラムは進行する：そうでなけ
れば、プログラムは、電源異常メッセニジを送り、これ
が制御部に出力されてインバータを始動する（１２２）
。

プログラムは、次に、現在のサンプルのインデックス値
における現在の参照値と新しい電源サンプリングの結果
の加重平均値を用いて参照値を再計算して、現在のサン
プルのインデックス値における新しい参照値を生成しく
ブロック１２５）、それから第８図に示すように進行す
る（１２６）。

プログラムのこの時点で、インデックスの値をｌだけ増
しくブロック１２８）、インデックスの値をチェックし
て、６３を超えているか確かめる（ブロック１２９）。

そうであれば、インデックス値を０に設定する（１３１
）。どちらにしても、プログラムは、次に進んで、全レ
ジスタをリストアして（１３２）から、割込みルーチン
から抜ける（１３３）。

第二のＣＰＵ割込み入力も、フェーズロックループに接
続されており、ループから１２０Ｈｚの出力信号をうけ
るようになっているが、この信号も問題の交流電源入力
波形にフェーズロックされている。この割込みは、各半
サイクルの始まりを報せるもので、交流電源人力の電圧
のゼロクロッシングの点で発生する。これは、参照表の
ＲＭＳ検出の制御に使われる。この割込みルーチンは、
一つのサイクルの中でのサンプルの位置によって差の許
容値を任意に定めた表が必要なときに、ＩＮＴ１の割込
みルーチンが使用する参照表のインデックスをリセット
するのにも使える。そのような場合とは、ゼロクロッシ
ング付近のように、波形が時間とともに急速な変化を示
すと予測される部分での電源異常検出アルゴリズムの感
度を低くすることが望まれるときである。

ＩＮＴ２割込みルーチンは、まずコンテクスト保存動作
から始まり、次に、インバータ、メータリング、アラー
ム、ディスプレー機能の作動に関する制御機能が働く。

このルーチンは、次に、ソフトウェアカウンタを加算し
、これが境界カウントに達すると、ファストテーブルに
もとず（ニュートン法の平方根アルゴリズムと平方和平
均の数値近似計算を用いて、指数的に平滑化した参照波
形の真のＲＭＳ値を計算するルーチンを呼出す。

参照波形の６４個の値を、それぞれ二乗して合計し、２
４ビットの平方和とする。平方和の結果を、右桁移動の
繰返しによって６４で割る。得られた平均値の上の８ビ
ットを、平方根近似値の２５６バイト表層のインデック
スとして用いる。表の索引インデックスのオフセット部
の値を、入力平方根の第一近似値として用いる。次に、
通常のニュートン法の繰返し計算を適用して、以降の近
似値を計算し、差が０となるか、または絶対値で１以下
しか違わないようになったら繰返し計算を止める。この
方法は実行時間効率がよいので、参照波形のＲＭＳ値の
計算は、必要なら各サイクルごとに可能であるが、もっ
と遅い速度で、例えば、ｌサイクルおきに計算すること
もできる。

得られたＲＭＳ計算の結果を、プログラム可能な最低設
定点と比較し、この比較結果を上記の■ＮＴＩルーチン
で発する電源異常信号とＯＲの関係で取り、ＲＭＳ計算
とＩＮＴＩルーチンの異常動作のどちらかで異常となれ
ば、異常信号をＵＰＳシステムに送って、電カインバー
タを始動させる。割込みから出て、メインプログラムル
ープに戻るときには、割込みルーチンの前のマシンコン
テクストをリスト了する。

ＩＮＴ２ルーチンの動作を、第９−１１図のフローチャ
ートでより詳細に示す。ＩＮＴ２ルーチンに入ると（１
４０）　、まずレジスタ値を保存しく１４１）　、イン
バータパルス幅タイマを始動する（１４２）。各種メー
タリング及びアラーム機能を実行しく１４３）、カウン
タ変数ＣＮＴＲ１の値を上げる（１４４）。結果の値を
チェックし、ＣＮＴＲＩが４より小さいか判断しく１４
５）、そうであれば、プログラムは、ルーチンから抜け
る（１４６）。ＣＮＴＲ１の値が４より小さくなければ
、その値を０にリセットして（１４８）、プログラムは
、第１０図に示すように進行する（１４９）。

次に、変数ＳＵＭＳＱ　（平方和）の値を０に設定（１
５０）ｔ、てから、参照波形の６４個のサンプルの値そ
れぞれの二乗の合計の計算を実行する（１５１）。得ら
れた平方和ＳＵＭＳＱ値を６４で割った結果を２進６桁
の右桁移動によって求め（１５２）、次に、現在のＳＵ
ＭＳＱ値を２５６で割った値を計算してＮＤＸ値とする
（ブロック１５３）。次に、算出したＮＤＸ値を一覧表
のインデックス、とじて用いて、一覧表から変数ＡＰＰ
Ｘ（近似値）を求める（１５４）。これにより、平方根
の近似値が得られる。次に、通常のニュートン法の繰返
しにより、第１０図ブロック１５６に示すように、変数
ＮＥＷＡＰＰＸ　（新近似値）を求める計算を行う。こ
こで、数Ｎの平方根にさらに近い近似値Ａ、は、次式に
より決まる：Ａｔ　＝　（Ｎ／Ａｔ　＋Ａ、）／２ ここに、Ａ、は前回の近似値である。新近似値と前の近
似値きの差をチェックして、１以下であるか確かめる（
１５Ｂ）。そうでなければ、ＡＰＰＸの値にＮＥＷＡＰ
ＰＸの値を入れ、プログラムは、ブロック１５６に戻っ
て、もう一度計算をする。ブロック１５８において、変
数ＮＥＷＡＰＰＸとＡＰＰＸの差が１以下になったと認
められるまでこの過程を繰返し、そうなったら、プログ
ラムは第１１図に示すように進行する（１６０）。

この時点で、ＲＭＳ推定値をその時点のＮＥＷＡＰＰＸ
の値と等しく設定しく１６１）　、それから、このＲＭ
Ｓ値をチェックし、選定した算定値より小さいか確かめ
る（１６３）。そうであれば、電源異常メツセージを発
しく１６４）　、これによって、ＵＰＳシステムがイン
バータを始動する。

どちらの場合にも、プログラムは進行して、レジスタを
リストアしく１６５）　、メインプログラムに抜ける（
１６６）。

適応、追随型の参照波形とそれを支える入力電力の真の
ＲＭＳ推定値との組合せにより、本発明による独特の電
源異常検出が実現される。本発明による電源異常検出は
、迅速な結果、優れた感度、真の異常状態に対する信頼
性有る反応性を提供し、一方、ノイズによる誤った反応
を抑制するものである。ＵＰＳシステムにおいて特に意
義があるのは、固定的な参照波形に対しては反応を起す
であろう波形歪みがあるが、その他の点では、適切なフ
ィルタリングをすれば保護負荷の電源として問題ない電
力供給性能を有する交流電源入力に対して、この効能を
利用できる点である。

いうまでもなく、本発明は、説明としてここに述べた特
定の実施例に限られるものでなく、前記の特許請求の範
囲の領域にあるような本発明の変形をすべて包含するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、系統的な歪みのある電源波形の一般的な例を
示すグラフである。 第２図は、減衰型の電源異常を示すグラフである。 第３図は、本発明による、参照波形との比較のための交
流電源入力波形のサンプリングを示すグラフである。 第４図は、本発明による、無停電電力供給システムのブ
ロックダイアグラムである。 第５図は、本発明による、ＵＰＳシステムで使用する電
源監視装置のブロックダイアグラムである。 第ロー１１図は、本発明により、ＵＰＳ用の電源監視シ
ステムのためのコンピュータ制御機構によって実行され
るプログラムステップを示すフローチャートである。 フー１＼　　　　　　　　　　　　ｌ　　　−Ｆ１Ｇ、
　１ 日Ｇ、２ ＦＩＧ、３　　　Ｘ　　　ノ 「−う−１電力モジュールドＨ鉄芯変圧器　ト」Ｙ　　
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二”川 −］−一 ＼　／　　　１　アナログ／１１ １＊Ｗ＊ｉＷ；Ｊ　　ｌ　　　ｌ ２と）ン、１２６ １　　　ｒ”。 ｄインデックス＋Ｈ １レジスタを　１ ７２二Ｌ＼、ど１３３ Ｆ１Ｇ、８ ／”＝”印 １、工１ １Ｎ０７　　電源異常−１ １レジスタを　１ ＦｌＧ、１１

Claims (42)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記を包含する交流電源の波形監視装置： （ａ）交流電源波形のサイクルに同調したタイミングで
   交流電源信号をサンプリングする手段； （ｂ）交流電源信号の周期の中の選定したサンプル時に
   参照波形を生成する手段で、各サンプル時の各参照値が
   、その交流電源信号のこれに先立つ複数のサイクルのサ
   ンプル値の適宜選定した条件で重み付けした平均を包含
   するもの； （ｃ）交流電源信号の波形の新しいサイクルの中のサン
   プル時のサンプルの値を、対応するサイクルサンプル時
   の参照値と比較し、選定した差異条件を超えるときは異
   常信号を発する手段。
2. （２）請求項（１）の装置で、参照波形を生成する手段
   が次式に従って参照波形を生成するもの： ＲＥＦ＿ｉ＿，＿ｋ＝（１−ａ）ＲＥＦ＿ｉ＿，＿ｋ＿
   −＿ｊ＋（ａ）ＳＡＭＰ＿ｉ＿，＿ｋ＿−＿ｊここに、
   ａは０＜ａ＜１のように選び、ＲＥＦ＿ｉ＿，＿ｋはｋ
   番目のサイクルのｉ番目のサンプル点の現在の参照値、
   ＲＥＦ＿ｉ＿，＿ｋ＿−＿１は（ｋ−１）番目のサイク
   ルのｉ番目のサンプル点の現在の参照値、ＳＡＭＰ＿ｉ
   ＿，＿−＿１は（ｋ−１）番目のサイクルのｉ番目のサ
   ンプル点の交流電源入力波形のサンプル値である。
3. （３）請求項（２）の装置で、ａ＝０．５であるもの。
4. （４）請求項（２）の装置で、比較手段が比較を行い、
   次式に従って差異条件を超えたか判定するもの：｜ＳＡ
   ＭＰ＿ｉ＿，＿ｋ−ＲＥＦ＿ｉ＿，＿ｋ｜≧Ｄ＿ｉここ
   に、Ｄ＿ｉはサンプル点ｉについて選定した許容値であ
   る。
5. （５）請求項（４）の装置で、Ｄ＿ｉの値がすべてのサ
   ンプル点ｉについて同一の値となるよう選定されたもの
   。
6. （６）請求項（１）の装置で、装置が、６０Ｈｚの電源
   監視用に調整されており、かつ、サンプリング手段が、
   各サイクルにおいて、時間的に均等に間隔をあけた、選
   定した回数の時点にサンプルを採るもの。
7. （７）請求項（６）の装置で、サンプリング手段が、１
   サイクル当り６４回の率でサンプルを採るもの。
8. （８）請求項（１）の装置で、サンプリング手段が、採
   取したアナログ値をディジタル値に変換するアナログ／
   ディジタル変換器を含むもの。
9. （９）請求項（１）の装置で、サンプリング手段が、交
   流電源波形の各サイクル全体にわたつて、時間的に均等
   な間隔をあけた時点にサンプリングが行われるように、
   交流電源信号の周期にサンプリングタイミングをフェー
   ズロックする手段を含むもの。
10. （１０）請求項（１）の装置で、さらに、交流電源波形
    のＲＭＳ値の推定値を与え、かつ、ＲＭＳ値の推定値が
    選定した最低値より低いときには異常信号を発する手段
    を含むもの。
11. （１１）請求項（１０）の装置で、ＲＭＳ値の推定手段
    が、参照波形を生成する手段によって作成された参照波
    形について、二乗平均平方根計算を行うもの。
12. （１２）請求項（２）の装置で、さらに、交流電源波形
    のＲＭＳ値の推定値を与え、かつ、ＲＭＳ値の推定値が
    選定した最低値より低いときには異常信号を発する手段
    を含み、また、ＲＭＳ推定値すなわちＶ＿Ｒ＿Ｍ＿Ｓ（
    ｅｓｔ）が次式により算出されるもの： ▲数式、化学式、表等があります▼ ここに、ｎは１サイクル当りのサンプルの数であり、Ｖ
    ＿Ｒ＿Ｍ＿Ｓ（ｅｓｔ）が選定した最低ＲＭＳ値より低
    いときには、異常信号が発せられる。
13. （１３）請求項（１）の装置で、比較手段が、各サンプ
    リング点における参照波形と交流電源信号の新しいサイ
    クルとの間の差の絶対値を、選定した差のレベルと比較
    し、差がそのレベル以上のときは異常信号を発してカウ
    ンタの数を上げ、差が所定のレベル末端のときはカウン
    タの数を下げ、また、カウンタのカウント数が選定した
    異常指標値を超えたときは、異常信号を発するもの。
14. （１４）請求項（１２）の装置で、１サイクル当りのサ
    ンプル数ｎが６４であるもの。
15. （１５）下記を包含する交流電源の波形監視装置：（ａ
    ）交流電源波形のサイクルに同調したタイミングで交流
    電源信号をサンプリングする手段；（ｂ）交流電源信号
    の周期の中の選定したサンプル時に参照波形を生成する
    手段で、各サンプル時の各参照値が、次式に従って、そ
    の交流電源信号のこれに先立つ複数のサイクルのサンプ
    ル値の、適宜選定した条件で重み付けした平均を包含す
    るもの ＲＥＦ＿ｉ＿，＿ｋ＝（１−ａ）ＲＥＦ＿ｉ＿，＿ｋ＋
    （ａ）ＳＡＭＰ＿ｉ＿，＿ｋ＿−＿１ここに、ａは０＜
    ａ＜１のように選び、ＲＥＦ＿ｉ＿，＿ｋはｋ番目のサ
    イクルのｉ番目のサンプル点の現在の参照値、ＲＥＦ＿
    ｉ＿，＿ｋ＿−＿１は（ｋ−１）番目のサイクルのｉ番
    目のサンプル点の現在の参照値、ＳＡＭＰ＿ｉ＿，＿ｋ
    ＿−＿１は（ｋ−１）番目のサイクルのｉ番目のサンプ
    ル点の交流電源入力波形のサンプル値である； （ｃ）参照波形について二乗平均平方根計算を行うこと
    によってＲＭＳ値を推定し、かつ、ＲＭＳ推定値が選定
    した最低値より低いときは異常信号を発する手段。
16. （１６）請求項（１５）の装置で、ａ＝０．５であるも
    の。
17. （１７）請求項（１５）の装置で、ＲＭＳ推定値すなわ
    ちＶ＿Ｒ＿Ｍ＿Ｓ（ｅｓｔ）が次式により算出されるも
    の：▲数式、化学式、表等があります▼ ここに、ｎは１サイクル当りのサンプルの数であり、Ｖ
    ＿Ｒ＿Ｍ＿Ｓ（ｅｓｔ）が選定した最低ＲＭＳ値より小
    さいときには、異常信号が発せられる。
18. （１８）請求項（１５）の装置で、６０Ｈｚの電源監視
    用に調整されており、かつ、サンプリング手段が、各サ
    イクルにおいて、時間的に均等に間隔をあけた、選定し
    た回数の時点にサンプルを採るもの。
19. （１９）請求項（１８）の装置で、サンプリング手段が
    、１サイクル当り６４回の率でサンプルを採るもの。
20. （２０）請求項（１５）の装置で、サンプリング手段が
    、採取したアナログ値をディジタル値に変換するアナロ
    グ／ディジタル変換器を含むもの。
21. （２１）請求項（１５）の装置で、サンプリング手段が
    、交流電源波形の各サイクル全体にわたって、時間的に
    均等な間隔をあけた時点にサンプリングが行われるよう
    に、交流電源信号の周期にサンプリングタイミングをフ
    ェーズロックする手段を含むもの。
22. （２２）請求項（１５）の装置で、サンプリング点にお
    ける参照波形と交流電源信号の新しいサイクルとの間の
    差の絶対値を、選定した差のレベルと比較し、差がその
    レベル以上のときはカウンタの数を上げ、差が選定した
    レベル未満のときはカウンタの数を下げ、また、カウン
    タのカウント数が選定した異常指標値を超えたときは異
    常信号を発する、比較手段を含むもの。
23. （２３）請求項（１７）の装置で、１サイクル当りのサ
    ンプル数ｎが６４であるもの。
24. （２４）下記を包含する無停電電力供給装置：（ａ）補
    助電源供給バッテリ； （ｂ）制御信号に対応して交流電源またはバッテリのい
    ずれかから交流出力へ電力を供給するために、補助電源
    供給バッテリと交流電源に接続された電力伝達手段； （ｃ）電力伝達手段に制御信号を与える制御手段で、そ
    の制御手段が下記を包含する： １）交流電源波形のサイクルに同調したタイミングで交
    流電源信号をサンプリングする手段； ２）交流電源信号の周期の中の選定したサンプル時に参
    照波形を生成する手段で、各サンプル時の各参照値が、
    その交流電源信号のこれに先立つ複数のサイクルのサン
    プル値の、適宜選定した条件で重み付けした平均を包含
    するもの； ３）交流電源信号の波形の新しいサイクルの中のサンプ
    ル時のサンプルの値を、対応するサイクルサンプル時の
    参照値と比較し、選定した差異条件を超えるときは異常
    信号を発し、選定した異常状態が起ったかをその異常信
    号から判断し、ついで、電力伝達手段を制御して、異常
    状態にある間バッテリからの供給電源に切替える、比較
    手段。
25. （２５）請求項（２４）の電力供給装置で、参照波形を
    生成する手段が次式に従って参照波形を生成するもの： ＲＥＦ＿ｉ＿，＿ｋ＝（１−ａ）ＲＥＦ＿ｉ＿，＿ｋ＿
    −＿１＋（ａ）ＳＡＭＰ＿ｉ＿，＿ｋ＿−＿１ここに、
    ａは０＜ａ＜１のように選び、ＲＥＦ＿ｉ＿，＿ｋはｋ
    番目のサイクルのｉ番目のサンプル点の現在の参照値、
    ＲＥＦ＿ｉ＿，＿ｋ＿−＿１は（ｋ−１）番目のサイク
    ルのｉ番目のサンプル点の現在の参照値、ＳＡＭＰ＿ｉ
    ＿，＿ｋ＿−＿１は（ｋ−１）番目のサイクルのｉ番目
    のサンプル点の交流電源入力波形のサンプル値である。
26. （２６）請求項（２５）の電力供給装置で、ａ＝０．５
    であるもの。
27. （２７）請求項（２５）の電力供給装置で、比較手段が
    比較を行い、次式に従って、差異条件を超えたか判定す
    るもの： ｜ＳＡＭＰ＿ｉ＿，＿ｋ＿−＿１−ＲＥＦ＿ｉ＿，＿ｋ
    ＿−＿１｜≧Ｄ＿ｉここに、Ｄ＿ｉはサンプル点ｉにつ
    いて選定した許容値である。
28. （２８）請求項（２７）の電力供給装置で、Ｄ＿ｉの値
    がすべてのサンプル点ｉについて同一の値となるように
    選定されたもの。
29. （２９）請求項（２４）の電力供給装置で、電力供給装
    置が、６０Ｈｚの電源電力を受け、かつ、サンプリング
    手段が、各サイクルにおいて時間的に均等に間隔をあけ
    た、選定した回数の時点にサンプルを採るもの。
30. （３０）請求項（２９）の電力供給装置で、サンプリン
    グ手段が、１サイクル当り６４回の率でサンプルを採る
    もの。
31. （３１）請求項（２４）の電力供給装置で、サンプリン
    グ手段が、採取したアナログ値をディジタル値に変換す
    るアナログ／ディジタル変換器を含むもの。
32. （３２）請求項（２４）の電力供給装置で、サンプリン
    グ手段が、交流電源波形の各サイクルにおいて時間的に
    均等な間隔をあけた時点にサンプリングが行われるよう
    に、交流電源信号の周期にサンプリングタイミングをフ
    ェーズロックする手段を含むもの。
33. （３３）請求項（２４）の電力供給装置で、さらに、交
    流電源波形のＲＭＳ値の推定値を与え、かつ、ＲＭＳ値
    の推定値が選定した最低値より小さいときには、バッテ
    リからの供給電力に切替えるよう、電力伝達手段に信号
    を発する手段を含むもの。
34. （３４）請求項（３３）の電力供給装置で、ＲＭＳ値の
    推定手段が、参照波形を生成する手段によって作成され
    た参照波形について、二乗平均平方根計算を行うもの。
35. （３５）請求項（２５）の電力供給装置で、さらに、交
    流電源波形のＲＭＳ値の推定値を与え、かつ、ＲＭＳ値
    の推定値が選定した最低値より小さいときには、バッテ
    リからの供給電力に切替えるよう、電力伝達手段に信号
    を発する手段を含み、また、ＲＭＳ推定値すなわちＶ＿
    Ｒ＿Ｍ＿Ｓ（ｅｓｔ）が次式により算出されるもの： ▲数式、化学式、表等があります▼ ここに、ｎは１サイクル当りのサンプルの数であり、Ｖ
    ＿Ｒ＿Ｍ＿Ｓ（ｅｓｔ）が選定した最低ＲＭＳ値より低
    いときには、異常信号が発せられる。
36. （３６）請求項（２４）の電力供給装置で、比較手段が
    、各サンプリング点における参照波形と交流電源信号の
    新しいサイクルとの間の差の絶対値を、選定した差のレ
    ベルと比較し、差がそのレベル以上のときは異常信号を
    発してカウンタの数を上げ、差が選定したレベル未満の
    ときはカウンタの数を下げ、また、カウンタのカウント
    数が選定した異常指標値を超えたときは、異常状態と判
    定するもの。
37. （３７）請求項（２４）の電力供給装置で、１サイクル
    当りのサンプル数ｎが６４であるもの。
38. （３８）下記のステップを包含する交流電源波形監視方
    法： （ａ）交流電源波形のサイクルに同調したタイミングで
    交流電源信号をサンプリングする：（ｂ）交流電源信号
    の周期の中の複数のサイクルにわたってサンプル値を平
    均し、参照波形を生成するが、その場合、各サンプル時
    の各参照値が、複数のサイクルのサンプル値の、適宜選
    定した条件で重み付けした平均を包含する；（ｃ）交流
    電源信号の波形の新しいサイクルの中のサンプル時のサ
    ンプルの値を、対応するサイクルサンプル時の参照値と
    比較し、参照値と新しいサイクルの値について選定した
    差異条件を超えたときを判定する。
39. （３９）請求項（３８）の方法で、平均算出のステップ
    が、それに先立つ複数のサイクルのサンプルについて、
    時間を遡るとともに指数的に減少する重み付けをした、
    指数平均を与えるように行われるもの。
40. （４０）請求項（３８）の方法で、さらに、交流電源波
    形の各サイクルの全体にわたって時間的に均等な間隔で
    サンプリングが行われるように、交流電源信号のサンプ
    ルを採取するサンプリングのタイミングを、交流電源信
    号の周期にフェーズロックするステップを含むもの。
41. （４１）請求項（３８）の方法で、さらに、交流電源波
    形のＲＭＳ値を推定し、また、この値を選定した最低値
    と比較するステップを含むもの。
42. （４２）請求項（４１）の方法で、ＲＭＳ値を推定する
    ステップが、参照波形についての二乗平均平方根計算を
    行うことによってなされるもの。